(57)【要約】【課題】車両に後付けされる電気機器に対してバックアップ電源を提供する。【解決手段】電源供給装置（１００）は、車両の発電機（１１）に電気的に接続され、該発電機による発電電力により充電可能な第１蓄電池（１２）と、発電機及び第１蓄電池各々にスイッチを介して電気的に接続され、発電電力により充電可能な第２蓄電池（１３）と、第１蓄電池の故障時にスイッチをオフ状態とする制御手段（１４）と、車両に搭載された複数の電気機器のうち少なくとも一つの電気機器を、車両の運転者の選択により、スイッチと第２蓄電池との間に着脱可能に電気的に接続し、且つ、制御手段によりスイッチがオフ状態とされた場合に、少なくとも一つの電気機器に対して、第２蓄電池から出力される電力を選択的に供給する接続手段（１５）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の発電機に電気的に接続され、前記発電機による発電電力により充電可能な第１蓄電池と、
前記発電機及び前記第１蓄電池各々にスイッチを介して電気的に接続され、前記発電電力により充電可能な第２蓄電池と、
前記第１蓄電池の故障時に前記スイッチをオフ状態とする制御手段と、
前記車両に搭載された複数の電気機器のうち少なくとも一つの電気機器を、前記車両の運転者の選択により、前記スイッチと前記第２蓄電池との間に着脱可能に電気的に接続し、且つ、前記制御手段により前記スイッチがオフ状態とされた場合に、前記少なくとも一つの電気機器に対して、前記第２蓄電池から出力される電力を選択的に供給する接続手段と、
を備えることを特徴とする電源供給装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２蓄電池の残容量使用下限値を、前記電気機器に係る暗電流に応じて変更することを特徴とする請求項１に記載の電源供給装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記残容量使用下限値に係る情報を出力する情報出力手段を有することを特徴とする請求項２に記載の電源供給装置。
【請求項４】
前記第２蓄電池は、ニッケル蓄電池であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電源供給装置。
【請求項５】
前記接続手段は、一又は複数のヒューズスロットを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電源供給装置。
【請求項６】
前記接続手段により、前記少なくとも一つの電気機器が、前記スイッチと前記第２蓄電池との間に着脱可能に電気的に接続されたことを報知する報知手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電源供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源供給装置に関し、特にバックアップ機能を有する電源供給装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば自動車のステアリング装置のモータに電力を供給する主電源と、該モータに電力を供給可能な複数の補助電源とを備え、主電源が故障したと判定された場合に、補助電源からモータに電力を供給する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２００９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えばドライブレコーダ等の電源バックアップが要求されるような電気機器が、ユーザにより自動車に後付けされることが多くなっている。しかしながら、自動車の開発段階では、後付けされる電気機器に対するバックアップ電源の提供は考えられていないことが多いという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、後付けされる電気機器に対して比較的容易にバックアップ電源を提供することができる電源供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電源供給装置は、上記課題を解決するために、車両の発電機に電気的に接続され、前記発電機による発電電力により充電可能な第１蓄電池と、前記発電機及び前記第１蓄電池各々にスイッチを介して電気的に接続され、前記発電電力により充電可能な第２蓄電池と、前記第１蓄電池の故障時に前記スイッチをオフ状態とする制御手段と、前記車両に搭載された複数の電気機器のうち少なくとも一つの電気機器を、前記車両の運転者の選択により、前記スイッチと前記第２蓄電池との間に着脱可能に電気的に接続し、且つ、前記制御手段により前記スイッチがオフ状態とされた場合に、前記少なくとも一つの電気機器に対して、前記第２蓄電池から出力される電力を選択的に供給する接続手段と、を備える。
【０００７】
本発明の電源供給装置によれば、当該電源供給装置は、第１蓄電池、第２蓄電池、制御手段及び接続手段を備えて構成されている。
【０００８】
第１蓄電池は、車両の発電機に電気的に接続されている。第２蓄電池は、スイッチを介して、発電機及び第１蓄電池各々に電気的に接続されている。ここで、「発電機」は、モータ・ジェネレータ（電動発電機）において実現される発電機であってもよい。即ち、発電機として機能し得る限りにおいて、例えばハイブリッド車両等に用いられるモータ・ジェネレータを意味してかまわない。
【０００９】
例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる制御手段は、第１蓄電池の故障時に上記スイッチをオフ状態とする。例えば非常時においても動作が要求される電装品を、スイッチと第２蓄電池との間に電気的に接続しておけば、第１蓄電池が故障した場合であっても第２蓄電池からの電力供給を受けることができる（つまり、第２蓄電池がバックアップ電源として機能する）。
【００１０】
第１蓄電池及び第２蓄電池には、例えば鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の公知の各種蓄電池を適用可能である。第２蓄電池にバックアップ電源としての役割を負わせる場合、出力密度及びエネルギー密度に優れるニッケル水素電池やリチウムイオン電池を第２蓄電池として用いることが望ましい。
【００１１】
接続手段は、車両に搭載された複数の電気機器のうち少なくとも一つの電気機器を、該車両の運転者の選択により、スイッチと第２蓄電池との間に着脱可能に電気的に接続し、且つ、制御手段によりスイッチがオフ状態とされた場合に、上記少なくとも一つの電気機器に対して、第２蓄電池から出力される電力を選択的に供給する。
【００１２】
「着脱可能に電気的に接続」とは、電気配線の接続や分断が比較的容易な態様での電気的な接続を意味する。具体的には例えば、コネクタやリレースイッチ等を設けて構成すればよい。「選択的に供給」とは、特定の電気機器に対してのみ電力が供給され、その他の電気機器には電力が供給されない態様を意味する。
【００１３】
本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、従来の鉛バッテリに加えて、例えばリチウムイオン電池や電気二重層キャパシタ等を第２バッテリとして車両に搭載することにより、例えば、所謂アイドリングストップ機能等の車両への導入が図られている。また、第２バッテリを、特定の電装品のバックアップ電源として用いる技術が研究されている。
【００１４】
ところで、従来から、例えばオーディオ機器や車載テレビ等、車両のユーザが車内で快適に過ごすための機器を、車両の購入後に後付けするユーザが多い。近年、例えばリモートスタートスイッチ、ドライブレコーダ、クリアランスソナー、カメラシステム、車両衝突安全システム等の安全技術に係る機器を、車両の購入後に後付けするユーザが増えている。このような安全技術に係る機器について、車載バッテリを用いた電源冗長を行うためには、相当な負担がユーザに課せられることが多い。
【００１５】
しかるに本発明では、接続手段により、車両に搭載された複数の電気機器のうち少なくとも一つの電気機器が、運転者の選択により、スイッチと第２蓄電池との間に着脱可能に電気的に接続される。そして、制御手段によりスイッチがオフ状態とされた場合に、接続手段により、少なくとも一つの電気機器に対して、第２蓄電池から出力される電力が選択的に供給される。
【００１６】
つまり、本発明の電源供給装置を用いれば、比較的容易にして、例えば後付けされる電気機器の電源冗長化を行うことができる。従って、本発明の電源供給装置によれば、後付けされる電気機器に対して比較的容易にバックアップ電源を提供することができる。
【００１７】
本発明の電源供給装置の一態様では、前記制御手段は、前記第２蓄電池の残容量使用下限値を、前記電気機器に係る暗電流に応じて変更する。
【００１８】
この態様によれば、第２蓄電池をバックアップ電源として確実に機能させることができ、実用上非常に有利である。
【００１９】
つまり、第２蓄電池は、上述した所謂アイドリングストップ機能等の燃費向上技術にも用いられる。この際、第２蓄電池の残容量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）について何らの制限も設けなければ、第２蓄電池をバックアップ電源として使用する場合に十分な電力が得られない可能性がある。そこで、少なくとも、バックアップが必要な所定期間、バックアップが必要な電気機器（即ち、接続手段によりスイッチと第２蓄電池との間に電気的に接続された電気機器）に対して、第２蓄電池から電力が供給されるように、制御手段により、上記電気機器に係る暗電流に応じて残容量使用下限値が変更される。
【００２０】
ここで、「暗電流」とは、車両に搭載されたエンジンが停止している状態で消費する電流を意味する。
【００２１】
この態様では、前記制御手段は、前記残容量使用下限値に係る情報を出力する情報出力手段を有してよい。
【００２２】
このように構成すれば、例えば残容量使用下限値の現在設定値等の残容量使用下限値に係る情報を、比較適用に確認することができ、実用上非常に有利である。
【００２３】
本発明の電源供給装置の他の態様では、前記第２蓄電池は、ニッケル蓄電池である。
【００２４】
この態様によれば、例えば車両のエンジンルーム内における第２蓄電池が占めるスペースを抑制したり、第２蓄電池が導入されることによる車両重量の増加を抑制したりすることができ、実用上非常に有利である。
【００２５】
本発明の電源供給装置の他の態様では、前記接続手段は、一又は複数のヒューズスロットを有する。
【００２６】
この態様によれば、例えばバックアップが必要な電気機器を定格以上の大電流から保護することができ、実用上非常に有利である。
【００２７】
本発明の電源供給装置の他の態様では、前記接続手段により、前記少なくとも一つの電気機器が、前記スイッチと前記第２蓄電池との間に着脱可能に電気的に接続されたことを報知する報知手段を更に備える。
【００２８】
この態様によれば、電気機器がスイッチと第２蓄電池との間に電気的に接続されたこと、つまり、該電気機器にバックアップ電源が付与されたことが、例えば車両の運転者に報知されるので、実用上非常に有利である。
【００２９】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態に係る電源供給装置の概要を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に係るヒューズボックスの一例を示す斜視図である。
【図３】バッテリ情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の電源供給装置に係る実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、実施形態に係る電源供給装置の概要を示す概略構成図である。
【００３２】
図１において、電源供給装置１００は、オルタネータ１１と、鉛バッテリ１２と、ニッケル水素電池である統合バッテリ１３と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）１４と、一又は複数のヒューズスロットを有するヒューズボックス１５とを備えて構成されている。
【００３３】
鉛バッテリ１２及び統合バッテリ１３各々は、オルタネータ１１の回生発電の電力により充電可能に構成されている。尚、オルタネータ１１は、例えばハイブリッド車両等におけるモータ・ジェネレータとして構成されていてもよい。
【００３４】
オルタネータ１１、鉛バッテリ１２及び統合バッテリ１３は、スタータモータ、例えばワイパ、ライト等の負荷と電気的に接続されている。尚、ＥＣＵ１４も、該負荷に含まれるが、説明の便宜上、図１のような記載としている。
【００３５】
図１に示すように、統合バッテリ１３は、バックアップリレーを介して、オルタネータ１１及び鉛バッテリ１２と電気的に接続されている。ＥＣＵ１４は、例えば鉛バッテリ１２が故障した場合に、バックアップリレーをオフ状態とする。ヒューズボックス１５を介して、統合バッテリ１３に電気的に接続されたバックアップ対象負荷に対しては、統合バッテリ１３から電力が供給される。つまり、統合バッテリ１３が、バックアップ対象負荷にとってのバックアップ電源として機能する。
【００３６】
尚、バックアップ対象負荷としては、例えば、ブレーキ、シフトバイワイヤ、ナビゲーションシステム、リモートスタートスイッチ、ドライブレコーダ、クリアランスソナー、カメラシステム、車両衝突安全システム等が挙げられる。
【００３７】
ここで、当該電源供給装置１００のように、複数のバッテリを備える装置では、例えば所謂アイドリングストップ技術におけるエンジン再始動時の電源として、又は、回生電力を効率良く回収することを目的として、２台目以降のバッテリ（本実施形態では、“統合バッテリ１３”）が使用されることが多い。つまり、燃費向上に主眼を置いて２台目以降のバッテリが使用されることが多い。
【００３８】
車両の開発においては、開発者が想定する機器及び機能に配慮して、予め電源の配分が行われる。このため特に、車両のユーザが、後付けされた電気機器について、該車両に搭載されているバッテリを利用した電源冗長化を望んだとしても、その要望を実現することは困難である。
【００３９】
仮に、車両のユーザが、後付けされた電気機器が電源冗長化されるように該電気機器を電気的に接続したとしても、バッテリの制御の設定によっては、バッテリがバックアップ電源として機能しないおそれがある。
【００４０】
しかるに当該電源供給装置１００では、統合バッテリ１３が、電気機器（特に、ユーザにより後付けされた電気機器）のバックアップ電源として利用可能に構成されている。具体的には例えば、燃費向上技術（例えば、所謂アイドリングストップ技術等）に費やすことのできる統合バッテリ１３のエネルギー量の使用可能下限値が比較的高く設定されている。つまり、統合バッテリ１３がバックアップ電源として十分に機能するように、燃費向上技術に費やすことのできるエネルギー量が抑制されている。
【００４１】
加えて、ユーザが、図１におけるバックアップリレーと統合バッテリ１３との間から、後付けされる電気機器の電源をとれるように、当該電源供給装置１００は、ヒューズボックス１５を備えている。尚、ヒューズボックス１５は、例えば車両のダッシュボード内等に設けられている。
【００４２】
従って、ユーザが、電源冗長化を望む電気機器の電源配線を接続したヒューズを、ヒューズボックス１５の一のヒューズスロットに挿入しさえすれば、比較的容易にして、該電気機器を、バックアップリレーと統合バッテリ１３との間に電気的に接続することができる。この結果、ＥＣＵ１４により、バックアップリレーがオフ状態とされた場合に、統合バッテリ１３を、電源冗長化を望む電気機器のバックアップ電源として機能させることができる。
【００４３】
ヒューズボックス１５としては、例えば図２に示すように、バックアップリレーとヒューズボックスとが一体として形成されたモジュールを利用することができる。尚、図２は、実施形態に係るヒューズボックスの一例を示す斜視図である。
【００４４】
ヒューズボックス１５の各ヒューズスロットには、例えば半導体ヒューズ、半導体ヒューズ及び電気機器接続用のワイヤーハーネスが付け捨てされていてもよい。ヒューズボックス１５に設けられるヒューズスロットの数は、例えば統合バッテリ１３の性能等に応じて決定すればよい。
【００４５】
尚、当該電源供給装置１００を搭載する車両のユーザの要求に応じて、統合バッテリ１３の容量増加や、ヒューズボックス１５のヒューズスロット数の増加、等が可能なように、当該電源供給装置１００が構成されていることが望ましい。
【００４６】
ＥＣＵ１４は、バックアップリレーと統合バッテリ１３との間に、ヒューズボックス１５を介して、電気的に接続された電気機器を検出した場合、該電気機器の暗電流に応じて、統合バッテリ１３に係るＳＯＣ使用下限値を変更する。このように構成すれば、統合バッテリ１３を、該電気的に接続された電子機器のバックアップ電源として適切に機能させることができる。
【００４７】
ＥＣＵ１４は、特に、統合バッテリ１３に係るＳＯＣ使用下限値についての情報を出力可能に構成されている。具体的には例えば、車両のインストルメントパネル内のモニタ上に、又はナビゲーション装置のモニタ上に、或いは、サービスマンが使用する検査機器がＥＣＵ１４に接続された場合に、ＥＣＵ１４は、例えば図３に示すような画像を表示する。図３において“ＳＬ”は、統合バッテリ１３に係るＳＯＣ下限値を表している。
【００４８】
ＥＣＵ１４は、更に、バックアップリレーと統合バッテリ１３との間に、ヒューズボックス１５を介して、電気的に接続された電気機器を検出した場合、その旨を報知する。この際、ＥＣＵ１４は、接続された電子機器の名称を報知することに限らず、例えばヒューズボックス１５のどこのヒューズスロットに接続されているかを報知してもよい。「報知」は、例えば車両のインストルメントパネル内のモニタ上に文字又は画像を表示することにより行われてもよいし、音声により行われてもよい。
【００４９】
実施形態に係る「鉛バッテリ１２」、「統合バッテリ１３」、「ヒューズボックス１５」及び「バックアップリレー」は、夫々、本発明に係る「第１蓄電池」、「第２蓄電池」、「接続手段」及び「スイッチ」の一例である。実施形態に係る「ＥＣＵ１４」は、本発明に係る「制御手段」、「情報出力手段」及び「報知手段」の一例である。
【００５０】
尚、統合バッテリ１３には、上述したニッケル水素電池に限らず、例えばリチウムイオン電池等も適用可能である。例えばヒューズボックス１５と統合バッテリ１３との間にスイッチを設け、当該電源供給装置１００が搭載された車両のユーザ（運転者）のボタン操作により、バックアップリレーと統合バッテリ１３との間に電気的に接続される電気機器が変更されるように構成されてもよい。
【００５１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電源供給装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５２】
１１…オルタネータ、１２…鉛バッテリ、１３…統合バッテリ、１４…ＥＣＵ、１５…ヒューズボックス、１００…電源供給装置
【図１】
2016037067.tif 000003
【図２】
2016037067.tif 000004
【図３】
2016037067.tif 000005