(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力端に電気的に接続された第１スイッチと、
直列接続された複数の電気二重層コンデンサと、
各電気二重層コンデンサに並列接続され、それぞれが実質的に同じ抵抗値を有する複数のバランス抵抗と、を有し、前記第１スイッチに接続されたキャパシタバンクと、
前記第１スイッチに接続された放電抵抗と、
それぞれの電気二重層コンデンサとバランス抵抗との間に設けられた第２スイッチと、
前記キャパシタバンクの電圧と、前記車両用補助電源が搭載された車両のイグニッションスイッチを操作するイグニッションキーの動作状態とを検知しつつ、前記第１スイッチと前記第２スイッチとを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記車両のイグニッションスイッチがオフになると前記キャパシタバンクを前記放電抵抗に接続するよう前記第１スイッチを制御して前記キャパシタバンクを放電させ、前記キャパシタバンクの電圧を前記電気二重層コンデンサの寿命低下が抑制される第１電圧まで低下させ、
前記キャパシタバンクの電圧が前記第１電圧になれば、前記キャパシタバンクから前記入出力端と前記放電抵抗とへの接続を断つように前記第１スイッチを制御し、前記各電気二重層コンデンサと前記各バランス抵抗との接続を断つように前記第２スイッチを制御する車両用補助電源。
【請求項２】
前記イグニッションキーがイグニッションスイッチをオンにするよう動作されたとき前記キャパシタバンクを前記入出力端に接続するよう前記第１スイッチを制御する、請求項１記載の車両用補助電源。
【請求項３】
前記キャパシタバンクの電圧が前記第１電圧よりも低い第２電圧になれば前記キャパシタバンクを前記入出力端に接続するよう前記第１スイッチを制御する、請求項１記載の車両用補助電源。
【請求項４】
前記第１スイッチが前記キャパシタバンクを前記入出力端に接続する直前または同時に、前記第２スイッチを制御して前記各電気二重層コンデンサと前記各バランス抵抗とを接続する、請求項２または請求項３のいずれかに記載の車両用補助電源。
【請求項５】
前記第１スイッチと前記入出力端との間に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータをさらに備えた、請求項１記載の車両用補助電源。
【請求項６】
請求項１記載の車両用補助電源と、前記車両用補助電源の前記入出力端に電気的に接続されたバッテリと、前記車両用補助電源の前記入出力端と前記バッテリとに電気的に接続された発電機と、を備えた、車両用充放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気二重層コンデンサを用いて、例えば鉛蓄電池と併用して充放電されるように構成され、自動車に搭載される車両用補助電源とそれを用いた車両用充放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の流れを受け、特に自動車の技術革新は顕著に進んでいる。この技術の一環として既にハイブリッド自動車が市販されている。また、自動車が走行していない場合に、ある一定の条件が整えばエンジンを一時的に停止させ、再び自動的に再始動させるアイドリングストップ機能を有する自動車が開発され、市販されている。
【０００３】
アイドリングストップ車のエンジン再起動には大電流を必要とするため、車両用電源の電圧が一瞬低下する現象が発生する。この現象により、カーナビゲーションシステムのようにマイコン制御機能を有する車載用機器が自動的にリセットすることがある。自動的に車載用機器が再起動した際、ユーザは再度所望の設定を行わなければならない。このような問題を解決するために、バッテリや電気二重層コンデンサを用いたバックアップ回路を搭載することが提案され、このような自動車の既に市販されている。
【０００４】
電気二重層コンデンサはこのような技術を支える重要な部品の一つである。電気二重層コンデンサは従来から用いられている鉛蓄電池（以下、バッテリという）と併用して使用されるのが一般的である。電気二重層コンデンサを充電する方法として制動エネルギーを使用することが例えば特開平１１−１２２７０９号公報に提案されている。
【０００５】
一方、特開平２−２５９２７６号公報は、電気二重層コンデンサをバッテリに直列接続し、これらでスタータを駆動してエンジンを始動させ、負荷を軽減してバッテリを長寿命化することを提案している。
【０００６】
しかしながら従来のエンジン始動装置では、車両休止時の電気二重層コンデンサには車両稼動時に充電された電荷がそのまま残っている。この状態で休止状態が続くと、電気二重層コンデンサに大きな負担がかかり寿命低下に繋がる。このような観点から、車両休止時には電気二重層コンデンサに充電された電荷を放電することが好ましい。一方、アイドリングストップ後の再始動には約１２Ｖの電圧で数十Ａの電流が必要である。そのため、上述のように電気二重層コンデンサを放電する場合、再始動を頻繁に行うと鉛蓄電池に大きな負担がかかり電気二重層コンデンサを用いる効果が損なわれ、結果として鉛蓄電池の寿命が大幅に低下する。
【０００７】
また複数の電気二重層コンデンサを直列接続して充電する方法として、「バランス回路方式」が従来から採用されている。この方法では、図３に示すように、等しい抵抗値を有するバランス抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３、・・・Ｒｎを各電気二重層コンデンサＣ１０１、Ｃ１０２、Ｃ１０３、・・・Ｃｎに並列接続している。これにより、各電気二重層コンデンサのバイアス電圧をバランスされ、各電気二重層コンデンサにはほぼ均等に電圧が印加される。
【０００８】
このバランス回路方式において、各電気二重層コンデンサには、常時各バランス抵抗が接続されている。このように電気回路全体が閉ループを構成するため、各電気二重層コンデンサに蓄えられた電気エネルギーは次第に放電によって失われる。このためにトランジスタ等を用いてバランス抵抗を電気二重層コンデンサに並列接続したり、あるいは切り離したりすることが必要である。しかしながらバランス抵抗による放電を完全に防止すると、上述のように電気二重層コンデンサに大きな負担が加わって寿命が低下する。
【０００９】
また、自動車のエンジンが停止してイグニッション電源がオフ（ＯＦＦ）になり、アクセサリ電源だけがオン（ＯＮ）の状態でカーナビやテレビ等を使用する場合、この動作電流がバッテリから供給される。さらに、自動車が完全に停止している状態においても、施錠解錠のための遠隔制御装置の受信部や時計等の機器には暗電流が常時流れている。これらの暗電流は全てバッテリから供給される。そのためにバッテリの電圧は徐々に低下する。このバッテリの電圧低下分は電気二重層コンデンサに蓄えられていた電気エネルギーから補われる。そのため、電気二重層コンデンサの電圧も徐々に低下する。バッテリと電気二重層コンデンサの両方の電圧が低下してしまうとエンジンを始動することが困難になる。
【発明の開示】
【００１０】
本発明は電気二重層コンデンサとバッテリとの負担を軽減してこれらを長寿命化すると共に、電気二重層コンデンサに暗電流による負担がかかりにくい車両用補助電源とそれを用いた車両用充放電装置である。本発明の車両用補助電源は、入出力端に電気的に接続された第１スイッチとキャパシタバンクと放電抵抗と制御部とを有する。キャパシタバンクは直列接続された複数の電気二重層コンデンサと、各電気二重層コンデンサに並列接続され、それぞれが実質的に同じ抵抗値を有する複数のバランス抵抗を有する。キャパシタバンクと放電抵抗とは第１スイッチに接続されている。電気二重層コンデンサとバランス抵抗との間に第２スイッチが設けられている。制御部はキャパシタバンクの電圧と車両のイグニッションスイッチを操作するイグニッションキーの動作状態とを検知しつつ、第１スイッチを制御する。制御部は、車両のイグニッションスイッチがＯＦＦになるとキャパシタバンクを放電抵抗に接続するよう第１スイッチを制御する。このようにして制御部はキャパシタバンクを放電させ、キャパシタバンクの電圧を電気二重層コンデンサの寿命低下が進行しない第１電圧まで低下させる。さらにキャパシタバンクの電圧が第１電圧になれば、キャパシタバンクから入出力端と放電抵抗とへの接続を断つように第１スイッチを制御し、各電気二重層コンデンサと各バランス抵抗との接続を断つように第２スイッチを制御する。本発明による車両用補助電源では、制御部が第１スイッチと第２スイッチを制御して電気二重層コンデンサの充放電を制御する。これにより電気二重層コンデンサとバッテリとの負担が軽減され電気二重層コンデンサとバッテリとが長寿命化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による車両用充放電装置の構成を、回路図を併用して示したブロック図である。本実施の形態による車両用充放電装置は、発電機２と、バッテリ５と、キャパシタバンク７と第１スイッチ８と制御部１０とから構成された車両用補助電源とを有する。
【００１２】
発電機２はエンジン１と連動して駆動される。スタータモータ３はエンジン１を始動する。一般に鉛蓄電池で構成されたバッテリ５は、スタータリレー４を介してスタータモータ３に電力を供給する。バックアップ回路６はスタータリレー４を介してスタータモータ３に非常時のバックアップエネルギーを供給する。キャパシタバンク７は複数の電気二重層コンデンサを連結して構成されている。
【００１３】
第１スイッチ８はキャパシタバンク７の入出力端に電気的に接続されている。キャパシタバンク７は第１スイッチ８を介して発電機２、スタータリレー４、バッテリ５、バックアップ回路６に接続されている。第１スイッチ８が動作することにより、キャパシタバンク７からの接続が、バッテリ５やスタータリレー４に繋がる入出力端と、放電抵抗１１とに切り替わる。第１スイッチ８は、切り替えを行なうものであれば特に方式は限定されない。例えば、メカニカルスイッチ、半導体スイッチなどを用いることができる。
【００１４】
キャパシタバンク７は、Ｃ１〜Ｃ２１で示す２１個の電気二重層コンデンサを７個ずつ直列接続して１ユニットとし、これを３ユニット並列接続して構成されている。すなわち、Ｃ１〜Ｃ７、Ｃ８〜Ｃ１４、Ｃ１５〜Ｃ２１で示す各７個ずつの電気二重層コンデンサをそれぞれ直列接続して１４Ｖのユニットが構成され、これらの直列ユニットが並列接続されている。あるいは、Ｃ１、Ｃ８、Ｃ１５のように各３個ずつの電気二重層コンデンサが並列接続されて並列ユニットが７つ構成され、この７つの並列ユニットが直列接続されている。
【００１５】
電気二重層コンデンサＣ１〜Ｃ２１は、例えば以下のようにして構成されている。まず厚さ２０〜５０μｍのエッチングされたアルミニウム箔に外部引き出し用のリード線を接続する。一方、活性炭粉末と所定の結合剤、導電剤とを混合して調製した混合粉末と、分散媒とを用いてペーストを作製する。上記のアルミニウム箔上にこのペーストを塗布して導電層を形成し、その上に活性炭を主成分とした活性炭素層を形成する。このようにして分極性電極を形成する。このようにして作製した一対の分極性電極を、セパレータを介して対面するように巻回してコンデンサ素子を形成する。このコンデンサ素子に電解液を含侵させた後、アルミニウムケースに挿入し、このアルミニウムケースの開口部を封止する。このようにしてして電気二重層コンデンサＣ１〜Ｃ２１が作製される。
【００１６】
電気二重層コンデンサＣ１〜Ｃ２１の耐電圧は、その電解液の種類により定まる。この耐電圧により電気二重層コンデンサの定格電圧が決められる。プロピレンカーボネートなどの非プロトン性溶媒を電解液に用いた場合、１個の電気二重層コンデンサの定格電圧は通常２〜３Ｖの範囲である。
【００１７】
バランス抵抗Ｚ１〜Ｚ３５は同じ抵抗値を有し、３つの直列ユニットが並列接続された７個の電気二重層コンデンサにそれぞれ５個ずつ並列接続されている。あるいは、３個ずつの電気二重層コンデンサが並列接続された各並列ユニットにバランス抵抗が５個ずつ並列接続されている。なお、バランス抵抗Ｚ１〜Ｚ３５の種類は、特に限定されない。チップタイプやリード線タイプの抵抗を用いることができる。
【００１８】
またキャパシタバンク７は第２スイッチ９を含む。第２スイッチ９は３ユニットが並列接続された７個の電気二重層コンデンサと、これに並列接続された５個のバランス抵抗との間にそれぞれ設けられている。なお、電気二重層コンデンサとバランス抵抗との間には計７個のスイッチが設けられているが、ここでは便宜上、全て第２スイッチ９と呼び、これら７個のスイッチは連動する。第２スイッチ９も第１スイッチ８と同様に切り替えを行なうものであれば特に方式は限定されない。
【００１９】
制御部１０はキャパシタバンク７の電圧と、車両用補助電源が搭載された車両のイグニッションスイッチを操作するイグニッションキー（いずれも図示せず）の動作状態とを検知しつつ、第１スイッチ８と第２スイッチ９とを制御する。これにより、制御部１０はキャパシタバンク７の充放電を制御する。キャパシタバンク７と第１スイッチ８と、制御部１０と、放電抵抗１１とは車両用補助電源を構成している。
【００２０】
以上のように構成された本実施の形態による車両用充放電装置の作用を説明する。まず、バッテリ５に充分な電気量が蓄えられていてエンジン１を始動する場合について説明する。図示しないイグニッションキーを回してスタータリレー４をオン（ＯＮ）にし、スタータリレー４が導通状態になるとバッテリ５から電力が供給されてスタータモータ３が駆動する。これによりエンジン１が回転し、エンジン１が稼動し続ける。なお、エンジン１の始動時にスタータモータ３を駆動させるために、バッテリ５は約６００Ａの電流を供給する必要がある。
【００２１】
次に、エンジン１が稼動中に行われる充電動作について説明する。発電機２はエンジン１の回転に連動して駆動される。発電機２で発電された電力はバッテリ５に充電されると共に、キャパシタバンク７にも充電される。また、車両走行時にブレーキをかけて自動車を停止させる際に発生する制動エネルギーは最大２００Ａと極めて大きなエネルギーである。そのため、バッテリ５ではその全てを充電することができない。よってこの大きな制動エネルギーの殆どはキャパシタバンク７に充電されて回生される。
【００２２】
キャパシタバンク７では電気二重層コンデンサの各並列ユニットには、同じ抵抗値を有するバランス抵抗が５個ずつ並列接続されている。そのため、キャパシタバンク７が充電されるとき、各並列ユニットにはほぼ均等に電圧が印加される。
【００２３】
アイドリングストップ後のエンジン１の再起動時には、第１スイッチ８がキャパシタバンク７をバッテリ５に直接接続している。そのため上述のようにして充電されたキャパシタバンク７のエネルギーがスタータモータ３に供給される。またキャパシタバンク７のエネルギーはバックアップ回路６に非常時のバックアップエネルギーとして供給される。
【００２４】
このようにしてキャパシタバンク７を使用する場合、車両休止時にはキャパシタバンク７は満充電状態になっていれば充分な電力を供給できる。しかしながらこの状態で休止状態が続くと電気二重層コンデンサに大きな負担が加わって寿命が低下する。そこで制御部１０は、第１スイッチ８を制御し、キャパシタバンク７を放電抵抗１１に接続してキャパシタバンク７を放電させ、各電気二重層コンデンサを放電して蓄電量を低下し、キャパシタバンク７の電圧を所定の第１電圧まで下げる。この第１電圧とは、電気二重層コンデンサの寿命劣化が進行しない電圧であり、第１電圧まで放電することによって電気二重層コンデンサの寿命低下が抑制される。本実施の形態において、制御部１０は、電気二重層コンデンサ１セルあたりの電圧が定格電圧２．５Ｖの６０％である１．５Ｖに低下するまで第１スイッチ８を放電抵抗１１側に接続する。すなわち制御部１０は、キャパシタバンク７の電圧が１０．５Ｖに低下するまで第１スイッチ８を放電抵抗１１側に接続する。
【００２５】
キャパシタバンク７では電気二重層コンデンサの各並列ユニットには、同じ抵抗値を有するバランス抵抗が５個ずつ並列接続されている。そのため、キャパシタバンク７が放電されるとき、各並列ユニットの電圧はほぼ均等に低下する。
【００２６】
そして制御部１０は、キャパシタバンク７の電圧が第１電圧になれば第１スイッチ８を制御して、電気二重層コンデンサをバッテリ５側に接続する（ＯＮ状態）。すなわち、制御部１０はキャパシタバンク７の電圧が１０．５Ｖになれば第１スイッチ８を制御して、キャパシタバンク７をバッテリ５に繋がる入出力端側に接続する。
【００２７】
なお電気二重層コンデンサ１セルあたりの電圧が１．５Ｖになり、キャパシタバンク７の電圧が１０．５Ｖになっている車両休止時には第１スイッチ８は中立状態となることが好ましい。すなわち制御部１０は第１電圧になればキャパシタバンク７から入出力端と放電抵抗１１への接続を断つように第１スイッチ８を制御することが好ましい。この状態では、車両搭載機器への暗電流の供給はキャパシタバンク７から行われることなく、バッテリ５からのみ行われる。すなわち、キャパシタバンク７の各電気二重層コンデンサは自己放電状態になる。この場合、制御部１０はイグニッションキーがイグニッションスイッチをＯＮにするよう動作されたことを検知したとき、スタータリレー４が導通状態になる前に第１スイッチ８を制御する。そしてキャパシタバンク７をバッテリ５に繋がる入出力端へ接続する。
【００２８】
また制御部１０は第２スイッチ９も制御することが好ましい。以下、制御部１０が第２スイッチ９を制御する場合の動作を第１スイッチ８の制御と合せて説明する。車両稼動中は、第１スイッチ８、第２スイッチ９ともにＯＮ状態になっている。制御部１０は、車両のイグニッションスイッチ（図示せず）のオン−オフ（ＯＮ−ＯＦＦ）状態をモニターしている。そして車両が休止されたとき、すなわちユーザがイグニッションキーを回してイグニッションスイッチがＯＦＦになると、制御部１０は第１スイッチ８を制御してキャパシタバンク７を放電抵抗１１に接続してキャパシタバンク７を放電させる。そして電気二重層コンデンサ１セルあたりの電圧が１．５Ｖになり、キャパシタバンク７の電圧が１０．５Ｖになったとき、制御部１０は第１スイッチ８を中立状態にする。その後、または同時に、制御部１０は第２スイッチ９をＯＦＦ状態にする。このように第２スイッチ９は、キャパシタバンク７を構成する複数の電気二重層コンデンサのそれぞれの電圧バランスがとれており、かつ、車両のイグニッションスイッチがＯＦＦの場合においてのみ制御される。
【００２９】
車両が休止状態に入る時、第２スイッチ９はＯＮ状態のままである。そして上述のように電気二重層コンデンサの寿命劣化が進行しないように設定した第１電圧である１．５Ｖになるまで満充電のエネルギーを素早く放電させる。そして電気二重層コンデンサ１セルあたりの電圧が１．５Ｖになり第１スイッチ８が中立状態になれば第２スイッチもＯＦＦになり、各電気二重層コンデンサは自己放電状態になる。
【００３０】
この場合、制御部１０はイグニッションキーの動作を検知して、スタータリレー４が導通状態になる前に第２スイッチ９をＯＮ状態にした後、または同時に、第１スイッチ８をＯＮにする。すなわち、制御部１０は第２スイッチ９を制御して各電気二重層コンデンサとバランス抵抗とを接続し、その後、または同時に、第１スイッチ８を制御してキャパシタバンク７をバッテリ５に繋がる入出力端へ接続する。このような動作を繰り返して行うことによりキャパシタバンク７を構成する各電気二重層コンデンサの電圧は、第１電圧である１．５Ｖにほぼ保たれる。
【００３１】
これ以外に、制御部１０は、キャパシタバンク７の電圧が所定の第２電圧になれば第１スイッチ８を制御して、電気二重層コンデンサをバッテリ５側に接続してもよい。この第２電圧とは、第１電圧より低く、エンジン１を始動させるために必要な最低限の電圧である。例えば、電気二重層コンデンサ１セルあたりの電圧が定格電圧２．５Ｖの２４％である０．６Ｖを閾値とする。すなわち、制御部１０はキャパシタバンク７の電圧が４．２Ｖになれば第１スイッチ８を制御して、キャパシタバンク７をバッテリ５に繋がる入出力端側に接続する。
【００３２】
また制御部１０は第２スイッチ９も制御することが好ましい。以下、制御部１０が第２スイッチ９を制御する場合の動作を第１スイッチ８の制御と合せて説明する。車両稼動中は、第１スイッチ８、第２スイッチ９ともにＯＮ状態になっている。制御部１０は、車両が休止されたとき、すなわちユーザがイグニッションキーを回してイグニッションスイッチがＯＦＦになると、制御部１０は第１スイッチ８を制御してキャパシタバンク７を放電抵抗１１に接続し、キャパシタバンク７を放電させる。そして電気二重層コンデンサ１セルあたりの電圧が１．５Ｖになり、キャパシタバンク７の電圧が１０．５Ｖになったとき、制御部１０は第１スイッチ８を中立状態にする。その後、または同時に、制御部１０は第２スイッチ９をＯＦＦ状態にする。
【００３３】
車両が休止状態に入る時、第２スイッチ９はＯＮ状態のままである。そして上述のように電気二重層コンデンサの寿命劣化が進行しないように設定した第１電圧である１．５Ｖになるまで満充電のエネルギーを素早く放電させる。そして電気二重層コンデンサ１セルあたりの電圧が１．５Ｖになり第１スイッチ８が中立状態になれば第２スイッチもＯＦＦになり、各電気二重層コンデンサは自己放電状態になる。
【００３４】
そして電気二重層コンデンサ１セルあたりの電圧が第２電圧である０．６Ｖまで低下すると、制御部１０はこれを検知して、第２スイッチ９をＯＮ状態にした後、または同時に第１スイッチ８をＯＮにしてバッテリ５から電気二重層コンデンサが所定の電圧である１．５Ｖ以上になるまで充電する。このような動作を繰り返して行うことによりキャパシタバンク７を構成する各電気二重層コンデンサの電圧は、第１電圧である１．５Ｖと第２電圧である０．６Ｖとの間に保たれる。
【００３５】
以上のように制御部１０が第１スイッチ８、第２スイッチ９を制御するため、各電気二重層コンデンサには大きな負担が加わらない。そのため、寿命の低下が抑制される。また、車両起動時にバッテリ電圧が低下した際にも、キャパシタバンク７をバッテリ５に直列接続することによって電気二重層コンデンサのエネルギーを供給することができる。そのため、車両用充放電装置としての性能を大きく向上させることができる。
【００３６】
このように本実施の形態による車両用補助電源では、キャパシタバンク７に第２スイッチを設けるとともに、キャパシタバンク７の入出力端に第１スイッチ８を設け、制御部１０が各電気二重層コンデンサの充放電を制御する。この構成により、キャパシタバンク７を構成する電気二重層コンデンサとバッテリ５との負担が軽減される。それにより電気二重層コンデンサとバッテリ５とが長寿命化する。また電気二重層コンデンサに暗電流による負担がかかりにくいため、エンジン１の始動信頼性が向上する。
【００３７】
また、キャパシタバンク７をバッテリ５に直接接続してスタータモータ３を駆動する際に電圧を２倍に高めることができる。そのためバッテリ５に蓄えられた電気量が少ない場合でも確実にエンジン１を始動することができる。
【００３８】
本実施の形態において、キャパシタバンク７は、７個の電気二重層コンデンサを直列接続して１４Ｖとしたものを１ユニットとし、これを３ユニット並列接続した、いわゆる７直列３並列の構成を例にして説明した。しかしながら本発明はこれに限定されない。用途に応じてその構成を変更しても同様の効果が得られる。また、同様にキャパシタバンク７を構成するバランス抵抗についても、用途に応じてその構成を変更しても同様の効果が得られる。
【００３９】
さらに、電気二重層コンデンサの寿命劣化が進行しない電圧である第１電圧として、所定の電圧を定格電圧の６０％として説明した。またエンジン１を始動させるために必要な最低限の電圧である第２電圧として、所定の電圧を定格電圧の２４％として説明した。しかしながら本発明はこの電圧設定に限定されない。
【００４０】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２による車両用充放電装置の構成を、回路図を併用して示したブロック図である。本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、スタータリレー４とスイッチ８との間にＤＣ／ＤＣコンバータ１２が設けられている点である。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２はキャパシタバンク７の入出力端と第１スイッチ８との間に設けられ、出力電圧を昇圧させる。これ以外の基本構成は図１と同じ構成であるので実施の形態１と同様の構成をなすものには同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４１】
エンジン１の回転に連動して駆動される発電機２からの電力は、バッテリ５に充電されると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を介してキャパシタバンク７にも充電が行なわれる。そしてキャパシタバンク７に蓄えられた電力を用いてスタータモータ３を駆動する際にはＤＣ／ＤＣコンバータ１２によって電気二重層コンデンサの電圧を昇圧して供給することができる。そのため、スタータモータ３にはバッテリ５の電圧と、昇圧された電気二重層コンデンサの電圧とが印加される。これにより、より確実にエンジン１が始動できる。
【００４２】
以上のように本実施の形態によれば、実施の形態１と同様に各電気二重層コンデンサに大きな負担が加わらないため、電気二重層コンデンサの寿命低下が抑制される。また、車両起動時にバッテリ５の電圧が低下した際にも、キャパシタバンク７をバッテリ５に直接接続することによって電気二重層コンデンサのエネルギーを供給することができる。さらにＤＣ／ＤＣコンバータ１２によって電気二重層コンデンサの電圧を昇圧することにより、より確実にエンジン１が始動できる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明による車両用補助電源では、電気二重層コンデンサならびにバッテリの負担が軽減され、これらを長寿命化できる。また電気二重層コンデンサに暗電流による負担がかかりにくい。この車両用補助電源を適用した本発明の車両用充放電装置は、ハイブリッド自動車やアイドリングストップ機能を有した自動車用等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１による車両用充放電装置の構成を、回路図を併用して示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２による車両用充放電装置の構成を、回路図を併用して示すブロック図
【図３】従来のコンデンサ充電回路を示す回路図
【符号の説明】
【００４５】
１    エンジン
２    発電機
３    スタータモータ
４    スタータリレー
５    バッテリ
６    バックアップ回路
７    キャパシタバンク
８    第１スイッチ
９    第２スイッチ
１０    制御部
１１    放電抵抗
１２    ＤＣ／ＤＣコンバータ
【図１】
0004702368.tif 000002
【図２】
0004702368.tif 000003
【図３】
0004702368.tif 000004