JP6779005B2 - ハイブリッド電源システム - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド電源システムに関する。

従来、車両の荷台等に備えられた電源装置によって表示板や散光式警光灯等の被制御部を駆動する技術が知られている。このような電源装置においては、故障等に備えて電源を多重化することがある。例えば、特許文献１には、バッテリと発電機とによって電源装置を多重化する技術が開示されている。

特許５４２４１４６号公報

上述した従来技術においては、電源装置が多重化されていたとしても、多重化された各電源が機能しなくなるほどの故障等が発生すると、表示板等の被制御部が使用不能になってしまう。このような場合、路上で電源装置の機能を回復させることは困難であり、被制御部を利用した作業（例えば、表示板による表示を伴う工事等）を中断し、修理設備のある地点まで車両を移動させる必要が生じてしまう。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、電源装置が故障しても車両の移動を行うことなく被制御部の使用を継続することが可能な技術の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明においては、電源装置からの電力の供給異常が検出された場合に、車両のエンジンを始動させ、当該始動されたエンジンによって生成された電力を電源装置に供給する。すなわち、車両のエンジンは、本来車両を駆動するための動力源であり、電源装置において電力を生成するための回路と別系統の装置である。従って、電源装置において電力の供給異常が発生した場合、車両のエンジンを始動させて電力を生成すると、電源装置とは別系統のバックアップ電力として当該電力を利用することができる。このため、以上の構成によれば、電源装置が故障しても車両を移動させることなく被制御部の使用を継続することが可能である。

ここで、電源装置は、被制御部に対して電力を供給することができればよい。すなわち、電源装置は、被制御部を駆動するための電力を生成する電源を備え、当該電源から被制御部が使用する定格の電力を生成して供給することができればよい。電源は、種々の態様を想定可能であり、電力を取り出すことが可能な電源装置側バッテリが備えられていても良いし、動力を電力に変換する電源装置側発電機が備えられていてもよい。むろん、電源装置が多重化されていてもよい。

例えば、電源装置が、通常時に被制御部に対して電力を供給する電源装置側バッテリと、燃料によって駆動され、電源装置側バッテリの異常時に被制御部に対して電力を供給する電源装置側発電機とを備えていてもよい。この構成によれば、通常時は電源装置側バッテリによって被制御部に電力を供給することができるため、大気を汚染することなく被制御部を使用することができる。電源装置側バッテリの異常時には、燃料によって電源装置側発電機が駆動されるため、当該電源装置側発電機によって電力が生成され、被制御部に電力が供給される。従って、電源装置側バッテリにおいて故障や充電量不足が生じたとしても、被制御部の使用を継続することができる。なお、燃料は種々の態様が想定され、ガソリン等の各種の液体燃料であっても良いし、ガス等の各種の気体燃料であっても良い。

被制御部は、電源装置から供給される電力で駆動される装置であれば良く、例えば、道路標識や案内等を表示するための表示板や、車両に搭載される散光式警光灯やハザードランプ等であっても良く、種々の装置が想定される。むろん、被制御部は、車両の荷台に載せられるなどして車両とともに移動可能であっても良いし、車両の移動先に設置された装置であっても良い。

異常検出手段は、電力の供給異常を検出することができればよい。すなわち、電源装置における異常状態が予め定義され、異常検出手段は異常状態であることを検出する。異常状態（または正常状態）は予め定義されていれば良く、故障状態、電圧低下状態等が異常状態として定義されればよい。異常の原因は特に限定されず、故障による電圧低下や充電量（燃料残量）不足による電圧低下の双方が異常とされてよい。

異常状態を検出するための構成は種々の構成を採用可能であり、電源装置内の回路の電圧、バッテリの残電力量（ＳＯＣ：State of Charge）、燃料計や導通など、種々の要素に基づいて異常を検出する構成を採用可能である。例えば、電源装置内の回路の所定の部分における電圧値が正常範囲ではない場合に異常状態であると見なす構成等を採用可能である。

始動制御実行手段は、供給異常が検出された場合に車両のエンジンを始動させるための始動制御を実行することができればよい。始動制御は、車両のエンジンを間接的に始動させるための制御であっても良いし、自動的に始動させるための制御であっても良い。前者としては、ハイブリッド電源システム以外の主体が車両のエンジンを始動させることが可能である状態において、始動制御実行手段が当該主体に車両のエンジンを始動させるための指示を行う構成が挙げられる。

このような構成としては、例えば、供給異常が検出された場合に、始動制御実行手段が、供給異常の発生を示すとともに車両のエンジンの始動を促す案内を出力する構成が挙げられる。すなわち、この構成においては、当該案内を認識した利用者が、リモコンや車両内のスイッチ等を操作して車両のエンジンを始動させる。この構成によれば、被制御部が使用される現場で電源装置の故障等により電源装置からの電力供給に異常が発生したとしても、利用者は案内に従ってバックアップ電力の供給を開始することができる。なお、案内は、利用者に対して車両のエンジンの始動を促すことができればよく、ランプやディスプレイ、スピーカなど、種々の装置によって実施可能である。

後者（自動的に始動させるための制御）としては、ハイブリッド電源システムの構成要素が主体となって車両のエンジンを始動させる構成が挙げられる。このような構成としては、例えば、供給異常が検出された場合に、始動制御実行手段が、車両のエンジンを始動させる制御信号を出力する構成が挙げられる。すなわち、この構成においては、電力の供給異常が検出された場合に、制御信号によって自動的に車両のエンジンが始動される。この構成によれば、被制御部が使用される現場で電源装置の故障等により電源装置からの電力供給に異常が発生した場合に、自動的にバックアップ電力の供給を開始することができる。

バックアップ電力供給手段は、始動制御によって始動された車両のエンジンによって生成された電力を被制御部に供給することができればよい。すなわち、車両のエンジンが駆動された状態においては、エンジンの動力を電力に変換することができるため、変換された電力を被制御部に供給すればよい。被制御部に対して電力を供給する際には、変換後の電力を直接的に被制御部に供給しても良いし、間接的に被制御部に供給しても良い。

前者としては、例えば、車両のエンジンによって駆動されるバックアップ発電機によって生成された電力を被制御部に供給する構成が挙げられる。後者としては、例えば、当該バックアップ発電機によって生成された電力によって車両バッテリを充電し、当該車両バッテリの電力を被制御部に供給する構成が挙げられる。これらの構成によれば、容易に、車両のエンジンの動力から電力を生成して被制御部に供給することができる。むろん、バックアップ発電機や車両バッテリは、車両で他の用途に使用される装置と共用されてもよい。

バックアップ電力供給手段は、電源装置からの電力に供給異常が発生した場合に、車両のエンジンを利用して被制御部に電力を供給することができればよいが、電源装置が多重化されている場合の優先順位としては、種々の順位を採用可能である。例えば、電源装置の一部の電源で異常が発生した場合にバックアップ電力を供給する構成であっても良いし、電源装置の全ての電源で異常が発生した場合にバックアップ電力を供給する構成であっても良い。後者は、例えば、電源装置が電源装置側バッテリと電源装置側発電機とを備える構成において、電源装置側バッテリの出力電圧が異常であり、かつ、電源装置側発電機の出力電圧が異常である場合に、異常検出手段が供給異常であると検出する構成を採用可能である。

さらに、バックアップ電力は、被制御部の駆動以外の用途に利用されてもよく、例えば、電源装置の異常状態の解消のために利用されてもよい。このような構成は、バックアップ電力供給手段が、車両のエンジンによって生成された電力を電源装置側バッテリに対して供給し、電源装置側バッテリの出力電圧が既定電圧以上となった場合に、異常検出手段が供給異常ではないと見なす構成によって実現可能である。すなわち、電源装置側バッテリの残電力量が不足したことによって異常状態となった場合、当該電源装置側バッテリを充電すれば異常状態が解消し得る。そこで、バックアップ電力供給手段が、被制御部に電力を供給しつつ、電源装置側バッテリにも供給して充電を行えば、やがて異常状態を解消することが可能になる。むろん、異常状態が解消した場合、車両のエンジンが停止されることが好ましい。

さらに、ハイブリッド電源システムは、被制御部以外の装置と併用されてもよい。被制御部以外の装置としては、例えば、車両が備える装置（被制御部が表示板等である場合における車両のハザードランプ等）が挙げられる。被制御部と車両が備える装置とを併用する場合に好適な構成として、被制御部と車両が備える装置とが、共通の仕様の電力で駆動される構成であっても良い。この構成によれば、被制御部に対して電力を供給する電源装置やバックアップ電力供給手段によって、車両が備える装置にも電力を供給することが可能になる。従って、電源装置の電力やバックアップ電力によって被制御部と車両のハザードランプ等を併用することができる。

以上は、本発明がシステムとして実現される場合について説明したが、かかるシステムを実現する方法やプログラム、当該プログラムを記録した媒体としても発明は実現可能である。また、以上のようなハイブリッド電源システムは単独の装置で実現されても良いし、複数の装置で実現されてもよい。また、各種の機能はソフトウェアで実現されても良いし、ハードウェアで実現されてもよい。また、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であっても良いし光磁気記録媒体であっても良いし、今後開発されるいかなる記録媒体においても同様である。

本発明の一実施形態を示すブロック図である。 電源管理処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態を示すブロック図である。 本発明の一実施形態を示すブロック図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ハイブリッド電源システムの構成：
（１−１）電源装置の構成：
（１−２）バックアップ設備：
（１−３）電源管理処理：
（２）他の実施形態：

（１）ハイブリッド電源システムの構成：
図１は、ハイブリッド電源システムの一実施形態にかかる構成を示すブロック図である。本実施形態において、ハイブリッド電源システム１０は、電源装置２０とバックアップ電力供給部４０とランプ５０とを備えている。ハイブリッド電源システム１０は、車両７０が備える装置や表示板６０（被制御部）と協働することによって表示板６０による情報表示の機能を実行するように構成されている。

すなわち、本実施形態において、車両７０の荷台には電源装置２０と表示板６０を搭載することが可能であり、車両７０で任意の地点まで移動した後に車両７０を路肩等に駐車させ、利用者所望の情報を表示板６０に表示させることによって後続の車両に対する注意喚起等を行うことが可能である。

図１においては、車両７０を破線で示しており、車両７０の荷台に載せられる電源装置２０と表示板６０とを車両７０の上方に配置して示している。また、図１においては、ハイブリッド電源システム１０の構成要素を一点鎖線内に配置して示している。電源装置２０は、筐体内に各種の回路を備えた装置であり、各回路の動作によって表示板６０に対して電力を供給することができる。なお、本実施形態においては、電源装置２０の筐体内に異常検出部２５ａと始動制御実行部２５ｂとが備えられている。

スターター７１、バックアップ電力供給部４０、エンジン７２、車両バッテリ７３、操作盤６１は車両７０に備えられている。ランプ５０は任意の位置（電源装置２０の故障時に利用者から視認しやすい位置が好ましい）に設置されていてよい。エンジン７２は、車両７０を駆動するための動力源であり、液体燃料の燃焼によって得られた回転運動が図示しないトランスミッション等によって車両７０の動力に変換され、車両７０が移動可能である。操作盤６１は、表示板６０の利用開始や利用内容の指定等を行うための入力部を備えている。

（１−１）電源装置の構成：
次に、電源装置２０について詳細に説明する。本実施形態において、電源装置２０は２系統の電源を備えている（すなわち、多重化（二重化）されている）。具体的には、電源装置２０は、電源装置側バッテリ２２と電源装置側発電機２３とを備えており、いずれかの電力を表示板６０に供給することができる。これらの電力を利用するため、電源装置２０は、さらに充電器２１、ＡＣ／ＤＣコンバータ２４、切替制御部２５を備えている。

充電器２１は、商用電源から供給される電力に基づいて電源装置側バッテリ２２を充電する回路を備えており、スイッチＳ₁と電源装置側バッテリ２２とが接続されている。電源装置側バッテリ２２は、所定の電圧を出力できるように構成された蓄電池であり、本実施形態においては１２ＶのＤＣバッテリが直列に２個接続されることによって２４Ｖの出力が可能である。電源装置側バッテリ２２は充電器２１とスイッチＳ₂と切替制御部２５とに接続されている。

電源装置側発電機２３は、液体燃料の燃焼によって回転運動を得る図示しない機構と、当該回転運動を電力に変換する図示しないオルタネータとを備えており、外部からの起動制御信号をトリガに電力の生成を開始する。また、電源装置側発電機２３は、スイッチＳ₁とＡＣ／ＤＣコンバータ２４と切替制御部２５とが接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ２４は、電源装置側発電機２３が出力する交流電力を直流電力に変換して出力する回路である。ＡＣ／ＤＣコンバータ２４は、スイッチＳ₂と電源装置側発電機２３とに接続されている。

切替制御部２５は、電源装置側バッテリ２２と電源装置側発電機２３とのいずれかを表示板６０を駆動するための電源として選択し、切り替えることが可能である。切替制御部２５は、所定のアルゴリズムを実行可能であれば良く、例えば、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等のプログラム実行環境によって構成可能である。切替制御部２５は、電源装置側バッテリ２２と電源装置側発電機２３とバックアップ発電機４１とスターター７１とランプ５０とスイッチＳ₁，Ｓ₂，Ｓ₃に接続されている。切替制御部２５は、電源装置側バッテリ２２と電源装置側発電機２３の出力電圧を監視しこれらの出力電圧に基づいて電源を切り替える。電源の切替を行うため、切替制御部２５は、スイッチＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃に制御信号を出力し（図１では破線の矢印として図示）、各スイッチの導通対象を切り替えることができる。

なお、スイッチＳ₁には充電器２１と電源装置側発電機２３と商用電源のプラグＰとが接続されており、スイッチＳ₁を切り替えると充電器２１に対する電力供給元を電源装置側発電機２３と商用電源のプラグＰとのいずれかから選択することができる。スイッチＳ₂にはスイッチＳ₃と電源装置側バッテリ２２とＡＣ／ＤＣコンバータ２４とが接続されており、スイッチＳ₂を切り替えるとスイッチＳ₃に対する電力供給元を電源装置側バッテリ２２とＡＣ／ＤＣコンバータ２４とのいずれかから選択することができる。

スイッチＳ₃にはスイッチＳ₂とバックアップ発電機４１と表示板６０とが接続されており、スイッチＳ₃を切り替えると表示板６０に対する電力供給元をスイッチＳ₂とバックアップ発電機４１とのいずれかから選択することができる。すなわち、スイッチＳ₃は、表示板６０に対して電力を供給する供給元を、電源装置２０とバックアップ発電機４１とのいずれかに設定することができる。

本実施形態において、通常、電源装置側バッテリ２２は、予め充電される。充電が行われる場合、切替制御部２５は、スイッチＳ₁に制御信号を出力し、商用電源のプラグＰと充電器２１とを導通させる。この状態で、利用者が商用電源のプラグＰをプラグ挿入部に差し込むと商用電源によって交流電力が充電器２１に供給され、電源装置側バッテリ２２が充電される。

一方、車両７０によって電源装置２０および表示板６０が作業地点に運ばれ、表示板６０を利用した作業等が行われる場合、通常状態においては電源装置側バッテリ２２から表示板６０に電力が供給される。このために切替制御部２５は、電源装置側バッテリ２２の出力電圧を監視し、当該出力電圧が予め決められた正常範囲内の電圧である場合、スイッチＳ₂，Ｓ₃に制御信号を出力して電源装置側バッテリ２２と表示板６０とが導通するように接点を設定する。この結果、電源装置側バッテリ２２の出力電力が表示板６０に供給される。

電源装置側バッテリ２２の出力電圧が予め決められた正常範囲内の電圧でない場合、すなわち、電源装置側バッテリ２２の残電力量不足や充電器２１の故障等によって出力電圧が低下した場合、切替制御部２５は、電源装置側発電機２３を起動し、スイッチＳ₂に制御信号を出力してＡＣ／ＤＣコンバータ２４と表示板６０とが導通するように接点を切り替える。この結果、ＡＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電力（電源装置側発電機２３によって生成された電力）が表示板６０に供給される。

以上の構成によれば、通常時は電源装置側バッテリ２２によって表示板６０に電力を供給することができるため、大気を汚染することなく表示板６０を使用することができる。一方、電源装置側バッテリ２２の異常時には、電源装置側発電機２３によって電力が生成され、表示板６０に電力が供給される。従って、電源装置側バッテリ２２において故障や充電量不足が生じたとしても、表示板６０の使用を継続することができる。

（１−２）バックアップ設備：
以上のように、本実施形態においては、電源装置２０が多重化（二重化）されているが、この構成であっても電源装置側発電機２３の燃料切れや故障等が生じた場合には、表示板６０を利用することができない。このような場合、表示板６０を利用するために車両７０の移動（商用電源を利用可能な位置への移動等）が強いられるならば、表示板６０を利用した作業を中断する必要が生じてしまう。従って、表示板６０による表示を行った工事が行われている場合などにおいては、表示板６０の利用のみならず工事まで中断する必要が生じ、多大な不都合が生じてしまう。

そこで、本実施形態においては、電源装置２０が故障した場合であっても、表示板６０の利用を継続できるようにするためのバックアップ設備が設けられている。切替制御部２５は異常検出部２５ａと始動制御実行部２５ｂとを備えている。本実施形態において、異常検出部２５ａは、電源装置側バッテリ２２の出力電圧と電源装置側発電機２３の出力電圧とを監視し、正常範囲内の出力電圧でなければ、電源装置２０において電圧の供給異常が発生していると見なす。始動制御実行部２５ｂは、供給異常が検出された場合に車両７０のエンジン７２を始動させるための始動制御を実行する。すなわち、異常検出部２５ａによって電圧の供給異常が検出されると、始動制御実行部２５ｂは、切替制御部２５に対して指示し、ランプ５０およびスターター７１に対して制御信号を出力させる。ランプ５０は、当該制御信号によって点灯され、電源装置２０の故障を利用者に対して案内する。

スターター７１は、エンジン７２を始動させることが可能なスターターであり、切替制御部２５に接続されている。スターター７１においては、利用者の操作（鍵を利用した操作や押しボタン操作等）がエンジン７２の始動トリガになるとともに、始動制御実行部２５ｂが切替制御部２５に出力させる制御信号も始動トリガとなる。いずれにしても、始動トリガがスターター７１に入力されると、スターター７１は、エンジン７２を始動させる。また、エンジン７２の停止に関しては、切替制御部２５からの停止トリガによってエンジン７２を停止させることも可能である。

エンジン７２の回転運動は、上述のように図示しないトランスミッションに伝達されるとともに、バックアップ電力供給部４０にも伝達される。バックアップ電力供給部４０は、バックアップ発電機４１を備えている。バックアップ発電機４１は、電力を生成するオルタネータを備え、エンジン７２から供給される回転力によって駆動して電力を出力する。本実施形態においてバックアップ発電機４１は、エンジン７２の回転力によって交流電力を生成し、当該交流電力を整流して直流電力に変換する回路を備えている。なお、本実施形態においてバックアップ発電機４１の出力電圧は直流２６Ｖである。本実施形態において、表示板６０には、電源装置側バッテリ２２が出力する直流電力またはバックアップ発電機４１が出力する直流電力が供給され得るが、表示板６０はいずれの電圧でも正常に駆動される。

本実施形態において、バックアップ発電機４１は車両７０が通常備える発電機が流用されている。すなわち、車両バッテリ７３は、車両７０が備える図示しないヘッドライトやインストルメンタルパネル等の電装品に電力を供給して駆動することが可能であり、バックアップ発電機４１の出力は車両バッテリ７３に供給され、図示しない充電器によって車両バッテリ７３が充電される。また、バックアップ発電機４１はスイッチＳ₃と切替制御部２５とに接続されており、バックアップ発電機４１の出力電圧は、スイッチＳ₃に供給される。また、切替制御部２５の異常検出部２５ａは、バックアップ発電機４１の出力電圧を監視することができる。

異常検出部２５ａによる電源装置側バッテリ２２の出力電圧と電源装置側発電機２３の出力電圧との監視の結果、少なくとも一方の出力電圧が正常範囲内の電圧であれば、始動制御実行部２５ｂは、スターター７１に対して始動トリガとなる制御信号の出力を行わない。一方、電源装置側バッテリ２２の出力電圧と電源装置側発電機２３の出力電圧との双方が正常範囲内の電圧でない場合、始動制御実行部２５ｂは切替制御部２５に指示し、始動トリガとなる制御信号を出力させる。

この結果、エンジン７２が始動し、バックアップ発電機４１による電力の出力が開始される。そこで、始動制御実行部２５ｂは、バックアップ発電機４１の出力電圧を監視し、正常範囲内の電圧であれば、切替制御部２５に制御信号を出力させ、バックアップ発電機４１と表示板６０とが導通するようにスイッチＳ₃の接点を切り替える。この結果、バックアップ発電機４１の出力電力が表示板６０に供給される。

なお、切替制御部２５は、電源装置２０の故障時にも動作するように、電源装置側バッテリ２２に残留し得るわずかな電力で駆動されるように構成されていても良いし、他のバッテリ（例えば、ボタン電池や乾電池等）によって駆動されるように構成されていても良い。

以上の構成において、車両７０のエンジン７２は、本来車両７０を駆動するための動力源であり、電源装置２０において電力を生成するための回路と別系統の装置である。従って、電源装置２０において電力の供給異常が発生した場合、車両７０のエンジン７２を始動させて電力を生成すると、電源装置２０とは別系統のバックアップ電力として当該電力を利用することができる。このため、以上の構成によれば、故障等によって電源装置２０から電力を出力できなくなった場合であっても、車両７０を移動させることなく表示板６０の使用を継続することが可能である。さらに、本実施形態においては、電力の供給異常が検出された場合に、切替制御部２５が出力する制御信号によって自動的に車両のエンジンが始動される。この構成によれば、表示板６０が使用される現場で電源装置の故障等により電源装置からの電力供給に異常が発生した場合に、自動的にバックアップ電力の供給を開始することができる。

（１−３）電源管理処理：
次に、ハイブリッド電源システム１０における電源管理処理を詳細に説明する。図２は、電源管理処理を示すフローチャートである。電源管理処理は、車両７０によって電源装置２０および表示板６０を作業現場まで運んだ後、作業開始に際して実行される。電源管理処理が開始されると、切替制御部２５は、電源装置側バッテリ２２で表示板６０を駆動する（ステップＳ１００）。すなわち、切替制御部２５は、スイッチＳ₂、Ｓ₃を制御し、電源装置側バッテリ２２と表示板６０とを導通させる。この結果、正常であれば電源装置側バッテリ２２から表示板６０に対して電力が供給される。

次に、異常検出部２５ａは、電源装置側バッテリ２２の出力電圧が低下したと判定されるまでステップＳ１００を継続する（ステップＳ１０５）。すなわち、異常検出部２５ａは、電源装置側バッテリ２２の出力電圧を取得し、出力電圧が正常範囲より低いと判定されなければステップＳ１００を繰り返す。

ステップＳ１０５において、電源装置側バッテリ２２の出力電圧が低下したと判定された場合、切替制御部２５は、電源装置側発電機２３で表示板６０を駆動する（ステップＳ１１０）。すなわち、切替制御部２５は、スイッチＳ₂を制御し、ＡＣ／ＤＣコンバータ２４と表示板６０とを導通させる。この結果、電源装置側発電機２３が生成した電力に基づいて表示板６０が駆動される。なお、本実施形態において、切替制御部２５は、ステップＳ１１０において、スイッチＳ₁も切り替える。すなわち、電源装置側発電機２３と充電器２１が導通するようにスイッチＳ₁が切り替えられる。この結果、表示板６０の駆動とともに電源装置側バッテリ２２の充電も行われる。

次に、異常検出部２５ａは、電源装置側発電機２３の出力電圧が低下したか否かを判定する（ステップＳ１１５）。そして、電源装置側発電機２３の出力電圧が低下したと判定されるまでステップＳ１０５以降の処理が続けられる。すなわち、異常検出部２５ａは、電源装置側発電機２３の出力電圧を取得し、出力電圧が正常範囲より低いと判定されなければステップＳ１０５以降の処理を繰り返す。以上の処理によれば、電源装置側発電機２３の出力電力によって電源装置側バッテリ２２が充電され、出力電圧が正常になると、電源装置側バッテリ２２による表示板６０の駆動が再開される。むろん、この場合、電源装置側発電機２３は停止される。なお、出力電圧の監視は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電圧によって行われてもよい。

ステップＳ１１５において、電源装置側発電機２３の出力電圧が低下したと判定された場合、始動制御実行部２５ｂは、スターター７１に始動制御信号を出力する（ステップＳ１２０）。すなわち、始動制御実行部２５ｂは切替制御部２５に対して指示し、始動制御信号を出力させる。この結果、切替制御部２５は、スターター７１に対してエンジン７２を始動させるための制御信号を出力する。エンジン７２が始動すると、その回転力がバックアップ発電機４１に伝達され、バックアップ発電機４１から電力の出力が開始される。

次に、始動制御実行部２５ｂは、ランプ５０を点灯させる（ステップＳ１２５）。すなわち、始動制御実行部２５ｂが切替制御部２５に指示を行い、切替制御部２５は当該指示に応じてランプ５０を点灯させるための制御信号をランプ５０に出力する。この結果、ランプ５０が点灯し、電源装置２０において電力の供給異常が発生したことが利用者に案内される。

次に、異常検出部２５ａは、バックアップ発電機４１の出力電圧を監視し、バックアップ発電機４１の出力電圧が正常であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０において、バックアップ発電機４１の出力電圧が正常であると判定されない場合、ステップＳ１００以降の処理が実行される。

すなわち、バックアップ発電機４１においても異常が発生している場合、ステップＳ１００以降の処理が再試行される。この場合、ランプ５０が点灯しているため、異常が解消していなければ利用者はその後の対応を検討することになる。また、この場合、始動制御実行部２５ｂは、切替制御部２５に対して指示を行い、エンジン７２に対してエンジン７２を停止させるための停止トリガとなる制御信号（図１に示す破線の矢印）を出力させる。この結果、エンジン７２は停止する。

一方、ステップＳ１３０において、バックアップ発電機４１の出力電圧が正常であると判定された場合、始動制御実行部２５ｂは、バックアップ発電機４１で表示板６０を駆動する（ステップＳ１３５）。すなわち、始動制御実行部２５ｂは、切替制御部２５に対して指示し、スイッチＳ₃を切り替えさせる。この結果、バックアップ発電機４１と表示板６０とが導通した状態となり、バックアップ発電機４１が生成した電力に基づいて表示板６０が駆動される。

次に始動制御実行部２５ｂは、表示板６０が停止されたか否かを判定する（ステップＳ１４０）。すなわち、利用者は、操作盤６１を操作することによって表示板６０の動作を停止（終了）させることが可能である。表示板６０の動作が停止された場合、当該停止を示す信号が図示しないインタフェース（有線通信や無線通信等）によって切替制御部２５に対して送られる。切替制御部２５が当該信号を検出した場合、始動制御実行部２５ｂは表示板６０が停止されたと判定する。

ステップＳ１４０において、表示板６０が停止されたと判定されない場合、ステップＳ１３０以降の処理が繰り返される。以上の処理により、表示板６０が停止されるまでバックアップ発電機４１によって生成された電力で表示板６０が駆動される。一方、ステップＳ１４０において、表示板６０が停止されたと判定された場合、始動制御実行部２５ｂは、エンジン７２を停止させる（ステップＳ１４５）。すなわち、始動制御実行部２５ｂは、切替制御部２５に停止トリガとなる制御信号を出力させ、エンジン７２を停止させる。また、始動制御実行部２５ｂは、表示板６０への電力供給を停止させる（ステップＳ１５０）。すなわち、始動制御実行部２５ｂは、切替制御部２５にバックアップ発電機４１に対する制御信号を出力させてバックアップ発電機４１を停止させる。また、始動制御実行部２５ｂは、切替制御部２５にスイッチＳ₃に対する切替信号を出力させ、電源装置２０がスイッチＳ₃と導通する状態とし、バックアップ発電機４１から表示板６０への電力出力を停止させる。さらに、始動制御実行部２５ｂは、切替制御部２５に電源装置側発電機２３に対する制御信号を出力させて電源装置側発電機２３が停止している状態を実現し、スイッチＳ₂に対して制御信号を出力させてＡＣ／ＤＣコンバータ２４がスイッチＳ₃と導通する状態に切り替えることで、電源装置２０から表示部６０へも電力供給が行われないように設定する。

（２）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、構成要素の一体化や分散化は任意に実施することが可能であり、異常検出部２５ａや始動制御実行部２５ｂ、電源装置側発電機２３等が電源装置２０の筐体の外部に備えられていても良いし、ランプ５０等が電源装置２０や表示板６０、操作盤６１等と一体化されていても良く、種々の構成が採用可能である。

さらに、バックアップ電力は、被制御部の駆動以外の用途に利用されてもよいし、バックアップ発電機４１が生成した電力を間接的に利用することでバックアップ電力が得られる構成であっても良い。図３は、バックアップ電力が、電源装置２０の異常状態の解消のために利用され、また、バックアップ発電機４１の出力電力が一旦車両バッテリ４２に充電される構成を示すブロック図である。図３に示す構成において、車両バッテリ４２の接続関係とスイッチＳ₄と除く部分は図１に示す構成と同様である。

すなわち、図３に示す構成においては、バックアップ発電機４１の出力電力が車両バッテリ４２に供給され、車両バッテリ４２の出力電圧がスイッチＳ₃に供給される。従って、スイッチＳ₃の状態に応じて、車両バッテリ４２の出力が表示板６０に供給される。また、車両バッテリ４２の出力にはスイッチＳ₄が接続され、スイッチＳ₄はさらに電源装置側バッテリ２２に対して接続されている。従って、スイッチＳ₄をオンにすることにより、車両バッテリ４２の出力電圧を電源装置側バッテリ２２に供給し、電源装置側バッテリ２２を充電することができる。

以上の構成において、電源装置２０の異常等によってエンジン７２が駆動され、バックアップ発電機４１から電力が出力されると、車両バッテリ４２の充電が開始される。これと同時に始動制御実行部２５ｂは、切替制御部２５に指示することによってスイッチＳ₃を切り替えて車両バッテリ４２と表示板６０とを導通させる。この結果、車両バッテリ４２の出力電圧によって表示板６０が駆動される。

さらに、この場合、始動制御実行部２５ｂは、切替制御部２５に指示することによってスイッチＳ₄をオンにし、電源装置側バッテリ２２の充電を開始する。この結果、車両バッテリ４２の出力電圧によって電源装置側バッテリ２２が充電されるため、電源装置側バッテリ２２の出力電圧が既定電圧以上となった場合に、異常検出部２５ａが供給異常ではないと判定する。この場合、始動制御実行部２５ｂは、切替制御部２５に指示してエンジン７２に制御信号を出力させてエンジン７２を停止させる。また、切替制御部２５は、スイッチＳ₂を切り替える。この結果、電源装置２０から表示板６０への電力供給が行われる状態となる。

さらに、ハイブリッド電源システムは、被制御部以外の装置と併用されてもよい。上述の実施形態において表示板６０は、直流２４Ｖや２６Ｖで駆動可能である。この構成において、車両７０が備える図示しないハザードランプもこれらの電圧で駆動できるように構成されていても良い。このように構成されたハイブリッド電源システム１０においては、電源装置２０の出力電力およびバックアップ発電機４１の出力電力によってハザードランプを点灯可能である。従って、この構成によれば、表示板６０とハザードランプとを併用することができる。

さらに、車両７０のエンジン７２を始動・停止する主体は利用者であっても良い。図４は、この構成を示すブロック図である。図４に示す構成の大半は図１に示す構成と同様であるが、切替制御部２５からスターター７１またはエンジン７２に対して制御信号を出力する必要がない点で図１に示す構成と異なっている。従って、図４に示す始動制御実行部２５ｂは、ランプ５０を点灯する機能を備えていれば良く、スターター７１に対して制御信号を出力する機能を備える必要はない。

図４に示す構成においては、ランプ５０の点灯が供給異常の発生を示すとともに、車両のエンジンの始動を促す案内となる。一方、図４に示す実施形態において、利用者は表示板６０を始動・停止させるリモコン３０またはエンジン７２を始動するためのキーによるキー操作によってスターター７１またはエンジン７２に対してエンジン７２の始動トリガや停止トリガを与えることができる。そして、ランプ５０が点灯した場合、点灯による案内を認識した利用者が、リモコン３０やキー操作によって車両７０のエンジン７２を始動させる。この構成によれば、表示板６０が使用される現場で電源装置２０の故障等により電源装置２０からの電力供給に異常が発生したとしても、利用者は案内に従って表示板６０に対してバックアップ電力の供給を開始することができる。

さらに、各種の機能の実行の際に上述した条件以外の条件の充足が要求されてもよい。例えば、車両７０においてサイドブレーキがオンになっていることや、トランスミッションのギアがニュートラルやパーキングに設定されていることが、エンジン７２を始動する場合に充足すべき条件として設定されていてもよい。

１０…ハイブリッド電源システム、２０…電源装置、２１…充電器、２２…電源装置側バッテリ、２３…電源装置側発電機、２４…ＡＣ／ＤＣコンバータ、２５…切替制御部、２５ａ…異常検出部、２５ｂ…始動制御実行部、３０…リモコン、４０…バックアップ電力供給部、４１…バックアップ発電機、４２…車両バッテリ、５０…ランプ、６０…表示板、６１…操作盤、７０…車両、７１…スターター、７２…エンジン、７３…車両バッテリ

Claims (4)

1. 車両に載せられた被制御部で、直流で駆動する前記被制御部に対して電力を供給する電源装置と、
   前記車両に備えられたバックアップ電力供給手段で、前記車両のエンジンによって生成された電力を前記被制御部に供給する前記バックアップ電力供給手段と、
   を備え、
   前記電源装置は、
   前記被制御部に対して電力を供給する電源装置側バッテリと、
   燃料によって駆動され、前記電源装置側バッテリの出力電圧が正常範囲内の電圧でない場合に、前記被制御部に対して電力を供給する電源装置側発電機と、
   前記電源装置側バッテリの出力電圧が正常範囲内の電圧でなく、かつ前記電源装置側発電機の出力電圧が正常範囲内の電圧でない場合に、前記電力の供給異常を検出する異常検出手段と、
   前記供給異常が検出された場合に、前記エンジンのスターターに対し、前記エンジンを始動させるための制御信号を出力する処理及び前記電源装置に設けられたランプを点灯させるための制御信号を、前記ランプに出力する処理のうち少なくとも一方の処理を、前記エンジンを始動させるための始動制御として実行する始動制御実行手段と、
   を有し、
   前記バックアップ電力供給手段は、前記始動制御によって始動された前記エンジンによって生成された電力を前記被制御部に供給し、
   前記電源装置側バッテリは、当該電源装置側バッテリの出力電圧が前記正常範囲内の電圧でない場合に前記電源装置側発電機の出力電圧によって充電され、前記電源装置側バッテリの出力電圧が正常になると前記被制御部の駆動を再開する、ハイブリッド電源システム。
2. 前記バックアップ電力供給手段は、前記車両のエンジンによって駆動されるバックアップ発電機を有し、
   前記バックアップ発電機は、前記被制御部に導通し、前記被制御部に電力を供給する、
   請求項１に記載のハイブリッド電源システム。
3. 前記バックアップ電力供給手段は、
   前記車両のエンジンによって駆動されるバックアップ発電機と、
   前記バックアップ発電機によって生成された電力によって充電される車両バッテリと
   を有し、
   前記車両バッテリは、前記被制御部に導通し、前記被制御部に電力を供給する、
   請求項１に記載のハイブリッド電源システム。
4. 前記バックアップ電力供給手段は、
   前記車両のエンジンによって生成された電力を前記電源装置側バッテリに対して供給し、
   前記異常検出手段は、
   前記電源装置側バッテリの出力電圧が既定電圧以上となった場合に前記供給異常ではないと見なす、
   請求項１〜請求項３のいずれかに記載のハイブリッド電源システム。

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