(57)【要約】【課題】高効率化を図ることができるソーラー充電システムを提供する。【解決手段】ソーラー充電システムは、太陽電池と、前記太陽電池の発電電力を最大化するために前記太陽電池の動作点を制御するＭＰＰＴと、第１及び第２蓄電装置と、前記第１蓄電装置と前記第２蓄電装置との間で電力を電送する複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータと、前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの動作個数を制御する制御部とを備える。前記太陽電池の出力端が前記ＭＰＰＴの入力端に接続され、前記ＭＰＰＴの出力端が前記第１蓄電装置に接続される。前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの各第１入出力端子が前記第１蓄電装置に接続され、前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの各第２入出力端子が前記第２蓄電装置に接続される。【選択図】図１
2014018019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
前記太陽電池の発電電力を最大化するために前記太陽電池の動作点を制御するＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）と、
第１蓄電装置と、
第２蓄電装置と、
前記第１蓄電装置と前記第２蓄電装置との間で電力を電送する複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの動作個数を制御する制御部とを備え、
前記太陽電池の出力端が前記ＭＰＰＴの入力端に接続され、
前記ＭＰＰＴの出力端が前記第１蓄電装置に接続され、
前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの各第１入出力端子が前記第１蓄電装置に接続され、
前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの各第２入出力端子が前記第２蓄電装置に接続されることを特徴とするソーラー充電システム。
【請求項２】
前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータがそれぞれ絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータである請求項１に記載のソーラー充電システム。
【請求項３】
前記第１蓄電装置が出力可能な電力量が第１所定値以上である場合、前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの少なくとも一つが前記第１蓄電装置から前記第２蓄電装置へ電力を電送して前記第２蓄電装置を充電し、
前記第１蓄電装置が出力可能な電力量が第２所定値以下である場合、前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの少なくとも一つが前記第２蓄電装置から前記第１蓄電装置へ電力を電送して前記第１蓄電装置を充電し、
前記第２所定値が前記第１所定値よりも小さい請求項１または請求項２に記載のソーラー充電システム。
【請求項４】
前記第１蓄電装置が出力可能な電力量が第３所定値以下になると、前記第１蓄電装置から前記第２蓄電装置への電力電送を終了して前記第２蓄電装置の充電を終了し、
前記第１蓄電装置が出力可能な電力量が第４所定値以上になると、前記第２蓄電装置から前記第１蓄電装置への電力電送を終了して前記第１蓄電装置の充電を終了し、
前記第３所定値が前記第１所定値よりも小さく、前記第３所定値が前記第４所定値よりも大きく、前記第４所定値が前記第２所定値よりも大きい請求項３に記載のソーラー充電システム。
【請求項５】
前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの電力容量が複数種類存在する請求項１〜４のいずれか１項に記載のソーラー充電システム。
【請求項６】
前記ＭＰＰＴの出力端と前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの各第１入出力端子とを前記第１蓄電装置を経由せずに接続する経路を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載のソーラー充電システム。
【請求項７】
前記第１蓄電装置のＳＯＣ（state of charge）及び前記第２蓄電装置のＳＯＣがともに１００％になると、前記太陽電池の発電電力を用いた前記第１蓄電装置又は前記第２蓄電装置の充電を終了する請求項１〜６のいずれか１項に記載のソーラー充電システム。
【請求項８】
前記第２蓄電装置の電圧が前記第１蓄電装置の電圧より大きい請求項１〜７のいずれか１項に記載のソーラー充電システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のソーラー充電システムを備えることを特徴とする移動体。
【請求項１０】
前記ソーラー充電システムが備える第２蓄電装置から出力される電力を移動体の駆動用電力として用いる請求項９に記載の移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の発電電力を用いて蓄電装置を充電するソーラー充電システム及びそれを備えた移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ駆動機構を有するＥＶ（Electric Vehicle）、ＨＶ（Hybrid Vehicle）、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）等の自動車にソーラー充電システムを適用することが従来より提案されている。
【０００３】
モータ駆動機構を有する自動車は航続距離が大きな課題となっており、電気を効率よく使うシステムが不可欠となってきている。
【０００４】
特許文献１〜３に開示されている自動車では、ソーラーパネルとモータ駆動機構のモータを駆動するためのバッテリとが直結（他のバッテリを経由せずに接続）されている。自動車用のソーラーパネルは安全対策上６０Ｖ以下での発電が望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２２８７５３号公報
【特許文献２】特開平５−１１１１１２号公報
【特許文献３】特開２００８−３１２３８２号公報
【特許文献４】特表２０１１−５０１０１３号公報（段落００２３、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、ソーラーパネルとモータ駆動機構のモータを駆動するためのバッテリとが直結される構成において、ソーラーパネルが６０Ｖ以下での発電を行うようにすると、モータ駆動機構のモータを駆動するためのバッテリの電圧を十分に高くすることができないため、モータ駆動機構のモータを駆動するためのバッテリからモータ駆動機構のモータに大電流を流すことになり、大電流に起因した大きな効率低下が生じてしまう。
【０００７】
なお、特許文献４では、ソーラーパネルとモータ駆動機構のモータを駆動するためのバッテリ（高電圧バッテリ）とが他のバッテリ（車両バッテリ）を経由して接続され得る。しかしながら、特許文献４では、ソーラーパネルから車両バッテリへ電力を電送して車両バッテリを充電する際に用いる電圧コンバータと、車両バッテリから高電圧バッテリへ電力を電送して高電圧バッテリを充電する際に用いる電圧コンバータとが同一であり、ソーラーパネルから車両バッテリへ電力を電送して車両バッテリを充電する際と車両バッテリから高電圧バッテリへ電力を電送して高電圧バッテリを充電する際の両方において、電圧コンバータの電圧変換効率を高くすることができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の状況に鑑み、高効率化を図ることができるソーラー充電システム及びそれを備えた移動体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】
上記目的を達成するために本発明に係るソーラー充電システムは、太陽電池と、前記太陽電池の発電電力を最大化するために前記太陽電池の動作点を制御するＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）と、第１蓄電装置と、第２蓄電装置と、前記第１蓄電装置と前記第２蓄電装置との間で電力を電送する複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータと、前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの動作個数を制御する制御部とを備え、前記太陽電池の出力端が前記ＭＰＰＴの入力端に接続され、前記ＭＰＰＴの出力端が前記第１蓄電装置に接続され、前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの各第１入出力端子が前記第１蓄電装置に接続され、前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの各第２入出力端子が前記第２蓄電装置に接続される構成（第１の構成）とする。
【００１０】
このような構成によると、第１蓄電装置に電力を充電することで、第２蓄電装置を管理して第２蓄電装置を制御する蓄電装置管理部を動作させることなく、太陽電池の発電電力を第１蓄電装置に充電することができる。また、第１蓄電装置の電力を太陽電池の発電電力に依存しない大電力電送で第２蓄電装置に充電することができる。このような２段階の充電により、太陽電池の発電電力にかかわらず、高効率な電力電送が可能となり、高効率化を図ることができる。さらに、複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの動作個数を変更することができるので、第２蓄電装置の電力を第１蓄電装置に高効率で電送することもできる。
【００１１】
また、上記第１の構成のソーラー充電システムにおいて、前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータがそれぞれ絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータである構成（第２の構成）が好ましい。
【００１２】
このような構成によると、太陽電池及び第１蓄電装置と第２蓄電装置とを絶縁することができるので、安全性が向上する。
【００１３】
また、上記第１の構成又は上記第２の構成のソーラー充電システムにおいて、前記第１蓄電装置が出力可能な電力量が第１所定値以上である場合、前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの少なくとも一つが前記第１蓄電装置から前記第２蓄電装置へ電力を電送して前記第２蓄電装置を充電し、前記第１蓄電装置が出力可能な電力量が第２所定値以下である場合、前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの少なくとも一つが前記第２蓄電装置から前記第１蓄電装置へ電力を電送して前記第１蓄電装置を充電し、前記第２所定値が前記第１所定値よりも小さい構成（第３の構成）が好ましい。
【００１４】
このような構成によると、第１蓄電装置が出力可能な電力量が大きいときは、第１蓄電装置から第２蓄電装置へ電力が電送されて第２蓄電装置が充電され、第１蓄電装置が出力可能な電力量が小さくなると、第２蓄電装置から第１蓄電装置へ電力が電送されて第１蓄電装置が充電されるので、第１蓄電装置及び第２蓄電装置のいずれか一方のみが集中して充電されることを防止することができる。これにより、第１蓄電装置及び第２蓄電装置の過放電や過充電を防止することができる。
【００１５】
また、上記第３の構成のソーラー充電システムにおいて、前記第１蓄電装置が出力可能な電力量が第３所定値以下になると、前記第１蓄電装置から前記第２蓄電装置への電力電送を終了して前記第２蓄電装置の充電を終了し、前記第１蓄電装置が出力可能な電力量が第４所定値以上になると、前記第２蓄電装置から前記第１蓄電装置への電力電送を終了して前記第１蓄電装置の充電を終了し、前記第３所定値が前記第１所定値よりも小さく、前記第３所定値が前記第４所定値よりも大きく、前記第４所定値が前記第２所定値よりも大きい構成（第４の構成）が好ましい。
【００１６】
このような構成によると、第１蓄電装置の充電終了条件及び第２蓄電装置の充電終了条件を規定しているので、第１蓄電装置及び第２蓄電装置の過放電や過充電をより確実に防止することができる。
【００１７】
また、上記第１〜第４のいずれかの構成のソーラー充電システムにおいて、前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの電力容量が複数種類存在する構成（第５の構成）が好ましい。
【００１８】
このような構成によると、少ない個数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータで広範囲の電送電力での高効率な電力電送を実現することができる。
【００１９】
また、上記第１〜第５のいずれかの構成のソーラー充電システムにおいて、前記ＭＰＰＴの出力端と前記複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの各第１入出力端子とを前記第１蓄電装置を経由せずに接続する経路を備える構成（第６の構成）が好ましい。
【００２０】
このような構成によると、第２蓄電装置を管理して第２蓄電装置を制御する蓄電装置管理部が必然的に動作している場合に、太陽電池からの発電電力を、第１蓄電装置を経由せずに第２蓄電装置に充電できるので、第１蓄電装置の充放電損失をなくすことができ、より一層高効率化を図ることができる。
【００２１】
また、上記第１〜第６のいずれかの構成のソーラー充電システムにおいて、前記第１蓄電装置のＳＯＣ（state of charge）及び前記第２蓄電装置のＳＯＣがともに１００％になると、前記太陽電池の発電電力を用いた前記第１蓄電装置又は前記第２蓄電装置の充電を終了する構成（第７の構成）が好ましい。
【００２２】
このような構成によると、第１及び第２蓄電池の過充電を防止することができる。
【００２３】
また、上記第１〜第７のいずれかの構成のソーラー充電システムにおいて、前記第２蓄電装置の電圧が前記第１蓄電装置の電圧より大きい構成（第８の構成）が好ましい。
【００２４】
このような構成によると、第２蓄電装置の電圧を高くすることができるので、第２蓄電装置に接続される負荷に大電流を流さなくて良くなり、大電流に起因した大きな効率低下が生じることを防止することができる。
【００２５】
また、本発明に係る移動体は、上記第１〜第８のいずれかの構成のソーラー充電システムを備える構成とする。
【００２６】
また、上記構成の移動体において、前記ソーラー充電システムが備える第２蓄電装置から出力される電力を移動体の駆動用電力として用いる構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るソーラー充電システム及び移動体によると、第１蓄電装置に電力を充電することで、第２蓄電装置を管理して第２蓄電装置を制御する蓄電装置管理部を動作させることなく、太陽電池の発電電力を第１蓄電装置に充電することができる。また、第１蓄電装置の電力を太陽電池の発電電力に依存しない大電力電送で第２蓄電装置に充電することができる。このような２段階の充電により、太陽電池の発電電力にかかわらず、高効率な電力電送が可能となり、高効率化を図ることができる。さらに、複数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの動作個数を変更することができるので、第２蓄電装置の電力を第１蓄電装置に高効率で電送することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る移動体の概略構成を示す図である。
【図２】双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの効率を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る移動体の概略構成を示す図である。
【図４】発明の第３実施形態に係る移動体が搭載しているソーラー充電システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】比較例のソーラー充電システムの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００３０】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る移動体の概略構成を示す図である。なお、図１において、グランド電位に接続される接続線は図示を省略している。図１に示す移動体は、例えば電気自動車や電気バイクなどであって、ソーラーパネル１、ＭＰＰＴ２、バッテリ管理部３、サブバッテリ４、ｎ（ｎは２以上の自然数）個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎ、制御回路６、バッテリ管理部７、及びメインバッテリ８を含むソーラー充電システムと、インバータ９と、モータ１０とを備えている。
【００３１】
ソーラーパネル１は、複数の太陽電池セルがパネル状に配置されているものであり、例えば電気自動車のルーフに設けられる。
【００３２】
ＭＰＰＴ２は、ソーラーパネル１の発電電力を最大化するためにソーラーパネル１の動作点を制御するＤＣ−ＤＣコンバータである。ソーラーパネル１の出力端がＭＰＰＴ２の入力端に接続され、ＭＰＰＴ２の出力端がサブバッテリ４に接続される。
【００３３】
バッテリ管理部３は、サブバッテリ４を管理してサブバッテリ４の充放電を制御する。
【００３４】
バッテリ管理部７は、メインバッテリ８を管理してメインバッテリ８の充放電を制御する。
【００３５】
本実施形態において、メインバッテリ８の電圧はサブバッテリ４の電圧より大きくなっている。例えば、メインバッテリ８の電圧範囲を１００〜６００Ｖとし、サブバッテリの電圧範囲を１０〜４８Ｖとすることで、メインバッテリ８の電圧範囲がモータ１０の駆動に適した範囲となり、サブバッテリの電圧範囲をソーラーパネル１の発電電力の充電に適した範囲となる。
【００３６】
ｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎは、サブバッテリ４とメインバッテリ８との間で電力を電送する。ｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎの各第１入出力端子Ｔ１がバッテリ管理部３を介してサブバッテリ４に接続され、ｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎの各第２入出力端子Ｔ２がバッテリ管理部７を介してメインバッテリ８に接続される。
【００３７】
制御部６は、ｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎの動作個数および電送電力（出力電圧あるいは出力電流）を制御する。
【００３８】
インバータ９は、メインバッテリ８から出力される直流電圧をモータ駆動用交流電圧に変換する。モータ１０は、インバータ９から出力されるモータ駆動用交流電圧によって回転駆動する。モータ１０の回転により移動体の駆動輪が回転する。移動体の制動時にモータ１０で発生する回生エネルギーはバッテリ管理部７によって回収され、メインバッテリ８に蓄えられる。また、サブバッテリ４から出力される直流電圧はヘッドライト等の電装品の電源としても利用される。
【００３９】
ここで、ソーラーパネル１の最大発電電力が２００Ｗである場合、図１に示す移動体に搭載されているソーラー充電システムが高効率である理由について説明する。メインバッテリ８を管理するバッテリ管理部７を動作させるには移動体全体のエネルギーを管理するＥＣＵを動作させる必要があり、５０Ｗの電力を使用する。バッテリ管理部３はサブバッテリ３の制御を行うものであり、ＥＣＵを動作させることなく単体で動作することができ、消費電力はバッテリ管理部７を動作させる場合にくらべ十分に小さい。また、バッテリ管理部３はなくてもよい。
【００４０】
図１に示す移動体に搭載されているソーラー充電システムでは、サブバッテリ４に電力を充電することで、バッテリ管理部７を動作させることなく、ソーラーパネル１の発電電力をサブバッテリ４に充電することができるため、最大日照時において２００Ｗから損失（電線での損失（１％）、ＭＴＴＰ２での損失（９％）、バッテリ管理部３での損失（５Ｗ）、サブバッテリ４の充電損失（２．５％））を引いた電力（１７１Ｗ、効率８５．５％）をサブバッテリ４に充電することができる。そして、サブバッテリ４に充電した電力を例えば１５００Ｗの電力電送でメインバッテリ８に充電することで、１５００Ｗからバッテリ管理部３以外での損失（電線での損失（１％）、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎでの損失（１３％）、サブバッテリ４の放電損失（２．５％）、メインバッテリ８の充電損失（２．５％）、バッテリ管理部７での損失（５０Ｗ））を引いた電力（１２２８Ｗ、効率８１．９％）をメインバッテリ８に充電することができる。ソーラーパネル１からメインバッテリ８まで効率７０％で充電できる。また、曇りや冬期のようなソーラーパネル１の発電電力が少ない場合であっても、ＭＴＴ２の効率、サブバッテリ４の効率、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎの効率を維持することができる。その結果、サブバッテリ４に充電した電力を１５００Ｗの電力電送でメインバッテリ８に充電する場合、ソーラーパネル１の発電電力にかかわらず、ソーラーパネル１からメインバッテリ８迄の電送の効率を７０％程度にすることができる。
【００４１】
これに対して、図５に示す比較例のように、ソーラーパネル１００とモータ駆動機構のモータを駆動するためのバッテリ１０１とがＭＴＴＰ１０２を介して直結（他のバッテリを経由せずに接続）されている構成、すなわち特許文献１〜３に開示されているソーラー充電システムと同様の構成である場合、ソーラーパネル１００の最大発電電力が２００Ｗであり、バッテリ１０１を管理してバッテリ１０１の充放電を制御するバッテリ管理部１０３の動作電力が５０Ｗであると仮定すると、最大日照時において２００Ｗから損失（電線での損失（１％）、ＭＴＴＰ１０２での損失（１３％）、バッテリ管理部１０３の損失（５０Ｗ）、バッテリ１０１の充電損失（２．５％））を引いた電力しかバッテリ１０１に充電することができず、充電効率は５９％となる。また、曇りや冬期のようなソーラーパネル１００の発電電力が少ない場合には更に電送効率が下がる。例えば１００Ｗの電力がソーラーパネル１で発電されている場合、充電効率は３４％になる。
【００４２】
以上により、図１に示す移動体に搭載されているソーラー充電システムは、図５に示す比較例に比べて高効率化を図ることができる。
【００４３】
移動体が動作しているときには、サブバッテリ４の電力がヘッドライトの点灯やカーナビ、空調ファン等の電装品に消費されてサブバッテリ４のＳＯＣ（state of charge）が小さくなり、メインバッテリ８からサブバッテリ４への電力電送が必要となることがある。メインバッテリ８からサブバッテリ４へ電送される電力は、サブバッテリ４の電力がどの程度使用されたかによって決めるとよいが、ここでは２００Ｗｈ程度に設定する。
【００４４】
一方、サブバッテリ４からメインバッテリ８からへ電送される電力は高効率化のために例えば１５００Ｗとすることから、サブバッテリ４とメインバッテリ８との間で電力を電送する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータには１０００Ｗ〜２５００Ｗ程度の電送能力（電力容量）が必要である。
【００４５】
ここで、図１に示す移動体に搭載されているソーラー充電システムとは異なり、サブバッテリ４とメインバッテリ８との間で電力を電送する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを１０００Ｗ〜２５００Ｗ程度の電送能力を有する単一の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータとした場合、１０００Ｗ〜２５００Ｗ程度の電送能力を有する単一の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの効率は図２（ａ）のようになるので、２００Ｗ程度の電送において効率が悪くなってしまう。
【００４６】
一方、図１に示す移動体に搭載されているソーラー充電システムは、サブバッテリ４とメインバッテリ８との間で電力を電送するｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎを備える構成であるので、例えばｎ＝３とし、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿３それぞれを５００Ｗ程度の電送能力を有する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータとし、５００Ｗ未満の電送時には双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿３のうちの１個のみを動作させ、５００Ｗ以上１０００Ｗ未満の電送時には双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿３のうちの２個のみを動作させ、１０００Ｗ以上の電送時には双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿３の全てを動作させることで、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿３全体の効率は図２（ｂ）に示すようになる。これにより、サブバッテリ４からメインバッテリ８への電力電送のみならず、メインバッテリ８からサブバッテリ４への電力電送も高効率となる。
【００４７】
なお、上述した例とは異なり、ｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎの電力容量が複数種類存在するようにしてもよい。例えば、ｎ＝２とし、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１を５００Ｗ程度の電送能力を有する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータとし、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿２を１０００Ｗ程度の電送能力を有する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータとし、５００Ｗ未満の電送時には双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１のみを動作させ、５００Ｗ以上１０００Ｗ未満の電送時には双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿２のみを動作させ、１０００Ｗ以上の電送時には双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１及び５＿２を動作させるとよい。このように、ｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎの電力容量が複数種類存在する構成とすることで、少ない個数の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータで広範囲の電送電力での高効率な電力電送を実現することができる。
【００４８】
なお、ｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎをそれぞれ絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータとすることが好ましい。このような構成によると、ソーラーパネル１及びサブバッテリ４とメインバッテリ８とを絶縁することができるので、安全性が向上する。この時ＭＰＰＴ２を非絶縁型にすると安全性を確保したまま安価にＭＰＰＴ２を作成できる。
【００４９】
＜第２実施形態＞
図３は本発明の第２実施形態に係る移動体の概略構成を示す図である。なお、図３において、グランド電位に接続される接続線は図示を省略している。また、図３において、図１と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５０】
図３に示す移動体は、図１に示す移動体にスイッチＳＷ１及びＳＷ２と、経路１１とを追加した構成である。スイッチＳＷ１は、ＭＴＴＰ２の出力端の接続先としてサブバッテリ４か経路１１かを択一的に選択するスイッチである。スイッチＳＷ２は、ｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎの各第１入出力端Ｔ１の接続先としてサブバッテリ４か経路１１かを択一的に選択するスイッチである。
【００５１】
スイッチＳＷ１及びＳＷ２がともに経路１１を選択すると、ＭＰＰＴ２の出力端とｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎの各第１入出力端子１とをサブバッテリ４を経由せずに接続する経路が形成される。
【００５２】
移動体が動作していないときには、スイッチＳＷ１及びＳＷ２がともに自動的にサブバッテリ４を選択するようにする。一方、移動体が動作しているときには、バッテリ管理部７も動作するので、バッテリ管理部７がスイッチＳＷ１及びＳＷ２を制御するようにし、メインバッテリ８からサブバッテリ４への充電が不要でかつサブバッテリ４の出力可能な電力量がある所定値以上のときには、ソーラーパネル１からの発電電力を、サブバッテリ４を経由せずに経路１１を経由してメインバッテリ８に充電できるようにする。
【００５３】
移動体が動作しているときには、バッテリ管理部７も必然的に動作しているので、バッテリ管理部７の損失はソーラー充電システムの効率を考える上で考慮する必要がなくなる。そうすると、移動体が動作しているときには、ソーラーパネル１からの発電電力を、一度サブバッテリ４に充電する方が、サブバッテリ４の充放電損失が起こるため、効率が悪くなる。したがって、移動体が動作していて且つメインバッテリ８からサブバッテリ４への充電が不要でかつサブバッテリ４の出力可能な電力量がある所定値以上のときには、本実施形態のように、ソーラーパネル１からの発電電力を、サブバッテリ４を経由せずに経路１１を経由してメインバッテリ８に充電できる構成の方が、第１実施形態よりも高効率になる。
【００５４】
スイッチＳＷ１及びＳＷ２がともに経路１１を選択しているときには、ｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎの各第１入出力端子１に供給される電力が、ソーラーパネル１の発電電力に応じて大きく変化するが、制御回路６が、この変化に対応して、ｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎの動作個数を制御することで、ｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５＿１〜５＿ｎ全体の効率を高くすることができる。
【００５５】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る移動体の概略構成は、本発明の第１実施形態に係る移動体の概略構成と同一である。
【００５６】
本発明の第３実施形態に係る移動体に搭載されるソーラー充電システムは、サブバッテリ４及びメインバッテリ８の過放電や過充電を防止するために、図４に示す動作でサブバッテリ４とメインバッテリ８との間の電送を行う。なお、後述する第１所定値Ｐ１、第２所定値Ｐ２、第３所定値Ｐ３、及び第４所定値Ｐ４は、第３所定値Ｐ３が第１所定値Ｐ１よりも小さく、第３所定値Ｐ３が第４所定値Ｐ４よりも大きく、第４所定値Ｐ４が第２所定値Ｐ２よりも大きくなるように設定されており、例えば、バッテリ管理部３あるいは制御回路６の内蔵メモリに記憶される。
【００５７】
まず、バッテリ管理部３が、サブバッテリ４が出力可能な電力量が第１所定値Ｐ１以上であるかを判定する（ステップＳ１０）。例えば、サブバッテリ４のＳＯＣが９５％以上であるときに、サブバッテリ４が出力可能な電力量が第１所定値Ｐ１以上であるとみなすようにするとよい。
【００５８】
サブバッテリ４が出力可能な電力量が第１所定値Ｐ１以上であると判定された場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、バッテリ管理部３、制御回路６、及びバッテリ管理部７の制御によって、サブバッテリ４からメインバッテリ８への電力電送が行われ、メインバッテリ８が充電される（ステップＳ２０）。
【００５９】
ステップＳ２０に続くステップＳ３０では、バッテリ管理部３が、サブバッテリ４が出力可能な電力量が第３所定値Ｐ３以下になったかを判定する（ステップＳ３０）。例えば、サブバッテリ４のＳＯＣが７５％以下であるときに、サブバッテリ４が出力可能な電力量が第３所定値Ｐ３以下であるとみなすようにするとよい。
【００６０】
サブバッテリ４が出力可能な電力量が第３所定値Ｐ３以下になったと判定されない場合（ステップＳ３０のＮＯ）、ステップＳ２０に戻り、メインバッテリ８の充電が継続される。一方、サブバッテリ４が出力可能な電力量が第３所定値Ｐ３以下になったと判定された場合（ステップＳ３０のＹＥＳ）、バッテリ管理部３、制御回路６、及びバッテリ管理部７の制御によって、サブバッテリ４からメインバッテリ８への電力電送を終了させ、メインバッテリ８の充電を終了させ（ステップＳ４０）、ステップＳ１０に戻る。
【００６１】
また、ステップＳ１０の判定において、サブバッテリ４が出力可能な電力量が第１所定値Ｐ１以上であると判定されなかった場合（ステップＳ１０のＮＯ）、バッテリ管理部３が、サブバッテリ４が出力可能な電力量が第２所定値Ｐ２以下であるかを判定する（ステップＳ５０）。例えば、サブバッテリ４のＳＯＣが６０％以下であるときに、サブバッテリ４が出力可能な電力量が第２所定値Ｐ２以下であるとみなすようにするとよい。
【００６２】
サブバッテリ４が出力可能な電力量が第２所定値Ｐ２以下であると判定された場合（ステップＳ５０のＹＥＳ）、バッテリ管理部３がスイッチＳＷ１にｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５−１〜５＿ｎを選択させ、バッテリ管理部７がスイッチＳＷ２にｎ個の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ５−１〜５＿ｎを選択させ、バッテリ管理部３、制御回路６、及びバッテリ管理部７の制御によって、メインバッテリ８からサブバッテリ４への電力電送が行われ、サブバッテリ４が充電される（ステップＳ６０）。
【００６３】
ステップＳ６０に続くステップＳ７０では、バッテリ管理部３が、サブバッテリ４が出力可能な電力量が第４所定値Ｐ４以上になったかを判定する（ステップＳ７０）。例えば、サブバッテリ４のＳＯＣが７０％以上であるときに、サブバッテリ４が出力可能な電力量が第４所定値Ｐ４以上であるとみなすようにするとよい。
【００６４】
サブバッテリ４が出力可能な電力量が第４所定値Ｐ４以上になったと判定されない場合（ステップＳ７０のＮＯ）、ステップＳ６０に戻り、サブバッテリ４の充電が継続される。一方、サブバッテリ４が出力可能な電力量が第４所定値Ｐ４以上になったと判定された場合（ステップＳ７０のＹＥＳ）、バッテリ管理部３、制御回路６、及びバッテリ管理部７の制御によって、メインバッテリ８からサブバッテリ４への電力電送を終了させ、サブバッテリ４の充電を終了させ（ステップＳ８０）、ステップＳ１０に戻る。
【００６５】
なお、サブバッテリ４及びメインバッテリ８のＳＯＣがそれぞれ１００％になった場合、ソーラーパネル１の発電電力を用いたサブバッテリ４の充電を終了する。
【００６６】
＜その他＞
なお、上述した各実施形態及び上述した各実施形態において適宜説明した好適な形態の内容は、矛盾がない限り、任意に組み合わせて実施することが可能である。例えば、第２実施形態においても、第３実施形態と同様に、サブバッテリ４及びメインバッテリ８のＳＯＣがそれぞれ１００％になった場合、ソーラーパネル１の発電電力を用いたサブバッテリ４の充電を終了することが好ましい。さらに、第３実施形態では、ソーラーパネル１の発電電力を用いてメインバッテリ８の充電している場合があるため、サブバッテリ４及びメインバッテリ８のＳＯＣがそれぞれ１００％になった場合、ソーラーパネル１の発電電力を用いたサブバッテリ４またはメインバッテリ８の充電を終了することが好ましい。
【符号の説明】
【００６７】
１、１００  ソーラーパネル
２、１０２  ＭＰＰＴ
３、７、１０３  バッテリ管理部
４  サブバッテリ
５＿１〜５＿ｎ  双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
６  制御部
８  メインバッテリ
９  インバータ
１０  モータ
１１  経路
１０１  バッテリ
ＳＷ１〜ＳＷ２  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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