(57)【要約】  電気負荷の定格電圧を維持しながら鉛電池の充電電圧を上げて鉛電池の寿命を延ばすことができる改良された蓄電システムを提供することにある。  電気負荷に電流を放電し、発電機からの電流を充電する出力型電池と、この出力型電池に電流を放電し、出力型電池からの電流を充電する鉛電池とを備え、出力型電池の定格電流を鉛電池の定格電流よりも大きい定格電流とし、更に、鉛電池を直流電圧変換器を介して出力型電池と直列に接続した。鉛電池の充電時に、直流電圧変換器に直列に接続された出力型電池によって直流電圧変換器の分担電圧を下げることで直流電圧変換器の電力を抑えることができ、また、電気負荷の定格電圧を維持しながら鉛電池の充電電圧を上げることで鉛電池の寿命を延ばすことができるようになる。
2015060139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気負荷に電力を供給すると共に、発電機で発生された電力によって充電される二次電池を備えてなる蓄電システムにおいて、
前記電気負荷に電流を放電し、発電機からの電流によって充電される出力型電池と、前記出力型電池に電流を放電し、前記出力型電池からの電流によって充電される容量型電池とを備え、前記出力型電池に流せる第１の規定された電流を前記容量型電池に流せる第２の規定された電流よりも大きい電流値とすると共に、前記容量型電池を昇圧及び降圧ができる直流電圧変換器を介して前記出力型電池と直列に接続したことを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電システムにおいて、
前記出力型電池に流せる第１の規定された電流と前記容量型電池に流せる第２の規定された電流は充電電流であることを特徴とする蓄電システム。
【請求項３】
請求項１に記載の蓄電システムにおいて、
前記容量型電池は鉛電池であり、前記鉛電池に充電する際に、前記直流電圧変換器によって前記鉛電池の充電電圧を前記発電機の発電電圧以上で前記鉛電池の充電定格電圧以下の値に調整することを特徴とする蓄電システム。
【請求項４】
請求項１に記載の蓄電システムにおいて、
前記容量型電池は鉛電池であり、前記鉛電池に充電する際に、前記直流電圧変換器によって前記鉛電池の充電電流を予め定めた充電電流以下になるように電圧を調整することを特徴とする蓄電システム。
【請求項５】
請求項１に記載の蓄電システムにおいて、
前記容量型電池は鉛電池であり、充電時の前記鉛電池の電圧が定格電圧になったときに、充電電圧を定格電圧となるように充電電圧に制限をかけることを特徴とする蓄電システム。
【請求項６】
請求項１に記載の蓄電システムにおいて、
前記出力型電池が前記電気負荷に放電する際に、この放電電圧が電気負荷の定格電圧になるように前記直流電圧変換器によって電圧を調整されることを特徴とする蓄電システム。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の蓄電システムにおいて、
前記出力型電池はリチウムイオン電池、或いはリチウムイオンキャパシタであることを特徴とする蓄電システム。
【請求項８】
電気負荷に電力を供給すると共に、発電機で発生された電力によって充電される二次電池を備えてなる蓄電システムにおいて、
前記電気負荷に電流を放電し、発電機からの電流によって充電される出力型電池と、前記出力型電池に電流を放電し、前記出力型電池からの電流によって充電される容量型電池とを備え、前記出力型電池に流せる第１の規定された電流を前記容量型電池に流せる第２の規定された電流よりも大きい電流値とし、前記容量型電池を昇圧及び降圧ができる直流電圧変換器を介して前記出力型電池と直列に接続する共に、前記出力型電池が第１の所定の充電率以上、または第１の所定の電圧以上、或いは第２の所定の充電率以下、または第２の所定の電圧以下になった場合には前記容量型電池によって前記電気負荷に電流を放電することを特徴とする蓄電システム。
【請求項９】
請求項８に記載の蓄電システムにおいて、
前記出力型電池に流せる第１の規定された電流と前記容量型電池に流せる第２の規定された電流は充電電流であることを特徴とする蓄電システム。
【請求項１０】
請求項８に記載の蓄電システムにおいて、
前記容量型電池は鉛電池であり、前記発電機と前記電気負荷とに接続された前記出力型電池と前記鉛電池を切り替える切り替えスイッチを介して接続し、前記切り替えスイッチによって前記出力型電池と前記鉛電池、或いは直流電圧変換器のどれかに切り替えられて前記電気負荷に放電することを特徴とする蓄電システム。
【請求項１１】
請求項８に記載の蓄電システムにおいて、
前記容量型電池は鉛電池であり、前記出力型電池の充電率を推定する充電率推定部、或いは前記出力型電池の電圧を推定する電圧推定部を設け、前記出力型電池の充電率、或いは電圧が予め決められた所定範囲に無い場合は、前記切り替えスイッチは前記鉛電池、或いは直流電圧変換器と前記電気負荷を接続することを特徴とする蓄電システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の蓄電システムにおいて、
前記出力型電池はリチウムイオン電池、或いはリチウムイオンキャパシタ、或いは電気二重層キャパシタであり、前記リチウムイオン電池では充電率の前記所定範囲は０％〜８０％に設定され、前記リチウムイオンキャパシタでは電圧の前記所定範囲は２．２Ｖ〜３．８に設定され、電気二重層キャパシタでは電圧の前記所定範囲は０Ｖ〜２Ｖに設定されていることを特徴とする蓄電システム。
【請求項１３】
請求項１０或いは請求項１１に記載の蓄電システムにおいて、
前記電気負荷或いは前記発電機が運転されていない場合は、前記切り替えスイッチは前記鉛電池、或いは直流電圧変換器と前記電気負荷を接続することを特徴とする蓄電システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の蓄電システムにおいて、
前記電気負荷或いは前記発電機はマイクロＨＥＶに使用されるものであり、前記マイクロＨＥＶが運転されていない場合は、前記切り替えスイッチは前記鉛電池、或いは直流電圧変換器と前記電気負荷を接続することを特徴とする蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気的な負荷に電力を供給する蓄電システムに係り、特に容量型電池及びこれと異なった特性の二次電池を用いた蓄電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エネルギーマネージメントシステムの一例として、近年の自動車はアイドリングストップ機能に加えて、減速時の回生エネルギーを発電機によって電気エネルギーに変換して鉛電池に充電し、この鉛電池を用いて電気負荷であるヘッドライト、ヒータ等の補機の電源とするマイクロハイブリッド自動車（以下、マイクロＨＥＶという）が普及し始めている。【０００３】
ここで、従来のマイクロＨＥＶの二次電池は、例えば再公表特許ＷＯ２００９−０１３８９１号公報（特許文献１）にあるように、減速エネルギーを多く回収（回生）するために鉛電池（所謂、容量型電池である）と、リチウムイオン電池のような出力型電池を並列に組み合わせて使用している。尚、基本的には自動車用の二次電池は鉛電池を搭載するのが前提である。この理由は、自動車においては、駐車中に使用する保安装置等の微弱な電力を数か月に亘って供給する必要があるため、容量の大きい鉛電池の方がこの要求を満足するからである。【０００４】
更には、家庭、ビル、工場等のエネルギーマネージメントシステム（以下、ＸＥＭＳという）では屋内配線に直流４８Ｖから４００Ｖまでの電圧を用いることが有り、外部からの電源（外部送電線からの交流電力を直流電力に変換したものや、太陽電池等がある）によって二次電池を充電し、ビルや工場内の電力需要が増えた場合にこの二次電池に蓄えられた電力を用いてピークカットを行う。更に、雷による瞬時停電が起きた場合に、二次電池に蓄えられた電力を利用することも考慮されている。【０００５】
そして、ピークカット量を大きくして電気契約料金を安くする（即ち契約アンペア数を減らす）には、上述したマイクロＨＥＶと同様に蓄電システムの高出力化が必要となる。また、瞬時停電時の電力を賄うにも蓄電システムの高出力化が必要となる。また、瞬間的なピークカットや瞬時停電自体には小容量の出力型電池で十分であるが、出力型電池は容量（Ａｈ）に対するコストが高い傾向にある。このため、大きな容量が必要になるＸＥＭＳにおいては、低コストの鉛電池も使用せざるを得ないのが実情である。したがって、産業向けでも鉛電池と出力型電池を並列に組み合わせた蓄電システムが提案されている。【０００６】
ここで、出力型電池及び鉛電池のような特性の異なった二次電池を併用する蓄電システムでは、出力型電池は鉛電池よりも大きな電流で充放電が行われ、鉛電池では出力型電池よりも小さい電流で充放電が行われるものである。また、鉛電池は出力型電池よりも大きな蓄電容量を有しているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】再公表特許ＷＯ２００９−０１３８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そして、特許文献１においては鉛電池とキャパシタを並列に繋ぎ、かつ電圧変動の大きなキャパシタ側に直流電圧変換器を接続している。【０００９】
一般に、鉛電池の充電電圧を鉛電池の定格電圧まで上げた場合には、鉛電池内で発生した硫酸鉛が細かく分解する。更に、液式鉛電池の場合、電解液が撹拌されることで、液式鉛電池の容量が回復し、また寿命が延びることが知られている。すなわち、液式鉛電池においては成層化現象と呼ばれる、濃度の高い硫酸が電池下部に溜まる現象が発生し、濃度の高い硫酸によって電極等の構成部材の腐食が進んで電池寿命が短くなる現象がある。【００１０】
そこで、電池寿命を延ばすため、液式鉛電池の充電電圧を上げて充電電流を増加させ、その増加した充電電流に伴って電解液の反応で生じる水素、酸素等のガスの発生量が多くなり、ガスの動きによって液式鉛電池内の電解液が攪拌されて硫酸濃度が均一化されることで寿命が延びるようになる。尚、濃度の高い硫酸が電池下部に溜まるという成層化現象を解消して長寿命化を図る方が、水素、酸素等のガスの発生による電解液の液減り劣化よりも、電池としてみた時には、その利得が大きいものである。【００１１】
ところが、特許文献１では鉛電池と電気負荷が繋がっており、鉛電池の充電電圧は電気負荷の定格電圧の関係により低電圧のままであるため、鉛電池の寿命を大きく延ばせないという課題があった。このため、鉛電池の長寿命化を図るため、特許文献１の構成においても鉛電池側に直流電圧変換器を接続して鉛電池の充電電圧を上げるようにすると、キャパシタと鉛電池の両方に直流電圧変換器が必要となり、このための生産コストの増大と回路の占有容積が大きくなるという課題があった。【００１２】
尚、以上の説明は鉛電池について説明しているが、これ以外の容量型電池でも同様の現象がある場合は、以下に示す本発明を適用できるものである。【００１３】
本発明の目的は、上述したような課題を解決し、電気負荷の定格電圧を維持しながら容量型電池の充電電圧を上げて、容量型電池の寿命を延ばすことができる改良された蓄電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明の特徴は、電気負荷に電流を放電し、発電機からの電流を充電する出力型電池と、この出力型電池に電流を放電し、出力型電池からの電流を充電する容量型電池とを備え、出力型電池に流せる第１の規定された電流を容量型電池に流せる第２の規定された電流よりも大きい電流値とし、更に、容量型電池を昇圧及び降圧ができる直流電圧変換器を介して出力型電池と直列に接続した、ところにある。【００１５】
第２の発明の特徴は、電気負荷に電流を放電し、発電機からの電流を充電する出力型電池と、この出力型電池に電流を放電し、出力型電池からの電流を充電する容量型電池とを備え、出力型電池に流せる第１の規定された電流を容量型電池に流せる第２の規定された電流よりも大きい電流値とし、更に、容量型電池を昇圧及び降圧ができる直流電圧変換器を介して出力型電池と直列に接続する共に、出力型電池が第１の所定の充電率以上、または第１の所定の電圧以上、或いは第２の所定の充電率以下、または第２の所定の電圧以下になった場合には容量型電池によって電気負荷に電流を放電する、ところにある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、容量型電池の充電時に、直流電圧変換器に直列に接続された出力型電池によって直流電圧変換器の分担電圧を下げることで直流電圧変換器の電力を抑えることができる。また、電気負荷の定格電圧を維持しながら容量型電池の充電電圧を上げることで容量型電池の寿命を延ばすことができる。【００１７】
また、出力型電池の充電状態が正常でないと判断されている場合は、容量型電池（例、鉛電池）と発電機、電気負荷を接続して出力型電池の過充電や過放電を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用される蓄電システムを搭載したマイクロＨＥＶの概略を示した構成図である。
【図２】本発明が適用される蓄電システムを搭載したＸＥＭＳの概略を示した構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態になる蓄電システムの概略を示した構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態で使用される直流電圧変換器回路の構成を示す構成図である。
【図５】図４に示す直流電圧変換器に使用される電圧制御器の原理を説明する構成図である。
【図６】図４に示す直流電圧変換器に使用される電圧制御器の構成を示す構成図である。
【図７】図４に示す直流電圧変換器に使用される電圧制御器の別の構成を示す構成図である。
【図８】本発明の第２の実施形態になる蓄電システムの概略を示した構成図である。
【図９】本発明の第３の実施形態になる蓄電システムの概略を示した構成図である。
【図１０】図９に示す蓄電システムを更に具体化した蓄電システムの概略を示した構成図である。
【図１１】図１０に示すスイッチ切り替え制御部の具体的な処理フローを示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００２０】
本発明の実施形態を説明する前に、マイクロＨＥＶとＸＥＭＳの構成を簡単に説明する。図１にマイクロＨＥＶの構成を示し、図２にＸＥＭＳの構成を示す。
【００２１】
図１において、蓄電システム１４を搭載したマイクロＨＥＶ１１は、エンジンン１２、及びこのエンジン１２に機械的に接続された発電機１３（例えば、オルタネータ）、蓄電システム１４、ライト、電動エアコン、スタータ等の電気負荷１５から構成されている。
【００２２】
ここで、マイクロＨＥＶ１１の電気負荷１５の電力はアイドリングストップ時には蓄電システム１５から供給されるようになっている。そして、自動車の減速時には自動車の惰行によって生じるタイヤからの回転力（減速エネルギー）で発電機１３を回転、動作させ、この発電機１３によって発生した電気エネルギーを電気負荷１５に電力として供給する共に、蓄電システム１４に設けられている二次電池に充電するように構成されている。ここで、発電機１３の電圧は電気負荷１５の定格電圧（例えば１４Ｖ）としている。
【００２３】
また、図２において、蓄電システム１４を設置した搭載したＸＥＭＳ２１は、外部からの配電線２２、配電設備２３、交流／直流変換器２４、発電機（例えば、燃料電池等がある）２５、変換器２６、ＸＥＭＳ内の直流配電線２７、太陽電池２８、太陽電池用直流／直流変換器２９、蓄電システム１４、家庭、ビル等の電気負荷（ライト、電動機等がある）１５等から構成される。
【００２４】
ここで、ＸＥＭＳ内の直流配電線２７は定格電圧が４８Ｖ〜４００Ｖで、かつ規定内の電圧に維持されるようになっている。また、発電機２５はメンテナンスのため定期的に停止される構成となっている。太陽電池２８も夜間は発電せず、曇りの日は電力出力が一定でない。配電線も停電の場合には、電力供給が停止する。このようにＸＥＭＳに供給される電力は一定でなく、かつ発電電力も一定でない。更には、電気負荷１５も室内ライトのオン、オフや、エアコン等の負荷により一定でない。この場合には、蓄電システム１４によってＸＥＭＳ内の直流配電の電圧を一定に保つように電力を供給する。ここで、ＸＥＭＳの瞬間的なピーク、瞬時停電は長時間持続しないため、蓄電システム１４の電力を必要とする時間は一般的に長くないものである。つまり、ＸＥＭＳへの電力供給時間は短いものである。
【００２５】
上述したようなエネルギーマネージメントシステムにおいて、次に本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施例では、マイクロＨＥＶ１１の電源を構成する蓄電システム１４に本発明を適用した場合を示す。尚、以下に説明する実施例は図２に示すＸＥＭＳの蓄電システム１４にも適用できる。
【実施例１】
【００２６】
本発明の第１の実施形態を図３乃至図７に基づいて詳細に説明する。図３に本実施形態における蓄電システム１４の全体的な構成を示す。以下の実施例においては、容量型電池として望ましくは鉛電池を使用し、出力型電池の代表としてリチウムイオン電池と電気二重層キャパシタを組み合わせたリチウムイオンキャパシタを使用する。【００２７】
但し、上述したように容量型電池は鉛電池に限定されるものではなく、鉛電池と同様の特性を有しているものでも良い。例えば、ニッケル水素電池や、ニッケル亜鉛電池を使用できるものである。また出力型電池はリチウムイオンキャパシタに限定されることなく、他の電池、或いは蓄電素子を使用できるものである。例えば、出力型電池として電気二重層キャパシタや、リチウムイオン電池等を使用できるものである。【００２８】
図３において、蓄電システム１４は鉛電池３１、直流電圧変換器３２、出力型電池３３、鉛電池側電圧検出線３４、蓄電システム側出力電圧検出線３５、直流電圧変換器３２の電圧制御器３６から構成され、直流電圧変換器３２は出力型電池３３と鉛電池３１の間で直列に接続されている。また、出力型電池３３はヘッドライト、電動エアコン等の補機類の電気負荷１５と、オルタネータのような発電機１３と接続されている。【００２９】
したがって、出力型電池３３は或る状態では電気負荷１５に電力を供給するように放電し、また、自動車の減速時に発電機１３で発電された電気エネルギーで充電される。尚、出力型電池３３は鉛電池３１より電流を多く流せる電池や蓄電素子を用いている。つまり、出力型電池３３の電池に流せる電流（以下、第１の規定された電流という）は、鉛電池３１の電池に流せる電流（以下、第２の規定された電流という）より大きな値となっている。これらの規定電流は例えば、最大電流値が選ばれる。また、システムの設計によって適切な値が選ばれるようにしても良い。更に、この鉛電池３１は直流電圧変換器３２を介して出力型電池３３に電流を放電し、逆に出力型電池３３からの電流で充電される。【００３０】
ここで、マイクロＨＥＶの場合には、出力型電池３３の容量（Ａｈ）は少なくとも「アイドリングストップ時間×負荷の平均電流」の容量分を確保すれば良いものである。もちろん、これ以上の容量を確保できるような出力型電池３３を用いても良いことはいうまでもない。更に、ＸＥＭＳの場合には、出力型電池の容量（Ａｈ）は少なくとも「（瞬間的なピークの電力―契約電力）×持続時間」や「瞬停時間×負荷電力」の容量分を確保すれば良いものである。尚、鉛電池３１、出力型電池３３は市販の単電池を直並列に繋いでおいても良いが、電気負荷１５は出力型電池３３から電力を供給されるため、出力型電池３３の直列数は電気負荷１５の定格電圧以下の電圧となるように設定することが必要である。【００３１】
ここで、電気負荷１５の定格電圧は、電気負荷としてオルタネータを使用した場合では１４Ｖ程度である。また、一般的にガスが多く発生する電池として鉛電池３１を使用した場合の定格電圧は１６Ｖ程度である。【００３２】
次に、本実施例になる蓄電システム１４の充放電の電圧、電流の挙動をマイクロＨＥＶの充電時、及び放電時に分けて説明する。【００３３】
先ず、充電時の電流、電圧の挙動を説明する。充電時においては、発電機１３の電力は自動車（マイクロＨＥＶ）の減速エネルギー（回生）で生成されるが、この発電電圧は電気負荷の定格電圧（例えば、１４Ｖ）に維持され、蓄電システム１４自体の充電電圧もこの定格電圧（例えば１４Ｖ）となる。また、最近では電装部品の大電力化や燃費の改善要求に伴って自動車の発電機１３が大型化（４ｋＷ以上）する傾向にあり、例えば、蓄電システム１４に流れる充電電流は３００Ａ程度まで増加する要求がある。【００３４】
発電機１３から蓄電システム１４に流れ込む充電電流は出力型電池３３に充電されるが、この時、直流電圧変換器３２の電圧自体は、出力型電池３３の電圧分だけ降下する。例えば、出力型電池３３としてリチウムイオンキャパシタ（公称電圧３Ｖ）を２個直列にして使用した場合、その合成公称電圧は約６Ｖ程度である。したがって、出力型電池３３としてリチウムイオンキャパシタを２個直列接続した場合では、直流電圧変換器３２の入力電圧はおよそ１４Ｖ−６Ｖ＝８Ｖ、入力電流は３００Ａ程度となる。尚、直流電圧変換器３２は双方向で電圧を昇圧及び降圧できる形式である。【００３５】
そして、直流電圧変換器３２の出力電圧は、鉛電池３１の電圧を蓄電システム１４の電圧以上で、かつ、鉛電池３１の最大定格以下の電圧（例えば、１５Ｖ程度）になるように昇圧される。このためには鉛電池電圧検出線３４で検出した鉛電池３１の電圧を元に、直流電圧変換器３２に入力される８Ｖの電圧を直流電圧変換器３２に設けた電圧制御器３６で昇圧制御する。尚、直流電圧変換器３２の電圧制御器３６の詳細は後述する。【００３６】
この直流電圧変換器３２の働きによって、鉛電池３１の充電電圧は１５Ｖ程度となり、充電電流は直流電圧変換器３２の効率がほぼ１のため１５５Ａ程度となる。鉛電池３１は、充電時に鉛電池３１の電解液中に発生する酸素や水素等のガスの発生量が多くなり、この多量に発生するガスによって鉛電池３１の電解液が攪拌され、硫酸の濃度が均一化される。このように、従来の鉛電池で生じていた成層化現象が抑制されることで電池寿命が改善される。この場合の鉛電池は所謂、液式鉛電池の場合である。また制御弁式鉛電池の場合でも、充電電流が多くなることでサルフェーション回復作用(若返り)が働き長寿命化する。【００３７】
次に、放電時の電流、電圧挙動を説明する。放電時においては、鉛電池３１の電圧は「開路電圧（約１２．８Ｖ）−鉛電池３１の内部抵抗×放電電流」の電圧となり、およそ９Ｖから１２Ｖ程度となる。そして、この電圧が直流電圧変換器３２に入力され、放電時に直流電圧変換器３２の降圧制御により６Ｖ程度に電圧を下げられる。そして、直流電圧変換器３２に出力型電池３３が直列に接続されているため、直流電圧変換器３２によって降圧された６Ｖと、上述した出力型電池３３の合成公称電圧６Ｖが加算され、６Ｖ＋６Ｖ＝１２Ｖとなる。尚、これらの数値はあくまでも目安である。【００３８】
ここで、直流電圧変換器３２の電圧制御器３６は、蓄電システム１４からの出力電圧が１２Ｖとなるように、蓄電システム１４の出力電圧検出線３５で蓄電システム１４の出力電圧を検出して、直流電圧変換器３２の出力を制御することで、蓄電システム１４の出力電圧が１２Ｖになるように帰還制御している。これによって、蓄電システム１４は安定した電源としての機能を備えることができる。したがって、例えば、アイドリングストップ後の再始動に際して、スタータモータに供給される電圧の変動や低下が少ないので、エンジンの始動不良が改善されるという効果がある。【００３９】
更に、放電時の電流について説明すると、スタータモータによってエンジンを再始動させる場合には１秒程度の間に亘って３００Ａの電流を流し続けることが必要とされている。本実施例においては、直流電圧変換器３２は鉛電池３１の電圧を降圧制御しているため、鉛電池３１の放電電流は約半分の１５０Ａ程度と小さくなり、内部抵抗の大きい鉛電池３１を用いても電圧降下がそれほど大きくなく、エンジンが始動しないといったトラブルの発生頻度を下げる事ができるようになる。【００４０】
次に直流電圧変換器３２の回路構成を図４に基づき説明する。直流電圧変換器３２は昇圧動作と降圧動作ができる双方向型であり、直流電圧変換器３２の出力型電池側端子４１には出力型電池３３が接続され、直流電圧変換器３２の鉛電池側端子４２には鉛電池３１が接続されている。【００４１】
そして、直流電圧変換器３２は、出力型電池側端子４１の電圧が鉛電池側端子４２の電圧以下になるように降圧型で使用され、また、鉛電池側端子４２の電圧が発電機１３の発電電圧（例えば１４Ｖ）以上となるように昇圧型で使用されるものである。【００４２】
直流電圧変換器３２は、平滑用のコンデンサ４３、４４、スイッチング素子（例えば、パワーＭＯＳ-ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、サイリスタ等がある）４５、４６、昇圧用ダイオード４７、降圧用ダイオード４８、チョークコイル４９、電圧制御器３６から構成されている。電圧制御器３６には鉛電池側端子４２から鉛電池３１の電圧を検出する鉛電池側電圧検出線３４、及び蓄電システム１４の出力電圧を検出する蓄電システム側出力電圧検出線３５が接続されている。そして、電圧制御器３６は夫々の検出線３４，３５から得られた鉛電池３１の電圧及び蓄電システム１４の出力電圧に基づいてスイッチング素子４５、４６をオン、オフする制御信号を生成する。つまり、電圧制御器３６は鉛電池３１の電圧及び蓄電システム１４の電圧が、夫々所定の電圧になるように帰還制御する。【００４３】
例えば、出力型電池側端子４１から鉛電池側端子４２に電流を流す充電時においては、直流電圧変換器３２は昇圧型で使用され、スイッチング素子４５は常にオフとされ、スイッチング素子４６は鉛電池側端子４２が所定電圧（例えば１５Ｖ）になるようにオン、オフを繰り返すように制御される。このスイッチング素子４６のオン、オフの方法としては、目標とする電圧と鉛電池側端子４２の電圧の差分の値に応じて、スイッチング素子４６のオン、オフの比（所謂、デューティ比）を制御することで、鉛電池側端子４２の電圧を目標とする電圧に帰還制御することができる。ここで、スイッチング素子４６のオン、オフ比の代わりに、オン、オフの周波数を制御するようにしても良い。【００４４】
一方、鉛電池側端子４２から出力電池側端子４１に電流を流す放電時においては、直流電圧変換器３２は降圧型で使用され、スイッチング素子４６は常にオフとされ、スイッチング素子４５は蓄電システム１４の出力電圧が一定になるようにオン、オフを繰り返すように制御される。このオン、オフの方法としては、上述した方法と同様に、目標とする出力電圧と蓄電システム１４の出力電圧の差分の値に応じて、スイッチング素子４５のオン、オフの比（所謂、デューティ比）を制御することで、鉛電池側端子４２の電圧を目標とする電圧に帰還制御することができる。ここで、同様にスイッチング素子４５のオン、オフ比の代わりに、オン、オフの周波数を制御するようにしても良い。【００４５】
ここで、放電と充電を切り替えるには、充電時には発電機１３の電圧が例えば１４Ｖに制御されているため、蓄電システム１４の出力電圧を検出する蓄電システム側出力電圧検出線３５からの電圧が１４Ｖに達しているかどうかで判定すれば良い。したがって、蓄電システム側出力電圧検出線３５からの電圧が１４Ｖに達していると判断されると充電状態と判断して、直流電圧変換器３２を昇圧型として使用し、そうでない場合は、放電状態と判断して直流電圧変換器３２を降圧型として使用する。【００４６】
また、この他に発電機１３の動作状況を表す信号を通信線で受信することで、放電と充電を切り替えるようにしても良い。この場合は直流電圧変換器３２にマイクロコンピュータを搭載し、マイクロコンピュータによって発電機１３の動作状況を判断し、発電機１３が動作すると、充電状態と判断する。例えば、発電機１３の電圧をＡ/Ｄ変換してマイクロコンピュータのメモリに記憶された所定の電圧（例えば、１４Ｖ）と比較することで、発電機１３の動作状態を判断することができる。更に、充放電の判定を行わずにスイッチング素子４５、４６を同時にスイッチングする制御によっても、上述した動作と同様のことができる。即ち、スイッチング素子４５がオンの時にスイッチング素子４６をオフとし、スイッチング素子４５がオフの時にスイッチング素子４６をオンとするものである。【００４７】
尚、図４に示すような直流電圧変換器３２でなく、４象限直流電圧変換器といわれる直流電圧変換器を用いても良い。要は鉛電池３１に出力型電池３３から充電する時は昇圧型として機能し、鉛電池３１から出力型電池３３に放電する時は降圧型として機能すれば良い。【００４８】
尚、図４に示す実施例においては、出力型電池側端子４１から鉛電池側端子４２に電流を流す充電時では、スイッチング素子４５は常にオフとされ、鉛電池側端子４２から出力電池側端子４１に電流を流す放電時ではスイッチング素子４６は常にオフとされている。
これに加えて、充電及び放電の状態に両方のスイッチング素子４５，４６を作動させて、直流電圧変換器３２が昇圧及び降圧の動作を行なうようにしても良い。しかしながら、充電及び放電の状態に両方のスイッチング素子４５，４６を作動させる場合では、スイッチング素子４５，４６が両方ともオン状態となると、直流電圧変換器３２の効率が低下するので、これを避けることが重要である。【００４９】
次に、図５に基づいて直流電圧変換器３２の電圧制御器３６の構成とその制御について説明する。制御の方法としては、アナログ回路、或いはＡ/Ｄ変換器を内蔵または外付けしたマイクロコンピュータを使用しても良い。ここでは、アナログ回路を使用してＰＷＭ制御をおこなう電圧制御器３６について説明する。【００５０】
図５に示す電圧制御器３６は、スイッチング素子４５、４６のオン-オフ比を変えるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって電圧を制御するものである。電圧制御器３６は基本的には増幅回路５０３、三角波発生回路５０４、比較器５０５から構成されており、電圧端子５０１を入力とし、スイッチング素子４５、４６のオン-オフ信号５０２を出力としている。電圧端子５０１には出力型電池側端子４１の電圧（蓄電システム１４の出力電圧）や鉛電池側端子４２の電圧（鉛電池３１の電圧）が入力される。【００５１】
増幅回路５０３は、基準電圧Ｖｒｅｆ５０６と蓄電システム１４の出力電圧や鉛電池３１の電圧との差を作動増幅器５０７で増幅する機能を有している。三角波発生回路５０４は、基準電圧Ｖｃｃ５０８の分圧した電圧と三角波発生用コンデンサ５０９で積分した電圧を比較し、周期的な三角波の時系列電圧信号を作成する機能を有している。尚、基準電圧Ｖｃｃ５０８は鉛電池３１の電圧を用いても良いし、別に設けた一定電圧源を用いても良いものである。【００５２】
そして、三角波発生回路５０４で発生させた周期的な三角波電圧信号と増幅回路５０３の出力電圧信号を比較器５０５で比較し、増幅回路５０３の出力電圧信号が三角波電圧信号以上の電圧になったときに比較器５０５をオンにし、逆の場合はオフにしてスイッチング素子４５、４６のオン-オフ信号を作成する。【００５３】
そして、三角波電圧信号の周期が一定であるため、増幅回路５０３からの出力電圧が三角波の電圧信号より低い場合には、比較器５０５による比較結果はオン時間/周期が長くなる。この長いオン時間/周期は直流電圧変換器３２の電圧を上げる方向にスイッチング素子４５、或いはスイッチング素子４６を制御する。一方、増幅回路５０３からの出力電圧が三角波の電圧信号より高い場合には、比較器５０５による比較結果はオン時間/周期が短くなる。この短いオン時間/周期は直流電圧変換器３２の電圧を下げる方向にスイッチング素子４５、或いはスイッチング素子４６を制御する。【００５４】
したがって、充電する場合にスイッチング素子４６が選択される場合では、鉛電池３１の電圧が目標電圧より低いとオン時間/周期を長くして昇圧度合いを大きくし、鉛電池３１の電圧が目標電圧より高い場合はオン時間/周期を短くして昇圧度合いを小さくする。
また、放電する場合にスイッチング素子４５が選択される場合では、蓄電システム１４側の出力電圧が目標電圧より低い場合はオン時間/周期を長くして降圧度合いを小さくし、蓄電システム１４側の出力電圧が目標電圧より高い場合はオン時間/周期を短くして降圧度合いを大きくする。もちろん、上述したように、両方のスイッチング素子４５，４６を用いて昇圧動作或いは降圧動作を行うことも可能である。【００５５】
次に、このような電圧制御器３６を、図４に示す双方向型の直流電圧変換器３２に適用した場合の構成と、その動作について図６を用いて説明する。以下の説明では両方のスイッチング素子４５，４６を用いて昇圧動作或いは降圧動作を行う場合を示す。【００５６】
図６において、直流電圧変換器３２の電圧制御器３６は充電状態、或いは放電状態のどちらかを判定する充放電判定部６０１、検出線切り替え部６０２、放電時の降圧スイッチング素子４５のオン-オフ信号端子６０３、充電時の昇圧スイッチング素子４６のオン-オフ信号端子６０４、図５に示す回路からなるスイッチング素子制御回路６０５、降圧スイッチング素子４５へ与えるオン-オフ信号を反転するインバータ６０６、鉛電池側電圧入力端子６０７、蓄電システムの出力電圧入力端子６０８、電圧バッファ６０９、６１０から構成される。【００５７】
鉛電池側電圧入力端子６０７には、鉛電池側電圧検出線３４から鉛電池３１の電圧が入力されており、蓄電システムの出力電圧入力端子６０８には、蓄電システム側出力電圧検出線３５から蓄電システム１４の出力電圧が入力されている。【００５８】
降圧スイッチング素子４５のインバータ６０６は、スイッチング素子４５、４６が両方ともオン状態となることを避けるための機能を有しており、スイッチング素子制御回路６０５からのオン−オフ信号に対して、スイッチング素子４５のオン−オフ動作に対して、スイッチング素子４６が常に反対のオン−オフ動作を行なう。【００５９】
充放電判定部６０１では前述したように、発電機１３に入力される発電制御信号や、発電機１３の出力電圧が、例えば１４Ｖの電圧以上になったときに充電状態であることを示す充電信号（デジタル信号のＯＮ、論理回路では例えば３．３Ｖや５Ｖの電圧）を出力する。充電信号は検出線切り替え部６０２に入力され、充電状態であれば鉛電池３１側の電圧バッファ６１０を選択し、放電状態であれば蓄電システム１４側の電圧バッファ６０９を選択する。どちらかの電圧バッファ６０９、６１０の電圧は、スイッチング素子制御回路６０５の入力電圧として、図５に示す電圧端子５０１に入力される。【００６０】
スイッチング素子制御回路６０５の動作は図５で説明した通りであり、これによって生成された信号は、スイッチング素子４５、４６のオン-オフ信号として使用される。つまり、スイッチング素子制御回路６０５の出力は、充電時の昇圧スイッチング素子４６の、オン-オフ信号端子６０４のオン-オフ信号となり、論理をインバータ６０６で反転させて放電時の降圧スイッチング素子４５のオン-オフ信号端子６０６の、オン-オフ信号となる。このように、蓄電システム側出力電圧検出線３５からの電圧が１４Ｖに達していると充電状態と判断して、直流電圧変換器３２を昇圧型として使用し、１４Ｖ未満だと放電状態と判断して、直流電圧変換器３２を降圧型として使用する。【００６１】
また、この電圧制御器３６の変形例を図７に示す。電圧制御器３６は、充電時の充電用スイッチング素子制御回路（図５に示す電圧制御器）７１、放電時の放電用スイッチング素子制御回路（図５に示す電圧制御器）７２、スイッチング素子４５、スイッチング素子４６が同時にオンにならないようにした論理回路のスイッチング素子ドライバー部７３から構成されている。スイッチング素子ドライバー部７３はＸＯＲゲート（排他的論理和）に構成されている。【００６２】
したがって、充電用スイッチング素子制御回路７１と、放電用スイッチング素子制御回路７２のどちらかの信号が入力されると、その信号は出力され、このように、スイッチング素子制御回路７１とスイッチング素子制御回路７２のＸＯＲ（排他的論理和）で、降圧スイッチング素子４５のオン-オフ信号６０３を生成し、降圧スイッチング素子４５のオン-オフ信号６０３の反転信号で、昇圧スイッチング素子４６のオン-オフ信号６０４を作っても良い。【００６３】
また、図６に示した充放電判定部６０１を用いて充電状態か、或いは放電状態かを判定し、この判定に基づいて充電用スイッチング素子制御回路７１、放電時の放電用スイッチング素子制御回路７２を切り替えることもできる。これによって、降圧スイッチング素子４５のオン-オフ信号６０３を生成し、降圧スイッチング素子４５のオン-オフ信号６０３の反転信号で昇圧スイッチング素子４６のオン-オフ信号６０４を作っても良い。【００６４】
また、直流電圧変換器の電力は鉛電池３１から得ても良いし、別に小型電池を設置しても良い。
【実施例２】
【００６５】
次に、本発明の第２実施形態を図８に基づいて説明する。本実施例では、鉛電池３１を充電する際に充電電流を制御する点で実施例１と異なる。実施例１では鉛電池３１の電圧を検出しているが、本実施例では鉛電池３１の電流を電流センサ８１によって検出する点が特徴である。【００６６】
制御上での違いは、実施例１では充電時に鉛電池３１の充電電圧を例えば１５Ｖに昇圧するのに対し、実施例２では充電時の鉛電池３１の充電電流を一定にする点で異なっている。但し、充電電流は鉛電池３１に流せる第２の規定された電流以下の値に設定されていることが重要である。そして、図６、７の鉛電池側の電圧６０７の代わりに充電電流の値を入力する。電流センサ８１はシャント抵抗、ホール素子を用いることができる。【００６７】
本実施例では電流制御であるため、電圧は制御されていない。このため、鉛電池３１に過剰な電圧がかかるのを防止して鉛電池を保護するため、鉛電池３１の電圧を検出する電圧検出線を追加して鉛電池３１が定格電圧になった時に、これ以上の電圧がかからないように電圧リミッタ制御を行うことも有効である。
【実施例３】
【００６８】
次に、本発明の第３実施形態を図９乃至図１１に基づいて説明する。本実施例の特徴は、出力型電池３３が第１の所定の充電量以上、例えば、出力型電池３３が満充電された場合や、或いは第２の所定の充電量以下になった場合、例えば、充電量が実質的に「０」になった場合の非常時の対策を行うことにある。出力形電池３３の種類によって上述した範囲は異なっており、リチウムイオン電池の場合には、充電率が例えば０％〜８０％の範囲外、リチウムイオンキャパシタの場合には、電圧が例えば２．２Ｖ〜３．８Ｖの範囲外、電気二重層キャパシタの場合には、電圧が例えば０Ｖ〜２Ｖの範囲外に設定する。【００６９】
本実施例と、図３に示す実施例１及び図８に示す実施例２との違いは、蓄電システム１４から電気負荷１５に電力を供給する電源を、出力型電池３３或いは鉛電池３１のどちらかに切り替える、切り替えスイッチ９１を追加したところにある。ここで、図９では検出線３４は鉛電池３１の電圧を検出しているが、図８に示す実施例２と同様に電流を検出するようにしても良い。尚、図９は切り換えスイッチ９１を設けたことを強調するための模式図であり、具体的な構成は図１０に示している。【００７０】
図９において、切り替えスイッチ９１は、蓄電システム１４自体がオフになった場合、或いは出力型電池３３の充電率（現在の充電量／満充電量×１００（％））、或いは電圧が予め指定した範囲外に有る場合に、鉛電池３１側に電気負荷１４と発電機１３の接続状態を切り替える。ここで、図９に示す切り替えスイッチ９１は通常状態の位置を示し、非常時の場合は反対側に反転される。蓄電システム１４自体がオフになった場合、例えばマイクロＨＥＶにおいては、駐車中に使用する保安装置等の微弱な電力を長い期間に亘って供給する必要があるため、容量の大きい鉛電池３１を用いることが有効であるためである。【００７１】
また、出力型電池３３の充電率、或いは電圧が予め指定した範囲外（リチウムイオン電池の場合には、充電率は例えば０％〜８０％の範囲外、リチウムイオンキャパシタの場合には、電圧は例えば２．２Ｖ〜３．８Ｖの範囲外、電気二重層キャパシタの場合には、電圧は例えば０Ｖ〜２Ｖの範囲外である。）になった場合は以下の状態が発生する。例えば、充電率、或いは電圧が低い場合に放電を継続すれば過放電状態となり、時に回復不能な劣化を電池に引き起こすことがある。また、充電率、或いは電圧が高い場合に充電を継続すれば、電極等の劣化を引き起こすため電池への悪影響が不可避である。更には、リチウムイオン電池の場合には過充電になると発火、発煙を引き起こす可能性が有る。【００７２】
次に、図９の模式図に示した第３の実施形態の具体的な構成とその動作について図１０を用いて説明する。以下の説明は、出力型電池３３としてリチウムイオン電池を使用し、その充電率を測定して切り替えスイッチ９１を切り替える例である。【００７３】
図１０において、図３或いは図８に示す実施例に出力型電池３３の充電率を推定する充電率推定部１０１、切り替えスイッチ９１を制御する切り替え制御部１０２、出力型電池３３の間の電圧検出線１０３、１０４、切り替えスイッチ９１と出力型電池３３の間の電流検出線１０５を追加したところに特徴がある。【００７４】
ここで、切り替え制御部１０２は、工場出荷時または電池交換時に起動され、電池交換またはシステム廃棄時まで処理を続けることができる。また、充電率推定部１０１と切り替え制御部１０２は、一つのマイクロコンピュータ内のプログラムとして実装しても良いし、直流電圧変換器３２内の電圧制御器３６にマイクロコンピュータを使用している場合には、そのマイクロコンピュータと兼用しても良い。マイクロコンピュータを使用する場合には、マイコンの電源は鉛電池３１から得ても良い。更に、切り替えスイッチ９１は、パワーＭＯＳ-ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等を使用することができる。【００７５】
以下、充電率推定部１０１の動作、及び切り替えスイッチ９１の切り替え制御について説明する。【００７６】
充電率推定部１０１は、出力型電池３３の電圧を検出する検出線１０３、１０４、および電流検出線１０５の電圧及び電流を読み込み、出力型電池３３の充電率を計算し、計算された充電率を切り替え制御部１０２に送る。ここで、出力型電池３３の充電率計算方法は種々の方法があるが、この蓄電システム１４に適切な方法を用いて推定すれば良い。【００７７】
例えば、本実施例では以下の方法で充電率を推定している。すなわち、予めマップ化した抵抗テーブルを参照して抵抗値を求め、この抵抗値を使用して「電流×抵抗＋電圧差（電圧検出線１０３と電圧検出線１０４の間の電圧差）」の計算式によって電池電圧を推定する。次に、この電池電圧から予めマップ化した電池電圧と充電率のテーブルにより、充電率（以下、電圧推定充電率）を推定する。【００７８】
この他に、蓄電システム１４が休止している時の電圧差（電圧検出線１０３と電圧検出線１０４の電圧差）で推定した充電率を初期値とし、この初期値に、電流検出線１０５で計測した電流の積分値を、電池容量で割った値を加えた充電率（以下、電流推定充電率）を用いても良い。更には、電圧推定充電率と電流推定充電率の加重平均を充電率として出力しても良い。また、充電率は温度によっても変化するので、出力型電池３３に温度センサを取り付けて、抵抗テーブルを温度補正しても良い。温度センサ、は熱電対やサーミスタを使用することができる。【００７９】
次に切り替えスイッチ９１の切り替え制御部１０２の動作について図１１に示す制御フローチャートを用いて説明する。【００８０】
≪ステップＳ１１１≫
ステップＳ１１１において、充電率推定部１０２で推定された出力型電池３３の充電率を読み込む。この充電率は上述したような適切な推定方法を使用して推定されている。ここで、推定された充電率が求められると、次のステップに進む。【００８１】
≪ステップＳ１１２≫
次に、ステップＳ１１２においては、出力型電池２３の推定された充電率が予め設定された充電率の上限値と下限値の範囲に入っているかどうかを判断する。つまり、このステップＳ１１２は、出力型電池３３の充電状態が正常かどうかを判断している。このステップＳ１１２によって、推定された充電率が予め設定された充電率の上限値と下限値の範囲に入っている場合は、ステップＳ１１３に処理を進め、そうでなければステップＳ１１４に処理を進める。ここで、充電率の上限値と下限値の範囲はリチウムイオン電池の場合には例えば０％〜８０％である。【００８２】
≪ステップＳ１１３≫
ステップ１１３では、蓄電システム１４の運転状態を判断している。例えば、マイクロＨＥＶではイグニッション信号が投入されているかどうか、ＸＥＭＳでは保守状態で無い状態、即ち運用中の信号かどうかを判定している。これらの判断信号はこれに限定されることなく、要は蓄電システム１４の運転状態を判断できれば他の信号を用いても良い。そして、蓄電システム１４が運転状態であればステップＳ１１５に処理を進め、そうでなければステップＳ１１４に処理を進める。【００８３】
≪ステップＳ１１４≫
ステップＳ１１４では、ステップＳ１１２で出力型電池３３の充電状態が正常でないと判断されているので、切り替えスイッチ９１を鉛電池３１側に切り替え指定するための切り替え指定信号を送り、鉛電池３１と発電機１３、電気負荷１５を接続する。これによって、出力型電池３３の過充電や過放電を防止することができる。【００８４】
また、ステップＳ１１２で出力型電池３３の充電状態が正常であっても、蓄電システム１４が休止された場合、マイクロＨＥＶにおいては、駐車中に使用する保安装置等の微弱な電力を長い期間に亘って供給する必要があるため、鉛電池３１と発電機１３、電気負荷１５を接続する。これによって、駐車中に使用する保安装置等の微弱な電力を長い期間に亘って供給することができる。【００８５】
≪ステップＳ１１５≫
ステップＳ１１５では、ステップＳ１１２で出力型電池３３の充電状態が正常で、且つ、ステップＳ１１３で蓄電システム１４が運転中と判断されているので、切り替えスイッチ９１を出力形電池３３側に切り替え指定するための切り替え指定信号を送り、出力形電池３３と発電機１３、電気負荷１５を接続する。【００８６】
以上述べたように、本実施例においては、切り替えスイッチ９１は、蓄電システム１４自体がオフになった場合、或いは出力型電池２３の充電率が予め指定した範囲外に有る場合に、鉛電池３１側に電気負荷１４と発電機１３の接続状態を切り替えるように構成されている。このため、出力型電池３３の充電状態が正常でないと判断されている場合は、鉛電池３１と発電機１３、電気負荷１５を接続して出力型電池３３の過充電や過放電を防止することができるようになる。また、蓄電システム１４が休止された場合、マイクロＨＥＶにおいては、駐車中に使用する保安装置等の微弱な電力を長い期間に亘って供給する必要があるため、鉛電池３１と発電機１３、電気負荷１５を接続して、駐車中に使用する保安装置等の微弱な電力を長い期間に亘って供給することができるようになる。【００８７】
本実施例では、リチウムイオン電池の充電率を推定する充電率推定部を用いているが、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタの電圧を推定する場合は電圧推定部を設ければ良い。したがって、上述の説明で『充電率』は『電圧』に読み替えれば良い。【００８８】
以上述べたように、本発明によれば、電気負荷に電流を放電し、発電機からの電流で充電される出力型電池と、この出力型電池に電流を放電し、出力型電池からの電流で充電される容量型電池とを備え、出力型電池に流せる第１の規定された電流を容量型電池に流せる第２の規定された電流よりも大きい電流値とし、更に、容量型電池を昇圧及び降圧ができる直流電圧変換器を介して出力型電池と直列に接続した。【００８９】
これによって、容量型電池の充電時に、直流電圧変換器に直列に接続された出力型電池によって直流電圧変換器の分担電圧を下げることにより直流電圧変換器の電力を抑えることができる。計算では７０％まで抑えることができた。【００９０】
また、電気負荷の定格電圧を維持しながら容量型電池の充電電圧を上げることで、容量型電池の寿命を延ばすことができる。例えば、マイクロＨＥＶで鉛電池の充電電圧を１４．４Ｖに上げた時には、鉛電池の寿命は１．８倍となった。
【符号の説明】
【００９１】
１１…マイクロＨＥＶ、１２…エンジン、１３…発電機、１４…蓄電システム、１５…電気負荷、２１…ＸＥＭＳ、３１…鉛電池、３２…直流電圧変換器、３３…出力型電池、３４…鉛電池側の電圧検出線、３５…蓄電システム側の出力電圧検出線、３６…直流電圧変換器の電圧制御器、４１…出力型電池側の直流電圧変換器端子、４２…鉛電池側の直流電圧変換器端子、４３…平滑用コンデンサ１、４４…平滑用コンデンサ２、４５…降圧用スィッチング素子、４６…昇圧用スィッチング素子、４７…昇圧用ダイオード、４８…降圧用ダイオード、４９…チョークコイル、５０１…電圧検出端子、５０２…オン-オフ信号、５０３…増幅回路、５０４…三角波発生回路、５０５…比較器、５０６…基準電圧、５０７…差動増幅器、５０８…ＶＣＣ、５０９…三角波発生用コンデンサ、６０１…充放電判定部、６０２…切り替えスィッチ、６０３…降圧スイッチング素子信号端子、６０４…昇圧スイッチング素子信号端子、６０５…スイッチング素子制御回路、６０６…インバータ、６０７…鉛電池電圧入力端子、６０８…蓄電システム出力電圧入力端子、６０９…電圧バッファ、６１０…電圧バッファ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2015060139.tif 000015