(57)【要約】【課題】本発明は、車両用電源装置に係り、電圧変換器に入力される入力電圧を負荷電力に応じて調整することで、負荷への電力供給を効率良く行うことにある。【解決手段】発電電圧が所定範囲で可変されるオルタネータと、オルタネータの発電した電力を電圧変換して負荷へ供給する電圧変換器と、を有する車両に搭載される電源装置は、オルタネータの発電した発電電力又は負荷に供給される負荷電力に応じて変化し得る、オルタネータ及び電圧変換器での効率を最大にするオルタネータの発電電圧を規定したマップと、上記の発電電力又は負荷電力を検出する電力検出手段と、上記のマップを用いて、電力検出手段により検出される上記の発電電力又は負荷電力に基づいて、上記の効率が最大になるようにオルタネータの発電電圧を制御する発電電圧制御部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電電圧が所定範囲で可変されるオルタネータと、前記オルタネータの発電した電力を電圧変換して負荷へ供給する電圧変換器と、を有する車両に搭載される電源装置であって、
前記オルタネータの発電した発電電力又は前記負荷に供給される負荷電力に応じて変化し得る、前記オルタネータ及び前記電圧変換器での効率を最大にする前記オルタネータの発電電圧を規定したマップと、
前記発電電力又は前記負荷電力を検出する電力検出手段と、
前記マップを用いて、前記電力検出手段により検出される前記発電電力又は前記負荷電力に基づいて、前記効率が最大になるように前記オルタネータの発電電圧を制御する発電電圧制御部と、
を備えることを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２】
前記負荷は、前記車両に搭載される車載バッテリを含み、
前記電圧変換器は、前記オルタネータの発電した電力を降圧変換して前記車載バッテリを含む前記負荷へ供給することを特徴とする請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項３】
発電電圧が所定範囲で可変されるオルタネータと、前記オルタネータの発電した電力を電圧変換して低電圧負荷へ供給する電圧変換器と、前記オルタネータに前記電圧変換器を介さずに接続される高電圧負荷と、を有する車両に搭載される電源装置であって、
前記低電圧負荷に供給される第１の負荷電力と前記高電圧負荷に供給される第２の負荷電力とに応じて変化し得る、前記オルタネータ、前記電圧変換器、及び前記高電圧負荷での効率を最大にする前記オルタネータの発電電圧を規定したマップと、
前記第１の負荷電力を検出する第１の負荷電力検出手段と、
前記第２の負荷電力を検出する第２の負荷電力検出手段と、
前記マップを用いて、前記第１の負荷電力検出手段により検出される前記第１の負荷電力と前記第２の負荷電力検出手段により検出される前記第２の負荷電力とに基づいて、前記効率が最大になるように前記オルタネータの発電電圧を制御する発電電圧制御部と、
を備えることを特徴とする車両用電源装置。
【請求項４】
前記低電圧負荷は、前記車両に搭載される車載バッテリを含み、
前記電圧変換器は、前記オルタネータの発電した電力を降圧変換して前記車載バッテリを含む前記低電圧負荷へ供給することを特徴とする請求項３記載の車両用電源装置。
【請求項５】
前記発電電圧制御部は、前記オルタネータの発電電圧が所望の値になるように該オルタネータに供給する励磁電流を制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の車両用電源装置。
【請求項６】
前記電圧変換器は、複数の負荷系統に対応して複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項記載の車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電源装置に係り、特に、オルタネータと、オルタネータの発電した電力を電圧変換して負荷へ供給する電圧変換器と、を有する車両に搭載される電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オルタネータなどからなる直流電源と、その直流電源と負荷との間に介在される電圧変換器と、を有する車両に搭載される電源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電源装置においては、作動電圧が同じ負荷のグループごとに異なる電圧変換器が割り当てられ、各電圧変換器がそれぞれ当該負荷グループに対応して直流電源の電圧を降圧変換する。従って、上記の電源装置によれば、作動電圧が異なる複数の負荷が存在しても、共通の直流電源から複数の電圧変換器を介してそれらの複数の負荷へ適切に電力供給を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１９８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の電源装置では、各電圧変換器それぞれの入力電圧及び出力電圧は、負荷に供給される負荷電力の大きさに関係なくほとんど変化しないので、電圧変換器は常に同じように電圧変換を行う。この場合、負荷電力の大きさによっては、電源から電圧変換器を介して負荷へ電力供給を行ううえでの効率が悪いときがある。このため、効率を考慮すれば、電圧変換器に常に同じ電圧変換を実施させるのは適切でない。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、電圧変換器に入力される入力電圧を負荷電力に応じて調整することで、負荷への電力供給を効率良く行うことが可能な車両用電源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】
【０００６】
上記の目的は、発電電圧が所定範囲で可変されるオルタネータと、前記オルタネータの発電した電力を電圧変換して負荷へ供給する電圧変換器と、を有する車両に搭載される電源装置であって、前記オルタネータの発電した発電電力又は前記負荷に供給される負荷電力に応じて変化し得る、前記オルタネータ及び前記電圧変換器での効率を最大にする前記オルタネータの発電電圧を規定したマップと、前記発電電力又は前記負荷電力を検出する電力検出手段と、前記マップを用いて、前記電力検出手段により検出される前記発電電力又は前記負荷電力に基づいて、前記効率が最大になるように前記オルタネータの発電電圧を制御する発電電圧制御部と、を備える車両用電源装置により達成される。
【０００７】
また、上記の目的は、発電電圧が所定範囲で可変されるオルタネータと、前記オルタネータの発電した電力を電圧変換して低電圧負荷へ供給する電圧変換器と、前記オルタネータに前記電圧変換器を介さずに接続される高電圧負荷と、を有する車両に搭載される電源装置であって、前記低電圧負荷に供給される第１の負荷電力と前記高電圧負荷に供給される第２の負荷電力とに応じて変化し得る、前記オルタネータ、前記電圧変換器、及び前記高電圧負荷での効率を最大にする前記オルタネータの発電電圧を規定したマップと、前記第１の負荷電力を検出する第１の負荷電力検出手段と、前記第２の負荷電力を検出する第２の負荷電力検出手段と、前記マップを用いて、前記第１の負荷電力検出手段により検出される前記第１の負荷電力と前記第２の負荷電力検出手段により検出される前記第２の負荷電力とに基づいて、前記効率が最大になるように前記オルタネータの発電電圧を制御する発電電圧制御部と、を備える車両用電源装置により達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電圧変換器に入力される入力電圧を負荷電力に応じて調整することで、負荷への電力供給を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例である車両用電源装置の構成図である。
【図２】本実施例の車両用電源装置の備える電圧変換器の回路構成を詳細に表した構成図である。
【図３】オルタネータの発電電圧ごとの発電電力又は負荷電力とオルタネータ及び電圧変換器での効率との関係を表した図である。
【図４】本実施例の車両用電源装置における発電電力又は負荷電力に対してオルタネータ及び電圧変換器での効率を最大にするオルタネータの発電電圧Ｖ１を規定したマップを表した図である。
【図５】本実施例の車両用電源装置における発電電力又は負荷電力に応じて変化し得る、発電電圧Ｖ１とその発電電圧Ｖ１をオルタネータから出力させるのに必要なロータコイルへの励磁電流Ｉ３との関係を規定したマップを表した図である。
【図６】本発明の第２実施例である車両用電源装置の構成図である。
【図７】オルタネータの発電電圧Ｖ１ごとの高電圧負荷の負荷電力と効率との関係を表した図である。
【図８】本実施例の車両用電源装置における、一般負荷に供給される電力と高電圧負荷に供給される電力とに対して、オルタネータ、及び電圧変換器での効率を最大にするオルタネータの発電電圧Ｖ１を規定したマップを表した図である。
【図９】本発明の第３実施例である車両用電源装置の構成図である。
【図１０】本実施例の車両用電源装置の備える電圧変換器の回路構成図である。
【図１１】本実施例の車両用電源装置における、一般負荷に供給される電力と高電圧負荷に供給される電力と定電圧負荷に供給される電力とに対して、オルタネータ、電圧変換器、及び高電圧負荷での効率を最大にするオルタネータの発電電圧Ｖ１を規定したマップを表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて、本発明に係る車両用電源装置の具体的な実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の第１実施例である車両用電源装置１０の構成図を示す。また、図２は、本実施例の車両用電源装置１０の備える電圧変換器の回路構成を詳細に表した構成図を示す。本実施例の車両用電源装置１０は、車両に搭載されており、交流発電機としてのオルタネータを用いて発電を行うことが可能な電源装置である。
【００１２】
図１に示す如く、車両用電源装置１０は、車載バッテリ１２を備えている。車載バッテリ１２は、所定容量の電力を蓄えることが可能であり、所定電圧でその蓄えている電力を出力する直流電源である。車載バッテリ１２には、車載電気負荷１４が電気的に接続されている。車載電気負荷１４は、メータやランプ，オーディオなどの補機類や各種電子制御ユニット，エンジンスタータなどであって、予め定められた所定電圧（例えば１２ボルト程度）が印加されることにより駆動する。車載電気負荷１４は、車載バッテリ１２から供給される電力により駆動することが可能である。
【００１３】
車両用電源装置１０は、また、オルタネータ１６を備えている。オルタネータ１６は、車両エンジンなど（図示せず）に機械的に接続されており、車両エンジンなどを動力源として駆動されることで発電する発電機である。オルタネータ１６は、ロータに巻回されるロータコイル１８と、ステータに巻回されるステータコイル（図示せず）と、ステータコイルの交流出力を全波整流して直流出力に変換する整流回路と、を有している。オルタネータ１６は、ロータコイル１８に流れる電流量に応じて駆動されて発電する。オルタネータ１６は、発電で得た電力を整流回路で整流して直流出力する。
【００１４】
オルタネータ１６のロータコイル１８には、電圧制御部２０が電気的に接続されている。電圧制御部２０は、ロータコイル１８に流す励磁電流を変化させることで、オルタネータ１６の出力する発電電圧を所定範囲（尚、この所定範囲は、少なくとも車載バッテリ１２の出力電圧以上に設定されるものであり、例えば、１２ボルト〜４８ボルトなどである。）で可変させることが可能である。すなわち、オルタネータ１６から直流出力される発電電圧は、上記した所定範囲で可変される。
【００１５】
車両用電源装置１０は、また、車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２とオルタネータ１６との間に電気的に介在されるＤＣ−ＤＣコンバータ２２を備えている。ＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、オルタネータ１６の発電電圧を入力電圧としかつ車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２に印加する電圧を出力電圧として電圧変換を行う電圧変換器であって、オルタネータ１６の発電電圧を降圧して車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２に印加する降圧変換器である。
【００１６】
オルタネータ１６の発電電力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２により上記所定範囲の発電電圧から車載電気負荷１４の駆動可能な目標電圧（例えば、車載バッテリ１２の出力電圧と略等しい１２ボルト程度）に降圧された後に車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２に供給される。車載電気負荷１４は、車載バッテリ１２からの電力以外に、オルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して供給される電力により駆動することが可能である。また、車載バッテリ１２は、オルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して供給される電力により充電されることが可能である。
【００１７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ２４と、ツェナダイオード２６と、ダイオード２８と、インダクタ３０と、コンデンサ３２と、を有する降圧チョッパー回路からなる。ＭＯＳ−ＦＥＴ２４のドレイン及びツェナダイオード２６のカソードは、オルタネータ１６の出力端子に接続されている。ツェナダイオード２６のアノードは、接地されている。ツェナダイオード２６は、オルタネータ１６の発電時におけるロードダンプ対策用に設けられたダイオードである。
【００１８】
ＭＯＳ−ＦＥＴ２４のソースには、ダイオード２８のカソードが接続されていると共に、インダクタ３０の一端が接続されている。ダイオード２８のアノードは、接地されている。インダクタ３０の他端には、コンデンサ３２の一端が接続されていると共に、車載バッテリ１２及び車載電気負荷１４の正側端子が接続されている。コンデンサ３２の他端は、接地されている。
【００１９】
上記したＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、オルタネータ１６の上記所定範囲の発電電圧を車載電気負荷１４の駆動可能な目標電圧（例えば、車載バッテリ１２の出力電圧と略等しい１２ボルト程度）に降圧する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、降圧動作を制御する制御回路３４を有している。制御回路３４には、ＭＯＳ−ＦＥＴ２４のゲートが接続されている。制御回路３４は、ＭＯＳ−ＦＥＴ２４のオン／オフが所定周期で繰り返されるようにパルス状のゲート信号を生成してＭＯＳ−ＦＥＴ２４のゲートに供給することで、ＭＯＳ−ＦＥＴ２４をスイッチング動作させてＤＣ−ＤＣコンバータ２２での降圧動作を実施させる。
【００２０】
ＭＯＳ−ＦＥＴ２４がオンされると、インダクタ３０の一端にオルタネータ１６の発電電圧が印加されることで、そのインダクタ３０の両端に車載バッテリ１２の電圧とオルタネータ１６の発電電圧との差圧が印加される。かかる差圧が印加されると、インダクタ３０においてオルタネータ１６からの電気エネルギが磁界エネルギに変換されることで、そのインダクタ３０にオルタネータ１６の発電電力が蓄えられる。この際には、インダクタ３０に流れる電流が時間の経過に伴って直線的に増加すると共に、コンデンサ３２が車載バッテリ１２の電圧で充電される。
【００２１】
一方、ＭＯＳ−ＦＥＴ２４がオフされると、インダクタ３０とコンデンサ３２とが並列接続された回路となるので、インダクタ３０に蓄えられていた磁界エネルギが電気エネルギとしてダイオード２８を通して放電される。この際には、車載バッテリ１２の電圧すなわちコンデンサ３２の両端電圧は一定であるので、上記したインダクタ３０の放電が車載バッテリ１２の電圧で行われ、インダクタ３０に流れる電流が時間の経過に伴って直線的に減少する。
【００２２】
このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、ＭＯＳ−ＦＥＴ２４のオン／オフを繰り返し行うことでインダクタ３０及びコンデンサ３２を適宜、充放電させ、入力電圧（すなわち、オルタネータ１６の発電電圧）よりも低い電圧を出力させることができる。
【００２３】
また、所定周期内でＭＯＳ−ＦＥＴ２４がオンされる時間（オン時間）とオフされる時間（オフ時間）との比が変化すると、その変化に応じてＤＣ−ＤＣコンバータ２２の入力電圧と出力電圧との比が変化する。
【００２４】
制御回路３４は、オルタネータ１６の発電時、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２に入力される電圧（すなわち、オルタネータ１６の上記所定範囲の発電電圧）Ｖ１を監視・検出することが可能である。制御回路３４は、検出したオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２から出力される電圧Ｖ２が目標電圧（例えば、１２ボルト程度）になるように、その発電電圧Ｖ１をその目標電圧に降圧させるのに必要なＭＯＳ−ＦＥＴ２４のオン時間とオフ時間との比（デューティ比）を設定し、ＭＯＳ−ＦＥＴ２４に供給するパルス状のゲート信号を生成する。このため、オルタネータ１６の発電時、その発電電圧Ｖ１が所定範囲内で変化しても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２においてその所定範囲の発電電圧Ｖ１から所望の目標電圧への降圧を適切に実施することができる。
【００２５】
図３は、オルタネータ１６の発電電圧Ｖ１ごとの発電電力又は負荷電力とオルタネータ１６及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２での効率との関係を表した図を示す。図４は、本実施例の車両用電源装置１０における発電電力又は負荷電力に対してオルタネータ１６及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２での効率を最大にするオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を規定したマップを表した図を示す。また、図５は、本実施例の車両用電源装置１０における発電電力又は負荷電力に応じて変化し得る、発電電圧Ｖ１とその発電電圧Ｖ１をオルタネータ１６から出力させるのに必要なロータコイル１８への励磁電流Ｉ３との関係を規定したマップを表した図を示す。
【００２６】
ところで、図３に示す如く、オルタネータ１６の発電電圧が同じである状況では、オルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して車載電気負荷１４や車載バッテリ１２へ供給される電力が所定電力を超えて大きくなるほど、各種のコイルや配線に流れる電流が大きくなることで損失が増え自己発熱が著しくなり、電力を供給するうえでの効率（すなわち、電力効率）が低下する。一般的に、この効率低下は、オルタネータ１６の発電電圧Ｖ１が小さいほど著しく、オルタネータ１６の発電電圧Ｖ１が小さいときは、大きいときに比べて、電力の増加に対する効率の低下度合いが大きくなる。
【００２７】
また、上記の電力が所定電力を下回って小さくなるほど、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２での変換損失やオルタネータ１６への励磁電流が相対的に大きくなるので、電力を供給するうえでの効率が低下する。一般的に、この効率低下は、オルタネータ１６の発電電圧Ｖ１が大きいほど著しく、オルタネータ１６の発電電圧Ｖ１が大きいときは、小さいときに比べて、電力の減少に対する効率の低下度合いが大きくなる。
【００２８】
本実施例の車両用電源装置１０において、電圧制御部２０は、発電電力又は負荷電力の大きさに対してオルタネータ１６及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２での効率を最大にするオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を規定した図４に示す如きマップ、及び、発電電力又は負荷電力の大きさに応じて変化し得る、発電電圧Ｖ１とその発電電圧Ｖ１をオルタネータ１６から出力させるのに必要なロータコイル１８への励磁電流Ｉ３との関係を規定した図５に示す如きマップを、予めメモリに格納している。
【００２９】
また、電圧制御部２０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２から出力される出力電圧Ｖ２、及び、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２から車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２へ流れる出力電流Ｉ２をそれぞれ、監視・検出することが可能である。電圧制御部２０は、検出したＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧Ｖ２及び出力電流Ｉ２に基づいて、車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２に供給される負荷電力（＝Ｖ２×Ｉ２）を検出する。
【００３０】
そして、電圧制御部２０は、メモリに格納する図４に示す如きマップを用いて、上記の如く検出した負荷電力に基づいて、オルタネータ１６及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２での効率が最大になるオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を算出すると共に、その後、メモリに格納する図５に示す如きマップを用いて、上記の如く検出した負荷電力とその算出した効率最大の発電電圧Ｖ１とに基づいて、その効率最大の発電電圧Ｖ１をオルタネータ１６から出力させるのに必要なロータコイル１８への励磁電流Ｉ３を算出する。
【００３１】
電圧制御部２０は、上記の如くロータコイル１８に供給すべき励磁電流Ｉ３を算出すると、その励磁電流Ｉ３をロータコイル１８に供給する。かかる励磁電流Ｉ３が供給されると、オルタネータ１６はその励磁電流Ｉ３に応じた発電電圧Ｖ１で発電する。この発電電圧Ｖ１は、オルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２へ電力供給を行う際にオルタネータ１６及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２での効率が最大になるものであって、上記の負荷電力の大きさに応じて変化されるものである。
【００３２】
従って、本実施例の車両用電源装置１０によれば、オルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２へ供給される負荷電力の大きさに応じて、オルタネータ１６から出力される発電電圧Ｖ１を調整することで、その電力供給時におけるシステム（具体的には、オルタネータ１６及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２）トータルでの効率を常に最大にすることができ、オルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介した車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２への電力供給を常に効率良く行うことができる。
【００３３】
また、本実施例においては、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２へ電力を供給するうえで、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の入力側に、発電電圧が広範囲に可変されるオルタネータ１６を設けることとすれば十分であって、車載バッテリ１２の出力電圧よりも高い電圧を出力する高圧バッテリを設けることは不要である。このため、高圧バッテリ削減に伴うコストダウンを図りつつ、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介した車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２への電力供給を効率良く行うことができる。
【００３４】
尚、上記の第１実施例においては、車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２が特許請求の範囲に記載した「負荷」に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２が特許請求の範囲に記載した「電圧変換器」に、電圧制御部２０がメモリに格納する図４に示す如きマップが特許請求の範囲に記載した「マップ」に、電圧制御部２０が、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧Ｖ２及び出力電流Ｉ２に基づいて、車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２に供給される負荷電力（＝Ｖ２×Ｉ２）を検出することが特許請求の範囲に記載した「電力検出手段」に、電圧制御部２０が、図４に示す如きマップを用いて、上記の如く検出した負荷電力に基づいて、オルタネータ１６及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２での効率が最大になるようにオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を制御すること、或いは、図５に示す如きマップを用いて、その効率最大の発電電圧Ｖ１が出力されるようにロータコイル１８への励磁電流Ｉ３を制御することが特許請求の範囲に記載した「発電電圧制御部」に、それぞれ相当している。
【００３５】
ところで、上記の第１実施例においては、オルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２へ供給される電力として、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２から出力される出力電圧Ｖ２及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２から車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２へ流れる出力電流Ｉ２に基づいて負荷電力を検出し、その負荷電力の大きさに応じて、オルタネータ１６から出力される発電電圧Ｖ１を調整することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その負荷電力に代えて、オルタネータ１６から出力される出力電圧Ｖ１及びオルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２へ流れる出力電流Ｉ１に基づいてオルタネータ１６から供給される発電電力（＝Ｖ１×Ｉ１）を検出し、その発電電力の大きさに応じて、オルタネータ１６から出力される発電電圧Ｖ１を調整することとしてもよい。
【実施例２】
【００３６】
図６は、本発明の第２実施例である車両用電源装置１００の構成図を示す。尚、図６において、上記図１に示す構成と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。
【００３７】
本実施例の車両用電源装置１００において、オルタネータ１６のロータコイル１８には、電圧制御部１０２が電気的に接続されている。電圧制御部１０２は、上記第１実施例の電圧制御部２０と同様に、ロータコイル１８に流す励磁電流を変化させることで、オルタネータ１６の出力する発電電圧を所定範囲（尚、この所定範囲は、少なくとも車載バッテリ１２の出力電圧以上に設定されるものであり、例えば、１２ボルト〜４８ボルトなどである。）で可変させることが可能である。
【００３８】
オルタネータ１６には、車載電気負荷１０４が電気的に接続されていると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２が電気的に接続されている。車載電気負荷１０４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介することなくオルタネータ１６に直接に接続されている。車載電気負荷１０４は、電動パワーステアリング装置用モータや太陽電池などであって、車載バッテリ１２の出力電圧よりも高い所定範囲の電圧が印加されることにより駆動する。車載電気負荷１０４は、オルタネータ１６から供給される電力により駆動することが可能である。尚、以下、車載電気負荷１４を一般負荷１４と、また、車載電気負荷１０４を高電圧負荷１０４と、それぞれ称す。
【００３９】
図７は、オルタネータ１６の発電電圧Ｖ１ごとの高電圧負荷１０４の負荷電力と効率との関係を表した図を示す。また、図８は、本実施例の車両用電源装置１００における、一般負荷１４に供給される電力（一般負荷電力）と高電圧負荷１０４に供給される電力（高電圧負荷電力）とに対して、オルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２、及び高電圧負荷１０４での効率を最大にするオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を規定したマップを表した図を示す。
【００４０】
オルタネータ１６から高電圧負荷１０４へ電力を供給するうえでの効率は、図７に示す如く、オルタネータ１６の発電電圧Ｖ１が大きいほど良く、また、その発電電圧Ｖ１に応じた電力値でピークとなり、電力がその電力値を境界にして大きくなるほどまた小さくなるほど低下する。
【００４１】
本実施例の車両用電源装置１００において、電圧制御部１０２は、一般負荷電力と高電圧負荷電力とに対してオルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２、及び高電圧負荷１０４での効率を最大にするオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を規定した図８に示す如きマップを、予めメモリに格納している。
【００４２】
電圧制御部１０２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２に入力される入力電圧Ｖ１、高電圧負荷１０４へ流れる電流Ｉ４、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２から出力される出力電圧Ｖ２、及び、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２から一般負荷１４及び車載バッテリ１２へ流れる出力電流Ｉ２をそれぞれ、監視・検出することが可能である。電圧制御部１０２は、検出したＤＣ−ＤＣコンバータ２２の入力電圧Ｖ１及び高電圧負荷１０４への入力電流Ｉ４に基づいて、高電圧負荷１０４に供給される高電圧負荷電力（＝Ｖ１×Ｉ４）を検出する。また、検出したＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧Ｖ２及び出力電流Ｉ２に基づいて、一般負荷１４及び車載バッテリ１２に供給される一般負荷電力（＝Ｖ２×Ｉ２）を検出する。
【００４３】
そして、電圧制御部１０２は、メモリに格納する図８に示す如きマップを用いて、上記の如く検出した一般負荷電力及び高電圧負荷電力に基づいて、オルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２、及び高電圧負荷１０４での効率が最大になるオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を算出すると共に、その後、その効率最大の発電電圧Ｖ１をオルタネータ１６から出力させるのに必要なロータコイル１８への励磁電流Ｉ３を算出する。
【００４４】
電圧制御部１０２は、上記の如くロータコイル１８に供給すべき励磁電流Ｉ３を算出すると、その励磁電流Ｉ３をロータコイル１８に供給する。かかる励磁電流Ｉ３が供給されると、オルタネータ１６はその励磁電流Ｉ３に応じた発電電圧Ｖ１で発電する。この発電電圧Ｖ１は、オルタネータ１６から高電圧負荷１０４へ電力供給を行いつつオルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して一般負荷１４及び車載バッテリ１２へ電力供給を行ううえでオルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２、及び高電圧負荷１０４での効率が最大になるものであって、上記の一般負荷電力及び高電圧負荷電力の大きさに応じて変化されるものである。
【００４５】
従って、本実施例の車両用電源装置１００によれば、オルタネータ１６から高電圧負荷１０４へ供給される高電圧負荷電力の大きさ及び同じオルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して一般負荷１４及び車載バッテリ１２へ供給される一般負荷電力の大きさに応じて、オルタネータ１６から出力される発電電圧Ｖ１を調整することで、その電力供給時におけるシステム（具体的には、オルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２、及び高電圧負荷１０４）トータルでの効率を常に最大にすることができ、オルタネータ１６からの電力供給を常に効率良く行うことができる。
【００４６】
また、本実施例においては、高電圧負荷１０４へ電力を供給しつつＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して一般負荷１４及び車載バッテリ１２へ電力を供給するうえで、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の入力側に、発電電圧が広範囲に可変されるオルタネータ１６を設けることとすれば十分であって、車載バッテリ１２の出力電圧よりも高い電圧を出力する高圧バッテリを設けることは不要である。このため、高圧バッテリ削減に伴うコストダウンを図りつつ、高電圧負荷１０４への電力供給及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介した一般負荷１４及び車載バッテリ１２への電力供給を効率良く行うことができる。
【００４７】
更に、本実施例においては、オルタネータ１６から高電圧負荷１０４への電力供給がＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介することなく行われるので、駆動するうえで大電力が必要となる高電圧負荷１０４に対する印加電圧としてオルタネータ１６の発電電圧を直接にそのまま用いることができる。このため、本実施例によれば、高電圧負荷１０４の存在に起因してＤＣ−ＤＣコンバータ２２での変換損失が過大となるのを回避することができ、オルタネータ１６からの効率の良い電力供給を実現することができる。
【００４８】
尚、上記の第２実施例においては、車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２が特許請求の範囲に記載した「低電圧負荷」に、電圧制御部１０２がメモリに格納する図８に示す如きマップが特許請求の範囲に記載した「マップ」に、電圧制御部１０２が、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧Ｖ２及び出力電流Ｉ２に基づいて、車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２に供給される一般負荷電力（＝Ｖ２×Ｉ２）を検出することが特許請求の範囲に記載した「第１の負荷電力検出手段」に、電圧制御部１０２が、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の入力電圧Ｖ１及び高電圧負荷１０４への入力電流Ｉ４に基づいて、高電圧負荷１０４に供給される高電圧負荷電力（＝Ｖ１×Ｉ４）を検出することが特許請求の範囲に記載した「第２の負荷電力検出手段」に、電圧制御部１０２が、図８に示す如きマップを用いて、上記の如く検出した一般負荷電力と高電圧負荷電力とに基づいて、オルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２、及び高電圧負荷１０４での効率が最大になるようにオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を制御することが特許請求の範囲に記載した「発電電圧制御部」に、それぞれ相当している。
【００４９】
ところで、上記の第２実施例においては、オルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２へ供給される電力として、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２から出力される出力電圧Ｖ２及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２から車載電気負荷１４及び車載バッテリ１２へ流れる出力電流Ｉ２に基づいて負荷電力を検出することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その負荷電力に代えて、オルタネータ１６から出力される出力電圧Ｖ１及びオルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２２へ流れる出力電流Ｉ１に基づいてオルタネータ１６から供給される発電電力（＝Ｖ１×Ｉ１）を検出することとしてもよい。
【実施例３】
【００５０】
図９は、本発明の第３実施例である車両用電源装置２００の構成図を示す。尚、図９において、上記図６に示す構成と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。また、図１０は、本実施例の車両用電源装置２００の備える電圧変換器の回路構成図を示す。
【００５１】
本実施例の車両用電源装置２００において、オルタネータ１６のロータコイル１８には、電圧制御部２０２が電気的に接続されている。電圧制御部２０２は、上記第２実施例の電圧制御部１０２と同様に、ロータコイル１８に流す励磁電流を変化させることで、オルタネータ１６の出力する発電電圧を所定範囲（尚、この所定範囲は、少なくとも車載バッテリ１２の出力電圧以上に設定されるものであり、例えば、１２ボルト〜４８ボルトなどである。）で可変させることが可能である。
【００５２】
車両用電源装置２００は、２つのＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６を備えている。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６は、２つの負荷系統に対応して設けられている。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４は、一般負荷１４及び車載バッテリ１２とオルタネータ１６及び高電圧負荷１０４との間に電気的に介在されており、一般負荷１４及び車載バッテリ１２とオルタネータ１６及び高電圧負荷１０４との間で双方向に電圧変換を行う昇降圧変換器である。すなわち、オルタネータ１６の発電電圧を一般負荷１４の駆動可能な目標電圧に降圧すると共に、車載バッテリ１２の出力電圧を高電圧負荷１０４の駆動可能な電圧に昇圧する。
【００５３】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６は、オルタネータ１６及び高電圧負荷１０４と車載電気負荷２０８との間に電気的に介在されており、オルタネータ１６の発電電圧を入力電圧としかつ車載電気負荷２０８に印加する電圧を出力電圧として電圧変換を行う電圧変換器であって、オルタネータ１６の発電電圧を降圧して車載電気負荷２０８に印加する降圧変換器である。
【００５４】
車載電気負荷２０８は、メータやランプ，オーディオなどの補機類や各種電子制御ユニットなどであって、予め定められた所定電圧（例えば１２ボルト程度）が印加されることにより駆動する。車載電気負荷２０８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６を介して供給される電力により駆動することが可能である。以下、車載電気負荷２０８を定電圧負荷２０８と称す。
【００５５】
オルタネータ１６には、高電圧負荷１０４が電気的に接続されていると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４を介して一般負荷１４及び車載バッテリ１２が電気的に接続され、かつ、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６を介して定電圧負荷２０８が電気的に接続されている。オルタネータ１６の発電電力は、高電圧負荷１０４に供給されると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４により上記所定範囲の発電電圧から一般負荷１４の駆動可能な目標電圧（例えば、車載バッテリ１２の出力電圧と略等しい１２ボルト程度）に降圧された後に一般負荷１４及び車載バッテリ１２に供給され、かつ、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６により上記所定範囲の発電電圧から定電圧負荷２０８の駆動可能な目標電圧（例えば、車載バッテリ１２の出力電圧と略等しい１２ボルト程度）に降圧された後に定電圧負荷２０８に供給される。
【００５６】
また、車載バッテリ１２の充電電力は、一般負荷１４に供給されると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４により車載バッテリ１２の電圧から昇圧された後に高電圧負荷１０４に供給され、かつ、その昇圧後に更にＤＣ−ＤＣコンバータ２０６により降圧された後に定電圧負荷２０８に供給される。
【００５７】
一般負荷１４は、車載バッテリ１２から供給される電力により駆動することが可能であると共に、オルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２０４を介して供給される電力により駆動することが可能である。車載バッテリ１２は、オルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２０４を介して供給される電力により充電されることが可能である。高電圧負荷１０４は、オルタネータ１６から供給される電力により駆動することが可能であると共に、車載バッテリ１２からＤＣ−ＤＣコンバータ２０４を介して供給される電力により駆動することが可能である。また、定電圧負荷２０８は、オルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２０６を介して供給される電力により駆動することが可能であると共に、車載バッテリ１２からＤＣ−ＤＣコンバータ２０４及び２０６を介して供給される電力により駆動することが可能である。
【００５８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４は、それぞれスイッチング素子である２つのＭＯＳ−ＦＥＴ２１０，２１２と、ツェナダイオード２１４と、インダクタ２１６と、コンデンサ２１８と、を有する昇降圧チョッパー回路からなる。ＭＯＳ−ＦＥＴ２１０のドレイン及びツェナダイオード２１４のカソードは、オルタネータ１６の出力端子に接続されている。ツェナダイオード２１４のアノードは、接地されている。ツェナダイオード２１４は、オルタネータ１６の発電時におけるロードダンプ対策用に設けられたダイオードである。
【００５９】
ＭＯＳ−ＦＥＴ２１０のソースには、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１２のゲートが接続されていると共に、インダクタ２１６の一端が接続されている。ＭＯＳ−ＦＥＴ２１２のソースは、接地されている。また、インダクタ２１６の他端には、コンデンサ２１８の一端が接続されていると共に、車載バッテリ１２及び車載電気負荷１４の正側端子が接続されている。コンデンサ２１８の他端は、接地されている。
【００６０】
上記したＤＣ−ＤＣコンバータ２０４は、降圧動作及び昇圧動作を制御する制御回路２２０を有している。制御回路２２０には、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１０，２１２のゲートが接続されている。制御回路２２０は、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１０，２１２のオン／オフが互いに反転しながら所定周期で繰り返されるようにパルス状のゲート信号を生成してＭＯＳ−ＦＥＴ２１０，２１２のゲートに供給することで、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１０，２１２を交互にスイッチング動作させてＤＣ−ＤＣコンバータ２０４での降圧動作及び昇圧動作を実施させる。
【００６１】
このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４は、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１０，２１２のオン／オフを繰り返し行うことでインダクタ２１６及びコンデンサ２１８を適宜、充放電させ、オルタネータ１６の発電電圧よりも低い電圧を出力させることができると共に、車載バッテリ１２の出力電圧よりも高い電圧を出力させることができる。
【００６２】
制御回路２２０は、オルタネータ１６の発電時、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４に入力される電圧（すなわち、オルタネータ１６の発電時における上記所定範囲の発電電圧）Ｖ１を監視・検出することが可能である。制御回路２２０は、検出したオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４から出力される電圧Ｖ２が目標電圧（例えば、１２ボルト程度）になるように、その発電電圧Ｖ１をその目標電圧に降圧させるのに必要なＭＯＳ−ＦＥＴ２１０，２１２のオン時間とオフ時間との比（デューティ比）を設定し、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１０，２１２に供給するパルス状のゲート信号を生成する。このため、オルタネータ１６の発電電圧Ｖ１が所定範囲内で変化しても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４においてその所定範囲の発電電圧Ｖ１から所望の目標電圧への降圧を適切に実施することができる。
【００６３】
制御回路２２０は、また、オルタネータ１６の非発電時、車載バッテリ１２の出力電圧すなわちＤＣ−ＤＣコンバータ２０４の入力電圧Ｖ２を、高電圧負荷１０４及び／又は定電圧負荷２０８の駆動可能な電圧まで昇圧させるのに必要なＭＯＳ−ＦＥＴ２１０，２１２のオン時間とオフ時間との比（デューティ比）を設定し、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１０，２１２に供給するパルス状のゲート信号を生成する。このため、オルタネータ１６の非発電時、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４において車載バッテリ１２の出力電圧から高電圧負荷１０４及び／又は定電圧負荷２０８の駆動可能な電圧への昇圧を適切に実施することができる。
【００６４】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６は、上記第１実施例におけるＤＣ−ＤＣコンバータ２２と同様の構成を有している。このため、オルタネータ１６の発電電圧Ｖ１が所定範囲内で変化しても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６においてその所定範囲の発電電圧Ｖ１から所望の目標電圧への降圧を適切に実施することができる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６は、オルタネータ１６の非発電時にも動作することが可能である。このため、オルタネータ１６の非発電時にも、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６において、車載バッテリ１２の出力電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ２０４で昇圧した昇圧電圧から所望の目標電圧への降圧を実施することができる。
【００６５】
図１１は、本実施例の車両用電源装置２００における、一般負荷１４に供給される電力（一般負荷電力）と高電圧負荷１０４に供給される電力（高電圧負荷電力）と定電圧負荷２０８に供給される電力（定電圧負荷電力）とに対して、オルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６、及び高電圧負荷１０４での効率を最大にするオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を規定したマップを表した図を示す。
【００６６】
本実施例の車両用電源装置２００において、電圧制御部２０２は、一般負荷電力と高電圧負荷電力と定電圧負荷電力とに対してオルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６、及び高電圧負荷１０４での効率を最大にするオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を規定した図１１に示す如きマップを、予めメモリに格納している。
【００６７】
電圧制御部２０２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６に入力される入力電圧Ｖ１、高電圧負荷１０４へ流れる電流Ｉ４、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４から出力される出力電圧Ｖ２、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４から一般負荷１４及び車載バッテリ１２へ流れる出力電流Ｉ２、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６から出力される出力電圧Ｖ５、及び、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０６から定電圧負荷２０８へ流れる出力電流Ｉ５をそれぞれ、監視・検出することが可能である。
【００６８】
電圧制御部２０２は、検出したＤＣ−ＤＣコンバータ２０４の入力電圧Ｖ１及び高電圧負荷１０４への入力電流Ｉ４に基づいて、高電圧負荷１０４に供給される高電圧負荷電力（＝Ｖ１×Ｉ４）を検出する。また、検出したＤＣ−ＤＣコンバータ２０４の出力電圧Ｖ２及び出力電流Ｉ２に基づいて、一般負荷１４及び車載バッテリ１２に供給される一般負荷電力（＝Ｖ２×Ｉ２）を検出する。更に、検出したＤＣ−ＤＣコンバータ２０６の出力電圧Ｖ５及び出力電流Ｉ５に基づいて、定電圧負荷２０８に供給される定電圧負荷電力（＝Ｖ５×Ｉ５）を検出する。
【００６９】
そして、電圧制御部２０２は、メモリに格納する図１１に示す如きマップを用いて、上記の如く検出した一般負荷電力、高電圧負荷電力、及び定電圧負荷電力に基づいて、オルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６、及び高電圧負荷１０４での効率が最大になるオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を算出すると共に、その後、その効率最大の発電電圧Ｖ１をオルタネータ１６から出力させるのに必要なロータコイル１８への励磁電流Ｉ３を算出する。
【００７０】
電圧制御部２０２は、上記の如くロータコイル１８に供給すべき励磁電流Ｉ３を算出すると、その励磁電流Ｉ３をロータコイル１８に供給する。かかる励磁電流Ｉ３が供給されると、オルタネータ１６はその励磁電流Ｉ３に応じた発電電圧Ｖ１で発電する。この発電電圧Ｖ１は、オルタネータ１６から高電圧負荷１０４へ電力供給を行いつつオルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２０４を介して一般負荷１４及び車載バッテリ１２へ電力供給を行いかつオルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２０６を介して定電圧負荷２０８へ電力供給を行ううえでオルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６、及び高電圧負荷１０４での効率が最大になるものであって、上記の一般負荷電力、高電圧負荷電力、及び定電圧負荷電力の大きさに応じて変化されるものである。
【００７１】
従って、本実施例の車両用電源装置２００によれば、オルタネータ１６から高電圧負荷１０４へ供給される高電圧負荷電力の大きさ、同じオルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２０４を介して一般負荷１４及び車載バッテリ１２へ供給される一般負荷電力の大きさ、及び同じオルタネータ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ２０６を介して定電圧負荷２０８へ供給される定電圧負荷電力の大きさに応じて、オルタネータ１６から出力される発電電圧Ｖ１を調整することで、その電力供給時におけるシステム（具体的には、オルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６、及び高電圧負荷１０４）トータルでの効率を常に最大にすることができ、オルタネータ１６からの電力供給を常に効率良く行うことができる。
【００７２】
また、本実施例においては、高電圧負荷１０４へ電力を供給しつつＤＣ−ＤＣコンバータ２０４を介して一般負荷１４及び車載バッテリ１２へ電力を供給しかつＤＣ−ＤＣコンバータ２０６を介して定電圧負荷２０８へ電力を供給するうえで、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６の入力側に、発電電圧が広範囲に可変されるオルタネータ１６を設けることとすれば十分であって、車載バッテリ１２の出力電圧よりも高い電圧を出力する高圧バッテリを設けることは不要である。このため、高圧バッテリ削減に伴うコストダウンを図りつつ、高電圧負荷１０４への電力供給、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４を介した一般負荷１４及び車載バッテリ１２への電力供給、及びＤＣ−ＤＣコンバータ２０６を介した定電圧負荷２０８への電力供給を効率良く行うことができる。
【００７３】
更に、本実施例においては、オルタネータ１６の非発電時にも、車載バッテリ１２の蓄えている電力をＤＣ−ＤＣコンバータ２０４で昇圧して高電圧負荷１０４に供給することができると共に、その昇圧後に更にＤＣ−ＤＣコンバータ２０６で降圧して定電圧負荷２０８に供給することができる。従って、本実施例によれば、エコラン時やオルタネータ故障時などのオルタネータ１６の非発電時にも、オルタネータ１６の出力端子側の電圧すなわち高電圧負荷１０４及び定電圧負荷２０８への印加電圧を高い状態に維持させることができ、高電圧負荷１０４及び定電圧負荷２０８の動作保証を実現することが可能である。
【００７４】
このため、車両加速時においては、オルタネータ１６の発電軽減や発電停止を行うことで、その分の電気エネルギを車載バッテリ１２及びＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６を用いて補うことができ、車両の加速性能を向上させることができると共に、また、車両減速時においては、オルタネータ１６の発電量を増やしその発電電圧を高めに設定することで、車載バッテリ１２への回生効果を高めることができる。
【００７５】
尚、上記の第３実施例においては、電圧制御部２０２がメモリに格納する図１１に示す如きマップが特許請求の範囲に記載した「マップ」に、電圧制御部２０２が、図１１に示す如きマップを用いて、上記の如く検出した一般負荷電力と高電圧負荷電力と定電圧負荷電力とに基づいて、オルタネータ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６、及び高電圧負荷１０４での効率が最大になるようにオルタネータ１６の発電電圧Ｖ１を制御することが特許請求の範囲に記載した「発電電圧制御部」に、それぞれ相当している。
【００７６】
ところで、上記の第３実施例においては、オルタネータ１６に車載電気負荷（高電圧負荷）１０４を電気的に接続することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、オルタネータ１６に車載電気負荷１０４を電気的に接続させないシステムに適用することとしてもよい。
【００７７】
また、上記の第３実施例においては、車両用電源装置２００が、２つの負荷系統に対応して２つのＤＣ−ＤＣコンバータ２０４，２０６を備えるものであるが、３つ以上の負荷系統に対応して３つ以上のＤＣ−ＤＣコンバータを備えるものに適用することとしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０，１００，２００  車両用電源装置
１２  車載バッテリ
１４  車載電気負荷（一般負荷）
１６  オルタネータ
１８  ロータコイル
２０，１０２，２０２  電圧制御部
２２，２０４，２０６  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１０４  車載電気負荷（高電圧負荷）
２０８  車載電気負荷（定電圧負荷）
【図１】
2014166020.tif 000003
【図２】
2014166020.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014166020.tif 000006
【図５】
2014166020.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014166020.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014166020.tif 000011
【図１０】
2014166020.tif 000012
【図１１】
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