(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を負荷群へ供給する車載バッテリと、発電した電力により該車載バッテリを充電する太陽電池装置とを備える電源装置の充放電を制御し、前記負荷群は、駐車中に常時作動して電力を消費する複数の負荷を含む車両用電源制御装置において、
前記太陽電池装置は、前記駐車中に常時作動して電力を消費する複数の負荷の消費電力の合計以下の電力を出力する第１太陽電池と、車両の所定機器に電力を供給する第２太陽電池と、アクセサリスイッチのオン／オフを判定する判定手段と、該判定手段の判定結果がオフであるときは、前記第２太陽電池を前記車載バッテリから切離す切離し手段とを備えることを特徴とする車両用電源制御装置。
【請求項２】
前記切離し手段は、前記第１太陽電池及び第２太陽電池を前記車載バッテリに接続する第１供給状態と、前記第１太陽電池を前記車載バッテリに接続し、前記第２太陽電池を前記車載バッテリから切離す第２供給状態とを有している請求項１記載の車両用電源制御装置。
【請求項３】
前記第１太陽電池及び第２太陽電池は、同一の透光性基材に固着され、それぞれの出力端子は、同一の端子ボックスに接続されている請求項１又は２記載の車両用電源制御装置。
【請求項４】
前記端子ボックスは、前記第１太陽電池及び第２太陽電池の裏面部に一体的に設置され、前記切離し手段は、前記端子ボックス内に設置されている請求項３に記載の車両用電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を負荷群へ供給する車載バッテリと、発電した電力により車載バッテリを充電する太陽電池とを備える電源装置の充放電を制御する車両用電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン駆動車の車両用電源では、エンジンに連動するオルタネータ（発電機、交流発電機）が発電した電力を、各車載負荷に供給すると共に、バッテリに充電する。オルタネータが発電した電力では不足するとき、又はエンジンが停止しているときには、バッテリから各負荷に電力を供給する。
ハイブリッド車の車両用電源では、１例として、エンジンに連動する発電機が発電した電力、及び駆動用モータの回生電力を駆動用の高圧バッテリに充電する。高圧バッテリからの電力は、降圧されて各車載負荷に供給されると共に、（低圧）バッテリに充電される。
【０００３】
電気自動車の車両用電源では、外部電源からの電力及び駆動用モータの回生電力を駆動用の高圧バッテリに充電する。高圧バッテリからの電力は、降圧されて各車載負荷に供給されると共に、（低圧）バッテリに充電される。
近年、省燃費に繋がる車両消費電力の低減が課題となっている。太陽電池が発電した電力をバッテリに充電し、負荷に供給してバッテリを補助し、省エネルギー効果を上げようとする車両用電源が提案され実用化されつつある。
【０００４】
特許文献１には、エンジン停止時にも電気を消費する常時負荷を備えた作業車両のバッテリ上がりを防止することができる作業車両が開示されている。常時負荷への電力供給（いわゆる暗電流供給）に太陽電池を用いる。また、常時負荷による消費分を除いた余剰電力は、補助バッテリに充電する。
【０００５】
特許文献２には、自動車用ドアミラーの本体外郭に設けられた太陽電池と、該太陽電池からの出力により駆動するモータとを備えた自動車用換気装置が開示されている。ドアミラーの車体取付け部の車内側に設置され、前記モータの駆動によって回転する換気ファンと、該換気ファンの吸入側又は排気側において車内外に通じた通気開口手段とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０９６２２号公報
【特許文献２】実開平６−７１２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したような車両用電源では、太陽電池が発電した電力をバッテリに充電する場合、例えば、バッテリが満充電状態であるにも関わらず過充電を続けると、バッテリの劣化が進むというような問題がある。その為、従来は、充電制御を行う為の定電流充電回路と充電停止回路とを用いて、過充電を防止する等の策が講じられている。
【０００８】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、複雑な充電制御回路を用いることなく、バッテリへの過充電を防止し、太陽電池が発電した電力を有効に活用することができる車両用電源制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明に係る車両用電源制御装置は、電力を負荷群へ供給する車載バッテリと、発電した電力により該車載バッテリを充電する太陽電池装置とを備える電源装置の充放電を制御し、前記負荷群は、駐車中に常時作動して電力を消費する複数の負荷を含む車両用電源制御装置において、前記太陽電池装置は、前記駐車中に常時作動して電力を消費する複数の負荷の消費電力の合計以下の電力を出力する第１太陽電池と、車両の所定機器に電力を供給する第２太陽電池と、アクセサリスイッチのオン／オフを判定する判定手段と、該判定手段の判定結果がオフであるときは、前記第２太陽電池を前記車載バッテリから切離す切離し手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
この車両用電源制御装置では、車載バッテリが、電力を負荷群へ供給し、太陽電池装置が、発電した電力により車載バッテリを充電する電源装置の充放電を制御する。負荷群は、駐車中に常時作動して電力を消費する複数の負荷を含んでいる。太陽電池装置は、第１太陽電池が、駐車中に常時作動して電力を消費する複数の負荷の消費電力の合計以下の電力を出力し、第２太陽電池が、車両の所定機器に電力を供給する。判定手段が、アクセサリスイッチのオン／オフを判定し、判定手段の判定結果がオフであるときは、切離し手段が、第２太陽電池を車載バッテリから切離す。
【００１１】
第２発明に係る車両用電源制御装置は、前記切離し手段は、前記第１太陽電池及び第２太陽電池を前記車載バッテリに接続する第１供給状態と、前記第１太陽電池を前記車載バッテリに接続し、前記第２太陽電池を前記車載バッテリから切離す第２供給状態とを有していることを特徴とする。
【００１２】
この車両用電源制御装置では、切離し手段は、第１供給状態で第１太陽電池及び第２太陽電池を車載バッテリに接続し、第２供給状態で第１太陽電池を車載バッテリに接続し、第２太陽電池を車載バッテリから切離す。
【００１３】
第３発明に係る車両用電源制御装置は、前記第１太陽電池及び第２太陽電池は、同一の透光性基材に固着され、それぞれの出力端子は、同一の端子ボックスに接続されていることを特徴とする。
【００１４】
この車両用電源制御装置では、第１太陽電池及び第２太陽電池は、同一の透光性基材に固着され、それぞれの出力端子は、同一の端子ボックスに接続されている。
【００１５】
第４発明に係る車両用電源制御装置は、前記端子ボックスは、前記第１太陽電池及び第２太陽電池の裏面部に一体的に設置され、前記切離し手段は、前記端子ボックス内に設置されていることを特徴とする。
【００１６】
この車両用電源制御装置では、端子ボックスは、第１太陽電池及び第２太陽電池の裏面部に一体的に設置され、切離し手段は、端子ボックス内に設置されている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る車両用電源制御装置によれば、複雑な充電制御回路を用いることなく、バッテリへの過充電を防止し、太陽電池が発電した電力を有効に活用することができる車両用電源制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態の概略構成を模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示す車両用電源制御装置の構成例を更に詳細に示すブロック図である。
【図３】本発明に係る車両用電源制御装置の動作の例を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る車両用電源制御装置の動作を説明する為の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態の概略構成を模式的に示す平面図である。
この車両用電源制御装置は、ハイブリッド車に適用されるものであり、車両の屋根部２３に太陽電池１が設置されている。太陽電池１は、駐車中に車載負荷が常時作動して消費する暗電流以下の電流を出力する暗電流供給部（第１太陽電池）２と、一般の車載負荷（換気装置等）に電力を供給する一般負荷供給部（第２太陽電池）３とを備えている。
【００２０】
暗電流供給部２及び一般負荷供給部３は、同一の透光性基材に固着され、それぞれ端子ボックス１０内の切替部４に接続されている。端子ボックス１０は、車両の屋根部２３の裏側に当たる天井部２４に固定されている。
切替部４は、車両の運転席付近にイグニッションスイッチと共に設けられたアクセサリスイッチ７から、そのオン／オフ状態を示す信号を与えられる。切替部４は、暗電流供給部２及び一般負荷供給部３からの電力を、ブロアモータ電源切替リレー５経由でブロアモータ（所定機器）６、又はバッテリ９へ切替え供給する。尚、ブロアモータ電源切替リレー５及びブロアモータ６に代えて、他の電源切替リレー、及び車両の各部を冷却する冷却機器を設けることも可能である。
バッテリ９からの電力は、また、分配部８及びブロアモータ電源切替リレー５経由でブロアモータ６へ供給される。
【００２１】
図２は、図１に示す車両用電源制御装置の構成例を更に詳細に示すブロック図である。
この車両用電源制御装置は、上述したようにハイブリッド車に適用されるものであり、ここでは図示していないが、エンジンに連動する発電機が発電した電力が、駆動用の高圧バッテリに充電される。高圧バッテリに充電された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により、２００Ｖから１３．５Ｖに降圧されて、分配部８経由で車載負荷群１９〜２２に供給され、余剰分はバッテリ（車載バッテリ）９に充電される。
【００２２】
太陽電池１の一般負荷供給部３が発電した電力は、車両からの放射ノイズを抑制する為のノイズフィルタ１４、逆流防止用のダイオード１２、供給切替リレー（切離し手段）１３、分配部８経由で車載負荷群１９〜２２に供給され、余剰分はヒューズ１６を通じて、バッテリ９に充電される。また、一般負荷供給部３が発電した電力は、ブロアモータ電源切替リレー５を通じてブロアモータ６へ供給される。
太陽電池１の暗電流供給部２が発電した電力は、逆流防止用のダイオード１１及び分配部８を通じて車載負荷群１９〜２２へ与えられると共に、余剰分はヒューズ１６を通じてバッテリ（車載バッテリ）９に充電される。
【００２３】
バッテリ９からの電力は、ヒューズ１６を通じて出力され、ヒューズ１７を通じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５に制御電力として与えられ、分配部８を通じて車載負荷群１９〜２２へ与えられる。車載負荷群１９〜２２には、常時電流（暗電流）を消費する負荷も含まれている。バッテリ９からの電力は、また、分配部８内のヒューズ１８とブロアモータ電源切替リレー５とを経由してブロアモータ６に与えられる。
【００２４】
切替部（判定手段、切離し手段）４は、アクセサリスイッチ７から与えられた信号に基づき、そのオン／オフ状態を判定し、判定した結果に基づき、ブロアモータ電源切替リレー５及び供給切替リレー１３をそれぞれ切替え制御する。
上述したダイオード１１，１２、ノイズフィルタ１４、切替部４及び供給切替リレー１３は、車両の天井部２４に設けられた端子ボックス１０に収納されている。
【００２５】
太陽電池１の暗電流供給部２は、例えば、開放電圧２０Ｖ（バッテリ接続により１２Ｖになる）、定格出力２０ｍＡであり、一般負荷供給部３は、例えば、開放電圧２０Ｖ（バッテリ接続により１２Ｖになる）、定格出力５Ａである。ここで、暗電流供給部２の出力電流Ｉａは、搭載される車両の駐車中に車載負荷が常時作動して消費する暗電流値により決定される。この車両では、定常状態で約２０ｍＡの暗電流が消費される為、暗電流供給部２の出力電流Ｉａは２０ｍＡ以下に設定される。
尚、バッテリ電圧は略一定と見做して良いから、出力電流Ｉａ及び暗電流の関係は、出力電力及び暗電力（暗電流による電力）の関係と同じと見做すことができる。
【００２６】
暗電流供給部２の出力電流Ｉａは、図４に示すように、大き過ぎると、バッテリに充電される電流が増加する為、バッテリを過充電する虞が出て来る。しかし、図４に示すように、出力電流Ｉａが小さ過ぎては、暗電流の供給が間に合わず、バッテリから持ち出すことになる。即ち、日射が有る状態では、暗電流供給部２から暗電流を供給し、夜間及び雨天時等には、従来通りバッテリから供給するように設定し、太陽電池を搭載しない車両に比較し、バッテリの負担が半減するように設定している。
【００２７】
以下に、このような構成の車両用電源制御装置の動作を説明する。
切替部４は、車両が駐車中であり、アクセサリスイッチ７からオフ状態を示す信号を受けている場合、図２に示すように、供給切替リレー１３をオフにし、ブロアモータ電源切替リレー５をＢ端子側に接続する。
供給切替リレー１３をオフにすることにより、一般負荷供給部３は、バッテリ９から切離される。ブロアモータ電源切替リレー５をＢ端子側に接続することにより、ブロアモータ６は、図２の矢印で示すように、一般負荷供給部３のみから電源を供給される。
【００２８】
日射が有る場合、図２の矢印で示すように、暗電流供給部２から分配部８を通じて、車載負荷群１９〜２２の常時電流（暗電流）を消費する負荷へ電源が供給され、その不足分はバッテリ９から供給される。夜間及び雨天時等で日射が無い場合は、バッテリ９から分配部８を通じて、車載負荷群１９〜２２の常時電流（暗電流）を消費する負荷へ電源が供給される。
【００２９】
切替部４は、車両が走行中又は停車中であり、アクセサリスイッチ７からオン状態を示す信号を受けている場合、図３に示すように、供給切替リレー１３をオンにし、ブロアモータ電源切替リレー５をＡ端子側に接続する。
供給切替リレー１３をオンにし、ブロアモータ電源切替リレー５をＡ端子側に接続することにより、一般負荷供給部３及び暗電流切替え供給部２は、図３の矢印で示すように、分配部８を通じて、車載負荷群１９〜２２及びブロアモータ６に電源を供給すると共に、余剰分をバッテリ（車載バッテリ）９に充電する。
尚、本実施の形態では、本発明に係る車両用電源制御装置をハイブリッド車に適用した例を説明したが、本発明に係る車両用電源制御装置は、エンジン駆動車及び電気自動車にも適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３０】
１  太陽電池（太陽電池装置）
２  暗電流供給部（第１太陽電池）
３  一般負荷供給部（第２太陽電池）
４  切替部（判定手段、切離し手段）
５  ブロアモータ電源切替リレー
６  ブロアモータ（所定機器）
７  アクセサリスイッチ
８  分配部
９  バッテリ（車載バッテリ）
１０  端子ボックス
１１，１２  ダイオード
１３  供給切替リレー（切離し手段）
１４  ノイズフィルタ
１５  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１９〜２２  車載負荷（負荷）
２３  屋根部
２４  天井部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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