(57)【要約】【課題】発熱又はノイズ発生等を抑制し得る充電装置及び蓄電装置を提供する。【解決手段】蓄電装置２は、充電装置１０が昇降圧回路１１にて電源１の電源電圧を昇圧又は降圧して蓄電部２０へ出力することにより、蓄電部２０を充電する。充電装置１０は、蓄電部２０が満充電に達したことを検知した場合に昇降圧回路１１の動作を停止すると共に、蓄電部２０の電圧が第１閾値電圧Ｖａ以下に低下した場合に昇降圧回路１１の動作を再開して蓄電部２０の充電を再開する。また充電装置１０は、温度検知部２２が検知した蓄電部２０又はその周辺の温度を取得し、取得した温度に応じて第１閾値電圧Ｖａ及び昇降圧回路１１の動作周波数を変更する。例えば温度が高いほど第１閾値電圧Ｖａを低く設定し、温度が低いほど第１閾値電圧Ｖａを高くする。例えば温度が高いほど動作周波数を高くし、温度が低いほど動作周波数を低くする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧を昇圧又は降圧する電圧変換部を備え、該電圧変換部が昇圧又は降圧した電圧を蓄電部へ出力することにより、該蓄電部を充電する充電装置において、
前記蓄電部が所定の充電状態に達したか否かを判定する充電状態判定手段と、
前記蓄電部に係る電圧値を取得する電圧取得手段と、
前記充電状態判定手段が所定の充電状態に達したと判定した場合に、前記電圧変換部による昇圧又は降圧を停止すると共に、前記電圧取得手段が取得した電圧値が閾値電圧以下に低下した場合に、前記電圧変換部による昇圧又は降圧を再開する制御手段と、
前記蓄電部又は該蓄電部周辺の温度を取得する温度取得手段と、
該温度取得手段が取得した温度に応じて、前記閾値電圧を変更する閾値電圧変更手段と
を備えることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記閾値電圧変更手段は、
前記温度取得手段が取得した温度が高温であるほど前記閾値電圧を低くし、
前記温度取得手段が取得した温度が低温であるほど前記閾値電圧を高くするようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記温度取得手段が取得した温度に応じて、前記電圧変換部の動作に係る周波数を変更する動作周波数変更手段を備えること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記動作周波数変更手段は、
前記温度取得手段が取得した温度が高温であるほど前記周波数を高くし、
前記温度取得手段が取得した温度が低温であるほど前記周波数を低くするようにしてあること
を特徴とする請求項３に記載の充電装置。
【請求項５】
前記電圧変換部による昇圧又は降圧を開始する際に前記電圧取得手段が取得した電圧値に応じて、前記電圧変換部の動作に係る周波数を変更する動作周波数変更手段を備えること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の充電装置。
【請求項６】
前記動作周波数変更手段は、
前記電圧取得手段が取得した電圧値が前記閾値電圧より低い第２閾値電圧以下である場合に前記周波数を高くし、
前記電圧取得手段が取得した電圧値が前記第２閾値より高い場合に前記周波数を低くするようにしてあること
を特徴とする請求項５に記載の充電装置。
【請求項７】
車輌に設けられたイグニッションスイッチの状態を取得する手段を備え、
前記イグニッションスイッチがオン状態である場合に、前記蓄電部の充電を行うようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の充電装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の充電装置と、
前記蓄電部と
を備えることを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源電圧を昇圧又は降圧して蓄電部へ出力することにより充電を行う充電装置、並びに、この蓄電部及び充電装置を備える蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車輌のバッテリ又は発電機からの電力をＤＣ−ＤＣコンバータを介してキャパシタに蓄積しておき、車輌のアイドルストップ状態からエンジンの始動がなされた場合に、キャパシタの蓄積電力にてスタータを動作させる車輌用電源装置が記載されている。この車輌用電源装置は、キャパシタからスタータへの電力供給中の所定時点においてキャパシタ−スタータ間のスイッチの両端電圧値を取得し、所定時点を含む期間にキャパシタ電圧の降下速度を算出し、キャパシタの静電容量及び算出したキャパシタ電圧の降下速度に基づいてスイッチを通流する電流値を算出し、両端電圧値及び通流する電流値に基づいてスイッチのオン抵抗を算出することで、キャパシタからスタータへの電力供給のオン/オフを切り替えるスイッチの劣化を適切に判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９１４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の車輌用電源装置のように、キャパシタに蓄積した電力にてスタータを動作させる構成の場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ及びその制御回路等を含む充電装置と、この充電装置により充電されるキャパシタとが車輌に搭載される。充電装置は車輌のイグニッションスイッチがオン状態であれば継続的に動作してキャパシタへの充電を行うため、発熱及びノイズ等の問題が生じる虞がある。また充電装置及びキャパシタを１つの装置とし、共通の筐体内に収容した場合、充電装置が発する熱によりキャパシタの劣化が早まる、又は、熱による容量値の変動により動作時の特性が変化する等の問題が発生する虞がある。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、発熱又はノイズ発生等を抑制し得る充電装置及び蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る充電装置は、電源電圧を昇圧又は降圧する電圧変換部を備え、該電圧変換部が昇圧又は降圧した電圧を蓄電部へ出力することにより、該蓄電部を充電する充電装置において、前記蓄電部が所定の充電状態に達したか否かを判定する充電状態判定手段と、前記蓄電部に係る電圧値を取得する電圧取得手段と、前記充電状態判定手段が所定の充電状態に達したと判定した場合に、前記電圧変換部による昇圧又は降圧を停止すると共に、前記電圧取得手段が取得した電圧値が閾値電圧以下に低下した場合に、前記電圧変換部による昇圧又は降圧を再開する制御手段と、前記蓄電部又は該蓄電部周辺の温度を取得する温度取得手段と、該温度取得手段が取得した温度に応じて、前記閾値電圧を変更する閾値電圧変更手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る充電装置は、前記閾値電圧変更手段が、前記温度取得手段が取得した温度が高温であるほど前記閾値電圧を低くし、前記温度取得手段が取得した温度が低温であるほど前記閾値電圧を高くするようにしてあることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る充電装置は、前記温度取得手段が取得した温度に応じて、前記電圧変換部の動作に係る周波数を変更する動作周波数変更手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る充電装置は、前記動作周波数変更手段が、前記温度取得手段が取得した温度が高温であるほど前記周波数を高くし、前記温度取得手段が取得した温度が低温であるほど前記周波数を低くするようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る充電装置は、前記電圧変換部による昇圧又は降圧を開始する際に前記電圧取得手段が取得した電圧値に応じて、前記電圧変換部の動作に係る周波数を変更する動作周波数変更手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る充電装置は、前記動作周波数変更手段が、前記電圧取得手段が取得した電圧値が前記閾値電圧より低い第２閾値電圧以下である場合に前記周波数を高くし、前記電圧取得手段が取得した電圧値が前記第２閾値より高い場合に前記周波数を低くするようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る充電装置は、車輌に設けられたイグニッションスイッチの状態を取得する手段を備え、前記イグニッションスイッチがオン状態である場合に、前記蓄電部の充電を行うようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る蓄電装置は、上述の充電装置と、前記蓄電部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、充電装置が電源電圧を昇圧又は降圧して蓄電部へ出力することにより、蓄電部を充電する。充電装置は、蓄電部が所定の充電状態（例えば満充電状態）に達したと判定した場合に電源電圧の昇圧又は降圧を停止すると共に、蓄電部の電圧値が閾値電圧以下に低下した場合に昇圧又は降圧を再開する。このように昇圧又は降圧の停止及び再開を繰り返す構成とすることによって、昇圧又は降圧を継続的に行う場合と比較して、消費電力を低減でき、発熱量を低減できる。
また充電装置は、蓄電部の温度を取得し、取得した温度に応じて昇圧又は降圧を再開させる閾値電圧を変更する。これにより、蓄電部の温度特性、及び、蓄電部に蓄積された電力を使用する回路などの温度特性に応じて適切な電力を蓄積することができる。
【００１５】
また、本発明においては、取得した温度が高いほど閾値電圧を低くし、温度が低いほど閾値電圧を高くする。例えば蓄電部としてキャパシタを用いた場合、蓄電部は高温時に内部抵抗が小さくなり、放電した際の電圧降下が小さく、蓄電部の電圧を低くすることができるため、閾値電圧を低くして昇圧又は降圧の停止期間を長くし、発熱量を低減することができる。逆に蓄電部は低温時に内部抵抗が大きくなり、放電した際の電圧降下が大きいため、閾値電圧を高くし、蓄電部の電圧を高い電圧で維持する。
【００１６】
また、本発明においては、取得した温度に応じて、電圧変換部の動作周波数を変更する。例えば取得した温度が高いほど動作周波数を高くし、温度が低いほど動作周波数を低くする。上述のように低温時は閾値電圧が高く設定され、昇圧又は降圧の停止及び再開の切替間隔が短くなるため、動作周波数を低くすることで発熱量を低減することができる。
【００１７】
また、本発明においては、充電装置は昇圧又は降圧を開始する際の蓄電部の電圧値に応じて、昇圧又は降圧の動作周波数を変更する。例えば蓄電部に全く電力が蓄積されていない状態から充電を開始する初回充電の際、又は、蓄電部に蓄積された電力が消費されて電圧が急激に低下した際等には、昇圧又は降圧の動作周波数を高めて蓄電部への充電を高速に行う。このため充電装置は、上述の充電の停止及び再開を行うための閾値電圧より低い第２閾値電圧を定めておき、蓄電部の電圧が第２閾値電圧以下である場合には、昇圧又は降圧の動作周波数を高くする。
【００１８】
また、本発明においては、充電装置を車輌に搭載し、車輌内に設けられた蓄電部を充電する。充電装置は、車輌のイグニッションスイッチの状態を取得し、イグニッションスイッチがオン状態である場合に、蓄電部への充電を行う。充電装置は、イグニッションスイッチがオン状態で維持されている間、上述のような昇圧又は降圧の停止及び再開の繰り返しを行って、蓄電部を充電する。イグニッションスイッチがオフ状態となった場合には、充電装置は昇圧又は降圧を停止して充電を停止する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による場合は、蓄電部の電圧に応じて充電の停止及び再開を繰り返し行うと共に、蓄電部の温度に応じて充電を再開する閾値電圧を変更する構成とすることにより、蓄電部の温度特性などに適した電力の蓄積を行いつつ、充電装置の発熱又はノイズ発生等を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係る蓄電装置の構成を示すブロック図である。
【図２】蓄電部の温度と、第１閾値電圧及び昇降圧回路の動作周波数との対応関係を示す模式図である。
【図３】充電装置による蓄電部の充電動作を説明するための模式図である。
【図４】充電装置による蓄電部の充電動作を説明するための模式図である。
【図５】充電装置が行う蓄電部の充電制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】変形例に係る蓄電装置の構成を示すブロック図である。
【図７】変形例に係る蓄電装置の蓄電部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本実施の形態に係る蓄電装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る蓄電装置２は、電源１から供給される電力を蓄積し、蓄積した電力にて負荷３を駆動するものである。電源１は、例えば車輌のバッテリ又はオルタネータ等である。負荷３は、例えば車輌のエンジンを始動するためのスタータなどである。蓄電装置２は、車輌のイグニッションスイッチ４のオン／オフ状態に応じて、電力の蓄積を行う。
【００２２】
蓄電装置２は、電源１の電源電圧を昇圧又は降圧して出力する充電装置１０と、充電装置１０の出力電圧が印加されることにより電力の蓄積を行う蓄電部２０とを備えている。充電装置１０は、入力電圧を昇圧又は降圧して出力する昇降圧回路１１と、この昇降圧回路１１の動作を制御する制御部１２とを有している。また蓄電装置２は、蓄電部２０へ流れる電流値、及び、蓄電部２０の電圧値を検知する電流電圧検知部２１と、蓄電部２０又はその周辺の温度を検知する温度検知部２２とを有している。
【００２３】
充電装置１０の昇降圧回路１１は、いわゆるＤＣ−ＤＣコンバータ回路である。例えば電源１の電源電圧が１２Ｖであり、蓄電部２０に対する印加電圧が５Ｖである場合、昇降圧回路１１は１２Ｖから５Ｖへの降圧を行う。昇降圧回路１１は、制御部１２から入力されるパルス信号に基づいてスイッチング素子のオン／オフを繰り返し行うことにより昇圧又は降圧を行う。よって制御部１２は、昇降圧回路１１へ入力するパルス信号の周波数を制御することにより、昇降圧回路１１の動作周波数（スイッチング周波数）を制御することができる。
【００２４】
充電装置１０の制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置、及び、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ素子等を備えて構成されるものである。制御部１２は、電流電圧検知部２１が検知した電流値及び電圧値を取得すると共に、温度検知部２２が検知した温度を取得する。制御部１２は、取得した電流値、電圧値及び温度に基づいて、昇降圧回路１１の動作の開始及び停止と、動作周波数とを制御する。また制御部１２は、車輌のイグニッションスイッチ４のオン／オフ状態を取得する。制御部１２は、イグニッションスイッチ４がオン状態となった場合に、昇降圧回路１１の動作を開始して蓄電部２０の充電を開始する。制御部１２は、イグニッションスイッチ４がオフ状態となった場合に、昇降圧回路１１の動作を停止して蓄電部２０の充電を停止する。
【００２５】
蓄電部２０は、充電装置１０から供給される電力を蓄積する。蓄電部２０は、例えば一又は複数のキャパシタを用いて構成される。複数のキャパシタを用いる場合、例えば複数のキャパシタを直列に接続する構成とすることができる。
【００２６】
電流電圧検知部２１は、昇降圧回路１１から蓄電部２０への電力供給経路中に設けられている。電流電圧検知部２１は、この電力供給経路を流れる電流、即ち充電により充電装置１０から蓄電部２０へ流れる電流、及び、負荷３の駆動により蓄電部２０から負荷３へ流れる電流を検知し、検知した電流値を制御部１２へ与える。また電流電圧検知部２１は、蓄電部２０の正側端子及び接地電位間の電圧を検知し、検知した電圧値を制御部１２へ与える。
【００２７】
温度検知部２２は、例えばサーミスタなどを用いて構成される。温度検知部２２は、蓄電部２０の近傍に配され、蓄電部２０の温度又はその周辺の温度を検知し、検知した温度を制御部１２へ与える。
【００２８】
制御部１２は、電流電圧検知部２１が検知した電流値及び電圧値に基づいて、蓄電部２０が所定の充電状態（例えば満充電状態）に達したか否かを判定する。また制御部１２は、蓄電部２０が満充電状態に達した場合に昇降圧回路１１の動作を停止して充電を停止すると共に、検知した電圧値が第１閾値電圧以下まで降下した場合に昇降圧回路１１の動作を再開して再充電する制御を行う。このときに制御部１２は、温度検知部２２が検知した温度に応じて、再充電を行うか否かを判断するための第１閾値電圧と、再充電の際の昇降圧回路１１の動作周波数とを変更する。
【００２９】
図２は、蓄電部２０の温度と、第１閾値電圧Ｖａ及び昇降圧回路１１の動作周波数との対応関係を示す模式図である。本図の例では、温度を高温、常温及び低温の３段階に区分した場合の第１閾値電圧Ｖａ及び動作周波数の関係を示してある。これらの対応関係は、例えば制御部１２内のメモリなどに予め記憶されている。制御部１２は、充電開始時又は満充電に達した場合等の所定のタイミングで温度検知部２２の検知温度を取得し、記憶した対応関係を参照して第１閾値電圧Ｖａ及び動作周波数を決定する。
【００３０】
本実施の形態において第１閾値電圧Ｖａは、蓄電部２０の温度が高温であるほど低い電圧が設定され、低温であるほど高い電圧が設定される。よって高温であるほど、蓄電部２０の満充電電圧と、充電を再開する第１閾値電圧Ｖａとの差が大きくなるため、昇降圧回路１１の動作停止期間が長くなり、消費電流の低減及び発熱の抑制等が期待できる。また低温であるほど、蓄電部２０の満充電電圧と、充電を再開する第１閾値電圧Ｖａとの差が小さくなるため、昇降圧回路１１の動作停止及び再開が短期間に繰り返されることとなるが、蓄電部２０の電圧を高く保つことができる。
【００３１】
また本実施の形態において昇降圧回路１１の動作周波数は、蓄電部２０の温度が高温であるほど高い周波数が設定され、低温であるほど低い周波数が設定される。上述のように蓄電部２０が低温であるほど昇降圧回路１１の動作停止及び再開が短期間に繰り返されることとなるため、低温での動作周波数を低く設定することで消費電流を低減し、発熱を抑制する。
【００３２】
充電装置１０の制御部１２は、蓄電部２０に電力が蓄積されていない状態から充電を行う場合、即ち初回の充電の場合には、昇降圧回路１１を高い動作周波数（例えば最高周波数）で動作させ、充電を高速に行う。蓄電部２０が満充電に達し、自然放電などによって蓄電部２０の電圧が第１閾値Ｖａ以下に低下した際の再充電を行う場合には、制御部１２は、図２に示すように蓄電部２０の温度に応じて定められた動作周波数で昇降圧回路１１を動作させる。また負荷３が駆動されて蓄電部２０に蓄積された電力が消費され、蓄電部２０の電圧が第２閾値電圧Ｖｂ以下に低下した場合、制御部１２は、初回充電の場合と同様に、昇降圧回路１１を高い動作周波数で動作させる。
【００３３】
図３及び図４は、充電装置１０による蓄電部２０の充電動作を説明するための模式図であり、上段に蓄電部２０の電圧の変化を示し、下段に蓄電部２０へ流れ込む電流の変化をそれぞれ示してある。また図３は低温時の動作例であり、図４は高温時の動作例である。車輌のイグニッションスイッチ４がオンされることにより、充電装置１０の制御部１２は蓄電部２０の充電を開始する。この初回充電時において制御部１２は、充電部２０の温度に関係なく、昇降圧回路１１を所定の高い動作周波数で動作させて充電を行う。充電開始により蓄電部２０へは昇降圧回路１１の能力及び動作周波数等により定まる一定の電流が流れ込み、蓄電部２０の電圧は徐々に増加する。その後、蓄電部２０の電圧は満充電の電圧に到達し、蓄電部２０へ流れ込む電流は徐々に減少する。制御部１２は、電流電圧検知部２１にて検知される電流が閾値電流Ｉａ以下となった場合に、蓄電部２０が満充電となったと判断し、昇降圧回路１１の動作を停止し、充電を停止する（図３及び図４の時刻ｔ１を参照）。
【００３４】
充電装置１０による充電が停止された後、負荷３が駆動されなければ蓄電部２０に蓄積された電力は消費されない。ただし自然放電などによって蓄電部２０の電圧は徐々に低下していく。制御部１２は、電流電圧検知部２１にて検知される蓄電部２０の電圧を定期的に取得し、取得した電圧値と第１閾値電圧Ｖａとを比較する。蓄電部２０の電圧が第１閾値電圧Ｖａ以下に低下した場合、制御部１２は、昇降圧回路１１の動作を再開し、蓄電部２０の再充電を開始する（図３及び図４の時刻ｔ２を参照）。
【００３５】
なお制御部１２は、例えば充電部２０が満充電に達した際に、温度検知部２２が検知した温度を取得し、この温度に応じて第１閾値電圧Ｖａ及び昇降圧回路１１の動作周波数を決定しておく。本例では、図３に示すように低温時には第１閾値電圧Ｖａが高く設定され、図４に示すように高温時には第１閾値電圧Ｖａが低く設定されている。このため充電停止から再充電までの時間（ｔ１〜ｔ２）は、低温時が短く、高温時が長くなっている。
【００３６】
蓄電部２０の再充電を行う場合、制御部１２は、満充電に達した際に決定した動作周波数にて昇降圧回路１１を動作させる。本例では、低温時には動作周波数が低く設定され、高温時には動作周波数が高く設定される。このため再充電における蓄電部２０の電圧の上昇速度は、図３に示すように低温時には遅く、図４に示すように高温時には速い。また充電装置１０から蓄電部２０へ流れ込む電流の最大値は、昇降圧回路１１の動作周波数により変化し、図３に示すように低温時には低く、図４に示すように高温時には高くなる。その後、蓄電部２０の電圧が満充電の電圧に達し、蓄電部２０へ流れ込む電流が閾値電流Ｉａ以下となった場合に、制御部１２は、総降圧回路１１の動作を停止し、充電を停止する（図３及び図４の時刻ｔ３を参照）。なお本例では、高温時の動作周波数は、初回充電の動作周波数と同じとしてある。
【００３７】
ここで、充電装置１０による充電が停止された後、時刻ｔ４にて負荷３が駆動され、蓄電部２０に蓄積された電力が消費された場合、蓄電部２０から負荷３へ電流が流れ、蓄電部２０の電圧は徐々に低下する。制御部１２は、負荷３の駆動が終了した際に（時刻ｔ５参照）、電流電圧検知部２１にて検知される蓄電部２０の電圧を取得し、取得した電圧値が第２閾値電圧Ｖｂ以下である場合、初回充電の際と同じ動作周波数で昇降圧回路１１を動作させ、蓄電部２０の再充電を行う。その後、制御部１２は、満充電に達したと判断した場合に蓄電部２０の充電を停止する（時刻ｔ６参照）。
【００３８】
図５は、充電装置１０が行う蓄電部２０の充電制御処理の手順を示すフローチャートである。車輌のイグニッションスイッチ４がオン状態となった場合、制御部１２は、動作周波数を最大に設定して（ステップＳ１）、昇降圧回路１１を動作開始することにより、蓄電部２０の充電を開始する（ステップＳ２）。制御部１２は、電流電圧検知部２１が検知する電流値及び電圧値に基づいて、蓄電部２０が満充電となったか否かを判定する（ステップＳ３）。蓄電部２０が満充電に至っていないと判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、制御部１２は、蓄電部２０の充電を継続して行う。
【００３９】
蓄電部２０が満充電に達したと判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御部１２は、昇降圧回路１１の動作を停止して蓄電部２０の充電を停止する（ステップＳ４）。次いで制御部１２は、温度検知部２２による蓄電部２０又はその周辺の検知温度を取得する（ステップＳ５）。制御部１２は、取得した温度と予めメモリなどに記憶した対応関係（図２参照）とに基づいて、第１閾値電圧Ｖａを決定し（ステップＳ６）、再充電の際の昇降圧回路１１の動作周波数を決定する（ステップＳ７）。
【００４０】
制御部１２は、負荷３が駆動されたか否かを判定する（ステップＳ８）。例えば制御部１２は、負荷３の駆動に関する制御信号を取得し、この制御信号に基づいて負荷３が駆動されたか否かを判定する構成とすることができる。また例えば制御部１２は、電流電圧検知部２１により充電部２０から電流が負荷３へ流れたことを検知した場合に、負荷３が駆動したと判定する構成とすることができる。
【００４１】
負荷３が駆動されたと判定した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、制御部１２は、負荷３の駆動が終了した後に、電流電圧検知部２１が検知した充電部２０の電圧を取得する（ステップＳ９）。制御部１２は、取得した充電部２０の電圧が第２閾値電圧Ｖｂ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。充電部２０の電圧が第２閾値電圧Ｖｂ以下である場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、制御部１２は、昇降圧回路１１の動作周波数を最大に設定し（ステップＳ１１）、昇降圧回路１１を動作開始することにより、蓄電部２０の再充電を開始し（ステップＳ１４）、ステップＳ３へ処理を戻す。
【００４２】
負荷３が駆動されていないと判定した場合（Ｓ８：ＮＯ）、制御部１２は、電流電圧検知部２１が検知した充電部２０の電圧を取得する（ステップＳ１２）。制御部１２は、取得した充電部２０の電圧が、ステップＳ６にて決定した第１閾値電圧Ｖａ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。充電部２０の電圧が第１閾値電圧Ｖａ以下でない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、制御部１２は、ステップＳ８へ処理を戻し、負荷３が駆動されるか、又は、充電部２０の電圧が第１閾値電圧Ｖａ以下となるまで、充電停止状態を維持する。
【００４３】
ステップＳ１０にて蓄電部２０の電圧が第２閾値電圧以下でないと判定した場合（Ｓ１０：ＮＯ）、又は、ステップＳ１３にて蓄電部２０の電圧が第１閾値電圧Ｖａ以下であると判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御部１２は、ステップＳ７にて決定した動作周波数にて昇降圧回路１１の動作を開始することにより、蓄電部２０の再充電を開始し（ステップＳ１４）、ステップＳ３へ処理を戻す。
【００４４】
以上の構成の本実施の形態に係る蓄電装置２は、充電装置１０が昇降圧回路１１にて電源１の電源電圧を昇圧又は降圧して蓄電部２０へ出力することにより、蓄電部２０を充電する。充電装置１０は、蓄電部２０が満充電に達したことを検知した場合に昇降圧回路１１の動作を停止すると共に、蓄電部２０の電圧が第１閾値電圧Ｖａ以下に低下した場合に昇降圧回路１１の動作を再開して充電部２０の充電を再開する。このように昇降圧回路１１の停止及び動作再開を繰り返す構成とすることによって、昇降圧回路１１を継続的に動作させる場合と比較して、消費電力を低減することができ、充電装置１０の発熱量を低減することができると共に、ノイズの発生などを抑制することができる。
【００４５】
また充電装置１０は、温度検知部２２が検知した蓄電部２０又はその周辺の温度を取得し、取得した温度に応じて第１閾値電圧Ｖａを変更する。これにより、蓄電部２０の温度特性、及び、蓄電部２０に蓄積された電力を使用する負荷３の温度特性等に応じて、蓄電部２０に適切な電力を蓄積させることができる。
【００４６】
また充電装置１０は、蓄電部２０の温度が高いほど第１閾値電圧Ｖａを低く設定し、温度が低いほど第１閾値電圧Ｖａを高く設定する。例えば蓄電部２０としてキャパシタを用いた場合、蓄電部２０は高温時に内部抵抗が小さくなり、放電した際の電圧効果が小さく、蓄電部２０の電圧を低くすることができるため、第１閾値電圧Ｖａを低くして昇降圧回路１１の停止期間を長くし、発熱量を低減することができる。逆に、蓄電部２０は低温時に内部抵抗が大きくなり、放電した際の電圧効果が大きいため、第１閾値電圧Ｖａを高くすることで、蓄電部２０の電圧を高い電圧で維持できる。
【００４７】
また充電装置１０は、蓄電部２０の温度に応じて、昇降圧回路１１の動作周波数を変更する。例えば充電装置１０は、蓄電部２０の温度が高いほど昇降圧回路１１の動作周波数を高くし、温度が低いほど動作周波数を低くする。上述のように低温時は第１閾値電圧Ｖａが高く設定され、昇降圧回路１１の動作の停止及び再開の切替間隔が短くなるため、動作周波数を低くすることで発熱量を低減することができる。
【００４８】
また充電装置１０は、蓄電部２０への充電を再開する際に、蓄電部２０の電圧値に応じて昇降圧回路１１の動作周波数を変更する。充電装置１０は、第１閾値電圧Ｖａより低い第２閾値電圧Ｖｂを定めておき、蓄電部２０の電圧が第２閾値電圧Ｖｂ以下である場合には、昇降圧回路１１の動作周波数を高くする。これにより、例えば蓄電部２０に電力が蓄積されていない状態から充電を開始する初回充電の際、又は、負荷３が駆動されて蓄電部２０の電圧が急激に低下した際等に、昇降圧回路１１の動作周波数を高めて蓄電部２０を高速に充電することができる。
【００４９】
なお本実施の形態においては、蓄電装置２、電源１及び負荷３等が車輌に搭載されるものとしたが、これに限るものではない。また蓄電部２０は、キャパシタを用いたものとしたが、これに限るものではなく、充電装置１０からの電圧印加により電力を蓄積するものであればよい。また、図２において蓄電部２０又はその周辺の温度を３段階に区分する例を示したが、これに限るものではなく、温度を２段階又は４段階以上に区分して第１閾値電圧Ｖａ及び動作周波数を変化させてもよい。また、第１閾値電圧Ｖａ及び第２閾値電圧Ｖｂは、絶対的な値として記憶しておくのではなく、例えば満充電時の電圧に対する差分電圧又は比率等のような間接的な値として記憶しておいてもよい。
【００５０】
また、図３及び図４に示した動作時の電圧及び電流の変化は一例であってこれに限るものではない。本例では、高温動作時の動作周波数と、初回充電の動作周波数と、負荷３の駆動後の充電の動作周波数とを同じ周波数としたが、これに限るものではなく、それぞれが異なる周波数であってよい。また本実施の形態においては図５に示すように蓄電部２０が満充電となった際の温度に応じて第１閾値電圧Ｖａ及び動作周波数を決定しているが、これ以外のタイミングで温度を取得して第１閾値電圧Ｖａ及び動作周波数を決定してもよい。また負荷３が駆動された場合に蓄電部２０の電圧が第２閾値電圧Ｖｂ以下の場合に最高周波数での再充電を行う構成としたが、これに限るものではなく、例えば電圧の比較を行うことなく、負荷３が駆動された場合には最高周波数での再充電を行う構成としてもよい。
【００５１】
また、車輌のイグニッションスイッチ４からの信号に基づいてオン／オフの状態を充電装置１０が取得して充電を開始する構成としたが、これに限るものではない。例えば車輌に搭載された他の装置から充電装置１０へイグニッションスイッチ４のオン／オフを示す信号又はそれ以外の信号を入力し、この入力信号に応じて充電装置１０が充電を開始する構成としてもよい。
【００５２】
（変形例）
図６は、変形例に係る蓄電装置１０２の構成を示すブロック図である。また図７は、変形例に係る蓄電装置１０２の蓄電部２０の構成を示すブロック図である。変形例に係る蓄電装置１０２の蓄電部２０は、複数（図７においては３つ）のキャパシタＣが直列に接続された構成である。変形例に係る蓄電装置１０２は、蓄電部２０の複数のキャパシタＣが蓄積する電荷を均等化する均等化回路１２３を備えている。変形例に係る充電装置１１０の制御部１１２は、均等化回路１２３の起動及び停止等を制御することができる。また変形例に係る蓄電装置１０２は、蓄電部２０の各キャパシタＣの電圧を検知する複数の電圧検知部１２４を備えており、各電圧検知部１２４が検知した電圧値が制御部１１２へ与えられる。
【００５３】
変形例に係る充電装置１１０の制御部１１２は、蓄電部２０が満充電に達して昇降圧回路１１の動作を停止する際に、均等化回路１２３の動作を停止する。これにより均等化回路１２３の動作に伴う電力消費及び発熱等を低減できる。なお、制御部１１２は、均等化回路１２３の動作を停止する前に、電圧検知部１２４が検知した各キャパシタＣの電圧を取得し、各キャパシタＣの電圧のバラツキが所定範囲内（例えば各電圧値の最大差が閾値以下）の場合に均等化回路１２３の動作を停止する。各キャパシタＣの電圧のバラツキが所定範囲内ではない場合には、制御部１１２は、均等化回路１２３の動作を停止しない。ただし制御部１１２は、電圧検知部１２４から電圧値の取得を繰り返して行い、各電圧のバラツキが所定範囲内に収まった後で均等化回路１２３の動作を停止してよい。制御部１１２は、昇降圧回路１１の動作を再開して蓄電部２０の充電を再開する場合、均等化回路１２３の動作を再開させる。
【００５４】
以上の構成の変形例に係る蓄電装置１０２は、昇降圧回路１１と共に均等化回路１２３の動作を停止する構成とすることにより、均等化回路１２３を備える蓄電装置１０２の消費電力を低減し、発熱を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  電源
２  蓄電装置
３  負荷
４  イグニッションスイッチ
１０  充電装置
１１  昇降圧回路（電圧変換部）
１２  制御部（充電状態判定手段、電圧取得部、制御手段、温度取得手段、閾値電圧変更手段、動作周波数変更手段）
２０  蓄電部
２１  電流電圧検知部
２２  温度検知部
１０２  蓄電装置
１１０  充電装置
１１２  制御部
１２３  均等化回路
１２４  電圧検知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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