(57)【要約】太陽電池式ハイブリッドパワーシステムは、太陽光電荷収集器と、前記太陽光電荷収集器からの電荷を受けてそれを蓄積するように構成された、少なくとも第１の電荷蓄積器を有する電荷蓄積システムと、を備える。前記電荷蓄積システムは、少なくとも第２の電荷蓄積器に対して選択的に接続されるパワーエレクトロニクス回路をさらに有し、前記パワーエレクトロニクス回路は、前記蓄積された電荷を、所定の電圧レベルで、少なくとも前記第２の電荷蓄積器に送るように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光電荷を収集するように構成された太陽光電荷収集器、及び、
前記太陽光電荷収集器からの電荷を受けてそれを蓄積するように構成された、少なくとも第１の電荷蓄積器を有する電荷蓄積システム、を備え、  
前記電荷蓄積システムは、少なくとも第２の電荷蓄積器に対して選択的に接続されるパワーエレクトロニクス回路をさらに有し、
前記パワーエレクトロニクス回路は、前記蓄積された電荷を、所定の電圧レベルで、前記少なくとも第２の電荷蓄積器に送るように構成されている太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項２】
前記パワーエレクトロニクス回路はさらに、少なくとも１の電力システムに対して、所定の電圧レベルで電力を供給するように、当該少なくとも１の電力システムに選択的に接続可能に構成されている請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１の電力システムは、冷却システム、換気システム、加熱システム、デフロストシステム及び補助電源システムからなるグループから選択される請求項２に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項４】
前記パワーエレクトロニクス回路は、電圧コンバータを有している請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項５】
前記太陽光電荷収集器は、前記パワーエレクトロニクス回路を介して、前記少なくとも第１の電荷蓄積器に選択的に接続可能である請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項６】
前記少なくとも第１の電荷蓄積器は、当該第１の電荷蓄積器において予め設定された充電レベルの電荷が蓄積されるように、第１の所定電圧レベルで、前記太陽光電荷収集器から電荷を受け取るように構成されている請求項５に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項７】
前記少なくとも第１の電荷蓄積器は、当該少なくとも第１の電荷蓄積器が第１の所定充電レベルを蓄積しているとの判定に基づいて、前記蓄積している電荷を移送するように構成されている請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項８】
前記少なくとも第２の電荷蓄積器は、当該少なくとも第２の電荷蓄積器が第２の所定充電レベルに充電されたと判定されるまで、前記蓄積されている電荷を受け取るように構成されている請求項７に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項９】
前記パワーエレクトロニクス回路に接続されるプログラマブルコントローラをさらに備え、
前記プログラマブルコントローラは、出力電圧を所定の電圧レベルにするように、前記パワーエレクトロニクス回路を制御するよう構成されている請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項１０】
前記パワーエレクトロニクス回路は、前記少なくとも第１の電荷蓄積器の出力を、前記少なくとも第２の電荷蓄積器及び前記少なくとも１の電力システムのうちの一つの入力に、選択的に接続するように構成された回路切換手段を有している請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項１１】
前記パワーエレクトロニクス回路は、前記少なくとも第１の電荷蓄積器の出力を、蓄積されている電荷が移動するように、前記少なくとも第２の電荷蓄積器の入力に選択的に接続するよう構成された操作者操作手段をさらに有している請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも第１の電荷蓄積器と、前記少なくとも第２の電荷蓄積器とはそれぞれ、前記少なくとも第１及び第２の電荷蓄積器の充電状態を検出するＳＯＣセンサを有している請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項１３】
前記各ＳＯＣセンサは、プログラマブルコントローラに接続されている請求項１２に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも第１の電荷蓄積器及び前記少なくとも第２の電荷蓄積器は、バッテリ及びキャパシタからなるグループから選択される請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項１５】
前記少なくとも第１の電荷蓄積器及び前記少なくとも第２の電荷蓄積器のうちの少なくとも一つは、直流バッテリを含む請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項１６】
前記第１の電荷蓄積器は、前記第２の電荷蓄積器よりも低い直流電圧で動作する請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項１７】
前記第２の電荷蓄積器は、約ＤＣ２００ボルトから約ＤＣ４００ボルトの範囲の作動電圧を有する請求項１に記載の太陽電池式ハイブリッドパワーシステム。
【請求項１８】
太陽光電荷を収集する工程、
第１の電荷収集器に第１の所定充電レベルの電荷が蓄積されるように、前記太陽光電荷を、所定の電圧レベルで前記第１の電荷収集器に供給する工程、及び、
前記第１の電荷蓄積器に前記第１の所定の充電レベルの電荷が蓄積されているとの判定に基づいて、前記第１の電荷蓄積器から第２の電荷蓄積器に、電荷を選択的に供給する工程を含む、太陽電池式ハイブリッドパワーシステムを動作させる方法。
【請求項１９】
前記第１の電荷蓄積器から複数の補助電力システムの一つに電力を選択的に供給することによって、当該複数の電力システムの一つを選択的に動作させる工程をさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の電力システムは、冷却システム、換気システム、加熱システム、デフロストシステム及び補助電源システムからなるグループから選択される請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記選択的な電荷の供給及び選択的な電力の供給は、決定ロジックに基づく優先度に従い、プログラマブルコントローラによって決定される請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くはハイブリッド車両に関し、特に高電圧（ＨＶ）駆動用バッテリを含んでいるハイブリッド車両の電荷蓄積システムを充電する充電システム及び方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
複数の動力エネルギ源を使用しているハイブリッドパワーシステムは、動力源からシステム負荷への動力の供給を調整するために、システム構成要素の慎重な制御を必要とする。特にハイブリッド動力車両では、こうしたシステム負荷は、その大きさが大きく変動し得ると共に、その変動は、予想し得ないタイミングで発生し得る。車両への電力供給のエネルギ源として燃料電池及びバッテリパックを使用しているハイブリッドシステムは、様々な状況下（例えば長期間使わなかった後でもハイブリッド車両を始動させるために利用可能な十分な電力を有するということを含む）、また電気駆動のみの作動モードの最中でも、十分に蓄積された電力を利用可能であることを保証するために、厳密に制御されなければならない。
【０００３】
ハイブリッド車両の駆動用バッテリパックに十分な電力が存在していることを保証するため、そして、バッテリの適切な充電及び放電を維持するために、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）がモニタされると共に、ＳＯＣが、許容範囲内又は「ウインドウ」内となるように、充電及び放電が制御される。ＳＯＣが低いときに、燃料電池は、ＳＯＣを所望のウインドウ内に維持するために、バッテリを充電するための電力を生成する場合がある。
【０００４】
通常、ハイブリッド車両では、バッテリのような補助電荷蓄積装置がエンジンの始動に用いられる一方、ＨＶ駆動用バッテリのような、それとは別の電荷蓄積装置が単独で、又は、内燃機関と組み合わされて、車両の動力供給に用いられる。ＨＶ駆動用バッテリは、長期間不使用のときや、ＨＶ駆動用バッテリのみが車両を駆動している電気走行の最中、また、ＨＶ駆動用バッテリが繰り返し用いられるような車両の停止及び始動を繰り返す間に、部分的に放電し得る。その結果、車両の性能が低下する場合がある。
【０００５】
従来技術においては、車載の車両バッテリを再充電するために、太陽電池システムが、プラグインシステムと共に、提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１では、太陽電池により構成された再充電可能な補助バッテリが、再充電電流制御手段を利用しながら、車両バッテリの充電に用いられる。その充電システムは、長期間の不使用時や、車両の停止動作が繰り返し要求されたときに、バッテリの放電を回避するために用いられる。
【０００７】
特許文献２には、第２のバッテリが第２の電源としてのソーラーセルによって充電される、デュアルバッテリシステムが開示されている。第２のバッテリは、車両の始動性を高めるために、（例えば、始動装置のための）モータの始動に用いられる。
【０００８】
特許文献３では、車両バッテリから独立した太陽電池が、車両バッテリの再充電に利用されるＡＣ（交流）発電機の出力を増加させるために用いられる。
【０００９】
特許文献４では、１１０Ｖの２個口コンセント（デュプレックスアウトレット）のような、補足的な家庭用交流電源が、補助バッテリの再充電を可能にするために、コンバータと共に用いられている。充電電流は、エンジンバッテリが消耗しすぎて、車両のエンジンが始動できないというリスクを低下させるために、補助バッテリからエンジンバッテリへと一方向に流れる。
【００１０】
特許文献５及び６では、デュアルバッテリシステムを含む車両が開示されており、このシステムでは、車両が不使用の期間、又は、始動用バッテリに追加の充電が必要なときには、その始動用バッテリを低速充電するように、予備バッテリが、充電管理装置と共に用いられる。予備バッテリは、車両のオルタネータによって充電される。
【００１１】
その他の従来技術では、太陽光エネルギ、又は、家庭用交流電源によって、主要な車両バッテリを再充電しようとするのが、一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第４３２７３１６号明細書
【特許文献２】米国特許第４５６４７９９号明細書
【特許文献３】米国特許第４５８１５７２号明細書
【特許文献４】米国特許第５１６２７２０号明細書
【特許文献５】米国特許第６２２２３４１号明細書
【特許文献６】米国特許第６４５２３６１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
高電圧（ＨＶ）駆動用バッテリのような、ハイブリッド車両の電荷蓄積器の消耗の問題を解決するために、例えば、車両を長期間不使用の間に、又は、ハイブリッド車両の電気駆動のみ走行モードの間に発生するＨＶ駆動用バッテリの望ましくない消耗を回避するためのシステム及び方法を提供することは有利である。
【００１４】
従って、本発明の目的は、例えば、車両を長期間不使用の間に、又は、ハイブリッド車両の電気駆動のみの走行モードの間に発生する、ＨＶ駆動用バッテリのような電荷蓄積器の、望ましくない消耗を回避するシステム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一側面によれば、方法及びシステムは、太陽エネルギにより充電され得る補助低電圧（ＬＶ）バッテリのような第１の電荷蓄積器を備えている。ここで、太陽光電荷は、使用可能な充電レベル、例えばＬＶバッテリに蓄積された電荷レベルが、車両の始動及び車両の走行用電気モータの駆動に用いられ得る高電圧（ＨＶ）駆動用バッテリのような、第２の電荷蓄積器に電荷を移動する上で十分な充電レベルとなるまで、補助バッテリに蓄積される。さらに、補助バッテリに蓄積された太陽光電荷はまた、補助車両システムに電力を供給するために用いることができ、また、車両とは別の装置を駆動又は充電するための補助電源として用いることができる。
【００１６】
本発明の重要な特徴として、補助低電圧（ＬＶ）バッテリ（電荷蓄積器）に蓄積された太陽光電荷を、効果的にかつ迅速に高電圧（ＨＶ）バッテリ（電荷蓄積器）に移動するために、ＬＶバッテリからＨＶ駆動用バッテリに電荷を供給するようにしてもよい。
【００１７】
本発明の他の特徴として、太陽光電荷が蓄積されたＬＶバッテリは、様々な目的のための補助車両電力システムに対して、所定電圧（例えばＬＶバッテリの作動電圧又は別の電圧）で電力を供給するように、選択的に接続され得る。前記の目的には、例えばフロントガラスや太陽電池パネルのデフロストのための抵抗加熱器や、シートやハンドルのヒータを含む車室を温めるための抵抗加熱器に電力を供給したり、排気ファン、冷却ファン又は車室内空調機のような冷却システムに電力を供給したり、例えば携帯電話や携帯オーディオシステム等の、車両から独立した装置の再充電や駆動に電力を供給したりすることが含まれる。
【００１８】
本発明の別の側面において、電力（電荷）は太陽光収集手段によって集められ、収集された電荷は、使用可能なレベルにまで太陽光電荷を蓄積するために、電圧コンバータを含むパワーエレクトロニクス回路を通じて、ＬＶバッテリに移動される。これによって、車両の高電圧（ＨＶ）バッテリを再充電するか、又は、補助電力システムを駆動するために、ＬＶバッテリから電力を供給することができる。また、バッテリを再充電すべきか否か、又は、補助電力システムを駆動すべきか否かの決定は、検出された車両状態、及び／又は、検出されたバッテリ充電レベルの状態に応じて、プログラマブルコントローラにより、行われる。
【００１９】
これらの、またその他の実施態様、形態及び本発明の特徴は、添付の図に関連してさらに後述する、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明から、より良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両のハイブリッドパワーシステムの一部のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係り、車両のハイブリッドパワーシステムにおける電力制御のための例示的な電圧出力決定ロジックを示す、コントローラ動作用の例示的プログラミングロジックである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、ハイブリッド動力車両内の電力回路の一部のブロック図を示している。ハイブリッド動力車両は、（ＨＶ）バッテリ１２Ａのような高圧電荷蓄積器を含む、あらゆる複合型動力車両とすることができる。ＨＶバッテリ１２Ａは、ハイブリッド車両の電気駆動モータ（トラクションモータ）に電力を供給するために利用することができると共に、エンジン（例えば内燃機関又はディーゼルエンジン）を始動するための電力を供給するために利用することが可能である。例えば、高電圧（ＨＶ）バッテリ１２Ａは、約ＤＣ２００〜約ＤＣ４００ボルトの範囲において作動し得る。公知のキャパシタ及びウルトラキャパシタを含む、他の電荷蓄積器が、本発明による高電圧（ＨＶ）バッテリ、又は、低電圧（ＬＶ）バッテリの代わりに用いることができることは言うまでもない。
【００２２】
ハイブリッド車両は、太陽光収集手段１４を含んでいる。太陽光収集手段１４のソーラーパネルは、どのような形態で車両に取付及び配置されていてもよい。また、太陽光収集手段は、例えば車体やフロントガラスのような、車体の外表面に組み込まれていてもよい。例えば、収集手段（ソーラーパネル）１４は、太陽光エネルギが照射されることで電荷を収集し、電荷は、従来型の配線手段によって、電力伝送電子回路に移される。ここで、電力伝送電子回路は、プログラム可能な充電コントローラ１６Ｂに、（例えば配線接続２１Ｄにより）接続、又は、そこに組み込まれ得る電力／電圧コンバータ１６Ａを含む。電力／電圧コンバータ１６Ａは、例えば入力端子１８Ａ及び１８Ｂ（正及び負の端子）を通じて、ソーラーパネルから入力電圧を受け入れる。電力／電圧コンバータ１６Ａはさらに、充電コントローラ（１６Ｂ）に接続される。
【００２３】
電力／電圧コンバータ１６Ａは、例えば、予め設定された電圧に従って、出力端子２０Ａ及び２０Ｂを通じて電圧を出力する。そこにおいて、電圧出力（例えば正電圧）の端子（例えば２０Ａ）のうちの一つは、選択入力（例えば、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）に接続される。これらの選択入力には、電力／電圧コンバータに対して平行に配線された、補助電力回路（例えばＣ、Ｄ、Ｅ）又はＨＶバッテリ（Ａ）が含まれる。電力伝送電子回路に含まれる電気回路切換手段２２は、（例えば配線接続２１ｃにより）充電コントローラ１６Ｂに接続されると共に、例えばＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの入力端子のうちの一つを、電圧出力端子（例えば２０Ａ）に選択的に接続することに用いられる。回路切換手段２２は、充電コントローラ１６Ｂによって制御される多重化スイッチングが可能な、従来型のリレー切換装置であってもよい。例えば、切換手段２２は、電圧コンバータの出力端子（例えば２０Ａ）を、ＬＶバッテリ１２Ｂの入力端子（端子Ｂ）に接続することができる。ここで電力／電圧コンバータに対する電源は、太陽光収集手段１４である。加えて、切換手段は、端子Ｆを端子Ｂに接続することで、ＬＶバッテリ１２Ｂの出力端子としての端子Ｂを、電力／電圧コンバータ１６Ａの入力端子（例えば２０Ｃ）に接続してもよい。ここで、切換手段２２は、電力／電圧コンバータ２０Ａの出力端子をさらに、ＨＶバッテリ１２Ａの入力端子、又は、補助電力システム１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ（つまり端子Ｃ、Ｄ、Ｅ）の入力端子のうちの一つに接続する。電力／電圧コンバータ１６Ａは、ＨＶバッテリ１２Ａの所定の電圧入力に、又は、補助電力システムのうちの一つの入力に適合するように、ＬＶバッテリ１２Ｂの出力電圧を制御するよう動作し得ることは言うまでもない。
【００２４】
その他の電圧出力端子（例えば２０Ｂ）は、ハイブリッド車両電気システムと関連した、ＨＶバッテリ、ＬＶバッテリ及び補助電力回路と同様に、アース電位２４に接続されている。切換手段２２により、入力端子（Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）のうちの一つを選択して、出力電圧（例えば２０Ａ）に接続することによって、ＬＶバッテリ１２Ｂは、複数の補助電力回路、例えば１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、及び、ＨＶバッテリ１２Ａのうちの一つに、所定電圧の電力を、電力／電圧コンバータ１６Ａを通じて供給し得るようになる。加えて、ＬＶバッテリ１２Ｂ又はＨＶバッテリ１２Ａには、電力／電圧コンバータ１６Ａからの電圧によって電力が供給される。ここで、電力／電圧コンバータ１６Ａの電源は、ソーラーパネル１４又はその他のプラグイン電源（不図示）である。
【００２５】
好ましい形態として、回路切換手段２２が、複数の補助電力回路、例えば１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ（端子Ｃ、Ｄ、Ｅ）、及び、ＨＶバッテリ１２Ａ（端子Ａ）のうちの一つに接続されるときには、電力／電圧コンバータ１６Ａからの電力は、（端子Ｂと端子Ｆとを互いに接続することによって）ＬＶバッテリ１２Ｂからの所定の作動電圧で供給されることが好ましい。電力／電圧コンバータの出力端子２０Ａが、（端子Ｆが開いて、端子Ｂを通ることで）ＬＶバッテリの入力端子に接続されているときには、電力／電圧コンバータの電源は、太陽光収集手段、例えばソーラーパネル１４であり、太陽光電荷はＬＶバッテリ１２Ｂに移送されて、そこに蓄積される。
【００２６】
電力／電圧コンバータ１６Ａは、電源（例えばＬＶバッテリや太陽光電荷収集器）から供給された電力を、システム負荷の要求、例えばＨＶバッテリ、冷却装置、抵抗加熱装置、補助電力の要求に適合するように電圧を変換可能な、従来型の、双方向性を有する装置とすればよい。具体的には、電力／電圧コンバータ１６Ａは、電力源（例えばＬＶバッテリや太陽光電荷収集器の出力）によって供給される電圧及び電流を、システム負荷の要求電圧に適合するレベルに変換する。加えて、電力／電圧コンバータは、電力／電圧コンバータの出力端子がＬＶバッテリの入力端子に接続されたときには、太陽光収集手段によって収集された電荷を、ＬＶバッテリの充電に適した出力電圧に変換する。
【００２７】
例えば、ＨＶバッテリ１２Ａは、ＨＶバッテリの充電状態（ＳＯＣ）値を充電コントローラ１６Ｂに逐次提供するために、（例えば配線接続２１Ａによって）充電コントローラ１６Ｂに接続された従来型の、ＳＯＣセンサ２２Ａを備えていることが好ましい。バッテリに蓄積されている電力の相対量は、「充電状態（ＳＯＣ）」と呼ばれる。つまり、バッテリパックの総アンペア時容量のパーセンテージとして表される、蓄積エネルギ量である。効率的な充電及び放電を行うために、バッテリ（又は他の電荷蓄積器）は、ＳＯＣウインドウとして公知の、ある充電範囲内に維持され得る。ＳＯＣウインドウは、バッテリが利用される電力システムの要求電力に見合う適切なウインドウである。
【００２８】
ＨＶバッテリ１２Ａが、満充電よりも低い（例えば５５〜６０％）又は予めプログラムされた充電レベル（ＳＯＣウインドウ以下）である、と充電コントローラが判定したときには、充電コントローラ１６Ａは、例えば、回路切換手段２２によって電圧出力２０Ａを、ＨＶバッテリの入力端子Ａに接続すると共に、出力電圧を、ＨＶバッテリの電圧に対応する最適な充電電圧、例えば約ＤＣ２００〜ＤＣ４００ボルトに設定することで、ＬＶバッテリから供給される電力により、ＨＶバッテリを再充電するよう、予めプログラムされていてもよい。
【００２９】
ＨＶバッテリからの電力要求が無く（ＳＯＣが満充電であるとき、又は、予めプログラムされた充電レベルを超えているとき）、補助電力回路、例えば冷却回路（例えばファン）１２Ｃ、ヒータ回路１２Ｄ、又は補助充電回路１２Ｅからの電力要求が無いときには、回路切換手段２２は、電力／電圧コンバータの出力端子２０Ａが、端子Ｂを通じてＬＶバッテリ１２Ｂに接続されるように保持すると共に、電源を、太陽光収集手段、例えばソーラーパネル１４にする。ここで、ＬＶバッテリ１２Ｂは、使用可能な電圧レベルまで太陽光電荷を収集する。使用可能な電圧レベルとは、例えば回路切換手段２２が端子ＡをＨＶバッテリの入力に接続することで、電力／電圧コンバータ１６Ａを通じてＬＶバッテリ１２ＢがＨＶバッテリ１２Ａに接続されることにより、ＨＶバッテリ１２Ａが再充電されるような電圧レベルである。ＬＶバッテリ及びＨＶバッテリのいずれか一方又は双方は、車両から独立したプラグイン電源によって再充電し得ることは言うまでもない。そして、充電コントローラ１６Ｂは、ＬＶバッテリ１２Ｂよりもむしろ、太陽光収集手段１４から、ＨＶバッテリに、太陽光電荷を供給するように、電力／電圧コンバータ１６Ａの出力２０Ａを制御してもよいことも、言うまでもない。
【００３０】
ＬＶバッテリ１２Ｂは、充電コントローラ１６Ｂに、（例えば配線接続２１Ｂによって）接続されたＳＯＣセンサ２２Ｂを備えていることが好ましい。充電コントローラ１６Ｂは、ＨＶバッテリの充電機能が達成されるような十分な電荷が、ＬＶバッテリに存在しているか否かを判定するように、予めプログラムされていてもよい。ＨＶバッテリを充電するために十分な電荷がＬＶバッテリにないときには、充電コントローラ１６Ｂは、他の電力要求を排除して、ＬＶバッテリ１２Ｂが、太陽光収集手段１４又はプラグイン電源によって再充電されて、予めプログラムされた電荷レベルにまで達するように、切換手段２２を切り換えるよう予めプログラムされていてもよい。あるいは、ＬＶバッテリは、特殊状況下（例えば、車両が走行している、又は、運転者又は乗員によって手動制御されている）では、補助電力回路に電力を供給してもよい。
【００３１】
電力／電圧コンバータ１６Ａ及びＬＶバッテリ１２Ｂと協同した充電コントローラ１６Ｂは、充電機能が迅速にかつ安全に達成されるべく、（例えば、電力／電圧コンバータを通じてＬＶバッテリから）ＨＶバッテリへの電圧出力を制御し得るように、予めプログラムされた指示、及び、特殊な電子回路（例えばブースター回路）との組み合わせ、のいずれか一方を通じて、ＨＶバッテリに電力を供給してもよいことは言うまでもない。例えば、充電コントローラ１６Ｂは、電力／電圧コンバータ１６Ａ及びＬＶバッテリ１２Ｂと共に、ＨＶバッテリのＳＯＣに応じて設定された出力電圧レベルで、ＨＶバッテリの充電を開始し、ＨＶバッテリの充電中のＳＯＣに応じて予めプログラムされた電圧出力レベルで、充電を継続することができる。加えて、ブースター回路及び／又は充電コントローラは、運転者又は乗員の指示による手動制御によって動作し得ることは言うまでもない。例えば、ＨＶバッテリのＳＯＣがエンジンの始動に対してあまりに低いときには、（例えば、車両内から）運転者又は乗員によってブースター回路及び／又は充電コントローラの動作を手動制御することにより、ＬＶバッテリからＨＶバッテリに緊急ブースト（充電）が、迅速に提供され得る（例えば緊急充電及び始動）。ＨＶバッテリが予め設定された充電レベルよりも低下したときに、電力／電圧コンバータ１６Ａ及びＬＶバッテリ１２Ｂと共に、充電コントローラ１６Ｂによって、ＨＶバッテリが自動的に再充電されるよう予めプログラムされていることは言うまでもなく、これには、車両が使用されていないときも含まれる。
【００３２】
ＬＶバッテリ１２ＢのようなＬＶ電荷蓄積装置は、従来から１２ボルトバッテリと呼ばれるバッテリであってもよい。ＬＶバッテリがＳＯＣに応じて、例えば９ボルトから最高約１５ボルトを含む出力電圧の範囲を有し得ることは言うまでもない。例えば、充電コントローラ１６Ｂは、電力／電圧コンバータから所定の出力電圧が供給されるように予めプログラムされていてもよい。ここで、電力／電圧コンバータの電源はソーラーパネル１４であり、及び／又は、ＬＶバッテリは、予め定められた電圧レベルで、（電力／電圧コンバータを通じて）補助電力回路に接続されている。加えて、充電コントローラ１６Ｂは、ＳＯＣセンサ２２Ｂによって検出されるＬＶバッテリのＳＯＣに基づいて、太陽光収集手段からの所定の出力電圧が、ＬＶバッテリを最も効率的に充電するため電圧レベルで発生するように、電力／電圧コンバータ１６Ａを制御すべく予めプログラムされていてもよい。電力／電圧コンバータからＬＶバッテリ１２Ｂへの出力（ＬＶバッテリ１２Ｂの電源は、ＬＶバッテリに太陽光電荷を蓄積するためのソーラーパネルである）、又は、ＬＶバッテリから補助電力回路に電力を供給するための出力は、例えば直流１３．７ボルトとしてもよい。
【００３３】
充電コントローラ１６Ｂは、車両の運転者による（例えば制御パネルからの）割り込み手動操作を含む、決定ロジックツリーに基づいた様々な優先度に従って、太陽光収集手段からＬＶバッテリ又はＨＶバッテリに、太陽光電荷を蓄積するように電荷を供給する、又は、ＬＶバッテリからＨＶバッテリ又は補助電力回路に電力（充電）を供給するように、予めプログラムされていてもよいことは言うまでもない。例えば、決定ロジックツリーは、（ＬＶバッテリに十分な電荷が存在している仮定において）他の全ての電力要求を排除してＨＶバッテリを充電することを優先するように構築してもよい。これに代えて、又は、これに加えて、車両の運転者がコントロールパネルから手動操作をすることによって、予めプログラムされた命令を無効にしてもよい。
【００３４】
例えば、ＬＶバッテリの充電レベルが、予めプログラムされた、下限充電値よりも低下する場合には、充電コントローラは、太陽光収集手段、及び／又はプラグイン電源によって、ＬＶバッテリが、予め設定された下限充電値に再充電されるまで、ＬＶバッテリに対する電力要求を排除する（無視する）ようにプラグラムしてもよい。ＬＶバッテリの充電レベルがプログラムされた下限充電レベルを超えて、充電レベル値の範囲の中間にあるときには、例えば車両が走行中である、及び／又は、車両の運転者／乗員によって手動制御が行われた（例えば車両の始動のための緊急ＨＶ充電）という特別な状況の下において、補助電力回路又はＨＶバッテリの電力要求を満たしてもよい。ＬＶバッテリの充電レベルが充電レベル値の範囲の中間を超えているときには、必要であれば、ＨＶバッテリの充電が最優先され、次いで、車両の運転者／乗員による手動制御（例えば車両の始動のための緊急ＨＶ充電）が行われていない状況下で、補助電力要求が優先される。
【００３５】
例えば図２は、電力／電圧コンバータ１６Ｂからの出力電圧を制御するための、充電コントローラ１６Ａの動作用の、予めプログラムされた決定ロジックの一例を示している。
【００３６】
ＨＶバッテリが、満充電よりも低い場合：
１）出力電圧をＨＶバッテリの入力に接続する
２）出力電圧をＨＶの充電電圧に設定する
そうでない場合：
（１）ＬＶ出力の出力電圧を設定する（例えば１３．７ボルト）
ＬＶバッテリが、所定の充電量（満充電）よりも低い場合：
出力電圧をＬＶバッテリの入力に接続する
そうでない場合：
車室内温度が、検出された車室内温度よりも低い場合：
出力電圧を抵抗加熱器に接続する
そうでない場合：
出力電圧を冷却装置に接続する
エンドイフ
エンドイフ
エンドイフ。
【００３７】
かくして、図２に例示する決定ロジックツリーにおいて、ＨＶバッテリの充電は、最優先であり、ＬＶバッテリの再充電は、次に優先度が高く、補助電力システムの動作（例えば、車両を加熱や冷却）は、検出された車両状態に基づいて、その次の優先度を有する。これとは異なる別の決定ツリーを設けることが可能であることは言うまでもない。
【００３８】
このように、ハイブリッド車両の充電／補助電力システム及び方法は、ＨＶ駆動用バッテリのような第２の電荷蓄積器が、ハイブリッド車両の始動に先立ち、又は、その始動時において確実に満充電されていて、それによってハイブリッド車両の始動のための十分な電力が常に確保されているようにするための、ＬＶバッテリのような補助電荷蓄積器に対する太陽光充電を提供する。本発明による付加的な効果として、ＬＶバッテリが、ハイブリッド車両の始動及び走行時に有害物を排出するという懸念なしに、補助ＬＶバッテリを補助電力システムとして用いることが可能である。
【００３９】
図において例示されていると共に、前述した実施形態は、現時点において好ましいものの、これらの実施形態は例示であることを理解すべきである。本発明は、特定の実施形態に限定されず、本件の特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者であれば想到し得る、様々な変形例、組み合わせ、及び、置き換えを含むものである。
【図１】
2011501013.tif 000003
【図２】
2011501013.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月12日(2010.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011501013.tif 000005
【国際調査報告】
2011501013.tif 000006