JP6124292B2 - In-vehicle power supply device and vehicle equipped with power supply device - Google Patents

In-vehicle power supply device and vehicle equipped with power supply device Download PDF

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Description

本発明は、車載用の電源装置及びこれを備える車両に関し、例えば鉛バッテリと並列に蓄電部を接続して、回生発電電力の充電効率を改善して優れた燃費効率を実現する車載用の電源装置とこの電源装置を備える車両に関する。   The present invention relates to an in-vehicle power supply device and a vehicle including the same, and for example, an in-vehicle power source that achieves excellent fuel efficiency by improving a charging efficiency of regenerative power by connecting a power storage unit in parallel with a lead battery. The present invention relates to a device and a vehicle including the power supply device.

車両を回生制動してバッテリを充電して制動する車両は、走行している車両の運動のエネルギーをバッテリに蓄える。さらに、信号待ち等では、エンジンのアイドリングをストップすることで燃費効率をさらに改善できる。回生発電する車両は、具体的には、減速するときに車両の運動のエネルギーでオルタネータを駆動して発電し、オルタネータがバッテリを充電する。回生制動で充電されたバッテリは、信号待ち等でアイドリングストップしているエンジンを再始動するとき、スターターモータに電力を供給する。このようなバッテリとして、定格電圧を１２Ｖとする鉛バッテリを搭載する車両が知られており、鉛バッテリからスターターモータに電力を供給してエンジンを再始動し、また種々の電装機器に電力を供給できるようになっている。このように、回生制動時の発電電力をバッテリに充電し、回生制動で充電されたバッテリでアイドリングストップするエンジンを再始動する電源装置は、車両の燃費効率を改善できるが、鉛バッテリの劣化が甚だしく、回生制動やアイドリングストップしない方式に比較すると、鉛バッテリの寿命が数分の１と極めて短くなる問題点がある。車両を回生制動する度に、鉛バッテリが、頻繁に回生発電により急速充電され、さらに、エンジンの再始動時には大電流で放電されるからである。   A vehicle that regeneratively brakes a vehicle and charges and brakes the battery stores the kinetic energy of the traveling vehicle in the battery. Further, when waiting for a signal or the like, fuel efficiency can be further improved by stopping idling of the engine. Specifically, a vehicle that performs regenerative power generation generates power by driving an alternator with the energy of vehicle motion when decelerating, and the alternator charges a battery. The battery charged by regenerative braking supplies electric power to the starter motor when the engine that is idling stopped due to waiting for a signal or the like is restarted. As such a battery, a vehicle equipped with a lead battery with a rated voltage of 12 V is known, and power is supplied from the lead battery to the starter motor to restart the engine, and power is supplied to various electrical devices. It can be done. In this way, the power supply device that charges the generated power during regenerative braking to the battery and restarts the engine that stops idling with the battery charged by regenerative braking can improve the fuel efficiency of the vehicle. There is a problem that the life of the lead battery is extremely shortened to a fraction of that of a system that does not regeneratively brake or stop idling. This is because every time the vehicle is regeneratively braked, the lead battery is frequently quickly charged by regenerative power generation, and is discharged with a large current when the engine is restarted.

一方で、車載用の電源装置として、鉛バッテリとリチウムイオン電池を並列に接続した電源装置が知られている（特許文献１参照）。鉛バッテリは、大電流による充放電により寿命が低下するが、この構成によると、回生発電電力で鉛バッテリとリチウムイオン電池の両方を充電する構成であるため、鉛バッテリの回生発電の充電電流を小さくすることができる。また、アイドリングストップしたエンジンの再始動時には、鉛バッテリとリチウムイオン電池の両方からスターターモータに電力を供給するので、鉛バッテリの寿命を長くできる特徴もある。   On the other hand, a power supply device in which a lead battery and a lithium ion battery are connected in parallel is known as an in-vehicle power supply device (see Patent Document 1). The life of a lead battery is reduced by charging and discharging due to a large current. According to this configuration, both the lead battery and the lithium-ion battery are charged with regenerative power. Can be small. In addition, when the engine that has been idling stopped is restarted, power is supplied to the starter motor from both the lead battery and the lithium ion battery, so that the life of the lead battery can be extended.

特開２０１１−２０８５９９号公報JP 2011-208599 A

鉛バッテリにリチウムイオン電池を蓄電部として並列に接続する電源装置は、回生発電電力の充電効率を改善して、燃費効率を改善できる。しかしながら、この電源装置は、鉛バッテリと並列に蓄電部を接続して、鉛バッテリの電圧でオルタネータの充電を制御するので、蓄電部を広い残容量の範囲で効率よく充電し、また放電できない欠点がある。それは、鉛バッテリと蓄電部との電圧−残容量特性が異なるからである。車両のオルタネータは、鉛バッテリの劣化が少なくなるように出力をコントロールして、鉛バッテリを充電する。鉛バッテリは、残容量が低い状態となるまで放電されると著しく寿命が低下する特性があるため、残容量が８０〜１００％の範囲となるように制御されることが望ましい。具体的な制御としては、放電電圧が１２．０Ｖ以上に制御される。鉛バッテリと蓄電部は並列に接続されているため、鉛バッテリの放電を上記の電圧範囲でコントロールすると、蓄電部の放電も鉛電池の電圧範囲でのみ使用されることとなる。したがって、蓄電部として使用されるリチウムイオン電池やニッケル水素電池等は、鉛バッテリとは異なり、比較的広い範囲の電圧で使用できるにもかかわらず、その放電時における下限電圧が、鉛バッテリの放電下限電圧に制限されることとなる。この結果、折角接続した蓄電部が未だ利用可能な範囲であっても利用できない状態となっていた。   A power supply device in which a lithium ion battery is connected in parallel as a power storage unit to a lead battery can improve the charging efficiency of regenerative power and improve fuel efficiency. However, since this power supply device connects the power storage unit in parallel with the lead battery and controls the charging of the alternator with the voltage of the lead battery, the power storage unit can be efficiently charged and discharged in a wide remaining capacity range. There is. This is because the voltage-remaining capacity characteristics of the lead battery and the power storage unit are different. The alternator of the vehicle charges the lead battery by controlling the output so that the deterioration of the lead battery is reduced. Since the lead battery has a characteristic that the life is remarkably reduced when discharged until the remaining capacity becomes low, it is desirable to control the remaining capacity to be in the range of 80 to 100%. As specific control, the discharge voltage is controlled to 12.0 V or more. Since the lead battery and the power storage unit are connected in parallel, if the discharge of the lead battery is controlled within the above voltage range, the discharge of the power storage unit is also used only within the voltage range of the lead battery. Therefore, unlike lead batteries, lithium ion batteries and nickel metal hydride batteries used as power storage units can be used in a relatively wide range of voltages, but the lower limit voltage at the time of discharge is It will be limited to the lower limit voltage. As a result, even if the power storage unit connected at the corner is still in the usable range, it cannot be used.

また、以上の電源装置は、鉛バッテリを狭い電圧範囲で充放電するので、オルタネータは頻繁に充電を繰り返す必要がある。オルタネータは、車両のエンジンで駆動されるので、頻繁に充電を繰り返すと、車両の燃費効率が低下する。   Moreover, since the above power supply device charges and discharges the lead battery in a narrow voltage range, the alternator needs to be repeatedly charged. Since the alternator is driven by the engine of the vehicle, the fuel efficiency of the vehicle decreases if charging is repeated frequently.

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、鉛バッテリを一定の電圧範囲で充放電して劣化を少なくしながら、これと並列に接続する蓄電部をより広い電圧範囲で充放電して、車両の燃費効率を改善できる車載用の電源装置及び電源装置を備える車両を提供することにある。   The present invention has been made to solve such conventional problems. The main object of the present invention is to charge and discharge a lead battery in a certain voltage range to reduce deterioration, while charging and discharging a power storage unit connected in parallel with this in a wider voltage range, thereby improving the fuel efficiency of the vehicle. An object is to provide an in-vehicle power supply device that can be improved and a vehicle including the power supply device.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記目的を達成するために、本発明の一の車載用の電源装置によれば、互いに並列に電気接続される鉛バッテリ１０及び蓄電部２０を含む電源部１と、前記蓄電部２０の電圧を検出するための蓄電部用電圧検出部７２と、前記鉛バッテリ１０の出力を制御する鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と、前記蓄電部２０の出力を制御する蓄電部用遮断スイッチ６２と、前記鉛バッテリ用遮断スイッチ６１及び前記蓄電部用遮断スイッチ６２の作動状態を切り換える制御回路６５と、前記蓄電部２０の放電を制限する蓄電部下限電圧Ｖsubを記憶する記憶部７３とを備えており、前記電源部１は、車両のオルタネータ５２で充電されると共に、車両の電装機器５０に動作電力を供給するようにしている。さらに、車載用の電源装置は、前記蓄電部用電圧検出部７２で検出される前記蓄電部２０の放電電圧が、前記記憶部７３に記憶される蓄電部下限電圧Ｖsubよりも高い状態において、前記制御回路６５が、前記鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＦＦ、前記蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮとして、前記蓄電部２０から車両側の電装機器５０に放電することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to one on-vehicle power supply device of the present invention, the power supply unit 1 including the lead battery 10 and the power storage unit 20 that are electrically connected in parallel with each other, and the voltage of the power storage unit 20 are A storage battery voltage detector 72 for detecting, a lead battery cutoff switch 61 for controlling the output of the lead battery 10, a storage battery cutoff switch 62 for controlling the output of the storage battery 20, and the lead battery a control circuit 65 for switching the operating state of the use-off switch 61 and the power storage unit for cut-off switch 62, and a storage unit 73 for storing the power storage unit lower-limit voltage V sub to limit the discharge of the power storage unit 20, the The power supply unit 1 is charged by the alternator 52 of the vehicle and supplies operating power to the electrical equipment 50 of the vehicle. Further, the in-vehicle power supply device is configured such that the discharge voltage of the power storage unit 20 detected by the power storage unit voltage detection unit 72 is higher than the power storage unit lower limit voltage V sub stored in the storage unit 73. The control circuit 65 discharges from the power storage unit 20 to the electric device 50 on the vehicle side by turning off the lead battery cut-off switch 61 and turning on the power storage unit cut-off switch 62.

上記構成により、鉛バッテリを回路から切り離して蓄電部のみから放電できるため、鉛バッテリの電圧に左右されることなく、蓄電部を使用する電圧範囲を広くして効率よく利用できるようになる。とくに、電源装置から車両の電装機器へ放電する場合、鉛バッテリを鉛バッテリ用遮断スイッチにより放電回路から切り離された状態として、蓄電部から優先的に放電させることが可能となる。したがって、この電源装置は、鉛バッテリに並列に接続される蓄電部をより広い電圧範囲で充放電して、車両の燃費効率をより改善できる。   With the above configuration, the lead battery can be disconnected from the circuit and discharged only from the power storage unit. Therefore, the voltage range in which the power storage unit is used can be widened and used efficiently without being influenced by the voltage of the lead battery. In particular, when discharging from the power supply device to the electrical equipment of the vehicle, the lead battery can be preferentially discharged from the power storage unit as being disconnected from the discharge circuit by the lead battery cutoff switch. Therefore, this power supply device can improve the fuel efficiency of the vehicle by charging / discharging the power storage unit connected in parallel to the lead battery in a wider voltage range.

本発明の一の車両は、以上の電源装置を備えると共に、車両を走行させるエンジン９６と、前記エンジン９６で駆動され、かつ車両の回生制動で駆動されるオルタネータ５２とを備えており、前記オルタネータ５２で、回生制動時に電源装置を充電するアイドリングストップ機能を有することを特徴とする。
上記構成により、アイドリングストップ時においても、電装機器への電力供給を蓄電部から優先的に行うことで、鉛バッテリから電装機器への電力負荷を低減して、鉛バッテリの劣化を有効に防止しながら、車両の燃費効率を改善できる。 A vehicle according to the present invention includes the above-described power supply device, and includes an engine 96 that causes the vehicle to travel, and an alternator 52 that is driven by the engine 96 and that is driven by regenerative braking of the vehicle. 52, an idling stop function for charging the power supply device during regenerative braking is provided.
With the above configuration, even when idling is stopped, power supply to the electrical equipment is preferentially performed from the power storage unit, thereby reducing the power load from the lead battery to the electrical equipment and effectively preventing deterioration of the lead battery. However, the fuel efficiency of the vehicle can be improved.

本発明の他の車両は、以上の電源装置を備えると共に、車両を走行させるエンジン９６と、前記エンジン９６及び電源装置を搭載してなる車両本体９１と、前記エンジン９６で駆動されて前記車両本体９１を走行させる車輪９７とを備えており、前記電源装置が車両のエンジンルーム９５に配置されることを特徴とする。
上記構成により、車両のエンジンルーム内に、鉛バッテリに加えて蓄電部を同時に設置できる。 Another vehicle of the present invention includes the above-described power supply device, an engine 96 for running the vehicle, a vehicle main body 91 on which the engine 96 and the power supply device are mounted, and the vehicle main body driven by the engine 96. And a wheel 97 for running the vehicle 91, and the power supply device is disposed in an engine room 95 of the vehicle.
With the above configuration, the power storage unit can be installed in the engine room of the vehicle in addition to the lead battery.

本発明の他の車両は、以上の電源装置を備えると共に、車両を走行させるエンジン９６と、前記エンジン９６及び電源装置を搭載してなる車両本体９１と、前記エンジン９６で駆動されて前記車両本体９１を走行させる車輪９７とを備えており、前記鉛バッテリ１０が車両のエンジンルーム９５に配置され、前記蓄電部２０が車両のキャビン９４又はトランクルームに配置されることを特徴とする。
上記構成により、鉛バッテリを車両のエンジンルーム内に配置しながら、蓄電部を車両のキャビンやトランクルームに配置することで、蓄電部を最適な温度環境に維持できる。 Another vehicle of the present invention includes the above-described power supply device, an engine 96 for running the vehicle, a vehicle main body 91 on which the engine 96 and the power supply device are mounted, and the vehicle main body driven by the engine 96. The lead battery 10 is disposed in an engine room 95 of the vehicle, and the power storage unit 20 is disposed in a cabin 94 or a trunk room of the vehicle.
With the above configuration, the power storage unit can be maintained in an optimum temperature environment by arranging the power storage unit in the cabin or trunk room of the vehicle while the lead battery is disposed in the engine room of the vehicle.

本発明の一実施形態にかかる車載用の電源装置を搭載した車両の模式回路図である。1 is a schematic circuit diagram of a vehicle equipped with an in-vehicle power supply device according to an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態にかかる車載用の電源装置を搭載した車両の模式回路図である。It is a schematic circuit diagram of the vehicle carrying the vehicle-mounted power supply device concerning other embodiment of this invention. 鉛バッテリと蓄電部の電圧−残容量特性を示すグラフである。It is a graph which shows the voltage-remaining capacity characteristic of a lead battery and an electrical storage part. 本発明の車載用の電源装置における制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control in the vehicle-mounted power supply device of this invention. 本発明の車載用の電源装置における制御の他の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another example of the control in the vehicle-mounted power supply device of this invention. 本発明の実施例１に係る車載用の電源装置を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the vehicle-mounted power supply device which concerns on Example 1 of this invention. 図６の電源装置を背面側から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the power supply device of FIG. 6 from the back side. 図６の電源装置を背面側から見た透視斜視図である。It is the see-through | perspective perspective view which looked at the power supply device of FIG. 6 from the back side. 図６の電源装置の模式垂直断面図である。FIG. 7 is a schematic vertical sectional view of the power supply device of FIG. 6. 変形例に係る車載用の電源装置を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the vehicle-mounted power supply device which concerns on a modification. 電源装置を車両のエンジンルーム内に配置した状態を示す模式水平断面図である。It is a model horizontal sectional view which shows the state which has arrange | positioned the power supply device in the engine room of a vehicle.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための車載用の電源装置及び電源装置を備える車両を例示するものであって、本発明は車載用の電源装置及び電源装置を備える車両を以下のものに特定しない。また実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a vehicle-mounted power supply device and a vehicle equipped with the power supply device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is a vehicle-mounted power supply device and power supply. The vehicle provided with the device is not specified as follows. Further, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the constituent members described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to the description unless otherwise specified. It is just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing. In addition, the contents described in some examples and embodiments may be used in other examples and embodiments.

本発明の車載用の電源装置を車両に搭載した例を図１と図２に示す。これらの図に示す車両は、エンジン９６で車輪９７を駆動して走行する。図１と図２に示す電源装置１００、２００は、回生制動する車両に搭載される。さらに好ましくは、回生制動とアイドリングストップする車両に搭載される。これらの電源装置１００、２００は、鉛バッテリ１０と蓄電部２０とを備えている。鉛バッテリ１０と蓄電部２０は、並列に接続されて電源部１を構成している。   An example in which the in-vehicle power supply device of the present invention is mounted on a vehicle is shown in FIGS. The vehicles shown in these drawings travel by driving wheels 97 with an engine 96. The power supply devices 100 and 200 shown in FIGS. 1 and 2 are mounted on a vehicle that performs regenerative braking. More preferably, it is mounted on a vehicle that performs regenerative braking and idling stop. These power supply apparatuses 100 and 200 include a lead battery 10 and a power storage unit 20. Lead battery 10 and power storage unit 20 are connected in parallel to constitute power supply unit 1.

図１に示す電源装置１００は、鉛バッテリ１０と蓄電部２０とで構成される電源部１を一体構造とする例を示している。この電源装置は、詳細には後述するが、鉛バッテリ１０と蓄電部２０とを一つのケース３０に収納して電源部１を一体構造としている。また、図２に示す電源装置２００は、電源部１を構成する鉛バッテリ１０と蓄電部２０とを、互いに分離して配置する例を示している。ここで、図１に示す電源装置１００は、車両のエンジンルームに配置することができ、図２に示す電源装置２００は、鉛バッテリ１０を車両のエンジンルーム９５に配置し、蓄電部２０を車両のキャビン９４やトランクルームに配置することができる。   The power supply device 100 shown in FIG. 1 shows an example in which the power supply unit 1 including the lead battery 10 and the power storage unit 20 is integrated. As will be described in detail later, this power supply device houses the lead battery 10 and the power storage unit 20 in a single case 30 and has the power supply unit 1 as an integral structure. Moreover, the power supply device 200 shown in FIG. 2 shows an example in which the lead battery 10 and the power storage unit 20 constituting the power supply unit 1 are arranged separately from each other. Here, the power supply device 100 shown in FIG. 1 can be arranged in the engine room of the vehicle, and the power supply device 200 shown in FIG. 2 arranges the lead battery 10 in the engine room 95 of the vehicle and the power storage unit 20 in the vehicle. Can be placed in the cabin 94 or the trunk room.

図１と図２に示す電源装置１００、２００は、電源部１の出力側が、接続ライン１７を介して車両のオルタネータ５２に接続されており、オルタネータ５２の出力を制御することで電源部１を充電することができる。オルタネータ５２は、エンジン９６に駆動されて鉛バッテリ１０と蓄電部２０を充電し、あるいは、車両の回生制動で鉛バッテリ１０と蓄電部２０を充電する。回生制動は、車両を減速するときにオルタネータ５２を駆動して、車両の運動エネルギーでオルタネータ５２を駆動して発電する。さらに、電源装置１００、２００は、電源部１の出力側が、接続ライン１７を介して車両のエンジン９６を始動するスターターモータ５４と、車両に搭載される電装機器５０とに接続されている。スターターモータ５４は、電源部１から供給される電力で駆動される。また、電装機器５０は、電源部１及びオルタネータ５２から供給される電力で駆動される。電装機器５０は、ライト、ワイパー、エアコン、カーオーディオ、カーナビゲーション等である。   1 and 2, the output side of the power supply unit 1 is connected to the alternator 52 of the vehicle via the connection line 17, and the power supply unit 1 is controlled by controlling the output of the alternator 52. Can be charged. Alternator 52 is driven by engine 96 to charge lead battery 10 and power storage unit 20, or to charge lead battery 10 and power storage unit 20 by regenerative braking of the vehicle. In regenerative braking, the alternator 52 is driven when decelerating the vehicle, and the alternator 52 is driven by the kinetic energy of the vehicle to generate electric power. Further, in the power supply devices 100 and 200, the output side of the power supply unit 1 is connected to the starter motor 54 that starts the engine 96 of the vehicle via the connection line 17 and the electrical equipment 50 mounted on the vehicle. The starter motor 54 is driven by electric power supplied from the power supply unit 1. In addition, the electrical device 50 is driven by electric power supplied from the power supply unit 1 and the alternator 52. The electrical equipment 50 is a light, wiper, air conditioner, car audio, car navigation, or the like.

アイドリングストップする車両は、メインスイッチであるイグニッションスイッチをオンに保持する状態において、信号待ち等ではエンジン９６を停止させて燃費効率を改善する。この車両は、信号が変わるとエンジン９６を再始動して走行する。このため、アイドリングストップする毎にスターターモータ５４に電力が供給される。なお、回生制動し、かつアイドリングストップする車両は、大きなオルタネータを備えている。このオルタネータは、エンジンを再始動するモータにも兼用される。したがって、エンジンの再始動は、スターターモータによらず、このオルタネータをモータとして使用することもできる。したがって、本明細書において、スターターモータとは、エンジンを再始動するモータに兼用されるオルタネータを含む広い意味で使用する。   The vehicle that is idling stopped improves the fuel efficiency by stopping the engine 96 when waiting for a signal or the like while the ignition switch that is the main switch is kept on. The vehicle travels with the engine 96 restarted when the signal changes. For this reason, electric power is supplied to the starter motor 54 every time idling is stopped. A vehicle that performs regenerative braking and stops idling has a large alternator. This alternator is also used as a motor for restarting the engine. Therefore, the alternator can be used as a motor for restarting the engine without depending on the starter motor. Therefore, in this specification, the starter motor is used in a broad sense including an alternator that is also used as a motor that restarts the engine.

図１と図２の電源装置１００、２００は、回生制動による発電電力を効率よく充電すると共に、鉛バッテリ１０に流れる充放電の電流を低減して、鉛バッテリ１０の劣化を防止するために、鉛バッテリ１０と並列に蓄電部２０を接続している。   The power supply devices 100 and 200 of FIGS. 1 and 2 efficiently charge the generated power by regenerative braking, reduce the charge / discharge current flowing in the lead battery 10, and prevent deterioration of the lead battery 10. The power storage unit 20 is connected in parallel with the lead battery 10.

ところで、鉛バッテリは、残容量が小さくなって放電深度（ＤＯＤ：Depth of discharge）が深くなると劣化しやすい特性がある。したがって、車両のオルタネータは、鉛バッテリの放電電圧が１２．０Ｖ未満にならないように充電制御を実施する。このように鉛バッテリの電圧範囲で充放電する電源装置にあっても、鉛バッテリと並列に蓄電部を接続することで、回生制動の発電電力を効率よく蓄電し、放電負荷を低減することで、鉛バッテリの劣化を抑制できる。しかしながら、この電源装置は、鉛バッテリの電圧範囲で使用するために、これに並列に接続する蓄電部を効率よく充放電できない欠点がある。   By the way, the lead battery has a characteristic that it easily deteriorates when the remaining capacity becomes small and the depth of discharge (DOD) becomes deep. Therefore, the alternator of the vehicle performs charge control so that the discharge voltage of the lead battery does not become less than 12.0V. Even in a power supply device that charges and discharges in the voltage range of a lead battery in this way, by connecting a power storage unit in parallel with the lead battery, the power generated by regenerative braking can be efficiently stored and the discharge load can be reduced. Deterioration of the lead battery can be suppressed. However, since this power supply device is used in the voltage range of a lead battery, there is a drawback that it is not possible to efficiently charge and discharge a power storage unit connected in parallel to this.

図１と図２の電源装置１００、２００は、鉛バッテリ１０の放電深度増大による劣化を防止しながら、蓄電部２０を広い電圧範囲で効率よく充放電するために、車両の電装機器５０に電力を供給する場合には、鉛バッテリ１０を回路から切り離して、蓄電部２０のみから放電するようにしている。
以下、図１と図２の電源装置１００、２００について詳述する。 The power supply devices 100 and 200 in FIG. 1 and FIG. 2 provide power to the electrical equipment 50 of the vehicle in order to efficiently charge and discharge the power storage unit 20 in a wide voltage range while preventing deterioration due to an increase in the discharge depth of the lead battery 10. When the battery is supplied, the lead battery 10 is disconnected from the circuit and discharged only from the power storage unit 20.
Hereinafter, the power supply devices 100 and 200 of FIGS. 1 and 2 will be described in detail.

図１と図２の電源装置１００、２００は、互いに並列に電気接続される鉛バッテリ１０及び蓄電部２０を含む電源部１と、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の電圧を検出するための電圧検出回路７０と、鉛バッテリ１０の出力を制御する鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と、蓄電部２０の出力を制御する蓄電部用遮断スイッチ６２と、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１及び前記蓄電部用遮断スイッチ６２の作動状態を切り換える制御回路６５と、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の放電を制御する下限電圧を記憶する記憶部７３とを備えている。
（電源部１） 1 and 2 includes a power supply unit 1 including a lead battery 10 and a power storage unit 20 that are electrically connected in parallel to each other, and voltage detection for detecting the voltage of the lead battery 10 and the power storage unit 20. A circuit 70; a lead battery shut-off switch 61 for controlling the output of the lead battery 10; a power storage shut-off switch 62 for controlling the output of the power storage unit 20; a lead battery shut-off switch 61; A control circuit 65 for switching the operating state of the lead battery 10 and a storage unit 73 for storing a lower limit voltage for controlling the discharge of the lead battery 10 and the power storage unit 20.
(Power supply unit 1)

電源部１は、鉛バッテリ１０と蓄電部２０を備えている。鉛バッテリ１０と蓄電部２０は、並列ライン１４を介して互いに並列に接続されている。
（鉛バッテリ１０） The power supply unit 1 includes a lead battery 10 and a power storage unit 20. Lead battery 10 and power storage unit 20 are connected in parallel to each other via parallel line 14.
(Lead battery 10)

鉛バッテリ１０は、複数の鉛電池セル１１を備えている。鉛バッテリ１０は、定格電圧を２Ｖとする鉛電池セル１１を６セル、直列に接続して定格電圧を１２Ｖとしている。ただ、本発明は、鉛バッテリの定格電圧を１２Ｖには特定しない。２個の鉛バッテリを直列に接続して定格電圧を２４Ｖとし、または３個の鉛バッテリを直列に接続して３６Ｖ、４個の鉛バッテリを直列に接続して４８Ｖとして使用することもできるからである。従来の電装機器は、１２Ｖの電源電圧で動作するように設計されているが、２４Ｖ〜４８Ｖの鉛バッテリを搭載する車両は、この電圧で動作する電装機器を搭載する。
（蓄電部２０） The lead battery 10 includes a plurality of lead battery cells 11. In the lead battery 10, six lead battery cells 11 having a rated voltage of 2V are connected in series, and the rated voltage is set to 12V. However, the present invention does not specify the rated voltage of the lead battery as 12V. Two lead batteries can be connected in series for a rated voltage of 24V, or three lead batteries can be connected in series for 36V and four lead batteries connected in series for 48V. It is. Conventional electrical equipment is designed to operate with a power supply voltage of 12V, but a vehicle equipped with a 24V to 48V lead battery is equipped with electrical equipment that operates with this voltage.
(Power storage unit 20)

蓄電部２０は、鉛バッテリ１０と並列に接続されて、鉛バッテリ１０と同じ充放電電圧範囲を有する。したがって、１２Ｖの鉛バッテリ１０に並列に接続される蓄電部２０は、定格電圧を１２Ｖとし、あるいは１２Ｖに近づけている。このように定格電圧が近接した鉛バッテリ１０と蓄電部２０を並列接続することで、充放電の電圧範囲を広範囲で一致させることができる。蓄電部２０は、複数の蓄電素子２１を備えており、これらの蓄電素子２１を接続して所定の定格電圧としている。蓄電素子２１は、例えば、二次電池である。蓄電素子２１を二次電池とする蓄電部２０は、複数の蓄電素子２１を直列に接続して定格電圧を１２Ｖとする。このような二次電池として、ニッケル水素電池が使用できる。ニッケル水素電池は、鉛バッテリに比較して充電抵抗が極めて小さく、大電流の充電特性に優れるので、回生制動時の大電流で効率よく充電できる特徴がある。ただ、二次電池には、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池等の非水系電解液二次電池も使用できる。リチウムイオン電池などの非水系電解液二次電池は、軽くて充放電容量を大きくできる特徴がある。さらに、蓄電素子は、キャパシタ等とすることもできる。   The power storage unit 20 is connected in parallel with the lead battery 10 and has the same charge / discharge voltage range as the lead battery 10. Therefore, the power storage unit 20 connected in parallel to the 12V lead battery 10 has a rated voltage of 12V or is close to 12V. In this way, by connecting the lead battery 10 and the power storage unit 20 that are close to each other in rated voltage in parallel, the charge / discharge voltage range can be matched in a wide range. The power storage unit 20 includes a plurality of power storage elements 21, and these power storage elements 21 are connected to have a predetermined rated voltage. The power storage element 21 is, for example, a secondary battery. The power storage unit 20 in which the power storage element 21 is a secondary battery connects the plurality of power storage elements 21 in series and sets the rated voltage to 12V. A nickel metal hydride battery can be used as such a secondary battery. The nickel-metal hydride battery has a characteristic that it can be efficiently charged with a large current during regenerative braking because the charging resistance is extremely small compared to a lead battery and it has excellent large-current charging characteristics. However, non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium polymer batteries can also be used as secondary batteries. Non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion batteries are light and have a feature that can increase charge / discharge capacity. Further, the power storage element can be a capacitor or the like.

蓄電素子２１をニッケル水素電池とする蓄電部２０は、１０個のニッケル水素電池セルを直列に接続して定格電圧を１２Ｖとする。ニッケル水素電池は、定格電圧を１．２Ｖとするので、これを１０個直列に接続して、蓄電部２０の定格電圧を１２Ｖにできる。また、前述のように、２〜４個の鉛バッテリを直列に接続して、定格電圧を２４Ｖ〜４８Ｖとする鉛バッテリに並列接続される蓄電部は、ニッケル水素電池を、１０ｎ（ｎは自然数）個、直列に接続して、定格電圧を２４Ｖ〜４８Ｖとすることができる。ニッケル水素電池は、たとえば、水酸化ニッケルを主正極活物質とするニッケル正極と、水素吸蔵合金を負極活物質とする水素吸蔵合金負極とセパレータとからなる電極群を、アルカリ電解液と共に外装缶内に入れて製造される。   The power storage unit 20 in which the power storage element 21 is a nickel metal hydride battery connects 10 nickel metal hydride battery cells in series to have a rated voltage of 12V. Since the nickel metal hydride battery has a rated voltage of 1.2V, ten of them can be connected in series so that the rated voltage of the power storage unit 20 can be 12V. In addition, as described above, 2 to 4 lead batteries are connected in series, and the power storage unit connected in parallel to the lead battery having a rated voltage of 24V to 48V is a nickel metal hydride battery of 10n (n is a natural number). ), Which are connected in series, the rated voltage can be 24V to 48V. A nickel-metal hydride battery includes, for example, an electrode group consisting of a nickel positive electrode having nickel hydroxide as a main positive electrode active material, a hydrogen storage alloy negative electrode having a hydrogen storage alloy as a negative electrode active material, and a separator in an outer can together with an alkaline electrolyte. Manufactured in.

また、蓄電素子２１をリチウムイオン電池とする蓄電部２０は、使用するリチウムイオン電池の定格電圧によって、直列接続する個数を調整する。例えば、定格電圧を３．３Ｖとするリチウムイオン電池を蓄電素子とする蓄電部は、４個のリチウムイオン電池セルを直列に接続して定格電圧を１３．２Ｖとする。また、定格電圧を２４Ｖ〜４８Ｖとする鉛バッテリに並列接続される蓄電部は、定格電圧を３．３Ｖとするリチウムイオン電池を、４ｎ（ｎは自然数）個、直列に接続して、定格電圧を調整することができる。このようなリチウムイオン電池として、例えば、正極をリン酸鉄リチウム、負極をグラファイトとするものが使用できる。さらに、定格電圧を２．４Ｖとするリチウムイオン電池を蓄電素子とする蓄電部は、５個のリチウムイオン電池セルを直列に接続して定格電圧を１２Ｖとする。また、定格電圧を２４Ｖ〜４８Ｖとする鉛バッテリに並列接続される蓄電部は、定格電圧を２．４Ｖとするリチウムイオン電池を、５ｎ（ｎは自然数）個、直列に接続して、定格電圧を調整することができる。このようなリチウムイオン電池として、例えば、正極をコバルト酸リチウム、負極をチタン酸リチウムとするものが使用できる。
以上の例では、複数の蓄電素子を直列に接続した例を示したが、要求される出力や容量に応じて、蓄電素子を並列に接続したものを組み合わせることもできることはいうまでもない。
（並列ライン１４） In addition, the power storage unit 20 in which the power storage element 21 is a lithium ion battery adjusts the number of units connected in series according to the rated voltage of the lithium ion battery used. For example, a power storage unit that uses a lithium ion battery with a rated voltage of 3.3 V as a power storage element connects four lithium ion battery cells in series to a rated voltage of 13.2 V. In addition, the power storage unit connected in parallel to the lead battery having a rated voltage of 24V to 48V is connected in series with 4n (n is a natural number) lithium ion batteries having a rated voltage of 3.3V. Can be adjusted. As such a lithium ion battery, for example, a battery in which the positive electrode is lithium iron phosphate and the negative electrode is graphite can be used. Furthermore, a power storage unit using a lithium ion battery having a rated voltage of 2.4V as a power storage element connects five lithium ion battery cells in series to set the rated voltage to 12V. In addition, the power storage unit connected in parallel to the lead battery having a rated voltage of 24V to 48V is connected in series with 5n (n is a natural number) lithium ion batteries having a rated voltage of 2.4V. Can be adjusted. As such a lithium ion battery, for example, a battery in which the positive electrode is lithium cobaltate and the negative electrode is lithium titanate can be used.
In the above example, an example in which a plurality of power storage elements are connected in series has been described, but it is needless to say that a combination of power storage elements connected in parallel can be combined according to required output and capacity.
(Parallel line 14)

並列ライン１４は、鉛バッテリ１０と蓄電部２０とを並列に接続している。並列ライン１４は、導電性に優れた金属等の部材、たとえば、金属板や金属線で構成されており、鉛バッテリ１０の正負の出力側と、蓄電部２０の正負の出力側とをそれぞれ電気接続して並列に接続している。   The parallel line 14 connects the lead battery 10 and the power storage unit 20 in parallel. The parallel line 14 is made of a member such as a metal having excellent conductivity, such as a metal plate or a metal wire, and electrically connects the positive and negative output sides of the lead battery 10 and the positive and negative output sides of the power storage unit 20 respectively. Connected and connected in parallel.

図１に示す電源装置１００は、互いに並列に接続される鉛バッテリ１０と蓄電部２０の電力を並列ライン１４から外部に出力できるように、並列ライン１４に出力ライン１６を接続している。出力ライン１６は、導電性に優れた金属等の部材で構成されている。この電源装置１００は、出力ライン１６に接続される接続ライン１７を介して車両のオルタネータ５２やスターターモータ５４、電装機器５０に接続されている。この電源装置１００は、鉛バッテリ１０や蓄電部２０から出力される電力が、並列ライン１４と出力ライン１６と接続ライン１７を介して車両のスターターモータ５４や電装機器５０に供給され、車両のオルタネータ５２から供給される電力が、接続ライン１７と出力ライン１６と並列ライン１４を介して鉛バッテリ１０や蓄電部２０に供給されて充電される。図に示す電源装置１００は、出力ライン１６の出力側に外部出力端子１５を備えており、この外部出力端子１５に接続される接続ライン１７を出力ライン１６に接続している。   The power supply device 100 shown in FIG. 1 has an output line 16 connected to the parallel line 14 so that the electric power of the lead battery 10 and the power storage unit 20 connected in parallel can be output from the parallel line 14 to the outside. The output line 16 is made of a member such as metal having excellent conductivity. The power supply device 100 is connected to the alternator 52, the starter motor 54, and the electrical equipment 50 of the vehicle via a connection line 17 connected to the output line 16. In the power supply device 100, the electric power output from the lead battery 10 and the power storage unit 20 is supplied to the starter motor 54 and the electrical equipment 50 of the vehicle via the parallel line 14, the output line 16, and the connection line 17. The electric power supplied from 52 is supplied to the lead battery 10 and the power storage unit 20 through the connection line 17, the output line 16, and the parallel line 14 to be charged. The power supply device 100 shown in the figure includes an external output terminal 15 on the output side of the output line 16, and a connection line 17 connected to the external output terminal 15 is connected to the output line 16.

また、図２に示す電源装置２００は、鉛バッテリ１０と蓄電部２０とを互いに並列に接続する並列ライン１４’を接続ライン１７に兼用している。言い換えると、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の出力側を接続ライン１７を介して車両のオルタネータ５２やスターターモータ５４、電装機器５０に接続しており、この接続ライン１７を介して鉛バッテリ１０と蓄電部２０を並列に接続している。
（遮断機構６０） Further, the power supply device 200 shown in FIG. 2 also uses the parallel line 14 ′ that connects the lead battery 10 and the power storage unit 20 in parallel with each other as the connection line 17. In other words, the lead battery 10 and the output side of the power storage unit 20 are connected to the alternator 52, the starter motor 54, and the electrical equipment 50 of the vehicle via the connection line 17, and the lead battery 10 and the power storage unit 50 are connected to the power storage unit 20 via the connection line 17. The parts 20 are connected in parallel.
(Blocking mechanism 60)

さらに、図１と図２の電源装置１００、２００は、蓄電部２０の特性を生かしながら充放電するために、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の並列接続の間に、一時的に回路を切り離す遮断機構６０を備えている。遮断機構６０は、鉛バッテリ１０と並列ライン１４、１４’との経路に配置された鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と、蓄電部２０と並列ライン１４、１４’との経路に配置された蓄電部用遮断スイッチ６２とからなる。鉛バッテリ用遮断スイッチ６１は、鉛バッテリ１０の出力側と並列ライン１４、１４’との間に接続されており、ＯＮ状態で鉛バッテリ１０を並列ライン１４、１４’に接続し、ＯＦＦ状態で鉛バッテリ１０を並列ライン１４、１４’から切り離す。蓄電部用遮断スイッチ６２は、蓄電部２０の出力側と並列ライン１４、１４’との間に接続されており、ＯＮ状態で蓄電部２０を並列ライン１４、１４’に接続し、ＯＦＦ状態で蓄電部２０を並列ライン１４、１４’から切り離す。   Further, the power supply devices 100 and 200 of FIGS. 1 and 2 are interrupted to temporarily disconnect the circuit between the lead battery 10 and the power storage unit 20 in parallel to charge and discharge while taking advantage of the characteristics of the power storage unit 20. A mechanism 60 is provided. The shut-off mechanism 60 includes a lead battery shut-off switch 61 disposed in the path between the lead battery 10 and the parallel lines 14 and 14 ′, and a power storage section disposed in the path between the power storage unit 20 and the parallel lines 14 and 14 ′. And a cutoff switch 62. The lead battery shut-off switch 61 is connected between the output side of the lead battery 10 and the parallel lines 14 and 14 '. The lead battery 10 is connected to the parallel lines 14 and 14' in the ON state, and in the OFF state. The lead battery 10 is disconnected from the parallel lines 14, 14 '. The power storage unit cut-off switch 62 is connected between the output side of the power storage unit 20 and the parallel lines 14 and 14 ', connects the power storage unit 20 to the parallel lines 14 and 14' in the ON state, and in the OFF state. The power storage unit 20 is disconnected from the parallel lines 14 and 14 '.

この電源装置１００、２００は、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２の両方をＯＮすると、鉛バッテリ１０の出力側と蓄電部２０の出力側が並列ライン１４、１４’に接続され、この並列ライン１４、１４’を介して鉛バッテリ１０と蓄電部２０が並列に接続される。また、この電源装置１００、２００は、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＦＦとし、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮすると、鉛バッテリ１０が並列ライン１４、１４’から切り離され、すなわち、蓄電部２０との並列接続から切り離され、蓄電部２０のみが接続ライン１７に接続される。さらにまた、この電源装置１００、２００は、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮとし、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＦＦすると、蓄電部２０が並列ライン１４、１４’から切り離され、すなわち、鉛バッテリ１０との並列接続から切り離され、鉛バッテリ１０のみが接続ライン１７に接続される。   In the power supply devices 100 and 200, when both the lead battery shut-off switch 61 and the power storage unit shut-off switch 62 are turned on, the output side of the lead battery 10 and the output side of the power storage unit 20 are connected to the parallel lines 14 and 14 ′. Lead battery 10 and power storage unit 20 are connected in parallel via parallel lines 14 and 14 '. Further, in the power supply devices 100 and 200, when the lead battery shut-off switch 61 is turned off and the power storage unit shut-off switch 62 is turned on, the lead battery 10 is disconnected from the parallel lines 14 and 14 '. In other words, only the power storage unit 20 is connected to the connection line 17. Furthermore, in the power supply devices 100 and 200, when the lead battery cutoff switch 61 is turned on and the power storage unit cutoff switch 62 is turned off, the power storage unit 20 is disconnected from the parallel lines 14 and 14 ′. And only the lead battery 10 is connected to the connection line 17.

このような鉛バッテリ用遮断スイッチ６１及び蓄電部用遮断スイッチ６２には、リレーが使用できる。ただし、鉛バッテリ用遮断スイッチや蓄電部用遮断スイッチにはリレーに代わって、半導体スイッチング素子も使用できる。半導体スイッチング素子には、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の大電流に耐える半導体スイッチング素子が使用できる。また、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１及び蓄電部用遮断スイッチ６２のＯＮ／ＯＦＦの切り換え制御は、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の電圧に基づいて制御回路６５によって行われる。
（鉛バッテリ用電圧検出部７１、蓄電部用電圧検出部７２） A relay can be used for the lead battery cutoff switch 61 and the storage unit cutoff switch 62. However, a semiconductor switching element can be used in place of the relay for the lead battery cutoff switch and the power storage unit cutoff switch. As the semiconductor switching element, a semiconductor switching element that can withstand a large current such as a MOSFET or an IGBT can be used. Further, the ON / OFF switching control of the lead battery cutoff switch 61 and the power storage unit cutoff switch 62 is performed by the control circuit 65 based on the voltages of the lead battery 10 and the power storage unit 20.
(Lead battery voltage detector 71, power storage voltage detector 72)

電源装置１００、２００は、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の電圧に基づいて鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２のＯＮ／ＯＦＦの切り換えを制御するために、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の電圧を検出する電圧検出回路７０を備えている。図に示す電圧検出回路７０は、鉛バッテリ１０の電圧を検出する鉛バッテリ用電圧検出部７１と、蓄電部２０の電圧を検出する蓄電部用電圧検出部７２とを備えている。鉛バッテリ用電圧検出部７１は、鉛バッテリ１０の電圧として、鉛バッテリ１０のトータル電圧を検出して制御回路６５に入力する。蓄電部用電圧検出部７２は、蓄電部２０の電圧を検出して制御回路６５に入力する。蓄電部用電圧検出部７２は、蓄電部２０の電圧として、蓄電部２０のトータル電圧を検出し、あるいは、各蓄電素子２１の電圧を検出してこれらの合計をトータル電圧として制御回路６５に入力する。   The power supply devices 100, 200 control the ON / OFF switching of the lead battery shut-off switch 61 and the power storage unit shut-off switch 62 based on the voltages of the lead battery 10 and the power storage unit 20. A voltage detection circuit 70 for detecting 20 voltages is provided. The voltage detection circuit 70 shown in the figure includes a lead battery voltage detection unit 71 that detects the voltage of the lead battery 10 and a power storage unit voltage detection unit 72 that detects the voltage of the power storage unit 20. The lead battery voltage detector 71 detects the total voltage of the lead battery 10 as the voltage of the lead battery 10 and inputs it to the control circuit 65. The power storage unit voltage detection unit 72 detects the voltage of the power storage unit 20 and inputs it to the control circuit 65. The power storage unit voltage detection unit 72 detects the total voltage of the power storage unit 20 as the voltage of the power storage unit 20, or detects the voltage of each power storage element 21 and inputs the total to the control circuit 65 as the total voltage. To do.

以上の電圧検出回路７０は、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の電圧を個別に検出する鉛バッテリ用電圧検出部７１と蓄電部用電圧検出部７２とを備えているが、鉛バッテリ用電圧検出部と蓄電部用電圧検出部は、一つの電圧検出回路で構成することもできる。具体的には、図示しないが、電源部１の出力電圧（たとえば並列ライン１４、１４’の電圧）を検出できるように電圧検出回路を設ける構成とすることで、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１及び蓄電部用遮断スイッチ６２の作動状態に応じて、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の電圧を検出できる。例えば、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮ、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＦＦとする状態の電源部１の電圧を検出することで、実質的に、鉛バッテリ１０の放電電圧を検出することができる。逆に、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＦＦ、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮとする状態の電源部１の電圧を検出することで、実質的に、蓄電部２０の放電電圧を検出することができる。
（制御回路６５） The voltage detection circuit 70 includes a lead battery voltage detection unit 71 and a storage unit voltage detection unit 72 that individually detect the voltages of the lead battery 10 and the storage unit 20. And the voltage detection part for electrical storage parts can also be comprised with one voltage detection circuit. Specifically, although not shown in the figure, the lead battery shut-off switch 61 and the power storage device are configured by providing a voltage detection circuit so that the output voltage of the power supply unit 1 (for example, the voltage of the parallel lines 14 and 14 ') can be detected. The voltage of the lead battery 10 and the power storage unit 20 can be detected according to the operating state of the unit cutoff switch 62. For example, the discharge voltage of the lead battery 10 can be substantially detected by detecting the voltage of the power supply unit 1 in a state where the lead battery cutoff switch 61 is turned on and the power storage unit cutoff switch 62 is turned off. . Conversely, the discharge voltage of the power storage unit 20 can be substantially detected by detecting the voltage of the power supply unit 1 in a state in which the lead battery cutoff switch 61 is turned off and the power storage unit cutoff switch 62 is turned on. it can.
(Control circuit 65)

制御回路６５は、鉛バッテリ用電圧検出部７１で検出される鉛バッテリ１０の電圧と蓄電部用電圧検出部７２で検出される蓄電部２０の電圧に基づいて鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２のＯＮ／ＯＦＦの切り換えを制御して、鉛バッテリ１０と蓄電部２０から車両の電装機器５０への放電を制御する。制御回路６５は、蓄電部用電圧検出部７２の検出結果と、鉛バッテリ用電圧検出部７１の検出結果と、記憶部７３に記憶された鉛バッテリ１０及び蓄電部２０の放電を制御する下限電圧に基づいて、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２の作動状態を制御している。
（記憶部７３） Based on the voltage of the lead battery 10 detected by the lead battery voltage detection unit 71 and the voltage of the power storage unit 20 detected by the power storage unit voltage detection unit 72, the control circuit 65 includes the lead battery cutoff switch 61 and the power storage unit. The on / off switching of the disconnect switch 62 is controlled to control the discharge from the lead battery 10 and the power storage unit 20 to the electrical equipment 50 of the vehicle. The control circuit 65 controls the detection result of the storage battery voltage detection unit 72, the detection result of the lead battery voltage detection unit 71, and the lower limit voltage for controlling the discharge of the lead battery 10 and the storage battery unit 20 stored in the storage unit 73. Based on the above, the operation states of the lead battery shut-off switch 61 and the power storage unit shut-off switch 62 are controlled.
(Storage unit 73)

記憶部７３は、鉛バッテリ１０の放電を制限する鉛バッテリ下限電圧ＶPbと、蓄電部２０の放電を制限する蓄電部下限電圧Ｖsubとを記憶している。記憶部７３に記憶される鉛バッテリ下限電圧ＶPbは、鉛バッテリ１０の放電深度増大による劣化を抑制するための放電下限電圧であって、定格電圧を１２Ｖとする鉛バッテリ１０においては、鉛バッテリ下限電圧ＶPbは、好ましくは１２Ｖ以上であって、たとえば、１２．１Ｖとすることができる。この鉛バッテリ下限電圧ＶPbは、鉛電池の正極活物質粒子間の結合力低下による容量劣化（軟化現象）を抑制するための、所定の放電深度における放電電圧であって、必ずしも、１２．１Ｖになるとは限らない。鉛バッテリ下限電圧ＶPbは、鉛バッテリ１０の組成や、劣化をどの程度許容するかによって適宜選択できる。 The storage unit 73 stores a lead battery lower limit voltage V Pb that limits discharge of the lead battery 10 and a power storage unit lower limit voltage V sub that limits discharge of the power storage unit 20. The lead battery lower limit voltage V Pb stored in the storage unit 73 is a discharge lower limit voltage for suppressing deterioration of the lead battery 10 due to an increase in the depth of discharge. In the lead battery 10 having a rated voltage of 12 V, the lead battery The lower limit voltage V Pb is preferably 12 V or more, and can be set to 12.1 V, for example. The lower limit voltage V Pb of the lead battery is a discharge voltage at a predetermined discharge depth for suppressing capacity deterioration (softening phenomenon) due to a decrease in bonding force between the positive electrode active material particles of the lead battery, and is not necessarily 12.1V. It does not always become. The lead battery lower limit voltage V Pb can be appropriately selected depending on the composition of the lead battery 10 and how much deterioration is allowed.

また、記憶部７３に記憶される蓄電部下限電圧Ｖsubは、蓄電部２０の容量劣化や抵抗増大、及び転極を抑制するための放電下限電圧であって、定格電圧を１２Ｖとする鉛バッテリ１０と並列に接続される蓄電部２０においては、好ましくは１０Ｖ以上であって、たとえば、１０．０Ｖ〜１１．５Ｖとすることができる。この蓄電部下限電圧Ｖsubも、蓄電部２０を構成する蓄電素子２１の種類や特性、あるいは劣化をどの程度許容するかによって適宜選択できる。 The storage unit lower limit voltage V sub stored in the storage unit 73 is a discharge lower limit voltage for suppressing capacity deterioration, resistance increase, and inversion of the storage unit 20, and is a lead battery having a rated voltage of 12V. In power storage unit 20 connected in parallel with 10, the voltage is preferably 10 V or more, and can be set to 10.0 V to 11.5 V, for example. The power storage unit lower limit voltage V sub can also be selected as appropriate depending on the type and characteristics of the power storage element 21 constituting the power storage unit 20 and how much deterioration is allowed.

ここで、図３は、鉛バッテリと蓄電部の電圧−残容量特性を示している。この図は、バッテリの残容量に対する放電電圧を示している。この図において、曲線Ａは、定格電圧を１２Ｖとする鉛バッテリの電圧−残容量特性を、曲線Ｂは、ニッケル水素電池を１０直に接続して定格電圧を１２Ｖとしてなる蓄電部の電圧−残容量特性を、また、曲線Ｃは、定格電圧を３．３Ｖとするリチウムイオン電池を４直に接続してなる蓄電部の電圧−残容量特性を、さらにまた、曲線Ｄは、定格電圧を２．４Ｖとするリチウムイオン電池を５直に接続してなる蓄電部の電圧−残容量特性をそれぞれ示している。   Here, FIG. 3 shows the voltage-remaining capacity characteristics of the lead battery and the power storage unit. This figure shows the discharge voltage with respect to the remaining capacity of the battery. In this figure, curve A shows the voltage-remaining capacity characteristics of a lead battery with a rated voltage of 12V, and curve B shows the voltage-remaining capacity of a battery unit with a rated voltage of 12V when 10 nickel hydride batteries are connected directly. The capacity characteristics, the curve C shows the voltage-remaining capacity characteristics of the power storage unit formed by directly connecting four lithium ion batteries having a rated voltage of 3.3 V, and the curve D shows the rated voltage 2 .4 shows the voltage-remaining capacity characteristics of a power storage unit in which five lithium ion batteries of 4 V are connected directly.

鉛バッテリ１０は、容量劣化を防止するために、残容量が８０〜１００％の範囲となるように、放電下限電圧が１２．０Ｖ以上で充放電が制御される。これに対して、ニッケル水素電池からなる蓄電部２０が、鉛電池の放電下限電圧範囲で放電されると、十分放電可能な残容量を有するにも関わらず、途中で充電制御に切り替わり、期待する燃費改善効果が得られない。ニッケル水素電池は、鉛電池と違って、残容量が１０％に低下するまで放電し、また８０％となるまで充電しても劣化は少なく、したがって、蓄電部２０の放電を制限する蓄電部下限電圧Ｖsubは、蓄電部２０の劣化を抑制できる放電電圧に設定される。ニッケル水素電池を１０直に接続して定格電圧を１２Ｖとしてなる蓄電部の蓄電部下限電圧Ｖsubは、好ましくは１０．５Ｖ〜１１．０Ｖ、たとえば１１．０Ｖとし、さらに、定格電圧を３．３Ｖとするリチウムイオン電池を４直に接続してなる蓄電部の蓄電部下限電圧Ｖsubは、好ましくは１１．０Ｖ〜１１．５Ｖ、たとえば１１．５Ｖとし、さらにまた、定格電圧を２．４Ｖとするリチウムイオン電池を５直に接続してなる蓄電部の蓄電部下限電圧Ｖsubは、好ましくは１０．０Ｖ〜１０．５Ｖ、たとえば１０．５Ｖとする。 In order to prevent capacity deterioration, the lead battery 10 is controlled to be charged and discharged at a discharge lower limit voltage of 12.0 V or higher so that the remaining capacity is in the range of 80 to 100%. On the other hand, when the power storage unit 20 made of a nickel metal hydride battery is discharged within the discharge lower limit voltage range of the lead battery, it is expected to switch to charge control in the middle despite having sufficient remaining capacity that can be discharged. The fuel efficiency improvement effect cannot be obtained. Unlike the lead battery, the nickel metal hydride battery is discharged until the remaining capacity is reduced to 10%, and even when charged to 80%, there is little deterioration, and therefore the lower limit of the power storage unit that limits the discharge of the power storage unit 20 Voltage V sub is set to a discharge voltage that can suppress deterioration of power storage unit 20. The power storage unit lower limit voltage V sub of the power storage unit in which the nickel hydride battery is connected 10 directly and the rated voltage is 12 V is preferably 10.5 V to 11.0 V, for example 11.0 V, and the rated voltage is 3. The power storage unit lower limit voltage V sub of the power storage unit formed by directly connecting 4 lithium ion batteries with 3V is preferably 11.0V to 11.5V, for example 11.5V, and the rated voltage is 2.4V. The power storage unit lower limit voltage V sub of the power storage unit formed by directly connecting five lithium ion batteries is preferably 10.0V to 10.5V, for example, 10.5V.

以上のように、電源装置は、蓄電部２０を広い電圧範囲で充放電するために、蓄電部２０の蓄電部下限電圧Ｖsubを鉛バッテリ１０の鉛バッテリ下限電圧ＶPbよりも低く設定している。この制御回路６５は、蓄電部２０の電圧が蓄電部下限電圧Ｖsubを下回らないように蓄電部２０の充放電を制御し、また、鉛バッテリ１０の電圧が鉛バッテリ下限電圧ＶPbを下回らないように鉛バッテリ１０の充放電を制御する。これにより、電源装置は、蓄電部２０と鉛バッテリ１０の容量劣化を抑制しながら、しかも、蓄電部２０を鉛バッテリ１０よりも広い電圧範囲で充放電できる。 As described above, the power supply device sets the power storage unit lower limit voltage V sub of the power storage unit 20 to be lower than the lead battery lower limit voltage V Pb of the lead battery 10 in order to charge and discharge the power storage unit 20 in a wide voltage range. Yes. The control circuit 65 controls charging / discharging of the power storage unit 20 so that the voltage of the power storage unit 20 does not fall below the power storage unit lower limit voltage V sub, and the voltage of the lead battery 10 does not fall below the lead battery lower limit voltage V Pb . Thus, charging / discharging of the lead battery 10 is controlled. Thereby, the power supply device can charge and discharge the power storage unit 20 in a wider voltage range than the lead battery 10 while suppressing the capacity deterioration of the power storage unit 20 and the lead battery 10.

制御回路６５は、車両の電装機器５０に電力を供給する場合において、蓄電部２０の電圧が蓄電部下限電圧Ｖsubよりも高い状態では、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮとし、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＦＦとして鉛バッテリ１０を並列ライン１４、１４’から切り離し、蓄電部２０のみから車両の電装機器５０に電力を供給する。また、制御回路６５は、蓄電部２０の電圧が蓄電部下限電圧Ｖsub以下になると、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮとし、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＦＦとして蓄電部２０を並列ライン１４、１４’から切り離し、鉛バッテリ１０のみから車両の電装機器５０に電力を供給する。あるいは、制御回路６５は、蓄電部２０の電圧が蓄電部下限電圧Ｖsub以下になると、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮとし、オルタネータ５２の出力を制御して蓄電部２０を充電することもできる。 When supplying power to the electrical equipment 50 of the vehicle, the control circuit 65 turns on the power storage unit cutoff switch 62 and shuts off the lead battery when the voltage of the power storage unit 20 is higher than the power storage unit lower limit voltage Vsub. The switch 61 is turned off to disconnect the lead battery 10 from the parallel lines 14, 14 ′, and power is supplied from only the power storage unit 20 to the electrical equipment 50 of the vehicle. In addition, when the voltage of the power storage unit 20 becomes equal to or lower than the power storage unit lower limit voltage V sub , the control circuit 65 turns on the lead battery shut-off switch 61 and turns off the power storage unit shut-off switch 62 so that the power storage unit 20 14 'and the electric power is supplied from the lead battery 10 only to the electrical equipment 50 of the vehicle. Alternatively, when the voltage of the power storage unit 20 becomes equal to or lower than the power storage unit lower limit voltage V sub , the control circuit 65 can turn on the power storage unit cutoff switch 62 and control the output of the alternator 52 to charge the power storage unit 20. .

さらに、制御回路６５は、車両のエンジン９６を始動する際には、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２の両方をＯＮとして、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の両方からスターターモータ５４に電力を供給する。このように、鉛バッテリ１０と蓄電部２０を並列接続する状態で、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の両方からスターターモータ５４に電力を供給することで、鉛バッテリ１０からスターターモータ５４への大電流放電が抑制されて、鉛バッテリ１０の劣化を有効に防止できる。ただ、制御回路６５は、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮとし、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＦＦとして、鉛バッテリ１０のみからスターターモータ５４に電力を供給することもできる。この構成によると、大電力を必要とするスターターモータ５４に電力を供給する際に、鉛バッテリ１０から蓄電部２０が切り離されるため、蓄電部２０に大きな負荷がかからず、電圧低下を防止することができる。   Further, when starting the engine 96 of the vehicle, the control circuit 65 turns on both the lead battery shut-off switch 61 and the power storage unit shut-off switch 62 to start the starter motor 54 from both the lead battery 10 and the power storage unit 20. To supply power. Thus, by supplying power from both the lead battery 10 and the power storage unit 20 to the starter motor 54 in a state where the lead battery 10 and the power storage unit 20 are connected in parallel, a large current from the lead battery 10 to the starter motor 54 is obtained. Discharge is suppressed and deterioration of the lead battery 10 can be effectively prevented. However, the control circuit 65 can also supply power to the starter motor 54 from only the lead battery 10 by turning on the lead battery shut-off switch 61 and turning off the power storage unit shut-off switch 62. According to this configuration, when power is supplied to the starter motor 54 that requires a large amount of power, the power storage unit 20 is disconnected from the lead battery 10, so that a large load is not applied to the power storage unit 20 and a voltage drop is prevented. be able to.

さらに、制御回路６５は、鉛バッテリ用電圧検出部７１と蓄電部用電圧検出部７２の検出結果に基づいて、オルタネータ５２の出力を制御して、オルタネータ５２による鉛バッテリ１０と蓄電部２０の充電を制御する。すなわち、エンジン９６で駆動されるオルタネータ５２の出力を制御して鉛バッテリ１０と蓄電部２０の充電を制御する。鉛バッテリ１０と蓄電部２０の充電電圧は、オルタネータ５２の出力電圧で制御される。制御回路６５は、オルタネータ５２のロータコイル（図示せず）の励磁電流を制御してオルタネータ５２の出力電圧をコントロールする。この制御回路６５は、ロータコイルの励磁電流を大きくしてオルタネータ５２の出力電圧を高く、励磁電流を小さくしてオルタネータ５２の出力電圧を低くする。具体的には、制御回路６５は、鉛バッテリ用電圧検出部７１で検出される鉛バッテリ１０の電圧が鉛バッテリ下限電圧ＶPb以下になると、オルタネータ５２を制御して、オルタネータ５２の出力電圧が高くなるように制御する。 Further, the control circuit 65 controls the output of the alternator 52 based on the detection results of the lead battery voltage detection unit 71 and the storage unit voltage detection unit 72, and charges the lead battery 10 and the storage unit 20 by the alternator 52. To control. That is, the output of alternator 52 driven by engine 96 is controlled to control charging of lead battery 10 and power storage unit 20. The charging voltage of lead battery 10 and power storage unit 20 is controlled by the output voltage of alternator 52. The control circuit 65 controls the output voltage of the alternator 52 by controlling the excitation current of a rotor coil (not shown) of the alternator 52. The control circuit 65 increases the excitation current of the rotor coil to increase the output voltage of the alternator 52, and decreases the excitation current to decrease the output voltage of the alternator 52. Specifically, the control circuit 65 controls the alternator 52 when the voltage of the lead battery 10 detected by the lead battery voltage detector 71 is equal to or lower than the lead battery lower limit voltage V Pb , and the output voltage of the alternator 52 is Control to be higher.

エンジン９６で駆動されるオルタネータ５２から充電電力が供給され、あるいは、車両の回生制動による発電でオルタネータ５２から充電電力が供給される状態では、好ましくは、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の両方を充電する。鉛バッテリ１０と蓄電部２０とを並列接続して充電することで、鉛バッテリ１０が大きな充電電流で急速充電されて劣化するのを抑制しながら、大電流による充電電流を効果的に蓄電するためである。図１に示す電源装置１００は、オルタネータ５２による充電状態を検出するために、出力ライン１６に流れる電流を検出する電流検出回路７４を備えている。図に示す電流検出回路７４は、出力ライン１６に配置された検出部７５から入力される信号で、出力ライン１６に流れる電流を検出する。電流検出回路７４で検出された電流値は、制御回路６５に入力される。電流検出回路７４が車両のオルタネータ５２から供給される充電電流を検出すると、制御回路６５は、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２の両方をＯＮとして、鉛バッテリ１０と蓄電部２０とを並列に接続して、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の両方を充電する。図２に示す電源装置２００も、図示しないが、オルタネータ５２による充電状態を検出するために、鉛バッテリ１０や蓄電部２０に流れる電流を検出する電流検出回路を備えることもできる。   In a state where charging power is supplied from the alternator 52 driven by the engine 96 or charging power is supplied from the alternator 52 by power generation by regenerative braking of the vehicle, preferably both the lead battery 10 and the power storage unit 20 are charged. To do. By charging the lead battery 10 and the power storage unit 20 by connecting them in parallel, the lead battery 10 is effectively charged with a large current while being prevented from being rapidly charged with a large charging current and being deteriorated. It is. The power supply apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a current detection circuit 74 that detects a current flowing through the output line 16 in order to detect the state of charge by the alternator 52. The current detection circuit 74 shown in the figure detects a current flowing through the output line 16 by a signal input from the detection unit 75 disposed on the output line 16. The current value detected by the current detection circuit 74 is input to the control circuit 65. When the current detection circuit 74 detects the charging current supplied from the alternator 52 of the vehicle, the control circuit 65 turns on both the lead battery shut-off switch 61 and the power storage unit shut-off switch 62 to turn on the lead battery 10 and the power storage unit 20. Are connected in parallel to charge both the lead battery 10 and the power storage unit 20. Although not shown, the power supply device 200 shown in FIG. 2 can also include a current detection circuit that detects the current flowing through the lead battery 10 and the power storage unit 20 in order to detect the state of charge by the alternator 52.

以上の制御回路は、以下に示すように、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２のＯＮ／ＯＦＦの切り換えを制御して、鉛バッテリ１０と蓄電部２０から車両の電装機器５０への放電を制御する。   The control circuit described above controls ON / OFF switching of the lead battery shut-off switch 61 and the power storage unit shut-off switch 62, as shown below, from the lead battery 10 and the power storage unit 20 to the vehicle electrical equipment 50. To control the discharge.

（１）蓄電部２０の電圧Ｖ２が蓄電部下限電圧Ｖsubよりも高い状態
制御回路６５は、蓄電部２０の電圧Ｖ２が蓄電部下限電圧Ｖsubよりも高い状態では、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮとし、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＦＦとして鉛バッテリ１０を並列ライン１４、１４’から切り離し、蓄電部２０のみから車両の電装機器５０に電力を供給するように制御する。この状態では、鉛バッテリ１０からは車両の電装機器５０に放電されず、鉛バッテリ１０の電圧Ｖ１が鉛バッテリ下限電圧ＶPbよりも低下することはない。 (1) a high state control circuit 65 than the voltage V 2 power storage unit lower-limit voltage V sub of the power storage unit 20, the voltage V 2 of the power storage unit 20 is higher than the power storage unit lower-limit voltage V sub state, blocking the power storage unit The switch 62 is turned on, the lead battery cutoff switch 61 is turned off, the lead battery 10 is disconnected from the parallel lines 14 and 14 ′, and control is performed so that power is supplied from the power storage unit 20 only to the electrical equipment 50 of the vehicle. In this state, not discharged to the electrical equipment 50 of the vehicle from the lead battery 10, the voltage V 1 of the lead battery 10 is never lower than the lead battery lower limit voltage V Pb.

（２）蓄電部２０の電圧Ｖ２が蓄電部下限電圧Ｖsub以下になる状態
（１）の状態から、さらに蓄電部２０が放電されて、蓄電部２０の電圧Ｖ２が蓄電部下限電圧Ｖsub以下になると、制御回路６５は、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮとし、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＦＦとして蓄電部２０を並列ライン１４、１４’から切り離し、鉛バッテリ１０のみから車両の電装機器５０に電力を供給するように制御する。この状態において、蓄電部２０からは車両の電装機器５０に電力が供給されず、蓄電部２０の過放電が防止される。
あるいは、蓄電部２０の電圧Ｖ２が蓄電部下限電圧Ｖsub以下になると、制御回路６５は、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮとし、オルタネータ５２の出力を制御して蓄電部２０を充電することもできる。この状態において、オルタネータ５２は、車両の電装機器５０に電力を供給しながら蓄電部２０を充電する。このとき、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１はＯＦＦとすることも、ＯＮとすることもできる。鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＦＦとする状態では、蓄電部２０のみが充電される。鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮとする状態では、蓄電部２０と鉛バッテリ１０の両方が充電される。ここで、オルタネータ５２による蓄電部２０の充電は、必ずしも蓄電部２０が満充電されるまで行う必要はなく、蓄電部２０の電圧が所定の電圧に上昇し、あるいは、所定の時間が経過すると充電を停止することができる。 (2) from the state of the state voltage V 2 of the power storage unit 20 is equal to or less than the power storage unit lower-limit voltage V sub (1), is further power storage unit 20 is discharged, the voltage V 2 of the power storage unit 20 is storage unit lower-limit voltage V When the value is sub or less, the control circuit 65 turns on the lead battery shutoff switch 61 and turns off the power storage shutoff switch 62 to disconnect the power storage unit 20 from the parallel lines 14 and 14 '. Control is performed to supply power to the device 50. In this state, power is not supplied from the power storage unit 20 to the electrical equipment 50 of the vehicle, and overdischarge of the power storage unit 20 is prevented.
Alternatively, when voltage V 2 of power storage unit 20 becomes equal to or lower than power storage unit lower limit voltage V sub , control circuit 65 turns on power storage unit cutoff switch 62 and controls the output of alternator 52 to charge power storage unit 20. You can also. In this state, alternator 52 charges power storage unit 20 while supplying power to electrical equipment 50 of the vehicle. At this time, the lead battery cutoff switch 61 can be turned OFF or ON. In the state where the lead battery cutoff switch 61 is turned OFF, only the power storage unit 20 is charged. In the state where the lead battery cutoff switch 61 is turned on, both the power storage unit 20 and the lead battery 10 are charged. Here, charging of the power storage unit 20 by the alternator 52 is not necessarily performed until the power storage unit 20 is fully charged, and charging is performed when the voltage of the power storage unit 20 rises to a predetermined voltage or a predetermined time elapses. Can be stopped.

（３）鉛バッテリ１０の電圧Ｖ１が鉛バッテリ下限電圧ＶPb以下になる状態
（２）の状態から、鉛バッテリ１０が放電されて、鉛バッテリ１０の電圧Ｖ１が鉛バッテリ下限電圧ＶPb以下になると、制御回路６５は、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮとし、オルタネータ５２の出力を制御して鉛バッテリ１０を充電する。このとき、蓄電部用遮断スイッチ６２はＯＦＦとすることも、ＯＮとすることもできる。蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＦＦとする状態では、鉛バッテリ１０のみが充電される。蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮとする状態では、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の両方が充電される。さらに、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮ、蓄電部用遮断スイッチ６２はＯＦＦとすると状態で、オルタネータ５２が発電して鉛バッテリ１０に充電電流が供給されると、制御回路６５は電流検出回路７４からの電流値でこのことを検出して、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２の両方をＯＮとして鉛バッテリ１０と蓄電部２０の両方を充電することもできる。ここで、オルタネータ５２による鉛バッテリ１０の充電は、必ずしも鉛バッテリ１０が満充電されるまで行う必要はなく、鉛バッテリ１０の電圧が所定の電圧に上昇し、あるいは、所定の時間が経過すると充電を停止することができる。 (3) a lead-states of the state where the voltage V 1 of the battery 10 is below the lead battery lower limit voltage V Pb (2), and the lead battery 10 is discharged, the voltage V 1 is the lead battery lower limit voltage V Pb of the lead battery 10 In the following, the control circuit 65 turns on the lead battery cutoff switch 61 and controls the output of the alternator 52 to charge the lead battery 10. At this time, the power storage unit cutoff switch 62 can be turned OFF or ON. In the state where the storage unit shutoff switch 62 is turned off, only the lead battery 10 is charged. In the state where the storage unit shutoff switch 62 is turned on, both the lead battery 10 and the storage unit 20 are charged. Further, when the alternator 52 generates power and a charging current is supplied to the lead battery 10 with the lead battery shut-off switch 61 turned on and the power storage unit shut-off switch 62 turned off, the control circuit 65 causes the current detection circuit 74 to This can be detected by the current value from, and both the lead battery 10 and the electricity storage unit 20 can be charged by turning on both the lead battery interruption switch 61 and the electricity storage unit interruption switch 62. Here, charging of the lead battery 10 by the alternator 52 is not necessarily performed until the lead battery 10 is fully charged, and charging is performed when the voltage of the lead battery 10 rises to a predetermined voltage or a predetermined time elapses. Can be stopped.

（２）または（３）の状態において、仮に、蓄電部２０や鉛バッテリ１０が満充電されることなく充電が停止されても、車両の走行時においては、オルタネータ５２の回生制動により、蓄電部２０や鉛バッテリ１０は充電される。このため、回生制動による発電電力をより効率よく蓄電するためにも、オルタネータ５２をエンジン９６で駆動して充電する状態は短くすることが好ましい。このように、制御回路６５は、エンジン９６でオルタネータ５２を駆動して行う発電時間を短くしながら、回生制動による発電を効率よく蓄電することで、燃費改善をより効果的に行うことができる。ただ、回生制動しない車両においては、エンジンでオルタネータを駆動して行う発電により、蓄電部や鉛バッテリを満充電することもできる。   In the state of (2) or (3), even if the power storage unit 20 and the lead battery 10 are not fully charged without being fully charged, the power storage unit is regenerated by the regenerative braking of the alternator 52 when the vehicle is running. 20 and the lead battery 10 are charged. For this reason, it is preferable to shorten the state in which the alternator 52 is driven by the engine 96 and charged in order to more efficiently store the generated power generated by regenerative braking. In this manner, the control circuit 65 can more effectively improve fuel efficiency by efficiently storing the power generated by regenerative braking while shortening the power generation time performed by driving the alternator 52 with the engine 96. However, in a vehicle that does not perform regenerative braking, the power storage unit and the lead battery can be fully charged by power generation performed by driving an alternator with an engine.

（４）車両の回生制動で充電される状態
前述の（１）〜（３）の状態において、車両の回生制動でオルタネータ５２から充電電力が供給されると、制御回路６５は電流検出回路７４の検出結果から、あるいは車両側からの信号によってこのことを検出して、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２の両方をＯＮとして鉛バッテリ１０と蓄電部２０の両方を充電する。たとえば、前述の（１）又は（２）のように、蓄電部用遮断スイッチ６２と鉛バッテリ用遮断スイッチ６１のいずれか一方をＯＮとする状態で、オルタネータ５２から充電電力が供給されると、制御回路６５は鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２の両方をＯＮとして鉛バッテリ１０と蓄電部２０の両方を充電する。蓄電部２０は回生制動の蓄電を効率よくするために鉛バッテリ１０に接続されるので、回生制動する状態では、制御回路６５は蓄電部用遮断スイッチ６２と鉛バッテリ用遮断スイッチ６１の両方をＯＮ状態とする。 (4) State charged by regenerative braking of vehicle In the state of (1) to (3) described above, when charging power is supplied from the alternator 52 by regenerative braking of the vehicle, the control circuit 65 causes the current detection circuit 74 to This is detected from the detection result or a signal from the vehicle, and both the lead battery cutoff switch 61 and the storage unit cutoff switch 62 are turned on to charge both the lead battery 10 and the storage unit 20. For example, as described in (1) or (2) above, when charging power is supplied from the alternator 52 with either one of the power storage unit cutoff switch 62 and the lead battery cutoff switch 61 turned on, The control circuit 65 charges both the lead battery 10 and the power storage unit 20 by turning on both the lead battery cut-off switch 61 and the power storage unit cut-off switch 62. Since the power storage unit 20 is connected to the lead battery 10 in order to efficiently store regenerative braking power, the control circuit 65 turns on both the power storage unit shut-off switch 62 and the lead battery shut-off switch 61 in a state where regenerative braking is performed. State.

さらにまた、回生制動によるオルタネータ５２からの充電が停止すると、制御回路６５は、蓄電部用電圧検出部７２で検出される蓄電部２０の電圧が蓄電部下限電圧Ｖsubよりも高いと、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮとし、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＦＦとして、鉛バッテリ１０を並列ライン１４、１４’から切り離し、蓄電部２０のみを並列ライン１４、１４’に接続して、蓄電部２０のみから電装機器５０に電力を供給する。 Furthermore, when charging from the alternator 52 due to regenerative braking is stopped, the control circuit 65 causes the power storage unit when the voltage of the power storage unit 20 detected by the power storage unit voltage detection unit 72 is higher than the power storage unit lower limit voltage V sub. The lead-off switch 62 is turned on, the lead-battery shut-off switch 61 is turned off, the lead battery 10 is disconnected from the parallel lines 14, 14 ', and only the power storage unit 20 is connected to the parallel lines 14, 14'. The electric power is supplied to the electrical equipment 50 from only.

以上の電源装置１００、２００は、車両の電装機器５０へ放電する際、遮断機構６０により、鉛バッテリ１０を放電回路から切り離された状態とすることで、蓄電部２０から優先的に放電させることができる。現在、アイドリングストップシステムやエネルギー回生システム用の電源装置には、鉛バッテリが用いられている。鉛バッテリは、性能劣化を抑えるために満充電維持が望まれる。しかしながら、上記のような用途ではアイドリングストップ中に相当量の放電が必要となるため、鉛バッテリの性能劣化が加速して、早期に電池寿命に至ってしまう。特に、鉛バッテリは、放電深度（ＤＯＤ：Depth of discharge）が深いほど劣化が加速するため、鉛バッテリが放電下限電圧に到達した場合、オルタネータを稼動させ、鉛バッテリを充電する制御がなされている。   When the above power supply devices 100 and 200 are discharged to the electrical equipment 50 of the vehicle, the lead battery 10 is disconnected from the discharge circuit by the shut-off mechanism 60 so as to be preferentially discharged from the power storage unit 20. Can do. Currently, lead batteries are used in power supply devices for idling stop systems and energy regeneration systems. The lead battery is desired to be fully charged in order to suppress performance deterioration. However, in applications such as those described above, a considerable amount of discharge is required during idling stop, so the deterioration of the performance of the lead battery is accelerated and the battery life is quickly reached. In particular, since the deterioration of a lead battery increases as the depth of discharge (DOD) increases, control is performed to operate the alternator and charge the lead battery when the lead battery reaches the discharge lower limit voltage. .

このような問題に対して、蓄電部を鉛バッテリに並列接続することで、鉛バッテリの仕事量を低減し、鉛バッテリの長寿命化を図ることが検討されているものの、蓄電部と鉛バッテリとが並列に接続されている以上、電源装置の放電下限電圧は鉛バッテリに依存することとなる。このため、蓄電部の使用可能なＤＯＤ範囲が制限されることとなり、十分な燃費改善効果が得られない。そこで、鉛バッテリ１０に蓄電部２０を並列接続した電源装置１００、２００において、鉛バッテリ１０及び蓄電部２０にそれぞれ遮断機構６０を設けることで、電源装置１００、２００が車両側の電装機器５０等へ放電する際には、鉛バッテリ１０を遮断機構６０により、放電回路から切り離された状態とする。これにより、蓄電部２０から優先的に放電させることができ、鉛バッテリ１０の劣化を抑制すると共に、蓄電部２０の使用可能なＤＯＤ範囲を広げることで、十分な燃費改善効果を得ることが可能となる。   To solve this problem, it has been studied to reduce the workload of the lead battery and extend the life of the lead battery by connecting the power storage unit to the lead battery in parallel. Are connected in parallel, the discharge lower limit voltage of the power supply device depends on the lead battery. For this reason, the DOD range in which the power storage unit can be used is limited, and a sufficient fuel efficiency improvement effect cannot be obtained. Therefore, in the power supply devices 100 and 200 in which the power storage unit 20 is connected in parallel to the lead battery 10, by providing the lead battery 10 and the power storage unit 20 with the shut-off mechanism 60, the power supply devices 100 and 200 are connected to the vehicle-side electrical equipment 50 and the like When the battery is discharged, the lead battery 10 is separated from the discharge circuit by the shut-off mechanism 60. Thereby, it is possible to preferentially discharge from the power storage unit 20, while suppressing deterioration of the lead battery 10 and widening the usable DOD range of the power storage unit 20, it is possible to obtain a sufficient fuel efficiency improvement effect It becomes.

以上の例では、電源装置１００、２００が車両側の電装機器５０等へ放電する場合、制御回路６５が鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＦＦして鉛バッテリ１０が放電回路から切り離された状態とし、一方、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮして蓄電部２０から優先的に放電されるようにする。電源装置１００、２００は、車両側への放電時における鉛バッテリ下限電圧ＶPbと蓄電部下限電圧Ｖsubとを記憶部７３に記憶しており、制御回路６５が、鉛バッテリ用電圧検出部７１で検出される鉛バッテリ１０の放電電圧と蓄電部用電圧検出部７２で検出される蓄電部２０の放電電圧とを、記憶部７３に記憶される鉛バッテリ下限電圧ＶPbと蓄電部下限電圧Ｖsubとに比較して鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２の作動状態を制御する。とくに、鉛バッテリ下限電圧ＶPbと蓄電部下限電圧Ｖsubは、ＶPb＞Ｖsubとする。これによって蓄電部２０の使用可能な容量範囲が増加するため、十分な燃費改善効果を得ることが可能となる。なお、蓄電部下限電圧Ｖsubは、過放電保護の観点から１０Ｖ以上とすることが望ましい。また、鉛バッテリ１０についても劣化を抑制するために、鉛バッテリ下限電圧を１２Ｖ以上とすることが望ましい。 In the above example, when the power supply devices 100 and 200 are discharged to the electric equipment 50 on the vehicle side, the control circuit 65 turns off the lead battery cutoff switch 61 and the lead battery 10 is disconnected from the discharge circuit. On the other hand, the power storage unit cutoff switch 62 is turned on so that the power storage unit 20 is preferentially discharged. The power supply devices 100 and 200 store the lead battery lower limit voltage V Pb and the power storage unit lower limit voltage V sub when discharging to the vehicle side in the storage unit 73, and the control circuit 65 includes the lead battery voltage detection unit 71. The lead battery lower limit voltage V Pb and the storage unit lower limit voltage V stored in the storage unit 73 are the discharge voltage of the lead battery 10 detected by the storage unit and the discharge voltage of the storage unit 20 detected by the storage unit voltage detection unit 72. The operation state of the lead battery shutoff switch 61 and the storage battery shutoff switch 62 is controlled as compared with sub . In particular, the lead battery lower limit voltage V Pb and the storage unit lower limit voltage V sub are set to V Pb > V sub . As a result, the usable capacity range of the power storage unit 20 is increased, so that a sufficient fuel efficiency improvement effect can be obtained. The power storage unit lower limit voltage V sub is preferably 10 V or more from the viewpoint of overdischarge protection. Moreover, in order to suppress deterioration of the lead battery 10 as well, it is desirable that the lower limit voltage of the lead battery is 12V or more.

制御回路６５は、蓄電部２０の電圧を監視している。そして蓄電部２０の放電電圧が蓄電部下限電圧Ｖsub以下に到達した場合は、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＦＦして蓄電部２０を切り離し、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮして鉛バッテリ１０を接続し、鉛バッテリ１０から車両側に放電することができる。なお、蓄電部２０の放電電圧が蓄電部下限電圧Ｖsub以下に到達した際に、遮断スイッチの作動状態を切り替えるのではなく、オルタネータ５２の出力電圧を上げて、蓄電部２０を充電する構成とすることもできる。 The control circuit 65 monitors the voltage of the power storage unit 20. When the discharge voltage of the power storage unit 20 reaches the power storage unit lower limit voltage V sub or less, the power storage unit cutoff switch 62 is turned off to disconnect the power storage unit 20 and the lead battery cutoff switch 61 is turned on to turn the lead battery 10 on. Can be connected and discharged from the lead battery 10 to the vehicle side. In addition, when the discharge voltage of the electrical storage unit 20 reaches the electrical storage unit lower limit voltage V sub or lower, the output voltage of the alternator 52 is increased to charge the electrical storage unit 20 instead of switching the operating state of the cutoff switch. You can also

次に、図４と図５に示すフローチャートに基づいて、本発明の実施形態にかかる車載用の電源装置における鉛バッテリ用遮断スイッチ６１及び蓄電部用遮断スイッチ６２の作動状態の制御について詳述する。
上述の通り、本発明は、鉛バッテリ１０の容量劣化を防止するために、鉛バッテリ１０を残容量が８０〜１００％の範囲で維持するように充放電が制御される。より望ましくは、鉛バッテリ１０の残容量を高い値で維持したまま、鉛バッテリ１０から電装機器５０等の電気負荷へ電力供給しない状態を維持する。鉛バッテリ１０は、残容量が少ない状態で放置されたり、頻繁に充放電を繰り返すことで容量劣化を引き起こすが、この構成によると、残容量が高い状態で維持されつつ、鉛バッテリ１０から電力が消費されることを抑制することができる。具体的には、鉛バッテリ１０は、オルタネータ５２による充電状態を除くタイミングでは、スターターモータ５４の駆動と、蓄電部２０の過放電のおそれがある場合にのみ、並列ライン１４、１４’に接続されて、スターターモータ５４、あるいは電装機器５０へ電力供給するように制御される。
（実施形態１） Next, based on the flowcharts shown in FIGS. 4 and 5, the control of the operating state of the lead battery shut-off switch 61 and the storage battery shut-off switch 62 in the in-vehicle power supply device according to the embodiment of the present invention will be described in detail. .
As described above, in the present invention, in order to prevent capacity deterioration of the lead battery 10, charging / discharging is controlled so that the lead battery 10 is maintained in the range of 80 to 100% of the remaining capacity. More desirably, the state in which power is not supplied from the lead battery 10 to the electric load such as the electrical equipment 50 is maintained while the remaining capacity of the lead battery 10 is maintained at a high value. The lead battery 10 is left in a state where the remaining capacity is small, or is repeatedly charged and discharged to cause capacity deterioration. According to this configuration, the lead battery 10 is maintained in a state where the remaining capacity is high, and power is supplied from the lead battery 10. It is possible to suppress consumption. Specifically, the lead battery 10 is connected to the parallel lines 14 and 14 ′ only when there is a possibility of driving the starter motor 54 and overdischarge of the power storage unit 20 at a timing excluding the charging state by the alternator 52. The starter motor 54 or the electrical equipment 50 is controlled to supply power.
(Embodiment 1)

第１の実施形態では、図４のフローチャートに従って、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１及び蓄電部用遮断スイッチ６２の作動状態が制御される。
[ｎ＝１のステップ]
制御回路６５が、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＦＦ、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮに制御する。
[ｎ＝２のステップ]
蓄電部用電圧検出部７２が蓄電部２０の放電電圧を検出する。
[ｎ＝３のステップ]
検出された蓄電部２０の放電電圧が蓄電部下限電圧Ｖsub以下に低下したかどうかを判定する。蓄電部２０の放電電圧が蓄電部下限電圧Ｖsubよりも高い場合には、ｎ＝１のステップに戻り、蓄電部２０の放電電圧が蓄電部下限電圧Ｖsub以下になるまでｎ＝１〜３のステップをループする。蓄電部２０の放電電圧が蓄電部下限電圧Ｖsub以下になると、ｎ＝４のステップに進む。
[ｎ＝４のステップ]
制御回路６５が、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮ、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＦＦに制御する。
[ｎ＝５のステップ]
鉛バッテリ用電圧検出部７１が、鉛バッテリ１０の放電電圧を検出する。
[ｎ＝６のステップ]
検出された鉛バッテリ１０の放電電圧が鉛バッテリ下限電圧ＶPb以下に低下したかどうかを判定する。鉛バッテリ１０の放電電圧が鉛バッテリ下限電圧ＶPbよりも高い場合には、ｎ＝４のステップに戻り、鉛バッテリ１０の放電電圧が鉛バッテリ下限電圧ＶPb以下になるまでｎ＝４〜６のステップをループする。鉛バッテリ１０の放電電圧が鉛バッテリ下限電圧ＶPb以下になると、ｎ＝７のステップに進む。
[ｎ＝７のステップ]
制御回路６５が、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮ、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮに制御する。
[ｎ＝８のステップ]
制御回路６５がオルタネータ５２の出力を制御して鉛バッテリ１０を充電する。このとき、蓄電部用遮断スイッチ６２がＯＮ状態にあるので、蓄電部２０も充電される。
[ｎ＝９のステップ]
鉛バッテリ１０または蓄電部２０の電圧が所定の電圧まで上昇し、あるいは、所定の時間が経過するまで充電を継続する。充電が終了すると、ｎ＝１のステップに戻る。
（実施形態２） In the first embodiment, the operating states of the lead battery cutoff switch 61 and the power storage unit cutoff switch 62 are controlled according to the flowchart of FIG. 4.
[Step of n = 1]
The control circuit 65 controls the lead battery shut-off switch 61 to be OFF and the storage battery shut-off switch 62 to be ON.
[Step of n = 2]
The power storage unit voltage detection unit 72 detects the discharge voltage of the power storage unit 20.
[Step n = 3]
It is determined whether or not the detected discharge voltage of power storage unit 20 has dropped below power storage unit lower limit voltage V sub . When the discharge voltage of power storage unit 20 is higher than power storage unit lower limit voltage V sub , the process returns to step n = 1, and n = 1 to 3 until the discharge voltage of power storage unit 20 becomes lower than power storage unit lower limit voltage V sub. Loop through the steps. When the discharge voltage of power storage unit 20 becomes lower than power storage unit lower limit voltage V sub , the process proceeds to step n = 4.
[Step n = 4]
The control circuit 65 controls the lead battery shut-off switch 61 to be ON and the power storage part shut-off switch 62 to be OFF.
[Step n = 5]
The lead battery voltage detector 71 detects the discharge voltage of the lead battery 10.
[n = 6 steps]
It is determined whether or not the detected discharge voltage of the lead battery 10 has dropped below the lead battery lower limit voltage V Pb . When the discharge voltage of the lead battery 10 is higher than the lead battery lower limit voltage V Pb , the process returns to the step of n = 4, and n = 4 to 6 until the discharge voltage of the lead battery 10 becomes equal to or lower than the lead battery lower limit voltage V Pb. Loop through the steps. When the discharge voltage of the lead battery 10 becomes equal to or lower than the lead battery lower limit voltage V Pb , the process proceeds to step n = 7.
[Step n = 7]
The control circuit 65 controls the lead battery shut-off switch 61 to be ON and the storage battery shut-off switch 62 to be ON.
[n = 8 steps]
The control circuit 65 controls the output of the alternator 52 to charge the lead battery 10. At this time, since the power storage unit cutoff switch 62 is in the ON state, the power storage unit 20 is also charged.
[n = 9 steps]
Charging is continued until the voltage of lead battery 10 or power storage unit 20 rises to a predetermined voltage or until a predetermined time elapses. When charging is completed, the process returns to the step of n = 1.
(Embodiment 2)

第２の実施形態では、図５のフローチャートに従って、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１及び蓄電部用遮断スイッチ６２の作動状態が制御される。
[ｎ＝１のステップ]
制御回路６５が、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＦＦ、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮに制御する。
[ｎ＝２のステップ]
蓄電部用電圧検出部７２が蓄電部２０の放電電圧を検出する。
[ｎ＝３のステップ]
検出された蓄電部２０の放電電圧が蓄電部下限電圧Ｖsub以下に低下したかどうかを判定する。蓄電部２０の放電電圧が蓄電部下限電圧Ｖsubよりも高い場合には、ｎ＝１のステップに戻り、蓄電部２０の放電電圧が蓄電部下限電圧Ｖsub以下になるまでｎ＝１〜３のステップをループする。蓄電部２０の放電電圧が蓄電部下限電圧Ｖsub以下になると、ｎ＝４のステップに進む。
[ｎ＝４のステップ]
制御回路６５が、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１をＯＮ、蓄電部用遮断スイッチ６２をＯＮに制御する。
[ｎ＝５のステップ]
制御回路６５がオルタネータ５２の出力を制御して蓄電部２０を充電する。このとき、鉛バッテリ用遮断スイッチ６２がＯＮ状態にあるので、鉛バッテリ１０も充電される。
[ｎ＝６のステップ]
蓄電部２０または鉛バッテリ１０の電圧が所定の電圧まで上昇し、あるいは、所定の時間が経過するまで充電を継続する。充電が終了すると、ｎ＝１のステップに戻る。
（実施例１） In the second embodiment, the operating states of the lead battery shut-off switch 61 and the storage battery shut-off switch 62 are controlled according to the flowchart of FIG.
[Step of n = 1]
The control circuit 65 controls the lead battery shut-off switch 61 to be OFF and the storage battery shut-off switch 62 to be ON.
[Step of n = 2]
The power storage unit voltage detection unit 72 detects the discharge voltage of the power storage unit 20.
[Step n = 3]
It is determined whether or not the detected discharge voltage of power storage unit 20 has dropped below power storage unit lower limit voltage V sub . When the discharge voltage of power storage unit 20 is higher than power storage unit lower limit voltage V sub , the process returns to step n = 1, and n = 1 to 3 until the discharge voltage of power storage unit 20 becomes lower than power storage unit lower limit voltage V sub. Loop through the steps. When the discharge voltage of power storage unit 20 becomes lower than power storage unit lower limit voltage V sub , the process proceeds to step n = 4.
[Step n = 4]
The control circuit 65 controls the lead battery shut-off switch 61 to be ON and the storage battery shut-off switch 62 to be ON.
[Step n = 5]
Control circuit 65 controls the output of alternator 52 to charge power storage unit 20. At this time, since the lead battery cutoff switch 62 is in the ON state, the lead battery 10 is also charged.
[n = 6 steps]
Charging is continued until the voltage of power storage unit 20 or lead battery 10 rises to a predetermined voltage or until a predetermined time elapses. When charging is completed, the process returns to the step of n = 1.
Example 1

図１に示す車載用の電源装置１００の一例を図６ないし図９に示す。これらの図において、車載用の電源装置１００の斜視図を図６に、この電源装置１００の分解斜視図を図７に、この電源装置１００の内部構造を、図８の透視斜視図と、図９の垂直横断面図とにそれぞれ示す。これらの図に示す電源装置１００は、鉛バッテリ１０と、蓄電部２０と、これらを収納するケース３０で構成されている。なお、図８では、内部構造を示すためにケース３０と外部出力端子１５及び出力端子１２を破線で示し、またカバー部４２（後述）の図示を省略している。   An example of the in-vehicle power supply device 100 shown in FIG. 1 is shown in FIGS. In these drawings, FIG. 6 is a perspective view of the in-vehicle power supply device 100, FIG. 7 is an exploded perspective view of the power supply device 100, and the perspective view of FIG. And 9 vertical cross-sectional views, respectively. The power supply device 100 shown in these drawings includes a lead battery 10, a power storage unit 20, and a case 30 for housing them. In FIG. 8, the case 30, the external output terminal 15, and the output terminal 12 are indicated by broken lines in order to show the internal structure, and a cover portion 42 (described later) is omitted.

電源装置１００は、図７に示すように、ケース３０の内部に鉛バッテリ１０と蓄電部２０を収納している。図に示すケース３０は、本体ケース３２の内部に、鉛バッテリ１０と蓄電部２０とを区画する仕切壁３４を設けており、一方の収納空間３７に鉛バッテリ１０を収納して、他方の収納空間３７に蓄電部２０を収納している。この構造は、鉛バッテリ１０と蓄電部２０と定位置に区画しながら配置できる。ただ、ケースは必ずしも仕切り壁を設けて内部を区画する必要はない。   As shown in FIG. 7, the power supply apparatus 100 stores a lead battery 10 and a power storage unit 20 inside a case 30. In the case 30 shown in the figure, a partition wall 34 for partitioning the lead battery 10 and the power storage unit 20 is provided inside a main body case 32, the lead battery 10 is stored in one storage space 37, and the other storage. The power storage unit 20 is housed in the space 37. This structure can be arranged while partitioning the lead battery 10 and the power storage unit 20 at fixed positions. However, it is not always necessary to partition the inside of the case by providing a partition wall.

ケース３０は、図６と図７に示すように外観を箱形としている。好ましくは、ケース３０の外形及びサイズを、既存の車載用１２Ｖ鉛バッテリとほぼ同様の外形とすることで、既存の車載用１２Ｖ鉛バッテリと交換することが可能となる。このことは、既に普及している多くの車両に電源装置をそのまま適用できることに繋がり、追加の部材や施設が不要となることから、普及に際して極めて有利となる。   The case 30 is box-shaped in appearance as shown in FIGS. Preferably, the outer shape and size of the case 30 are substantially the same as those of an existing in-vehicle 12V lead battery, so that the case 30 can be replaced with an existing in-vehicle 12V lead battery. This leads to the fact that the power supply device can be applied as it is to many vehicles that are already in widespread use, which eliminates the need for additional members and facilities, and is extremely advantageous in the spread.

ケース３０には、正負の外部出力端子１５が設けられる蓋部３１が備えられており、ケース３０の内部に鉛バッテリ１０と蓄電部２０が収納される。電源装置１００は、図１に示すように、この外部接続端子１５を介して、車両のオルタネータ５２やスターターモータ５４、電装機器５０に接続される。   The case 30 is provided with a lid portion 31 provided with positive and negative external output terminals 15, and the lead battery 10 and the power storage unit 20 are housed inside the case 30. As shown in FIG. 1, the power supply device 100 is connected to the alternator 52, the starter motor 54, and the electrical equipment 50 of the vehicle via the external connection terminal 15.

鉛バッテリ１０には、たとえば、既存の車載用１２Ｖ鉛バッテリ１０が使用できる。この鉛バッテリ１０は、図示しないが、複数の鉛電池セルを積層した鉛電池積層体で構成される。鉛電池積層体は、図示しない導通部材を介して、正負の出力端子１２と接続され、鉛バッテリ１０の出力が出力端子１２を介して取り出せるようになっている。蓄電部２０は、複数の蓄電素子２１を直列に電気接続している。蓄電部２０は、正負の出力が端子部４４を介して取り出せるようになっている。蓄電部２０の正負の端子部４４は、並列ライン１４を介して、鉛バッテリ１０の正負の出力端子１２に接続される。なお、蓄電部に電圧の取り出し用に補助電池端子を設ける構成とすることもできる。蓄電部に補助電池端子を設ける構成とした場合には、並列ラインは、補助電池端子と出力端子とを電気接続するように構成される。   For example, an existing in-vehicle 12V lead battery 10 can be used as the lead battery 10. Although not shown, this lead battery 10 is constituted by a lead battery laminate in which a plurality of lead battery cells are laminated. The lead battery laminate is connected to the positive and negative output terminals 12 via a conductive member (not shown), and the output of the lead battery 10 can be taken out via the output terminal 12. The power storage unit 20 electrically connects a plurality of power storage elements 21 in series. The power storage unit 20 can take out positive and negative outputs via the terminal unit 44. The positive and negative terminal portions 44 of the power storage unit 20 are connected to the positive and negative output terminals 12 of the lead battery 10 via the parallel line 14. Note that an auxiliary battery terminal may be provided in the power storage unit for extracting voltage. When it is set as the structure which provides an auxiliary battery terminal in an electrical storage part, a parallel line is comprised so that an auxiliary battery terminal and an output terminal may be electrically connected.

電源装置１００は、鉛バッテリ１０の正負の出力端子１２と蓄電部２０の正負の端子部４４とを一対の並列ライン１４を介して接続して、鉛バッテリ１０と蓄電部２０とを並列に接続している。並列ライン１４は導電性に優れた金属等の部材で構成される。並列ライン１４を介して、鉛バッテリ１０と蓄電部２０とは電気的に並列に接続される。一方の並列ライン１４＋は、鉛バッテリ１０の正極側出力端子１２＋と蓄電部２０の正極側端子部４４＋とを接続している。この並列ライン１４＋は、後述する遮断スイッチと接続リード４７、４８を介して正極側出力端子１２＋と正極側端子部４４＋と接続している。他方の並列ライン１４−は、鉛バッテリ１０の負極側出力端子１２−と蓄電部２０の負極側端子部４４−とを接続する。並列ライン１４−は、負極側出力端子１２−と負極側端子部４４−とに直接接続している。さらに、一対の並列ライン１４は、これに接続された出力ライン１６を介して、一対の外部出力端子１５に接続している。出力ライン１６は、導電性に優れた金属等の部材で構成されており、好ましくは並列ライン１４に一体的に連結されて、外部出力端子１５に接続される。   Power supply device 100 connects lead battery 10 and power storage unit 20 in parallel by connecting positive and negative output terminals 12 of lead battery 10 and positive and negative terminal units 44 of power storage unit 20 through a pair of parallel lines 14. doing. The parallel line 14 is made of a member such as metal having excellent conductivity. Lead battery 10 and power storage unit 20 are electrically connected in parallel via parallel line 14. One parallel line 14+ connects the positive output terminal 12+ of the lead battery 10 and the positive terminal 44+ of the power storage unit 20. This parallel line 14+ is connected to the positive electrode side output terminal 12+ and the positive electrode side terminal portion 44+ via a cut-off switch and connection leads 47, 48 described later. The other parallel line 14-connects the negative electrode side output terminal 12-of the lead battery 10 and the negative electrode side terminal unit 44-of the power storage unit 20. The parallel line 14- is directly connected to the negative output terminal 12- and the negative terminal 44-. Further, the pair of parallel lines 14 are connected to the pair of external output terminals 15 via the output line 16 connected thereto. The output line 16 is made of a member such as metal having excellent conductivity, and is preferably integrally connected to the parallel line 14 and connected to the external output terminal 15.

また、この電源装置１００は、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の並列接続の間に、一時的に回路を切り離す遮断機構６０を備えている。具体的には、鉛バッテリ１０と蓄電部２０は、それぞれ鉛バッテリ用遮断スイッチ６１、蓄電部用遮断スイッチ６２を介して、並列ライン１４で並列接続している。鉛バッテリ用遮断スイッチ６１は、一端が並列ライン１４＋に接続されると共に、他端が接続リード４７を介して鉛バッテリ１０の正極側出力端子１２＋に接続されている。蓄電部用遮断スイッチ６２は、一端が並列ライン１４＋に接続されると共に、他端が接続リード４８を介して蓄電部２０の正極側端子部４４＋に接続されている。各遮断スイッチをＯＮすると、鉛バッテリ１０と蓄電部２０は並列に接続される。遮断スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切り換え制御は、回路部４０に設けられた制御回路６５によって行われる。   In addition, the power supply device 100 includes a blocking mechanism 60 that temporarily disconnects the circuit between the lead battery 10 and the power storage unit 20 connected in parallel. Specifically, the lead battery 10 and the power storage unit 20 are connected in parallel through the parallel line 14 via a lead battery shut-off switch 61 and a power storage unit shut-off switch 62, respectively. The lead battery cutoff switch 61 has one end connected to the parallel line 14 + and the other end connected to the positive output terminal 12 + of the lead battery 10 via the connection lead 47. One end of the power storage unit cutoff switch 62 is connected to the parallel line 14 + and the other end is connected to the positive terminal 44 + of the power storage unit 20 via the connection lead 48. When each cutoff switch is turned on, the lead battery 10 and the power storage unit 20 are connected in parallel. ON / OFF switching control of the cutoff switch is performed by a control circuit 65 provided in the circuit unit 40.

また、鉛バッテリ１０と蓄電部２０との電気接続の間には、回路部４０が介在される。図７と図８の電源装置１００では、蓋部３１の上面に回路部４０が配置されている。回路部４０は回路基板４１を備えており、この回路基板４１上に、並列ライン１４、出力ライン１６、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１、蓄電部用遮断スイッチ６２、及び接続リード４７、４８を実装している。さらに、回路基板は、図示しないが、鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路も実装している。   Further, a circuit unit 40 is interposed between the electrical connection between the lead battery 10 and the power storage unit 20. 7 and 8, the circuit unit 40 is disposed on the upper surface of the lid 31. The circuit unit 40 includes a circuit board 41, and the parallel line 14, the output line 16, the lead battery cutoff switch 61, the storage unit cutoff switch 62, and the connection leads 47 and 48 are mounted on the circuit board 41. ing. Further, although not shown, the circuit board is also mounted with a control circuit for controlling ON / OFF of the lead battery cutoff switch 61 and the power storage unit cutoff switch 62.

この電源装置１００は、図７と図８に示すように、蓋部３１に、一対の外部出力端子１５として、正極側出力端子１５＋と負極側出力端子１５−を設けている。さらに、電源装置１００は、ケース３０の上面に設けた回路部４０を介して、一対の外部出力端子１５を正負の出力端子１２と正負の端子部４４とに接続している。蓋部３１は、本体ケース３２に収納される鉛バッテリ１０の正負の出力端子１２を貫通させる貫通穴３９を蓋部３１に開口している。蓋部３１を貫通する正負の出力端子１２は、ケース３０の上面において並列ライン１４に接続されると共に、出力ライン１６を介して正負の外部出力端子１５に接続される。   As shown in FIGS. 7 and 8, the power supply device 100 includes a positive electrode side output terminal 15 + and a negative electrode side output terminal 15-as a pair of external output terminals 15 in the lid portion 31. Further, the power supply device 100 connects the pair of external output terminals 15 to the positive / negative output terminal 12 and the positive / negative terminal part 44 via the circuit part 40 provided on the upper surface of the case 30. The lid portion 31 opens a through hole 39 in the lid portion 31 through which the positive and negative output terminals 12 of the lead battery 10 housed in the main body case 32 pass. The positive and negative output terminals 12 penetrating the lid portion 31 are connected to the parallel line 14 on the upper surface of the case 30 and are connected to the positive and negative external output terminals 15 through the output line 16.

蓋部３１の上面に突出する正極側出力端子１２＋は、接続リード４７と鉛バッテリ用遮断スイッチ６１を介して並列ライン１４＋の一端に接続される。この並列ライン１４＋の他端は、蓄電部用遮断スイッチ６２と接続リード４８を介して蓄電部の正極側端子部４４＋に接続されている。並列ライン１４＋は、出力ライン１６＋を介して正極側外部出力端子１５＋に接続されている。   The positive output terminal 12+ protruding from the upper surface of the lid 31 is connected to one end of the parallel line 14+ via the connection lead 47 and the lead battery cutoff switch 61. The other end of the parallel line 14+ is connected to the positive terminal portion 44+ of the power storage unit via the power storage unit cutoff switch 62 and the connection lead 48. The parallel line 14+ is connected to the positive external output terminal 15+ through the output line 16+.

また、蓋部３１の上面に突出する負極側出力端子１２−は、並列ライン１４−を介して蓄電部２０の負極側端子部４４−に接続されると共に、並列ライン１４−に接続された出力ライン１６−を介して負極側外部出力端子１５−に接続されている。   Further, the negative output terminal 12-projecting from the upper surface of the lid 31 is connected to the negative terminal part 44-of the power storage unit 20 through the parallel line 14-and the output connected to the parallel line 14-. It is connected to the negative external output terminal 15- through a line 16-.

以上のようにして、蓋部３１の上面に配置される回路部４０を介して、鉛バッテリ１０の正負の出力端子１２と蓄電部２０の正負の端子部４４とを一対の並列ライン１４で接続すると共に、並列ライン１４＋に接続される鉛バッテリ用遮断スイッチ６１と蓄電部用遮断スイッチ６２とを定位置に配置しながら接続している。   As described above, the positive / negative output terminal 12 of the lead battery 10 and the positive / negative terminal part 44 of the power storage unit 20 are connected by the pair of parallel lines 14 via the circuit unit 40 disposed on the upper surface of the lid 31. In addition, the lead battery shut-off switch 61 and the power storage unit shut-off switch 62 connected to the parallel line 14+ are connected in a fixed position.

以上の例ではケース３０の蓋部３１に回路部４０を固定した例を説明したが、回路部は、本体ケースの外面に固定する構成とすることもできる。また、図１０の概略構成図に示すように、回路部４０をケース３０の内部に配置する構成とすることもできる。図に示す電源装置１００’は、ケース３０に収納される鉛バッテリ１０の上面と、蓋部３１の内面との間に回路部４０を介在させている。
（蓄電部２０） Although the example which fixed the circuit part 40 to the cover part 31 of case 30 was demonstrated in the above example, a circuit part can also be set as the structure fixed to the outer surface of a main body case. Further, as shown in the schematic configuration diagram of FIG. 10, the circuit unit 40 may be arranged inside the case 30. In the power supply device 100 ′ shown in the figure, a circuit part 40 is interposed between the upper surface of the lead battery 10 housed in the case 30 and the inner surface of the lid part 31.
(Power storage unit 20)

蓄電部２０は、複数の蓄電素子２１を略同一平面に配置している。好ましくは、図８と図９に示すように、蓄電素子２１は内ケース２２に収納される。この図に示す蓄電素子２１は、円筒形の外装缶を有し、長手方向に複数本を接続した蓄電素子組２１ａを、縦方向に平行に並べて蓄電素子集合体としている。このように同一平面（図８と図９おいて縦方向）に複数本の蓄電素子２１を配置することで、蓄電素子集合体を板状あるいは平面状とし、この蓄電素子集合体の厚さを、蓄電素子２１の一本分程度に薄くすることができる。この結果、鉛バッテリ１０と積層しても、厚さが増すことを抑えて、電源装置全体の小型化、すなわち既存の車載用１２Ｖ鉛バッテリと同程度の大きさに抑えることに寄与できる。
（蓄電素子２１） The power storage unit 20 has a plurality of power storage elements 21 arranged on substantially the same plane. Preferably, as shown in FIGS. 8 and 9, the storage element 21 is housed in the inner case 22. The power storage element 21 shown in this figure has a cylindrical outer can, and a plurality of power storage element sets 21a connected in the longitudinal direction are arranged in parallel in the vertical direction to form a power storage element assembly. In this way, by arranging a plurality of power storage elements 21 on the same plane (vertical direction in FIGS. 8 and 9), the power storage element assembly is formed into a plate shape or a planar shape. The thickness can be reduced to about one storage element 21. As a result, even if laminated with the lead battery 10, it is possible to suppress the increase in thickness and contribute to miniaturization of the entire power supply device, that is, to the same size as that of an existing in-vehicle 12V lead battery.
(Storage element 21)

蓄電部２０を構成する蓄電素子２１は、ニッケル水素電池からなる二次電池セルとしている。ニッケル水素電池の電源電圧は、１．２Ｖであるので、１０個のニッケル水素電池を直列に接続すれば１２Ｖとなり、電源電圧を１２Ｖとする鉛バッテリ１０との並列接続に適合する。図８と図９の例では、蓄電素子２１として、円筒形の外装缶を有するニッケル水素電池を備えている。蓄電部２０は、２本のニッケル水素電池を長手方向に接続して蓄電素子組２１ａを形成する。この蓄電素子組２１ａを５組互いに平行に同一平面上に並べて蓄電素子集合体を構成している。すなわち蓄電素子集合体は、合計１０本のニッケル水素電池で構成される。この構成であれば、２本の円筒形ニッケル水素電池を５組、縦方向に並べて薄型の蓄電部２０を構成できるので、鉛バッテリ１０に積層しても厚みが増すことを抑制できる。なお、蓄電素子２１をニッケル水素電池とする構成について説明したが、蓄電素子２１はリチウムイオン電池等の二次電池を使用することもできる。また、キャパシタ等の蓄電素子を用いることもできる。蓄電素子を用いる構成であっても、２つの蓄電素子を長手方向に接続して蓄電素子組２１ａを形成することで、縦方向に並べて薄型の蓄電部２０を構成できるという同様の効果を得ることができる。   The power storage element 21 constituting the power storage unit 20 is a secondary battery cell made of a nickel metal hydride battery. Since the power supply voltage of the nickel metal hydride battery is 1.2V, it becomes 12V when 10 nickel metal hydride batteries are connected in series, and is suitable for parallel connection with the lead battery 10 having a power supply voltage of 12V. In the example of FIGS. 8 and 9, the electricity storage element 21 includes a nickel metal hydride battery having a cylindrical outer can. The power storage unit 20 connects two nickel metal hydride batteries in the longitudinal direction to form a power storage element set 21a. The five storage element groups 21a are arranged in parallel on the same plane to constitute a storage element assembly. That is, the power storage element assembly is composed of a total of ten nickel metal hydride batteries. With this configuration, the thin power storage unit 20 can be configured by arranging two sets of two cylindrical nickel-metal hydride batteries in the vertical direction, so that an increase in thickness even when stacked on the lead battery 10 can be suppressed. In addition, although the structure which used the electrical storage element 21 as a nickel metal hydride battery was demonstrated, secondary batteries, such as a lithium ion battery, can also be used for the electrical storage element 21. FIG. Alternatively, a power storage element such as a capacitor can be used. Even in the configuration using the power storage element, by connecting the two power storage elements in the longitudinal direction to form the power storage element set 21a, the same effect that the thin power storage unit 20 can be configured in the vertical direction can be obtained. Can do.

また、直列接続する本数を調整することで、蓄電部２０の電圧を、接続先の鉛バッテリと一致させるように調整できる。例えば、トラック等の大型車両のように、定格電圧を２４Ｖとする鉛バッテリに対しては、ニッケル水素電池の二次電池を２０本直列に接続することで、２４Ｖに対応させることができる。このように必要に応じて３６Ｖ、４８Ｖ等、ニッケル水素電池を１０本単位で、すなわち１０ｎ（ｎは自然数）個を直列に接続することにより、１２Ｖの倍数で出力電圧を調整でき、多くの規格化された電源装置の電圧に適合できる。あるいは、任意のＮ個（Ｎはｎより大きい自然数）のニッケル水素電池を接続して、１．２Ｖ刻みで電池ブロックの総電圧を調整できる。さらにニッケル水素電池を並列接続してもよく、これによって電源装置の電気容量を増加できる。   Moreover, the voltage of the electrical storage part 20 can be adjusted so that it may correspond with the lead battery of a connection destination by adjusting the number connected in series. For example, a lead battery having a rated voltage of 24V, such as a large vehicle such as a truck, can be adapted to 24V by connecting 20 secondary batteries of nickel metal hydride batteries in series. In this way, the output voltage can be adjusted in multiples of 12V by connecting 10N (n is a natural number) in series, such as 36V, 48V, etc. It can be adapted to the voltage of the power supply unit. Alternatively, arbitrary N (N is a natural number greater than n) nickel metal hydride batteries can be connected to adjust the total voltage of the battery block in increments of 1.2V. Furthermore, nickel-metal hydride batteries may be connected in parallel, thereby increasing the electric capacity of the power supply device.

また、円筒形の二次電池セルを蓄電素子２１に用いる場合は、各二次電池セルを水平姿勢に配置することが好ましい。これによって各二次電池セルに設けられた安全弁を確実に動作させることができるからである。円筒形の外装缶を用いた二次電池セルは一般に、外装缶の内圧の上昇に応じて開弁する安全弁を、円筒形の一方の端面に設けている。この構造の場合、円筒形の二次電池セルを、底面側に安全弁が面する姿勢で縦置きにすると、外装缶内に充填されている電解液が安全弁の近傍に溜まって、安全弁が開弁した際に電解液が安全弁の開口面積の何割かを塞ぐ状態となることが考えられる。特に、二次電池セルを直列に接続する際は、二次電池セル同士を接続するバスバー２４（後述）を短くするため、長手方向の向きが入れ替わる状態となる。このため、二次電池セルを縦置きにすると、何れかの二次電池セルの安全弁が底面側に面する事態が起こり得る。そこで、上述の通り二次電池セルが水平姿勢となるように内ケースやケースで保持することで、このような事態を回避し、安全弁が開弁した際に確実に開口部が確保されるようにして、安全弁の動作の信頼性を高めることができる。特に鉛バッテリについては密閉型のものを除いて一般的に、電解液を充填している関係上、横に倒した姿勢での使用を禁止しているものが殆どであり、このような使用時の姿勢を規定した鉛バッテリに合わせて使用することで、蓄電部の姿勢も自ずとと規定されることから、信頼性高く使用できる。   Moreover, when using a cylindrical secondary battery cell for the electrical storage element 21, it is preferable to arrange | position each secondary battery cell in a horizontal attitude | position. This is because the safety valve provided in each secondary battery cell can be reliably operated. In general, a secondary battery cell using a cylindrical outer can is provided with a safety valve on one end surface of the cylindrical shape, which opens in response to an increase in internal pressure of the outer can. In the case of this structure, when the cylindrical secondary battery cell is placed vertically with the posture where the safety valve faces the bottom surface, the electrolyte filled in the outer can accumulates in the vicinity of the safety valve, and the safety valve opens. In this case, the electrolyte solution may be in a state of blocking some 30% of the opening area of the safety valve. In particular, when the secondary battery cells are connected in series, the bus bar 24 (described later) for connecting the secondary battery cells is shortened so that the longitudinal direction is switched. For this reason, when a secondary battery cell is placed vertically, a situation may occur in which the safety valve of any secondary battery cell faces the bottom surface side. Therefore, as described above, by holding the secondary battery cell in the inner case or the case so as to be in a horizontal posture, such a situation can be avoided and the opening can be ensured when the safety valve is opened. Thus, the reliability of the operation of the safety valve can be improved. Especially for lead-acid batteries, except for sealed ones, in general, most of them are prohibited from being used in a lying position because of the electrolyte filling. By using it in accordance with a lead battery that defines the attitude of the battery, the attitude of the power storage unit is naturally defined, so that it can be used with high reliability.

以下、円筒形のニッケル水素電池を蓄電素子２１として例示する。ただ、蓄電素子は、これに限定するものでなく、例えばリチウムイオン電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池、あるいは電気二重層キャパシタ等とすることもできる。また、その外形も、円筒形に限らず、角形とした電池セルやキャパシタ等を利用することもできる。また、以上の例では複数の蓄電素子を直列に接続した例を示したが、要求される出力や容量に応じて、蓄電素子を並列に接続したものを組み合わせることもできることはいうまでもない。
（バスバー２４） Hereinafter, a cylindrical nickel-metal hydride battery will be exemplified as the storage element 21. However, the storage element is not limited to this, and may be a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel cadmium battery, or an electric double layer capacitor. Moreover, the external shape is not limited to a cylindrical shape, and a rectangular battery cell, a capacitor, or the like can be used. Moreover, although the example which connected the some electrical storage element in series was shown in the above example, it cannot be overemphasized that what connected the electrical storage element in parallel can also be combined according to the output and capacity | capacitance requested | required.
(Bus bar 24)

複数の蓄電素子２１は、内ケース２２に収納される。さらに内ケース２２に収納された状態で、蓄電素子２１同士はバスバー２４によって電気的に接続される。バスバー２４は、金属板等導電性に優れた材質で構成される。また、複数の蓄電素子２１を直列接続した蓄電部２０は、回路部４０に実装された監視回路によって中間電位を検出し、これを監視することができる。例えば、蓄電素子２１にリチウムイオン電池を使用する場合は、各蓄電素子２１の電圧を監視することが好ましい。このため、各バスバー２４は、回路部４０と個別に配線されている。   The plurality of power storage elements 21 are housed in the inner case 22. Furthermore, in the state accommodated in the inner case 22, the electricity storage elements 21 are electrically connected by the bus bar 24. The bus bar 24 is made of a material having excellent conductivity such as a metal plate. Further, the power storage unit 20 in which a plurality of power storage elements 21 are connected in series can detect and monitor the intermediate potential by a monitoring circuit mounted on the circuit unit 40. For example, when a lithium ion battery is used for the storage element 21, it is preferable to monitor the voltage of each storage element 21. For this reason, each bus bar 24 is individually wired with the circuit unit 40.

また、蓄電素子２１の温度を検出することも望ましい。このため、図９に示すように、温度センサ７８を蓄電素子２１と熱伝導状態に接続している。また、バスバー２４の温度を検出することで、蓄電素子２１の温度に代用することもできる。この構成であれば、特に円筒形の蓄電素子２１を使用する場合には、円筒形の側面よりも平板状のバスバー２４を利用して温度センサ７８を接続できることから、接続が容易となって好ましい。さらに監視回路は、蓄電部２０の電流も監視している。   It is also desirable to detect the temperature of the storage element 21. For this reason, as shown in FIG. 9, the temperature sensor 78 is connected to the power storage element 21 in a thermally conductive state. Further, by detecting the temperature of the bus bar 24, the temperature of the power storage element 21 can be substituted. With this configuration, in particular, when the cylindrical power storage element 21 is used, the temperature sensor 78 can be connected using the flat bus bar 24 rather than the cylindrical side surface. . Further, the monitoring circuit also monitors the current of the power storage unit 20.

また、蓄電素子組２１ａを、２つの蓄電素子２１を長手方向に接続して構成することで、蓄電素子２１同士の間に挟まれた蓄電素子２１が存在することをなくし、各蓄電素子２１の端面の一方が必ず、他の蓄電素子２１の存在しない開放面となるので、この面からの放熱性を確保できる。   Further, the storage element set 21a is configured by connecting the two storage elements 21 in the longitudinal direction so that the storage element 21 sandwiched between the storage elements 21 is not present, Since one of the end faces is always an open face where no other power storage element 21 exists, heat dissipation from this face can be ensured.

蓄電部２０は、その総電圧を鉛バッテリ１０の総電圧と並列に接続している。具体的には、蓄電部２０は、直列に接続されている複数の蓄電素子２１の総電圧を出力する正負の端子部４４を内ケース２２の上面に形成している。正負の端子部４４は、正極側の端子部４４＋と負極側の端子部４４−で構成され、それぞれ並列ライン１４＋、１４−を介して、鉛バッテリ１０の正負の出力端子１２に接続されている。これにより、鉛バッテリ１０と蓄電部２０とが並列接続されるようになっている。   The power storage unit 20 connects the total voltage in parallel with the total voltage of the lead battery 10. Specifically, the power storage unit 20 has positive and negative terminal portions 44 that output the total voltage of the plurality of power storage elements 21 connected in series on the upper surface of the inner case 22. The positive / negative terminal part 44 is composed of a positive terminal part 44+ and a negative terminal part 44-, and is connected to the positive and negative output terminals 12 of the lead battery 10 via parallel lines 14+ and 14-, respectively. . Thereby, the lead battery 10 and the electrical storage part 20 are connected in parallel.

また、蓄電部２０の端子部４４を設けた面と、鉛バッテリ１０の出力端子１２を設けた面とが、同一面側となるように、鉛バッテリ１０と蓄電部２０の姿勢をケース３０内で配置させることにより、並列ライン１４による鉛バッテリ１０と蓄電部２０との配線をより短くでき、もって並列ラインの電気抵抗による損失を低減できる。   Further, the posture of the lead battery 10 and the power storage unit 20 is set in the case 30 so that the surface of the power storage unit 20 provided with the terminal portion 44 and the surface of the lead battery 10 provided with the output terminal 12 are on the same surface side. Therefore, the wiring between the lead battery 10 and the power storage unit 20 by the parallel line 14 can be shortened, and the loss due to the electric resistance of the parallel line can be reduced.

なお、図７〜図９では、蓄電部２０の端子部４４は、直列接続された蓄電素子２１の両端に接続された出力リード２３、２５で構成している。出力リード２３は、図８と図９に示すように、内ケース２２の上面に沿って配置されており、一方の端部を内ケース２２の上方に突出するように折曲して正極側端子部４４＋とすると共に、他方の端部を側面に沿って折曲して下端を蓄電素子２１の電極端子に接続している。また、出力リード２５は、図９に示すように、内ケース２２の側面に沿って上下方向に配置されており、下端を蓄電素子２１の電極端子に接続すると共に、上端部を上面に沿って折曲し、さらに、その先端部を内ケース２２の上方に突出するように折曲して負極側端子部４４−としている。内ケース２２の上方に突出する正極側端子部４４＋と負極側端子部４４−は、その先端部が蓋部３１の上面に沿う水平姿勢に折曲されると共に、蓋部３１に開口された貫通穴３８に案内されて、蓋部３１の上面側に表出している。蓋部３１の表面に表出する正極側端子部４４＋には、止ネジ４９を介して接続リード４８が接続され、負極側端子部４４−には、止ネジ４９を介して並列ライン１４−が接続されている。   7-9, the terminal part 44 of the electrical storage part 20 is comprised by the output leads 23 and 25 connected to the both ends of the electrical storage element 21 connected in series. As shown in FIGS. 8 and 9, the output lead 23 is disposed along the upper surface of the inner case 22, and is bent at one end so as to protrude above the inner case 22. In addition to the portion 44 +, the other end is bent along the side surface and the lower end is connected to the electrode terminal of the electricity storage device 21. Further, as shown in FIG. 9, the output lead 25 is arranged vertically along the side surface of the inner case 22, and connects the lower end to the electrode terminal of the power storage element 21 and the upper end portion along the upper surface. Further, it is bent so that the tip portion protrudes above the inner case 22 to form a negative electrode side terminal portion 44-. The positive terminal portion 44+ and the negative terminal portion 44− projecting upward from the inner case 22 are bent in a horizontal posture along the top surface of the lid portion 31 and penetrated through the lid portion 31. It is guided by the hole 38 and exposed to the upper surface side of the lid portion 31. A connection lead 48 is connected to the positive terminal portion 44+ exposed on the surface of the lid portion 31 via a set screw 49, and a parallel line 14- is connected to the negative terminal portion 44- via a set screw 49. It is connected.

また、図９に示すように、負極側端子部４４−と接続される出力リード２５には、ヒューズ２９や電流検出のための電流検出抵抗７７であるシャント抵抗等が設けられる。さらに図８に示すように、内ケース２２の反対側の端子に固定されるバスバー２４には、温度センサ７８としてサーミスタが設けられている。このように温度センサ７８を、発熱部材であるヒューズ２９やシャント抵抗とは異なる側に設けることで、より正確な温度検出が期待できる。   Further, as shown in FIG. 9, the output lead 25 connected to the negative terminal portion 44- is provided with a fuse 29, a shunt resistor that is a current detection resistor 77 for current detection, and the like. Further, as shown in FIG. 8, a thermistor is provided as a temperature sensor 78 on the bus bar 24 fixed to the terminal on the opposite side of the inner case 22. Thus, by providing the temperature sensor 78 on a side different from the fuse 29 and the shunt resistor which are heat generating members, more accurate temperature detection can be expected.

また、回路部４０は、回路基板４１を備える。回路基板４１は一方向に延長された形状として、長手方向の側面側の一方に、端子コネクタ４６を設けている。端子コネクタ４６には、出力リード２５に設けられる電流検出抵抗７７、あるいはバスバー２４に設けられる温度センサ７８の信号ラインが接続される。図７と図８に示すように、回路部４０をケース３０の中心から一方の側面側に偏在させて配置する場合は、ケース３０正面の端縁と近い側の側面に、端子コネクタ４６を設けることが好ましい。電流検出抵抗７７による電流検出は、蓄電部２０の状態を監視するために重要な要素であり、より高性能な電源装置を提供するためには高い精度が要求される。この構成によると、回路部４０を熱源となる蓄電部２０から遠ざけた位置に配置しながら、電流センサを構成する電流検出抵抗７７と接続される配線長を短くすることができる。なお、鉛バッテリ１０は、多量の電解液を有しており、熱容量が蓄電部２０よりも大きいため、鉛バッテリ１０の方が蓄電部２０より温度が相対的に低くなるようになっている。また、回路部４０は、蓋部３１に設けられている外部出力端子１５や出力端子１２に近接して配置されることが好ましい。これによって、並列ライン１４や接続リード４７、４８で出力端子１２と端子部４４とを接続する配線作業や、出力ライン１６と外部出力端子１５とを接続する配線作業４が容易となり、また、ケース３０の上面側に配置した回路部４０との配線長も短くでき、さらに配線作業も容易に行えるようになる。
（内ケース２２） The circuit unit 40 includes a circuit board 41. The circuit board 41 is provided with a terminal connector 46 on one side of the side surface in the longitudinal direction as a shape extending in one direction. A signal line of a current detection resistor 77 provided on the output lead 25 or a temperature sensor 78 provided on the bus bar 24 is connected to the terminal connector 46. As shown in FIGS. 7 and 8, when the circuit unit 40 is arranged to be unevenly distributed from the center of the case 30 to one side surface side, the terminal connector 46 is provided on the side surface near the edge of the front surface of the case 30. It is preferable. The current detection by the current detection resistor 77 is an important element for monitoring the state of the power storage unit 20, and high accuracy is required to provide a higher-performance power supply device. According to this configuration, the length of the wiring connected to the current detection resistor 77 constituting the current sensor can be shortened while disposing the circuit unit 40 at a position away from the power storage unit 20 serving as a heat source. The lead battery 10 has a large amount of electrolyte and has a heat capacity larger than that of the power storage unit 20, so that the temperature of the lead battery 10 is relatively lower than that of the power storage unit 20. In addition, the circuit unit 40 is preferably disposed in the vicinity of the external output terminal 15 and the output terminal 12 provided in the lid unit 31. This facilitates the wiring work for connecting the output terminal 12 and the terminal portion 44 with the parallel line 14 and the connection leads 47 and 48, and the wiring work 4 for connecting the output line 16 and the external output terminal 15, and the case. The wiring length with the circuit unit 40 arranged on the upper surface side of the circuit 30 can be shortened, and the wiring work can be easily performed.
(Inner case 22)

内ケース２２は、絶縁性に優れた材質、例えば樹脂等で形成される。内ケース２２は外形を箱状に形成し、内部に蓄電素子集合体を収納できる空間を形成している。また内ケース２２の主面は、角形の鉛電池セル１１の電極体の主面とほぼ等しいか、これよりも小さい大きさに形成されている。これによって、蓄電部２０を層状に鉛バッテリ１０と積層した際にブロック状に構成でき、外形をコンパクトにできる。   The inner case 22 is formed of a material having excellent insulating properties, such as a resin. The inner case 22 has an outer shape formed in a box shape, and forms a space in which the power storage element assembly can be stored. Further, the main surface of the inner case 22 is formed to have a size substantially equal to or smaller than the main surface of the electrode body of the rectangular lead battery cell 11. Thereby, when the electrical storage part 20 is laminated | stacked on the lead battery 10 in layered form, it can comprise in a block shape and can make an external shape compact.

ケース３０内では、その内部で鉛電池セル１１と蓄電部２０とが、互いに平行姿勢となるように積層する。このようにすることで、ケース３０の内部に効率よく蓄電部２０の収納空間を追加できる。また、この構成によれば鉛電池積層体と蓄電部２０とが、互いの端面がほぼ同一平面に近づくように配置できる。   Inside the case 30, the lead battery cell 11 and the power storage unit 20 are stacked so as to be parallel to each other. By doing in this way, the storage space of the electrical storage part 20 can be efficiently added inside the case 30. In addition, according to this configuration, the lead battery laminate and the power storage unit 20 can be arranged such that the end surfaces of the lead battery laminate and the power storage unit 20 are substantially in the same plane.

また、内ケース２２は、鉛電池セル１１に近接する位置にある壁を、ケース３０の内壁に近接する壁よりも熱伝導性を向上させる構成とすることが好ましい。具体的には、材質を異ならせたり、壁の厚さを異ならせたりすることで、実現できる。上述の通り、鉛バッテリは、蓄電部よりも低温になるため、この構成とすることで、蓄電部の発熱を鉛バッテリの電解液を介して冷却することができる。   Moreover, it is preferable that the inner case 22 has a configuration in which the wall located in the vicinity of the lead battery cell 11 has a higher thermal conductivity than the wall close to the inner wall of the case 30. Specifically, it can be realized by changing the material or the thickness of the wall. As described above, since the lead battery has a lower temperature than the power storage unit, the heat generation of the power storage unit can be cooled via the electrolytic solution of the lead battery with this configuration.

内ケース２２には、図８に示すように複数箇所に開口窓２６を設けてもよい。開口窓２６から蓄電素子２１を部分的に表出させることで、蓄電素子２１の放熱性を高めることができる。
（蓄電部２０の位置） The inner case 22 may be provided with opening windows 26 at a plurality of locations as shown in FIG. By partially exposing the electricity storage element 21 from the opening window 26, the heat dissipation of the electricity storage element 21 can be enhanced.
(Position of power storage unit 20)

以上の電源装置１００は、平面状の蓄電部２０を鉛電池セル１１とケース３０に収納する際は、図７と図８に示すように、鉛バッテリ１０の端面に配置される。この構造の電源装置を、車両のエンジンルーム内に配置する状態を考える。通常、車両のエンジンルームには車載用１２Ｖ鉛バッテリを配置するためのスペースが設けられているため、この位置に配置することで、通常の鉛バッテリに加えて、蓄電部２０も同時に設置できる。この際、図１１の模式平面図に示すように、電源装置１００を車両本体９１のエンジンルーム９５内に配置した状態で、蓄電部２０が、エンジン９６の位置から見て遠い側に配置される姿勢で固定することが好ましい。これによって、蓄電部２０がエンジン９６の発熱に直接晒されることを避け、蓄電部２０をエンジンの発熱から保護できる。   The power supply device 100 described above is disposed on the end face of the lead battery 10 as shown in FIGS. 7 and 8 when the planar power storage unit 20 is housed in the lead battery cell 11 and the case 30. Consider a state in which a power supply device having this structure is arranged in an engine room of a vehicle. Usually, since a space for arranging a vehicle-mounted 12V lead battery is provided in the engine room of the vehicle, in addition to the normal lead battery, the power storage unit 20 can be installed at the same time by arranging at this position. At this time, as shown in the schematic plan view of FIG. 11, the power storage unit 20 is disposed on the far side as viewed from the position of the engine 96 with the power supply device 100 disposed in the engine room 95 of the vehicle body 91. It is preferable to fix in a posture. Thus, it is possible to prevent the power storage unit 20 from being directly exposed to the heat generated by the engine 96 and to protect the power storage unit 20 from the heat generated by the engine.

さらに、図２に示すように、鉛バッテリ１０と蓄電部２０とを互いに分離して車内に配置する構成においては、蓄電部２０を車両のキャビン９４やトランクルームに配置することができるので、蓄電部２０における熱による弊害を低減できる。とくに、蓄電部の蓄電素子をリチウムイオン電池とする構成においては、蓄電部を熱の影響を受けにくい車両のキャビンやトランクルームに配置することで、熱による悪影響を理想的に低減できる。   Furthermore, as shown in FIG. 2, in the configuration in which lead battery 10 and power storage unit 20 are separated from each other and disposed in the vehicle, power storage unit 20 can be disposed in the cabin 94 or the trunk room of the vehicle. The adverse effect of heat at 20 can be reduced. In particular, in a configuration in which the power storage element of the power storage unit is a lithium ion battery, the power storage unit can be ideally reduced by arranging the power storage unit in a cabin or trunk room of a vehicle that is not easily affected by heat.

本発明に係る車載用の電源装置及び電源装置を備える車両は、車両の電装用バッテリや補機バッテリとして好適に利用できる。特に、回生制動で鉛バッテリを充電するアイドリングストップ機能を備えた車両に適用すると、鉛バッテリの負荷を軽減できる。   The vehicle-mounted power supply device and vehicle equipped with the power supply device according to the present invention can be suitably used as an electrical equipment battery or an auxiliary battery. In particular, when applied to a vehicle having an idling stop function for charging a lead battery by regenerative braking, the load of the lead battery can be reduced.

１００、１００’、２００…電源装置
１…電源部
１０…鉛バッテリ
１１…鉛電池セル
１２…出力端子；１２＋…正極側出力端子；１２−…負極側出力端子
１４、１４’、１４＋、１４−…並列ライン
１５…外部接続部；１５＋…正極側外部出力端子；１５−…負極側外部出力端子
１６、１６＋、１６−…出力ライン
１７…接続ライン
２０…蓄電部
２１…蓄電素子；２１ａ…蓄電素子組
２２…内ケース
２３…出力リード
２４…バスバー
２５…出力リード
２６…開口窓
２９…ヒューズ
３０…ケース
３１…蓋部
３２…ケース本体
３４…仕切壁
３７…収納空間
３８…貫通穴
３９…貫通穴
４０…回路部
４１…回路基板
４２…カバー部
４４…端子部；４４＋…正極側端子部；４４−…負極側端子部
４６…端子コネクタ
４７…接続リード
４８…接続リード
４９…止ネジ
５０…電装機器
５２…オルタネータ
５４…スターターモータ
６０…遮断機構
６１…鉛バッテリ用遮断スイッチ
６２…蓄電部用遮断スイッチ
６５…制御回路
７０…電圧検出回路
７１…鉛バッテリ用電圧検出部
７２…蓄電部用電圧検出部
７３…記憶部
７４…電流検出回路
７５…検出部
７７…電流検出抵抗
７８…温度センサ
９１…車両本体
９４…キャビン
９５…エンジンルーム
９６…エンジン
９７…車輪 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 100 ', 200 ... Power supply device 1 ... Power supply part 10 ... Lead battery 11 ... Lead battery cell 12 ... Output terminal; 12 + ... Positive electrode side output terminal; 12 -... Negative electrode side output terminal 14, 14', 14+, 14- ... parallel line 15 ... external connection part; 15+ ... positive electrode side external output terminal; 15- ... negative electrode side external output terminal 16, 16+, 16- ... output line 17 ... connection line 20 ... power storage part 21 ... power storage element; Element set 22 ... Inner case 23 ... Output lead 24 ... Bus bar 25 ... Output lead 26 ... Opening window 29 ... Fuse 30 ... Case 31 ... Cover 32 ... Case body 34 ... Partition wall 37 ... Storage space 38 ... Through hole 39 ... Through Hole 40 ... Circuit part 41 ... Circuit board 42 ... Cover part 44 ... Terminal part; 44+ ... Positive side terminal part; 44- ... Negative side terminal part 46 ... Terminal connector 47 ... Connection lead 48 ... Connection lead 49 Set screw 50 ... Electrical equipment 52 ... Alternator 54 ... Starter motor 60 ... Shut-off mechanism 61 ... Lead battery shut-off switch 62 ... Storage battery shut-off switch 65 ... Control circuit 70 ... Voltage detection circuit 71 ... Lead battery voltage detector 72 ... Storage unit voltage detection unit 73 ... storage unit 74 ... current detection circuit 75 ... detection unit 77 ... current detection resistor 78 ... temperature sensor 91 ... vehicle body 94 ... cabin 95 ... engine room 96 ... engine 97 ... wheels

Claims (15)

互いに並列に電気接続される鉛バッテリ及び蓄電部を含む電源部と、
前記蓄電部の電圧を検出するための蓄電部用電圧検出部と、
前記鉛バッテリの出力を制御する鉛バッテリ用遮断スイッチと、
前記蓄電部の出力を制御する蓄電部用遮断スイッチと、
前記鉛バッテリ用遮断スイッチ及び前記蓄電部用遮断スイッチの作動状態を切り換える制御回路と、
前記蓄電部の過放電を防止するために設定される蓄電部下限電圧Ｖsubを記憶する記憶部と、
を備え、
前記電源部は、車両のオルタネータで充電されると共に、車両の電装機器に動作電力を供給するようにしており、
さらに、車両のオルタネータによって前記電源部が充電されるタイミング以外の状態であって、前記蓄電部用電圧検出部で検出される前記蓄電部の放電電圧が、前記記憶部に記憶される蓄電部下限電圧Ｖsubよりも高い状態の場合には、前記制御回路が、前記鉛バッテリ用遮断スイッチをＯＦＦ、前記蓄電部用遮断スイッチをＯＮとして、前記蓄電部から車両側の電装機器に放電し、
車両のオルタネータによって前記電源部が充電されるタイミング以外の状態であって、前記蓄電部用電圧検出部で検出される前記蓄電部の放電電圧が、前記蓄電部下限電圧Ｖsub以下になる状態の場合には、前記制御回路が、前記蓄電部用遮断スイッチをＯＦＦ、前記鉛バッテリ用遮断スイッチをＯＮに切り換えて、前記鉛バッテリから車両の電装機器に放電することを特徴とする車載用の電源装置。 A power supply unit including a lead battery and a power storage unit that are electrically connected to each other in parallel;
A voltage detector for a power storage unit for detecting a voltage of the power storage unit;
A lead battery cutoff switch for controlling the output of the lead battery;
A power storage unit cutoff switch for controlling the output of the power storage unit;
A control circuit for switching the operating state of the lead battery shut-off switch and the storage battery shut-off switch;
A storage unit for storing the power storage unit lower-limit voltage Vsub is set to prevent overdischarge of the power storage unit,
With
The power supply unit is charged by the alternator of the vehicle and supplies operating power to the electrical equipment of the vehicle.
Further, the power storage unit lower limit at which the discharge voltage of the power storage unit detected by the power storage unit voltage detection unit is in a state other than the timing at which the power supply unit is charged by the alternator of the vehicle is stored in the storage unit. In the case of a state higher than the voltage Vsub, the control circuit turns off the lead battery shut-off switch and turns on the power-storage unit shut-off switch, and discharges from the power storage unit to the electrical equipment on the vehicle side ,
In a state other than the timing when the power supply unit is charged by the alternator of the vehicle, and the discharge voltage of the power storage unit detected by the power storage unit voltage detection unit is equal to or lower than the power storage unit lower limit voltage Vsub. The control circuit switches the power storage unit shut-off switch to OFF and the lead battery shut-off switch to ON to discharge from the lead battery to a vehicle electrical device. . 請求項１に記載の車載用の電源装置であって、
車両のオルタネータによって前記電源部が充電されるタイミング以外の状態において、前記蓄電部用遮断スイッチ及び前記鉛バッテリ用遮断スイッチが同時にＯＮに制御されることがないことを特徴とする車載用の電源装置。 The in-vehicle power supply device according to claim 1,
The vehicle- mounted power supply device , wherein the power storage unit shut-off switch and the lead battery shut-off switch are not simultaneously turned on in a state other than the timing when the power source unit is charged by a vehicle alternator. . 請求項１または２に記載の車載用の電源装置であって、さらに、
前記鉛バッテリの電圧を検出するための鉛バッテリ用電圧検出部を備え、
前記記憶部は、前記鉛バッテリの放電を制限する鉛バッテリ下限電圧ＶPbを記憶しており、
前記鉛バッテリ用電圧検出部で検出される前記鉛バッテリの放電電圧が、前記記憶部に記憶される鉛バッテリ下限電圧ＶPb以下になると、前記制御回路が、前記鉛バッテリ用遮断スイッチをＯＮとし、オルタネータの出力を制御して前記鉛バッテリを充電することを特徴とする車載用の電源装置。 A vehicle power supply apparatus for according to claim 1 or 2, further
A lead battery voltage detector for detecting the voltage of the lead battery;
The storage unit stores a lead battery lower limit voltage VPb that limits discharge of the lead battery,
When the discharge voltage of the lead battery detected by the lead battery voltage detection unit is equal to or lower than the lead battery lower limit voltage VPb stored in the storage unit, the control circuit turns on the lead battery cutoff switch, An in-vehicle power supply device, wherein the lead battery is charged by controlling an output of an alternator. 請求項３に記載の車載用の電源装置であって、
前記蓄電部下限電圧Ｖsubを前記鉛バッテリ下限電圧ＶPbよりも低くしてなることを特徴とする車載用の電源装置。 The in-vehicle power supply device according to claim 3 ,
The in-vehicle power supply device, wherein the power storage unit lower limit voltage Vsub is lower than the lead battery lower limit voltage VPb. 請求項４に記載の車載用の電源装置であって、
前記蓄電部下限電圧Ｖsubが１０Ｖ以上であって、
前記鉛バッテリ下限電圧ＶPbが１２Ｖ以上であることを特徴とする車載用の電源装置。 The in-vehicle power supply device according to claim 4 ,
The power storage unit lower limit voltage Vsub is 10V or more,
The lead-acid battery lower limit voltage VPb is 12 V or more, and the on-vehicle power supply device. 請求項１から５のいずれか一に記載の車載用の電源装置であって、
前記鉛バッテリは、複数の鉛電池セルを含み、
前記蓄電部は、複数の蓄電素子を含むことを特徴とする車載用の電源装置。 An in-vehicle power supply device according to any one of claims 1 to 5 ,
The lead battery includes a plurality of lead battery cells,
The power storage unit includes a plurality of power storage elements. 請求項６に記載の車載用の電源装置であって、
前記蓄電素子が、ニッケル水素電池であることを特徴とする車載用の電源装置。 The in-vehicle power supply device according to claim 6 ,
The on-vehicle power supply device, wherein the power storage element is a nickel metal hydride battery. 請求項７に記載の車載用の電源装置であって、
前記蓄電部は、ニッケル水素電池を、１０ｎ（ｎは自然数）個直列に接続してなることを特徴とする車載用の電源装置。 The in-vehicle power supply device according to claim 7 ,
The power storage unit is formed by connecting 10n (n is a natural number) nickel hydride batteries in series. 請求項６に記載の車載用の電源装置であって、
前記蓄電部が、セル電圧３．３Ｖのリチウムイオン電池を４ｎ（ｎは自然数）個直列に接続してなることを特徴とする車載用の電源装置。 The in-vehicle power supply device according to claim 6 ,
An in-vehicle power supply device, wherein the power storage unit is formed by connecting 4n (n is a natural number) lithium ion batteries having a cell voltage of 3.3 V in series. 請求項６に記載の車載用の電源装置であって、
前記蓄電部が、セル電圧２．４Ｖのリチウムイオン電池を５ｎ（ｎは自然数）個直列に接続してなることを特徴とする車載用の電源装置。 The in-vehicle power supply device according to claim 6 ,
The in-vehicle power supply device, wherein the power storage unit is formed by connecting 5n (n is a natural number) lithium ion batteries having a cell voltage of 2.4V in series. 請求項６に記載の車載用の電源装置であって、
前記蓄電素子が、キャパシタであることを特徴とする車載用の電源装置。 The in-vehicle power supply device according to claim 6 ,
The in-vehicle power supply device, wherein the power storage element is a capacitor. 請求項１から１１のいずれか一に記載の車載用の電源装置であって、
アイドリングストップ機能を有する車両に搭載可能であり、該車両の回生発電の電力でもって、前記鉛バッテリと前記蓄電部の両方を充電可能としてなることを特徴とする車載用の電源装置。 The in-vehicle power supply device according to any one of claims 1 to 11 ,
A vehicle-mounted power supply device that can be mounted on a vehicle having an idling stop function and that can charge both the lead battery and the power storage unit with electric power of regenerative power generation of the vehicle. 請求項１から１２のいずれか一に記載の電源装置を備える車両であって、
車両を走行させるエンジンと、
前記エンジンで駆動され、かつ車両の回生制動で駆動されるオルタネータと
を備え、
前記オルタネータで、回生制動時に電源装置を充電するアイドリングストップ機能を有することを特徴とする車両。 A vehicle comprising the power supply device according to any one of claims 1 to 12 ,
An engine for running the vehicle;
An alternator driven by the engine and driven by regenerative braking of the vehicle,
The alternator has an idling stop function of charging a power supply device during regenerative braking. 請求項１から１２のいずれか一に記載の電源装置を備える車両であって、
車両を走行させるエンジンと、
前記エンジン及び電源装置を搭載してなる車両本体と、
前記エンジンで駆動されて前記車両本体を走行させる車輪と
を備え、
電源装置は、車両のエンジンルームに配置されることを特徴とする車両。 A vehicle comprising the power supply device according to any one of claims 1 to 12 ,
An engine for running the vehicle;
A vehicle body on which the engine and the power supply device are mounted;
Wheels that are driven by the engine and run the vehicle body,
The power supply device is disposed in an engine room of the vehicle. 請求項１から１２のいずれか一に記載の電源装置を備える車両であって、
車両を走行させるエンジンと、
前記エンジン及び電源装置を搭載してなる車両本体と、
前記エンジンで駆動されて前記車両本体を走行させる車輪と
を備え、
前記鉛バッテリが車両のエンジンルームに配置され、前記蓄電部が車両のキャビン又はトランクルームに配置されることを特徴とする車両。 A vehicle comprising the power supply device according to any one of claims 1 to 12 ,
An engine for running the vehicle;
A vehicle body on which the engine and the power supply device are mounted;
Wheels that are driven by the engine and run the vehicle body,
The lead battery is disposed in an engine room of the vehicle, and the power storage unit is disposed in a cabin or a trunk room of the vehicle.
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