(57)【要約】【課題】第１及び第２蓄電池夫々を異なる充電電圧で効率的に充電することができる給電制御装置の提供。【解決手段】給電制御装置１６は、オルタネータ１１から蓄電池１２，１３及び負荷１４への給電と、蓄電池１２から負荷１４への給電とを制御する。給電制御装置１６では、オルタネータ１１から蓄電池１２への給電経路にスイッチ２１が設けられており、オルタネータ１１から蓄電池１３及び負荷１４への給電経路にスイッチ２２が設けられている。更に、ＤＣＤＣコンバータ２３は、蓄電池１２及びスイッチ２１間の接続ノードと負荷１４との間に設けられており、オルタネータ１１又は蓄電池１２の出力電圧を変圧し、変圧した電圧を負荷１４に印加する。制御部２４は、外部から取得した充電情報が示す蓄電池１２，１３夫々のＳＯＣに応じて、スイッチ２１，２２夫々のオン／オフ、及び、ＤＣＤＣコンバータ２３の作動／停止を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機から第１及び第２蓄電池並びに負荷への給電と、前記第１蓄電池から前記負荷への給電とを制御する給電制御装置において、
前記発電機から前記第１蓄電池への給電経路に設けられた第１スイッチと、
前記発電機から前記第２蓄電池及び負荷への給電経路に設けられた第２スイッチと、
前記第１蓄電池及び第１スイッチ間の接続ノードと前記負荷との間に設けられ、前記発電機又は第１蓄電池の出力電圧を変圧し、変圧した電圧を前記負荷に印加する変圧回路と、
前記第１及び第２蓄電池夫々の残容量を示す第１及び第２残容量情報を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した第１及び第２残容量情報夫々が示す残容量に応じて、前記第１及び第２スイッチ夫々のオン／オフ、並びに、前記変圧回路の作動／停止を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする給電制御装置。
【請求項２】
前記発電機が回生電力を発生しているか否かを判定する判定手段を備え、
前記制御手段は、前記判定手段の判定結果と、前記取得手段が取得した第１及び第２残容量情報夫々が示す残容量とに応じて、前記第１及び第２スイッチ夫々のオン／オフ、並びに、前記変圧回路の作動／停止を制御するように構成してあること
を特徴とする請求項１に記載の給電制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していると判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値未満であるときに前記第１及び第２スイッチを共にオンにし、前記変圧回路を停止させるように構成してあること
を特徴とする請求項２に記載の給電制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していると判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値以上であるときに前記第１及び第２スイッチ夫々をオン及びオフにし、前記変圧回路を作動させるように構成してあること
を特徴とする請求項２又は請求項３に記載の給電制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していると判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値以上であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値未満であるときに前記第１及び第２スイッチ夫々をオフ及びオンにし、前記変圧回路を停止させるように構成してあること
を特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１つに記載の給電制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していると判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値以上であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値以上であるときに前記第１及び第２スイッチを共にオフにし、前記変圧回路を作動させるように構成してあること
を特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１つに記載の給電制御装置。
【請求項７】
前記判定手段が回生電力を発生していないと判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値未満であるときに前記発電機を駆動する駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していないと判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値未満であるときに前記第１及び第２スイッチを共にオンにし、前記変圧回路を停止させるように構成してあること
を特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１つに記載の給電制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していないと判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値以上であるときに前記第１及び第２スイッチを共にオフにし、前記変圧回路を停止させるように構成してあること
を特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１つに記載の給電制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していないと判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値以上であるときに前記第１及び第２スイッチを共にオフにし、前記変圧回路を作動させるように構成してあること
を特徴とする請求項２から請求項８のいずれか１つに記載の給電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機から蓄電池及び負荷への給電と、蓄電池から負荷への給電とを制御する給電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）又はＥＶ（Electric Vehicle）等の車両には、車両が減速する場合に発電機が車両の運動エネルギーを電力に変換することによって回生電力を発生し、発生した回生電力を蓄電池及び負荷に供給する電源システム（例えば特許文献１参照）が搭載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の電源システムでは、発電機の正極端子には、蓄電池として機能する鉛電池の正極端子と、スイッチの一端とが接続されており、スイッチの他端には、蓄電池として機能するリチウム電池の正極端子と、負荷の一端とが接続されている。発電機、鉛電池及びリチウム電池の負極端子、並びに、負荷の他端は接地されている。
【０００４】
特許文献１に記載の電源システムでは、発電機は直流の回生電力を発生するように構成されており、発電機からリチウム電池への給電は、スイッチのオン／オフによって制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１７６９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電源システムでは、発電機が回生電力を発生している間、スイッチはオンに制御される。スイッチがオンである場合、発電機は、鉛電池、リチウム電池及び負荷夫々に並列に接続された状態となる。
【０００７】
このとき、鉛電池の出力電圧がリチウム電池の出力電圧よりも高い場合には、鉛電池からリチウム電池へ電流が流れ、リチウム電池の出力電圧が鉛電池の出力電圧よりも高い場合には、リチウム電池から鉛電池へ電流が流れ、鉛電池及びリチウム電池の充電量は同じになる。
【０００８】
このため、例えば、リチウム電池の容量が鉛電池の容量よりも大きい場合であっても、リチウム電池を満充電にすることができず、リチウム電池の充電量が限定される。
以上のことから、特許文献１に記載の電源システムには鉛電池及びリチウム電池に効率的に充電することができないという問題がある。
【０００９】
また、スイッチがオンである場合、負荷に鉛電池及びリチウム電池夫々が並列に接続されるため、鉛電池及びリチウム電池を略同一の充電電圧で充電し、鉛電池及びリチウム電池夫々が出力する電圧を略同一にしなければならない。このため、特許文献１に記載の電源システムには、作動する電圧が異なる複数の負荷、例えば１２Ｖ及び４８Ｖ夫々で作動する２つの負荷を駆動することができないという問題がある。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第１及び第２蓄電池夫々を異なる充電電圧で効率的に充電することができる給電制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る給電制御装置は、発電機から第１及び第２蓄電池並びに負荷への給電と、前記第１蓄電池から前記負荷への給電とを制御する給電制御装置において、前記発電機から前記第１蓄電池への給電経路に設けられた第１スイッチと、前記発電機から前記第２蓄電池及び負荷への給電経路に設けられた第２スイッチと、前記第１蓄電池及び第１スイッチ間の接続ノードと前記負荷との間に設けられ、前記発電機又は第１蓄電池の出力電圧を変圧し、変圧した電圧を前記負荷に印加する変圧回路と、前記第１及び第２蓄電池夫々の残容量を示す第１及び第２残容量情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した第１及び第２残容量情報夫々が示す残容量に応じて、前記第１及び第２スイッチ夫々のオン／オフ、並びに、前記変圧回路の作動／停止を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、発電機から第１スイッチを介して第１蓄電池へ給電され、発電機から第２スイッチを介して第２蓄電池及び負荷へ給電される。また、変圧回路は、第１蓄電池及び第１スイッチ間の接続ノードと負荷との間に設けられており、発電機又は第１蓄電池の出力電圧を変圧し、変圧した電圧を負荷に印加する。
【００１３】
また、第１及び第２蓄電池夫々の残容量を示す第１及び第２残容量情報を取得する。取得した第１及び第２残容量情報夫々が示す残容量に応じて、第１及び第２スイッチ夫々のオン／オフと、変圧回路の作動／停止を制御する。これにより、発電機から第１及び第２蓄電池並びに負荷への給電と、第１蓄電池から負荷への給電とを制御する。
【００１４】
従って、第１及び第２蓄電池夫々を個別に充電することが可能であるため、第１及び第２蓄電池を異なる充電電圧で充電することが可能となる。例えば、第１及び第２スイッチ夫々がオン及びオフである場合に第１蓄電池を所定電圧で充電し、第１及び第２スイッチがオフ及びオンである場合に、第２蓄電池を所定電圧と異なる電圧で充電することが可能となる。
【００１５】
このため、第１及び第２蓄電池夫々について、一方の蓄電池の充電量が他方の蓄電池の充電量に制限されない。更には、第１及び第２蓄電池夫々の残容量に応じて第１及び第２スイッチのオン／オフと、変圧回路の作動／停止とが制御される。従って、第１及び第２蓄電池夫々を効率的に充電し、第１及び第２蓄電池夫々が蓄えた電力が効率的に消費することが可能となる。
【００１６】
本発明に係る給電制御装置は、前記発電機が回生電力を発生しているか否かを判定する判定手段を備え、前記制御手段は、前記判定手段の判定結果と、前記取得手段が取得した第１及び第２残容量情報夫々が示す残容量とに応じて、前記第１及び第２スイッチ夫々のオン／オフ、並びに、前記変圧回路の作動／停止を制御するように構成してあることを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、第１及び第２スイッチ夫々のオン／オフと、変圧回路の作動／停止とを、取得した第１及び第２残容量情報夫々が示す残容量だけではなく、発電機が回生電力を発生しているか否かの判定結果にも応じて制御する。
このため、第１及び第２蓄電池夫々をより効率的に充電し、第１及び第２蓄電池夫々が蓄えた電力をより効率的に消費することができる。
【００１８】
本発明に係る給電制御装置は、前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していると判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値未満であるときに前記第１及び第２スイッチを共にオンにし、前記変圧回路を停止させるように構成してあることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、発電機が回生電力を発生していると判定した場合において、取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値未満であるとき、即ち、第１及び第２蓄電池の残容量が共に少ないときが想定される。このとき、第１及び第２スイッチを共にオンにし、変圧回路を停止させる。これにより、第１及び第２蓄電池夫々には発電機から回生電力が供給される。
【００２０】
本発明に係る給電制御装置は、前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していると判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値以上であるときに前記第１及び第２スイッチ夫々をオン及びオフにし、前記変圧回路を作動させるように構成してあることを特徴とする。
【００２１】
本発明にあっては、発電機が回生電力を発生していると判定した場合において、取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値以上であるとき、即ち、第１蓄電池の残容量が少なくて第２蓄電池の残容量が多いときが想定される。このとき、第１及び第２スイッチ夫々をオン及びオフにし、変圧回路を作動させる。これにより、第１蓄電池は回生電力を供給され、変圧回路は発電機の出力電圧を変圧し、変圧した電圧を負荷に印加する。
【００２２】
本発明に係る給電制御装置は、前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していると判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値以上であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値未満であるときに前記第１及び第２スイッチ夫々をオフ及びオンにし、前記変圧回路を停止させるように構成してあることを特徴とする。
【００２３】
本発明にあっては、発電機が回生電力を発生していると判定した場合において、取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値以上であり、かつ、取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値未満であるとき、即ち、第１蓄電池の残容量が多くて第２蓄電池の残容量が少ないときが想定される。このとき、第１及び第２スイッチ夫々をオフ及びオンにし、変圧回路を停止させる。これにより、第２蓄電池及び負荷に回生電力が供給される。
【００２４】
本発明に係る給電制御装置は、前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していると判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値以上であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値以上であるときに前記第１及び第２スイッチを共にオフにし、前記変圧回路を作動させるように構成してあることを特徴とする。
【００２５】
本発明にあっては、発電機が回生電力を発生していると判定した場合において、取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値以上であり、かつ、取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値以上であるとき、即ち、第１及び第２蓄電池の残容量が共に多いときが想定される。このとき第１及び第２スイッチを共にオフにし、変圧回路を作動させる。これにより、第１及び第２蓄電池に回生電力は供給されず、変圧回路は、第１蓄電池の出力電圧を変圧し、変圧した電圧を負荷に印加する。
【００２６】
本発明に係る給電制御装置は、前記判定手段が回生電力を発生していないと判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値未満であるときに前記発電機を駆動する駆動手段を備え、前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していないと判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値未満であるときに前記第１及び第２スイッチを共にオンにし、前記変圧回路を停止させるように構成してあることを特徴とする。
【００２７】
本発明にあっては、発電機が回生電力を発生していないと判定した場合において、取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値未満であるとき、即ち、第１及び第２蓄電池の残容量が共に少ないときが想定される。このとき、第１及び第２スイッチを共にオンにし、変圧回路を停止させ、発電機を駆動する。これにより、発電機が発生した電力が第１及び第２蓄電池並びに負荷に供給される。
【００２８】
本発明に係る給電制御装置は、前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していないと判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、前記取得手段が取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値以上であるときに前記第１及び第２スイッチを共にオフにし、前記変圧回路を停止させるように構成してあることを特徴とする。
【００２９】
本発明にあっては、発電機が回生電力を発生していないと判定した場合において、取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値未満であり、かつ、取得した第２残容量情報が示す残容量が第２所定値以上であるとき、即ち、第１蓄電池の残容量が少なくて第２蓄電池の残容量が多いときが想定される。このとき、第１及び第２スイッチを共にオフにし、変圧回路を停止させる。これにより、第２蓄電池から負荷へ給電される。
【００３０】
本発明に係る給電制御装置は、前記制御手段は、前記判定手段が回生電力を発生していないと判定した場合にて、前記取得手段が取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値以上であるときに前記第１及び第２スイッチを共にオフにし、前記変圧回路を作動させるように構成してあることを特徴とする。
【００３１】
本発明にあっては、発電機が回生電力を発生していないと判定した場合において、取得した第１残容量情報が示す残容量が第１所定値以上であるとき、即ち、第１蓄電池の残容量が多いときが想定される。このとき、第１及び第２スイッチを共にオフにし、変圧回路を作動させる。これにより、変圧回路は、第１蓄電池の出力電圧を変圧し、変圧した電圧を負荷に印加する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、第１及び第２蓄電池夫々を異なる充電電圧で効率的に充電することができ、第１及び第２蓄電池夫々が蓄えた電力を効率的に消費することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る電源システムの構成を示すブロック図である。
【図２】回生電力が発生していると判定した場合に制御部が行う制御を説明するための図表である。
【図３】制御部の制御を説明するためのブロック図である。
【図４】制御部の制御を説明するための他のブロック図である。
【図５】制御部の制御を説明するための更に他のブロック図である。
【図６】回生電力が発生していないと判定した場合に制御部が行う制御を説明するための図表である。
【図７】変形例に係る電源システム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】
【００３４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る電源システムの構成を示すブロック図である。この電源システム１は、好適に車両に搭載され、オルタネータ１１、蓄電池１２，１３、負荷１４、スタータ１５及び給電制御装置１６を備える。給電制御装置１６は端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を有する。
【００３５】
給電制御装置１６の端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３夫々には、オルタネータ１１及び蓄電池１２，１３の正極端子が着脱可能に接続されている。蓄電池１３の正極端子には、更に、負荷１４及びスタータ１５夫々の一端が接続されている。オルタネータ１１及び蓄電池１２，１３夫々の負極端子と、負荷１４及びスタータ１５夫々の他端とは接地されている。
【００３６】
オルタネータ１１は、車両が減速する場合に車両の運動エネルギーを電力に変換することによって、回生電力を発生する。また、オルタネータ１１は、給電制御装置１６から、作動を指示する作動指示を受け付けた場合、図示しないエンジンと連動して発電する。更に、オルタネータ１１は、給電制御装置１６から、オルタネータ１１の出力電圧を指示する電圧指示を受け付けた場合、受け付けた電圧指示が指示する出力電圧を出力する。
【００３７】
オルタネータ１１は、回生電力を発生する場合、又は、エンジンと連動して発電する場合、交流電力を生成し、生成した交流電力を直流電力に整流する。オルタネータ１１が発生する回生電力と、オルタネータ１１がエンジンと連動して発生する電力とは直流電力である。オルタネータ１１は発電機として機能する。
【００３８】
蓄電池１２は、リチウム電池又は電気二重層キャパシタ等であり、オルタネータ１１が発生した電力を、給電制御装置１６を介して供給され、供給された電力を蓄える。蓄電池１２は、蓄えた電力を、給電制御装置１６を介して負荷１４に供給する。蓄電池１２は第１蓄電池として機能する。
【００３９】
蓄電池１３は、例えば鉛電池であり、蓄電池１２と同様に、オルタネータ１１が発生した電力を、給電制御装置１６を介して供給され、供給された電力を蓄える。蓄電池１３は、蓄えた電力を負荷１４及びスタータ１５に供給する。蓄電池１３は第２蓄電池として機能する。
負荷１４は、ライト又はワイパー等の電気機器であり、電力をオルタネータ１１若しくは蓄電池１２から給電制御装置１６を介して供給されるか、又は、蓄電池１３から直接に供給される。負荷１４は、供給された電力を用いて作動する。
スタータ１５は、エンジンを始動するためのモータであり、蓄電池１２から供給された電力を用いて始動する。
【００４０】
給電制御装置１６は、車両の速度を示す車速情報と、蓄電池１２，１３夫々のＳＯＣ（State Of Charge）を示す充電情報とを外部から受信する。ここで、ＳＯＣは、例えばパーセントで表される数値であり、蓄電池１２，１３夫々のＳＯＣは蓄電池１２，１３の残容量を示している。充電情報は第１及び第２残容量情報に該当する。
【００４１】
給電制御装置１６は、外部から受信した車速情報が示す速度と、外部から受信した充電情報が示す蓄電池１２，１３夫々のＳＯＣとに応じて、オルタネータ１１から蓄電池１２，１３及び負荷１４への給電と、オルタネータ１１から蓄電池１２への給電とを制御する。また、給電制御装置１６は、外部から受信した車速情報及び充電情報夫々が示す速度及びＳＯＣに応じて、端子Ｔ１に印加されたオルタネータ１１の出力電圧、又は、端子Ｔ２に印加された蓄電池１２の出力電圧を変圧し、変圧した電圧を端子Ｔ３から負荷１４に印加する。更には、給電制御装置１６は、外部から受信した車速情報及び充電情報夫々が示す速度及びＳＯＣが、後述する所定の条件を満たした場合に作動指示を出力し、オルタネータ１１を駆動する。
【００４２】
給電制御装置１６は、スイッチ２１，２２、ＤＣＤＣコンバータ２３及び制御部２４を有する。
スイッチ２１，２２夫々の一端は端子Ｔ１に接続されている。スイッチ２１の他端は端子Ｔ２に接続され、スイッチ２２の他端は端子Ｔ３に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ２３は、端子Ｔ２，Ｔ３間に接続され、更には制御部２４にも接続されている。
【００４３】
以上のようにスイッチ２１，２２及びＤＣＤＣコンバータ２３夫々が接続された給電制御装置１６では、オルタネータ１１から蓄電池１２への給電経路にスイッチ２１が設けられており、オルタネータ１１から蓄電池１３及び負荷１４への給電経路にスイッチ２２が設けられている。また、蓄電池１２及びスイッチ２１間の接続ノードと負荷１４との間にＤＣＤＣコンバータ２３が設けられている。
スイッチ２１，２２夫々は第１及び第２スイッチとして機能する。
【００４４】
スイッチ２１，２２夫々は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）若しくはバイポーラトランジスタ等の半導体スイッチ、又は、リレー接点等であり、制御部２４によってオン／オフされる。
【００４５】
ＤＣＤＣコンバータ２３は、図示しない複数のスイッチ及びコイル等を備える。ＤＣＤＣコンバータ２３は、制御部２４が複数のスイッチ夫々のオン／オフを各別に繰り返すことよって作動し、オルタネータ１１又は蓄電池１３の出力電圧の昇圧又は降圧を行い、該出力電圧を変圧する。ＤＣＤＣコンバータ２３は、変圧した電圧を、端子Ｔ３を介して負荷１４に印加する。
ＤＣＤＣコンバータ２３は変圧回路として機能する。
【００４６】
また、ＤＣＤＣコンバータ２３は、制御部２４が複数のスイッチ夫々のオン／オフ状態を所定状態、例えば複数のスイッチ全てがオフである状態に維持することによって、変圧を停止させることが可能である。ＤＣＤＣコンバータ２３が停止した場合、端子Ｔ２，Ｔ３間は開放されている。
【００４７】
制御部２４は外部から車速情報及び充電情報を所定時間ごとに取得する。制御部２４は、車速情報を、例えば、エンジンを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）から取得し、充電情報を、例えば、蓄電池１２，１３の充電状態を監視するＥＣＵから取得する。
制御部２４は取得手段として機能する。
【００４８】
制御部２４は、外部から取得した車速情報が示す速度に基づいて、車両が減速しているか否かを判定する。具体的には、制御部２４は、車速情報が示す速度が経時的に低下している場合に車両が減速していると判定し、車速情報が示す速度が経時的に一定である又は上昇している場合に車両は減速していないと判定する。
【００４９】
制御部２４は、車両が減速しているか否かの判定結果に基づいて、オルタネータ１１が回生電力を発生しているか否かを判定する。制御部２４は、車両が減速していると判定した場合、オルタネータ１１が回生電力を発生していると判定し、車両が減速していないと判定した場合、オルタネータ１１が回生電力を発生していないと判定する。
制御部２４は判定手段としても機能する。
【００５０】
制御部２４は、外部から取得した充電情報が示す蓄電池１２，１３夫々のＳＯＣと、オルタネータ１１が回生電力を発生しているか否かの判定結果とに応じて、スイッチ２１，２２夫々のオン／オフ、及び、ＤＣＤＣコンバータ２３の作動／停止を制御する。
制御部２４は制御手段としても機能する。
【００５１】
制御部２４は、前述したように、ＤＣＤＣコンバータ２３が有する複数のスイッチ夫々のオン／オフを繰り返すことによって、ＤＣＤＣコンバータ２３を作動させ、ＤＣＤＣコンバータ２３が有する複数のスイッチを所定状態に維持することによってＤＣＤＣコンバータ２３を停止させる。
更に、制御部２４は、作動指示をオルタネータ１１に出力することによってオルタネータ１１を駆動し、電圧指示をオルタネータ１１に出力することによってオルタネータ１１の出力電圧を制御する。
【００５２】
図２は、回生電力が発生していると判定した場合に制御部２４が行う制御を説明するための図表である。図２には、蓄電池１２のＳＯＣが第１基準値以上であるか否かと、蓄電池１３のＳＯＣが第２基準値以上であるか否かとに応じて、制御部２４が制御するスイッチ２１，２２夫々のオン／オフ、及び、ＤＣＤＣコンバータ２３の作動／停止が示されている。
【００５３】
制御部２４は、オルタネータ１１が回生電力を発生していると判定した場合において、充電情報が示す蓄電池１２のＳＯＣが第１基準値未満であり、充電情報が示す蓄電池１３のＳＯＣが第２基準値未満であるとき、スイッチ２１，２２を共にオンにし、ＤＣＤＣコンバータ２３を停止させる。
【００５４】
図３は制御部２４の制御を説明するためのブロック図である。オルタネータ１１が回生電力を発生している場合において、スイッチ２１，２２が共にオンであってＤＣＤＣコンバータ２３が停止しているとき、オルタネータ１１が発生した回生電力は、図３の矢印で示すように、スイッチ２１を介して蓄電池１２に供給され、スイッチ２２を介して蓄電池１３及び負荷１４に供給される。制御部２４は、電圧指示を出力することによって、オルタネータ１１の出力電圧を一定の第１電圧に制御し、蓄電池１２，１３夫々の正極端子及び負荷１４の一端夫々には第１電圧が印加される。
【００５５】
ＳＯＣが第１基準値未満であって残容量が少ない蓄電池１２に、オルタネータ１１が発生した回生電力がスイッチ２１を介して供給される。同様に、ＳＯＣが第２基準値未満であって残容量が少ない蓄電池１３にも、オルタネータ１１が発生した回生電力がスイッチ２２を介して供給される。これにより、蓄電池１２，１３夫々は充電される。
【００５６】
制御部２４は、オルタネータ１１が回生電力を発生していると判定した場合において、充電情報が示す蓄電池１２のＳＯＣが第１基準値未満であり、充電情報が示す蓄電池１３のＳＯＣが第２基準値以上であるとき、図２に示すように、スイッチ２１，２２夫々をオン及びオフにし、ＤＣＤＣコンバータ２３を作動させる。
【００５７】
図４は制御部２４の制御を説明するための他のブロック図である。オルタネータ１１が回生電力を発生している場合において、スイッチ２１，２２夫々がオン及びオフであってＤＣＤＣコンバータ２３が作動しているとき、オルタネータ１１が発生した回生電力は、図４の矢印で示すように、スイッチ２１を介して蓄電池１２へ供給され、残容量が少ない蓄電池１２は充電される。このとき、制御部２４は、電圧指示を出力することによって、オルタネータ１１の出力電圧を一定の第２電圧に制御し、蓄電池１２の正極端子には第２電圧が印加される。
【００５８】
ＤＣＤＣコンバータ２３は、オルタネータ１１の出力電圧、即ち、第２電圧を変圧し、変圧した電圧を負荷１４に印加する。これにより、負荷１４は給電される。ここで、制御部２４は、ＤＣＤＣコンバータ２３においてオン／オフを繰り返す複数のスイッチ夫々のデューティを調整することによって、ＤＣＤＣコンバータ２３の昇圧幅又は降圧幅を調整する。制御部２４は、ＤＣＤＣコンバータ２３が変圧した電圧を、例えば、蓄電池１３の出力電圧に略一致させることによって、蓄電池１３を給電することなく負荷１４を給電する。これにより、蓄電池１３は、残容量が多い状態に維持される。
【００５９】
給電制御装置１６において、端子Ｔ２，Ｔ３間にＤＣＤＣコンバータ２３が設けられ、蓄電池１２，１３夫々を個別に充電することが可能であるため、第２電圧を第１電圧よりも高い電圧に設定することが可能である。従って、蓄電池１２，１３を異なる充電電圧で充電することができる。より詳細には、蓄電池１３を第１電圧で充電し、蓄電池１２を第１電圧よりも高い第２電圧で充電することができる。このため、例えば、蓄電池１２を開放電圧が１２Ｖとなるまで充電し、蓄電池１３を開放電圧が４８Ｖとなるまで充電することが可能である。
【００６０】
従って、電源システム１が給電制御装置１６を備えることによって、蓄電池１２，１３夫々を個別に充電することが可能となるので、蓄電池１２，１３夫々について、一方の蓄電池の充電量が他方の蓄電池に充電量に制限されることはない。
このため、電源システム１では、負荷１４の他に、作動する電圧が負荷１４と異なる負荷を駆動することが可能となる。例えば、蓄電池１２，１３夫々の出力電圧が４８Ｖ及び１２Ｖである場合、１２Ｖで作動する負荷１４の他に、４８Ｖで作動する負荷を電源システム１に設けることができる。この場合、４８Ｖで作動する負荷ついて、一端を蓄電池１２の正極端子に接続し、他端を接地する。これにより、スイッチ２１，２２が共にオンである場合を除く他の場合において、この負荷を駆動することができる。
【００６１】
また、電源システム１は、給電制御装置１６を備え、異なる充電電圧で蓄電池１２，１３を各別に充電することができるため、蓄電池１２からオルタネータ１１に、負荷１４の作動電圧よりも高い出力電圧を印加してエンジンの駆動を助けるトルクアシスト機能を備えることも可能である。
【００６２】
制御部２４は、オルタネータ１１が回生電力を発生していると判定した場合において、充電情報が示す蓄電池１２のＳＯＣが第１基準値以上であり、充電情報が示す蓄電池１３のＳＯＣが第２基準値未満であるとき、図２に示すように、スイッチ２１，２２をオフ及びオンにし、ＤＣＤＣコンバータ２３を停止させる。
【００６３】
図５は制御部２４の制御を説明するための更に他のブロック図である。オルタネータ１１が回生電力を発生している場合において、スイッチ２１，２２夫々がオフ及びオンであってＤＣＤＣコンバータ２３が停止しているとき、オルタネータ１１が発生した回生電力は、図５の矢印で示すように、スイッチ２２を介して蓄電池１３及び負荷１４へ供給され、残容量が少ない蓄電池１３は充電される。このとき、制御部２４は、電圧指示を出力することによって、オルタネータ１１の出力電圧を第１電圧に制御し、蓄電池１３の正極端子には第１電圧が印加される。また、スイッチ２１はオフであり、ＤＣＤＣコンバータ２３は停止しているため、蓄電池１２，１３間に電流が流れることはなく、蓄電池１２は、残容量が多い状態に維持される。
【００６４】
制御部２４は、オルタネータ１１が回生電力を発生していると判定した場合において、充電情報が示す蓄電池１２のＳＯＣが第１基準値以上であり、充電情報が示す蓄電池１３のＳＯＣが第２基準値以上であるとき、図２に示すように、スイッチ２１，２２を共にオフにし、ＤＣＤＣコンバータ２３を作動させる。
【００６５】
オルタネータ１１が回生電力を発生している場合において、図１に示すように、スイッチ２１，２２が共にオフであって、ＤＣＤＣコンバータ２３が作動しているとき、ＤＣＤＣコンバータ２３は、蓄電池１２の出力電圧を変圧し、変圧した電圧を負荷１４に印加する。これにより、負荷１４は給電される。ここで、制御部２４は、ＤＣＤＣコンバータ２３が変圧した電圧を、例えば、蓄電池１３の出力電圧に略一致させることによって、蓄電池１３を充電することなく負荷１４に給電する。オルタネータ１１が発生した回生電力は、残容量が多い蓄電池１２，１３と負荷１４とに供給されることはない。
【００６６】
図６は、回生電力が発生していないと判定した場合に制御部２４が行う制御を説明するための図表である。図６には、図２と同様に、蓄電池１２のＳＯＣが第１基準値以上であるか否かと、蓄電池１３のＳＯＣが第２基準値以上であるか否かとに応じて、制御部２４が制御するスイッチ２１，２２夫々のオン／オフ、及び、ＤＣＤＣコンバータ２３の作動／停止が示されている。
【００６７】
制御部２４は、オルタネータ１１が回生電力を発生していないと判定した場合において、充電情報が示す蓄電池１２のＳＯＣが第１基準値未満であり、充電情報が示す蓄電池１３のＳＯＣが第２基準値未満であるとき、スイッチ２１，２２を共にオンにし、ＤＣＤＣコンバータ２３を停止させる。このとき、制御部２４は、更に、作動指示を出力することによってオルタネータ１１を駆動し、オルタネータ１１はエンジンに連動して発電する。
制御部２４は駆動手段としても機能する。
【００６８】
オルタネータ１１が回生電力を発生していない場合において、スイッチ２１，２２が共にオンであって、ＤＣＤＣコンバータ２３が停止し、オルタネータ１１がエンジンと連動して発電しているとき、オルタネータ１１が発生した電力は、図３に示すように、スイッチ２１を介して蓄電池１２に供給され、スイッチ２２を介して蓄電池１３及び負荷１４に供給される。制御部２４は、電圧指示を出力することによって、オルタネータ１１の出力電圧を第１電圧に制御し、蓄電池１２，１３夫々の正極端子及び負荷１４の一端には第１電圧が印加される。
【００６９】
ＳＯＣが第１基準値未満であって残容量が少ない蓄電池１２に、オルタネータ１１がエンジンと連動して発生した電力がスイッチ２１を介して供給される。同様に、ＳＯＣが第２基準値未満であって残容量が少ない蓄電池１３にも、オルタネータ１１がエンジンと連動して発生した電力がスイッチ２２を介して供給される。これにより、蓄電池１２，１３夫々は充電される。
【００７０】
制御部２４は、オルタネータ１１が回生電力を発生していないと判定した場合において、充電情報が示す蓄電池１２のＳＯＣが第１基準値未満であり、充電情報が示す蓄電池１３のＳＯＣが第２基準値以上であるとき、図６に示すように、スイッチ２１，２２を共にオフにし、ＤＣＤＣコンバータ２３を停止させる。
【００７１】
オルタネータ１１が回生電力を発生していない場合において、図１に示すように、スイッチ２１，２２が共にオフであって、ＤＣＤＣコンバータ２３が停止しているとき、残容量が多い蓄電池１３から負荷１４へ給電される。残容量が少ない蓄電池１２は給電を行わないため、蓄電池１２の残容量は維持される。
【００７２】
制御部２４は、オルタネータ１１が回生電力を発生していないと判定した場合において、充電情報が示す蓄電池１２のＳＯＣが第１基準値以上であるとき、図６に示すように、充電情報が示す蓄電池１３のＳＯＣが第２基準値以上であるか否かに無関係に、スイッチ２１，２２を共にオフにし、ＤＣＤＣコンバータ２３を作動させる。
【００７３】
オルタネータ１１が回生電力を発生していない場合において、図１に示すように、スイッチ２１，２２が共にオフであって、ＤＣＤＣコンバータ２３が作動しているとき、ＤＣＤＣコンバータ２３は、残容量が多い蓄電池１２の出力電圧を変圧し、変圧した電圧を負荷１４に印加する。これにより、負荷１４は給電される。ここで、制御部２４は、ＤＣＤＣコンバータ２３が変圧した電圧を、例えば、蓄電池１３の出力電圧に略一致させることによって、蓄電池１３を充電することなく負荷１４に給電する。蓄電池１３は給電を行わないため、蓄電池１３の残容量は維持される。
【００７４】
以上のように、給電制御装置１６では、制御部２４は、充電情報が示す蓄電池１２，１３夫々のＳＯＣと、オルタネータ１１が回生電力を発生しているか否かの判定結果とに応じて、スイッチ２１，２２夫々のオン／オフとＤＣＤＣコンバータ２３の作動／停止とを制御する。このため、蓄電池１２，１３夫々を、異なる充電電圧で効率的に充電することができ、蓄電池１２，１３夫々が蓄えた電力を効率的に消費することができる。
【００７５】
また、端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３夫々は、前述したように、オルタネータ１１及び蓄電池１２，１３の正極端子に着脱可能に接続されているので、給電制御装置１６を電源システム１から取外すことが可能である。給電制御装置１６を取外した後、オルタネータ１１及び蓄電池１３夫々の正極端子を接続し、オルタネータ１１を常にエンジンに連動して発電させることによって、電源システム１を回生電力が発生しない従来の車両の電源システムに容易に変更することが可能となる。また、回生電力が発生しない従来の電源システムに給電制御装置１６を取付けることによって、従来の電源システムを電源システム１に容易に変更することが可能となる。
【００７６】
（変形例）
図７は変形例に係る電源システムの構成を示すブロック図である。この電源システム３は、車両に好適に搭載され、電源システム１と同様に、オルタネータ１１、蓄電池１３、負荷１４及びスタータ１５を備える。変形例における電源システム３は、更に、電源システム１における給電制御装置１６の代わりに給電制御装置３０を備える。
【００７７】
変形例における電源システム３は、電源システム１と比較して、給電制御装置３０が、スイッチ２１，２２、ＤＣＤＣコンバータ２３及び制御部２４に加えて蓄電池１２を有し、蓄電池１２の負極端子が端子Ｔ２を介して接地している点が異なる。
【００７８】
変形例における電源システム３において、オルタネータ１１、蓄電池１２，１３、負荷１４、スタータ１５、スイッチ２１，２２、ＤＣＤＣコンバータ２３及び制御部２４夫々は、電源システム１中の対応する構成部と同様に接続され、電源システム１中の対応する構成部と同様に作用する。また、端子Ｔ１，Ｔ３夫々は、オルタネータ１１及び蓄電池１３と着脱可能に接続されている。
【００７９】
従って、給電制御装置３０は、給電制御装置１６と同様に作用し、給電制御装置１６と同様の効果を奏する。
また、給電制御装置３０を電源システム３から取外した場合、給電制御装置１６を電源システム１から取外す場合とは異なり、蓄電池１２も同時に取外すことができる。
【００８０】
なお、実施の形態及び変形例において、制御部２４は、オルタネータ１１が回生電力を発生しているか否かを判定する構成は、外部から取得する車速情報が示す車両の速度に基づいて判定する構成に限定されない。例えば、オルタネータ１１がエンジンと連動して発電した場合と、オルタネータ１１が回生電力を発生させる場合とにおいて、オルタネータ１１の出力電圧が異なるときには、制御部２４は、端子Ｔ１の電圧に基づいて、オルタネータ１１が回生電力を発生しているか否かを判定してもよい。
【００８１】
また、制御部２４が充電情報を取得する構成は、外部から取得する構成に限定されず、制御部２４は、例えば、蓄電池１２，１３夫々の開放電圧を検出し、検出した開放電圧に基づいて充電情報を取得してもよい。更に、制御部２４は、蓄電池１２のＳＯＣを示す１つの充電情報と、蓄電池１３のＳＯＣを示すもう１つの充電情報とを各別に取得してもよい。
【００８２】
開示された実施の形態及び変形例は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８３】
１１  オルタネータ（発電機）
１２  蓄電池（第１蓄電池）
１３  蓄電池（第２蓄電池）
１４  負荷
１６，３０  給電制御装置
２１  スイッチ（第１スイッチ）
２２  スイッチ（第２スイッチ）
２３  ＤＣＤＣコンバータ（変圧回路）
２４  制御部（取得手段、制御手段、判定手段、駆動手段）
【図１】
2015002636.tif 000003
【図２】
2015002636.tif 000004
【図３】
2015002636.tif 000005
【図４】
2015002636.tif 000006
【図５】
2015002636.tif 000007
【図６】
2015002636.tif 000008
【図７】
2015002636.tif 000009