JP6633405B2 - 電力供給システム - Google Patents

Description

本発明は、鞍乗型車両用の電力供給システムに関し、特に非常時を考慮した鞍乗型車両用の電力供給システムに関する。

従来から、シート下の収納ボックス内に、携帯電話等のモバイル端末に電源を供給するための電源供給ソケットを備える鞍乗型車両が知られている。例えば、特許文献１は、エンジン形式によらず、物品収納部を設けることができるようにした鞍乗型車両の物品収納部構造を開示する。この物品収納部構造は、ハンドル等が支持される操舵系部と、操舵系部を軸支するヘッドパイプと、ヘッドパイプの後方に配置される燃料タンクと、燃料タンクの下方に配置されるエンジンと、燃料タンクの近傍に物品を収納する収納部とを備える鞍乗型車両に取り付けられる。収納部には、バッテリに接続され、収納空間に露出した給電用コネクタが配置されており、使用者は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格の接続端子を備えたコードをその給電用コネクタ差し込んで給電をうけることができる。

また、特許文献２は、モバイル端末を、シート下のスペースを確保しながら収納品の出し入れが容易な形態で、鞍乗り型車両のシートの下方にコンパクトに収納できるようにすることを目的として鞍乗型車両のモバイル端末支持構造を開示する。このモバイル端末支持構造は、上方に開口部を有する収納ボックスと、開口部を塞ぐ開閉可能な乗車用シートとを備え、収納ボックスと乗車用シートとによって形成される空間内に、携帯電話の充電コードを支持する電線支持部を設けて携帯電話を電源供給可能に収容する。

特開２０１５−０８３３９５号公報 特開２０１３−０６００８２号公報

二輪車は東南アジアを中心とした新興国で未だ主要な乗り物として定着している。一方、四輪車両は電気自動車やプラグインハイブリッド自動車などの普及とともに、災害時の発電機としての活用に注目が集まり始めている。しかしながら、このような四輪車輌は価格が高価なため東南アジアなどの新興国ではほとんど普及しておらず、水害、震災などの非常時に対する備えとして活用することができないのが現状である。

また、二輪車において発電機としての利用を考えた場合に問題となるのが、バッテリがない状態の時の対応である。東南アジアではバッテリは高価なものの扱いになるため、バッテリの機能を喪失してもそのままもしくは取り外した状態のままキックペダルを使ってエンジンを始動して使うことが多いのが実情である。この場合の１２Ｖラインは、しばしば０Ｖまでドロップしてしまうなど安定度が低いため、このまま発電機として使用すると後段の電装品に大きな負担を与えてしまう。このため、このままでは二輪車を発電機として利用することが難しい。

本発明は、上述した事情を鑑みて考案されたものであり、自動二輪車を利用し電源として取り出しやすく、携帯端末への給電に使用されるＵＳＢ出力（直流５Ｖ）に着目し、非常時にも電源として使用できる鞍乗型車両用の電力供給システムを提供するものである。

上記課題を解決するために、内燃機関と、内燃機関を始動するためのキックペダルと、内燃機関により駆動される発電部と、発電部により発電された電力を充電可能なバッテリと、発電部および／またはバッテリから電力を供給される電装品と、少なくとも内燃機関およびバッテリの状態を取得する車両制御部と、を備える自動二輪車に搭載され、発電部および／またはバッテリからの供給電力を制御する電力供給システムであって、発電部および／またはバッテリから電力を供給される入力部と、入力部に供給された電力から所定の電圧に変換して外部出力する出力部と、出力部の電圧変換を制御する制御部と、発電部および／またはバッテリからの供給電力の供給先を決定する非常時スイッチと、電装品に対して発電部および／またはバッテリからの電力供給を制御部によりオンオフされる電源スイッチと、を備え、非常時スイッチで非常時を示す操作がなされた場合、電装品への電力供給を遮断し、非常時スイッチのオンオフ状態は、制御部に入力され、制御部は、内燃機関を停止または再始動した場合、電源スイッチをオンに制御する電力供給システムが提供される。
これによれば、非常時にも電源として使用できる鞍乗型車両用の電力供給システムを提供できる。さらに、非常時スイッチを制御部の制御下に置くことができ、電源スイッチをオフに制御した場合であっても内燃機関を停止または再始動した場合には電源スイッチをオンにすることで、次回の使用時には電装品への電力を供給する状態にしておくことができる。

さらに、制御部は、車両制御部から内燃機関およびバッテリの状態を取得し、キックペダルで内燃機関を始動した、またはバッテリの機能が失われたと判断した場合、電源スイッチをオフに制御し、電装品への電力供給を遮断することを特徴としてもよい。
これによれば、非常時スイッチで非常時を示す操作がなされた場合であっても、キックペダルで内燃機関を始動した場合やバッテリの機能が失われた場合にのみ電源スイッチをオフに制御することで、不用意に電装品への電力供給を停止することを防止できる。

以上説明したように、本発明によれば、非常時にも電源として使用できる鞍乗型車両用の電力供給システムを提供できる。

本発明に係る第一実施例の電力供給システムのブロック図。 本発明に係る第二実施例の電力供給システムのブロック図。 本発明に係る第二実施例の電力供給システムにおけるフローチャート。

以下では、図面を参照しながら、本発明に係る各実施例について説明する。
＜第一実施例＞
図１を参照し、本実施例における電力供給システム１００を説明する。電力供給システム１００は、自動二輪車ＭＣに搭載される。自動二輪車ＭＣは、内燃機関ＥＮＧと、内燃機関ＥＮＧを始動するためのキックペダルＰＤＬと、内燃機関ＥＮＧにより駆動される発電部ＡＬＴと、発電部ＡＬＴにより発電された電力を充電可能なバッテリＢＡＴと、発電部ＡＬＴおよび／またはバッテリＢＡＴから電力を供給される電装品ＥＣと、これら全体を制御する車両制御部ＣＴＬとを備える。

内燃機関ＥＮＧは、ガソリンなどを燃料として燃焼させて主に自動二輪車ＭＣのための駆動力を得る所謂エンジンである。キックペダルＰＤＬは、内燃機関ＥＮＧの回転軸を人の足を使って駆動することで、人力により内燃機関ＥＮＧを始動させるものである。発電部ＡＬＴは、内燃機関ＥＮＧの駆動力により回転し、電力を生じさせる所謂オルタネータである。バッテリＢＡＴは、内燃機関ＥＮＧを始動させるセルモータ（図示せず）や、ヘッドランプ（図示せず）などの電装品ＥＣ等に電力を供給するものである。バッテリＢＡＴは、自動二輪車ＭＣでは通常１２Ｖを出力する。電装品ＥＣは、ヘッドランプ、方向指示器、ブレーキランプ（いずれも図示せず）などのＥＣＵ１〜ｎ（電子制御装置、ｎは２以上の整数）であり、発電部ＡＬＴやバッテリＢＡＴから電力の供給を受けてそれぞれの機能を果たす。

車両制御部ＣＴＬは、イグニションスイッチＩＧ−ＳＷ、内燃機関ＥＮＧ、発電部ＡＬＴ、バッテリＢＡＴ、電装品ＥＣなどからの状態情報を取得し、その状態を把握すると共に、必要に応じて各部を制御する。たとえば、車両制御部ＣＴＬは、発電部ＡＬＴの発電状況や、バッテリＢＡＴの有無や出力電圧、内燃機関ＥＮＧの稼働状態に関する情報を取得する。

電力供給システム１００は、発電部ＡＬＴおよび／またはバッテリＢＡＴから入力される電力を出力する制御を行う。電力供給システム１００は、入力部２０と、出力部３０と、これらを制御する制御部１０と、非常時スイッチ４０と、を備える。入力部２０は、バッテリＢＡＴおよび発電部ＡＬＴと電源ラインＬＮで接続されており、発電部ＡＬＴおよびバッテリＢＡＴのいずれか一方または両方からの電力が入力される。入力部２０は、少なくともの電源ラインＬＮが接続される端子を有する。出力部３０は、入力部２０に入力された電力から所定の電圧に降圧する降圧回路と降圧した電圧を安定化させる平滑回路を用いて外部出力する。

本実施例では、直流１２Ｖの入力を受けて、直流５Ｖに変換して出力する。出力部３０の出力端子は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）の規格に則っている。なお、発電部ＡＬＴから直接出力される１２Ｖの電圧は、安定した電圧とは言えない場合があるが、出力部３０において平滑回路を介することで、安定した５Ｖ電圧を供給することができる。制御部１０は、出力部３０の電圧変換を既知の方法により行い、その外部出力を制御する。

非常時スイッチ４０は、電源ラインＬＮの発電部ＡＬＴ／バッテリＢＡＴと電装品ＥＣの間であって、電源ラインＬＮと入力部２０との接続部より下流側に設けられる。したがって、非常時スイッチ４０がオンにされると、発電部ＡＬＴ／バッテリＢＡＴから電源ラインＬＮを介して電装品ＥＣへ電力が供給され、オフにされると、電装品ＥＣへは電力が供給されなくなる。一方、非常時スイッチ４０がオフにされても、入力部２０には電力が供給される。このように、非常時スイッチ４０は、発電部ＡＬＴおよび／またはバッテリＢＡＴからの供給電力の供給先を決定する。

使用者により非常時スイッチ４０に対して非常時を示す操作がなされた場合、すなわち、非常時スイッチ４０がオフにされた場合、電装品ＥＣへの電力供給が遮断される。このようにすることにより、非常時等の場合に使用者の意思により電装品ＥＣへ電力供給を遮断して直流５Ｖの出力に限定することができ、非常時にも携帯端末等の電源として効率よく使用できる鞍乗型車両用の電力供給システム１００を提供できる。また、自動二輪車ＭＣにバッテリの機能がない場合においても、内燃機関ＥＮＧを人力によりキックペダルＰＤＬを使って始動させ、電装品ＥＣへ電力供給を停止して直流５Ｖを安定して出力する電力供給を行うことができる。なお、バッテリの機能がない場合とは、自動二輪車ＭＣからバッテリＢＡＴが取り外されている場合や、所定の電圧以下の電圧しか出力しない場合である。

＜第二実施例＞
図２および図３を参照して、電力供給システム１００Ａを説明する。重複記載を避けるために、上記実施例と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略し、上記実施例と異なる部分を中心に説明する。電力供給システム１００Ａは、入力部２０と、出力部３０と、電源スイッチ５０Ａと、これらを制御する制御部１０Ａと、非常時スイッチ４０Ａと、を備える。

非常時スイッチ４０Ａは、上記実施例では電源ラインＬＮ上に設けられていたが、本実施例では制御部１０Ａに接続され、非常時スイッチ４０Ａのオンオフ状態は制御部１０Ａに入力される。また、電源スイッチ５０Ａは、電源ラインＬＮの発電部ＡＬＴ／バッテリＢＡＴと電装品ＥＣの間であって、電源ラインＬＮと入力部２０との接続部より下流側に設けられる。したがって、電源スイッチ５０Ａがオンにされると、発電部ＡＬＴ／バッテリＢＡＴから電源ラインＬＮを介して電装品ＥＣへ電力が供給され、オフにされると、電装品ＥＣへは電力が供給されなくなる。一方、電源スイッチ５０Ａがオフにされても、入力部２０には電力が供給される。

制御部１０Ａは、電源スイッチ５０Ａのオンオフ制御を行うように構成されており、電源スイッチ５０Ａが制御部１０Ａにオンされると、電装品ＥＣに対して発電部ＡＬＴ／バッテリＢＡＴからの電力供給を行う。制御部１０Ａが電源スイッチ５０Ａをオフにすると、電装品ＥＣに対する発電部ＡＬＴ／バッテリＢＡＴからの電力供給は遮断される。

制御部１０Ａは、車両制御部ＣＴＬと接続されており、車両制御部ＣＴＬが取得した内燃機関ＥＮＧ、発電部ＡＬＴ、バッテリＢＡＴの状態等の情報を取得する。制御部１０Ａは、たとえば、内燃機関ＥＮＧの稼働状況、バッテリＢＡＴの有無やその出力電圧の状態を得ることができる。制御部１０Ａは、さらに、バッテリＢＡＴが無い場合やその出力電圧が内燃機関ＥＮＧをセルモータにより始動させるほどの出力電圧に達していない場合は、内燃機関ＥＮＧが稼働していてもキックペダルＰＤＬにより始動された状態であると判断することができる。

図３を参照し、電力供給システム１００Ａにおける制御方法を説明する。なお、フローチャートにおけるＳは、ステップを意味する。制御部１０Ａは、Ｓ１００において、内燃機関ＥＮＧの稼働状況を取得し、始動状態にあるか否かを検査する。内燃機関ＥＮＧが始動している状態ならば、制御部１０Ａは、Ｓ１０２において、非常時スイッチ４０Ａのオンオフ状態を検査する。非常時スイッチ４０Ａが非常時を示す状態ならば、制御部１０Ａは、Ｓ１０４において、電源スイッチ５０Ａをオフにして、電装品ＥＣへの電力供給を遮断する。そして、出力部３０は、Ｓ１０６において、１２Ｖから５Ｖへ直流電圧を変換して出力する。なお、内燃機関ＥＮＧの稼働状態が始動していない状態、または非常時スイッチ４０Ａが非常時を示していない状態の場合、電力供給システム１００Ａは、電源スイッチ５０Ａをオフにすることなく、Ｓ１０６において、１２Ｖから５Ｖへ直流電圧を変換して出力する。すなわち、５Ｖの出力を行うと共に、電装品ＥＣへの電力も供給する。この場合は、電力供給システム１００Ａは、電装品ＥＣにも電力を供給するので自動二輪車ＭＣは直流５Ｖに出力を限定することなく、通常の使用が可能となる。本実施例の構成によれば、非常時スイッチ４０Ａを制御部１０Ａの制御下に置くことができる。

また、非常時スイッチ４０Ａが制御部１０Ａの制御下に置かれると、以下のことが可能になる。制御部１０Ａは、キックペダルＰＤＬで内燃機関ＥＮＧを始動した場合、またはバッテリＢＡＴの機能が失われた場合のみ、電源スイッチ５０Ａをオフに制御し、電装品ＥＣへの電力供給を遮断してもよい。これによれば、非常時スイッチ４０Ａで非常時を示す操作がなされた場合であっても、キックペダルＰＤＬで内燃機関ＥＮＧを始動した場合やバッテリＢＡＴの機能が失われた場合にのみ電源スイッチ５０Ａをオフに制御することができる。このようにすることで、電力供給システム１００Ａは、非常時スイッチ４０Ａが非常時を示す状態であっても、予め定められた場合に限定することで、不用意に電装品ＥＣへの電力供給を遮断してしまうことを防止できる。

また、制御部１０Ａは、内燃機関ＥＮＧを停止または再始動した場合、電源スイッチ５０Ａをオンに制御してもよい。こうすることにより、一旦非常時を示す操作がなされ電装品ＥＣへの電力供給を遮断した場合であっても、次回の使用時には電装品ＥＣへの電力を供給する状態にし、移動手段としての自動二輪車ＭＣ本来の機能を回復しておくことができる。

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

１００ 電力供給システム
１０ 制御部
２０ 入力部
３０ 出力部
４０ 非常時スイッチ
５０ 電源スイッチ
ＭＣ 自動二輪車
ＥＮＧ 内燃機関
ＡＬＴ 発電部
ＢＡＴ バッテリ
ＰＤＬ キックペダル
ＥＣ 電装品
ＬＮ 電源ライン
ＣＴＬ 車両制御部

Claims (2)

1. 内燃機関と、
   前記内燃機関を始動するためのキックペダルと、
   前記内燃機関により駆動される発電部と、
   前記発電部により発電された電力を充電可能なバッテリと、
   前記発電部および／または前記バッテリから電力を供給される電装品と、
   少なくとも前記内燃機関および前記バッテリの状態を取得する車両制御部と、
   を備える自動二輪車に搭載され、前記発電部および／または前記バッテリからの供給電力を制御する電力供給システムであって、
   前記発電部および／または前記バッテリから電力を供給される入力部と、
   前記入力部に供給された電力から所定の電圧に変換して外部出力する出力部と、
   前記出力部の電圧変換を制御する制御部と、
   前記発電部および／または前記バッテリからの供給電力の供給先を決定する非常時スイッチと、
   前記電装品に対して前記発電部および／または前記バッテリからの電力供給を前記制御部によりオンオフされる電源スイッチと、
   を備え、
   前記非常時スイッチで非常時を示す操作がなされた場合、前記電装品への電力供給を遮断し、
   前記非常時スイッチのオンオフ状態は、前記制御部に入力され、
   前記制御部は、前記内燃機関を停止または再始動した場合、前記電源スイッチをオンに制御する、
   電力供給システム。
2. 前記制御部は、前記車両制御部から前記内燃機関および前記バッテリの状態を取得し、前記キックペダルで前記内燃機関を始動した、または前記バッテリの機能が失われたと判断した場合、前記電源スイッチをオフに制御し、前記電装品への電力供給を遮断することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。

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