(57)【要約】【課題】効率の高い放電動作を行う車載用電源装置を提供する。【解決手段】車載用電源装置は、車両に搭載される発電機から給電可能な第１車両負荷へ給電する。車載用電源装置は第１バッテリとスイッチと第２バッテリと制御部とを備える。第１バッテリは第１車両負荷に接続される。スイッチは発電機と第１バッテリとの間に接続される。第２バッテリはスイッチを介して第１バッテリに接続される。制御部は、発電機が出力を停止しており、スイッチがオフしており、かつ第１所定条件が成立したときに、スイッチをオンした後で前記スイッチをオフする。【選択図】図４
2017109690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される発電機から給電可能な第１車両負荷へ給電する車載用電源装置であって、
前記第１車両負荷に接続される第１バッテリと、
前記発電機と前記第１バッテリとの間に接続されるスイッチと、
前記スイッチを介して前記第１バッテリに接続される第２バッテリと、
前記発電機が出力を停止しており、前記スイッチがオフしており、かつ第１所定条件が成立したときに、前記スイッチをオンした後で前記スイッチをオフする制御部と
を備える、車載用電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載用電源装置であって、
前記第１バッテリは、第１車両負荷の定格消費電力よりも小さい定格消費電力を有する第２車両負荷に対して、前記スイッチを介して接続され、
前記第２バッテリは前記スイッチを迂回して前記第２車両負荷に接続される、車載用電源装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車載用電源装置であって、
前記第１バッテリの内部抵抗を検出する内部抵抗検出部を更に備え、
前記第１所定条件は前記内部抵抗が所定の閾値よりも大きいことである、車載用電源装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の車載用電源装置であって、
期間を計時する計時部を備え、
前記第１所定条件は、前記スイッチがオフする期間が所定期間よりも長いことである、車載用電源装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載用電源装置であって、
前記スイッチがオンする期間は、前記スイッチがオフする期間よりも短い、車載用電源装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車載用電源装置であって、
前記発電機は前記車両の減速中に直流電圧を出力し、
前記制御部は、前記発電機が前記直流電圧を出力しており、前記スイッチがオンしており、かつ第２所定条件が成立したときに、前記スイッチをオフした後で前記スイッチをオンする、車載用電源装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車載用電源装置と、
前記発電機と、
前記第１車両負荷と
を備える、車載用電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車載用電源装置および車載用電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両用発電機の制御システムが記載されている。この制御システムは、発電機と制御ユニットとバッテリと加熱ヒータとヒータスイッチとを備えている。ヒータスイッチは発電機と加熱ヒータとの間に接続される。発電機はエンジンによって回転駆動されて、バッテリおよび加熱ヒータに電力を出力する。加熱ヒータは、エンジンオイルを加熱してエンジンの燃費性能を向上させる。
【０００３】
制御ユニットは、車両が減速している状態で、発電機の発電能力に余裕がある場合には、その余裕分の電力を、加熱ヒータに供給して、エンジンの燃費性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０１５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、車載バッテリの内部抵抗については記載も示唆もない。この内部抵抗の増大は効率を低下させる。
【０００６】
そこで本発明は、効率の高い放電動作を行うことができる車載用電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
車載用電源装置は、車両に搭載される発電機から給電可能な第１車両負荷へ給電する。車載用電源装置は第１バッテリとスイッチと第２バッテリと制御部とを備える。第１バッテリは第１車両負荷に接続される。スイッチは発電機と第１バッテリとの間に接続される。第２バッテリはスイッチを介して第１バッテリに接続される。制御部は、発電機が出力を停止しており、スイッチがオフしており、かつ第１所定条件が成立したときに、スイッチをオンした後でスイッチをオフする。
【発明の効果】
【０００８】
本車載用電源装置によれば、効率の高い放電動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車載用電源システムの一例を概略的に示す図である。
【図２】充電主体動作における充電と放電との切替の一例を概略的に示す図である。
【図３】車載用電源装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】充放電動作における充電と放電との切替の一例を概略的に示す図である。
【図５】車載用電源システムの一例を概略的に示す図である。
【図６】車載用電源装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】車載用電源システムの一例を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜１．構成＞
図１は、車載用電源システム１００の構成の一例を概略的に示す図である。この車載用電源システム１００は車両に搭載される。車載用電源システム１００は車載用電源装置１０と発電機１と車両負荷３とを備えている。車載用電源装置１０は、発電機１から給電可能な車両負荷３へ給電する装置であり、メインバッテリ２１とサブバッテリ２２とスイッチ４と制御部５とを備えている。メインバッテリ２１は例えば化学電池（例えば鉛バッテリ）である。サブバッテリ２２は例えば電池（例えばリチウムイオンバッテリ）である。
【００１１】
発電機１は例えばオルタネータであって、車両に搭載されるエンジンの回転に伴って発電し、直流電圧を出力する。図１の例示では、発電機１は「ＡＬＴ」と表記されている。メインバッテリ２１はスイッチ４を介して発電機１に接続されている。言い換えれば、スイッチ４はメインバッテリ２１と発電機１との間に接続される。図１の例示では、メインバッテリ２１の一端がスイッチ４の一端に接続され、メインバッテリ２１の他端が接地されている。発電機１の一端はスイッチ４の他端に接続され、発電機１の他端は接地されている。
【００１２】
サブバッテリ２２はスイッチ４を迂回して発電機１に接続されている。例えばサブバッテリ２２は発電機１に直接に接続される。図１の例示では、サブバッテリ２２の一端は発電機１の一端に接続され、サブバッテリ２２の他端は接地されている。またこのサブバッテリ２２はスイッチ４を介してメインバッテリ２１に接続される。
【００１３】
スイッチ４は例えばリレーであり、メインバッテリ２１と発電機１との間の導通／非導通、および、メインバッテリ２１とサブバッテリ２２との間の導通／非導通を選択する。このスイッチ４は制御部５によって制御される。発電機１がメインバッテリ２１の電圧およびサブバッテリ２２の電圧よりも大きな直流電圧を出力しているときには、スイッチ４のオンによって、メインバッテリ２１およびサブバッテリ２２は発電機１によって充電される。発電機１の出力電圧（零を含む、以下同様）がサブバッテリ２２の電圧よりも低く、かつ、サブバッテリ２２の電圧がメインバッテリ２１の電圧よりも大きいときには、スイッチ４のオンによって、メインバッテリ２１はサブバッテリ２２によって充電される。ここでは、サブバッテリ２２の電圧がメインバッテリ２１の電圧以上である状況を考慮する。
【００１４】
メインバッテリ２１はスイッチ４を迂回して車両負荷３にも接続され、発電機１およびサブバッテリ２２はスイッチ４を介して車両負荷３に接続される。例えば車両負荷３はメインバッテリ２１に直接に接続される。図１の例示では、車両負荷３の一端は、メインバッテリ２１とスイッチ４とを接続する接続点Ｐ１に接続され、車両負荷３の他端は接地されている。車両負荷３は車両に搭載されて、発電機１、メインバッテリ２１およびサブバッテリ２２から電力を受け取る電気負荷である。例えば車両負荷３としては、シフトバイワイヤー用アクチュエータ、電子制御制動力配分システムおよび車載エアコンディショナーが挙げられる。
【００１５】
スイッチ４がオフしているときには、車両負荷３はメインバッテリ２１から電力を受け取る。一方で、スイッチ４がオンしているときには、発電機１の出力電圧、メインバッテリ２１およびサブバッテリ２２の電圧に応じて、車両負荷３へ電力を供給する主体が変わる。例えば発電機１がメインバッテリ２１の電圧およびサブバッテリ２２の電圧のいずれよりも大きな直流電圧を出力しているときには、発電機１が車両負荷３へ給電する。発電機１の出力電圧がサブバッテリ２２の電圧よりも小さく、かつ、サブバッテリ２２の電圧がメインバッテリ２１の電圧よりも大きいときには、サブバッテリ２２が車両負荷３へ給電する。ここでは、サブバッテリ２２の電圧がメインバッテリ２１の電圧よりも大きい状況を考慮するので、スイッチ４がオンするときには、メインバッテリ２１は放電しない。
【００１６】
以上のように、スイッチ４がオンしているときには、メインバッテリ２１は発電機１またはサブバッテリ２２によって充電され、スイッチ４がオフしているときには、メインバッテリ２１は車両負荷３へと放電する。よって、スイッチ４はメインバッテリ２１の充放電を切り替えることができる。
【００１７】
＜２．充放電動作＞
＜２−１．充電主体動作＞
図２は充電主体動作を概略的に示す図である。ここで、充電主体動作とは、充電と放電とを繰り返す動作であって、全体として充電を行う動作を指す。例えば充電期間Ｔ１１よりも放電期間Ｔ１２の方が短い動作を指す。つまりスイッチ４を連続してオンする充電期間よりも、スイッチ４を連続してオフする放電期間の方が短い。これにより、充電期間の発生回数が放電期間の発生回数以上である限り、少なくとも時間的には、放電よりも充電が主体となる。放電期間Ｔ１２は例えば数秒以下である。充電期間Ｔ１１においては、スイッチ４をオンして、メインバッテリ２１を充電する。放電期間Ｔ１２においては、スイッチ４をオフしてメインバッテリ２１を車両負荷３へと放電させる。充電期間Ｔ１１と放電期間Ｔ１２とは交互に現れる。
【００１８】
図２の例示では、メインバッテリ２１の内部抵抗Ｒの時間変化の一例も概略的に示されている。充電期間Ｔ１１においては、内部抵抗Ｒは時間の経過と共に増大する。そして、充電から放電へと切り替わるタイミングにおいて、内部抵抗Ｒが急峻に低下する。このとき内部抵抗Ｒは理想的には初期値Ｒｉｎｔまで低下する。そして続く放電期間Ｔ１２においても、内部抵抗Ｒは時間の経過と共に増大する。そして、放電から充電へと切り替わるタイミングにおいて、内部抵抗Ｒは再び急峻に低下する。このときも内部抵抗Ｒは理想的には初期値Ｒｉｎｔまで低下する。つまり理想的には、内部抵抗Ｒは充放電の切り替えの度に初期値Ｒｉｎｔまで低下する。
【００１９】
上記充電主体動作を行う制御部５について説明する。この制御部５は、メインバッテリ２１の充電中に所定条件が成立したときに、その充電を中断しつつメインバッテリ２１を放電させた後に、再びメインバッテリ２１を充電する。具体的な動作としては、制御部５は、スイッチ４をオンしてメインバッテリ２１を充電する状態において、所定条件が成立したときに、スイッチ４を一時的にオフしてメインバッテリ２１を放電させた後に、再びスイッチ４をオンしてメインバッテリ２１を充電する。この所定条件としては、例えばメインバッテリ２１の内部抵抗Ｒが所定の閾値Ｒｒｅｆよりも大きいことを採用してもよい。つまり、充電中の内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆを超えたときに、メインバッテリ２１を放電させ、放電期間Ｔ１２の経過後に、再びメインバッテリ２１を充電する。そして、この動作を例えばメインバッテリ２１の充電が不要になるまで繰り返す。
【００２０】
この所定条件の成否を判断すべく、図１の例示では、車載用電源装置１０は内部抵抗検出部６を更に備えている。内部抵抗検出部６はメインバッテリ２１の内部抵抗Ｒを検出する。例えば次のようにして内部抵抗Ｒを検出する。内部抵抗検出部６は、メインバッテリ２１を流れる電流Ｉを検出する電流検出部と、メインバッテリ２１の電圧Ｖを検出する電圧検出部とを含んでいる。内部抵抗検出部６は電流Ｉの積分に基づいてメインバッテリ２１の開放電圧Ｖｏを算出する。そして内部抵抗検出部６は、算出した開放電圧Ｖｏと、検出される電流Ｉおよび電圧Ｖとに基づいて、内部抵抗Ｒを算出する。具体的には、Ｒ＝｜Ｖ−Ｖｏ｜／｜Ｉ｜を用いて内部抵抗Ｒを算出する。内部抵抗検出部６は、得られた内部抵抗Ｒを制御部５へと出力する。
【００２１】
また放電期間Ｔ１２に亘る放電を行うべく、図１の例示では、車載用電源装置１０は計時部５１を備えている。この計時部５１は例えば制御部５に含まれる。計時部５１は例えばタイマ回路であり、期間を計時する。具体的には、スイッチ４のターンオフからの経過期間（放電期間Ｔ１２に相当）を計時する。そして制御部５は放電期間Ｔ１２が所定期間（例えば数秒以下）よりも長いか否かを判断し、放電期間Ｔ１２が所定期間よりも長いと判断したときに、スイッチ４をオンする。
【００２２】
なお制御部５は、マイクロコンピュータと記憶装置を含んでいてもよい。マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップ（換言すれば手順）を実行する。上記記憶装置は、例えばＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＰＲＯＭ(Erasable Programmable ROM)等）、ハードディスク装置などの各種記憶装置の１つ又は複数で構成可能である。当該記憶装置は、各種の情報やデータ等を格納し、またマイクロコンピュータが実行するプログラムを格納し、また、プログラムを実行するための作業領域を提供する。なお、マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップに対応する各種手段として機能するとも把握でき、あるいは、各処理ステップに対応する各種機能を実現するとも把握できる。また、制御部５はこれに限らず、制御部５によって実行される各種手順、あるいは実現される各種手段又は各種機能の一部又は全部をハードウェアで実現しても構わない。
【００２３】
図３は車載用電源装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。このフローは繰り返し実行される。まずステップＳＴ１にて、制御部５はメインバッテリ２１の充電が必要かどうかを判断する。例えば制御部５は、充電の要否を示す信号を外部から受け取り、この信号に基づいて判断を行ってもよい。例えば車両が加速しているときに、メインバッテリ２１を充電してもよい。車両の減速中には、ほとんど燃料を消費せずに発電機１が直流電圧を出力できるからである。この車両の減速は例えばユーザによる加速についての操作（アクセルの開度）の情報が制御部５へと入力されることで、制御部５が認識できる。
【００２４】
メインバッテリ２１の充電が不要であると判断したときには、ステップＳＴ９〜ＳＴ１５を実行するものの、これらについては後に詳述する。一方で、メインバッテリ２１の充電が必要であると判断したときには、充電主体動作を実行する。まずステップＳＴ２にて、発電機１がメインバッテリ２１の電圧およびサブバッテリ２２の電圧のいずれよりも大きな直流電圧を出力する。図３の例示では、この動作を「発電機が発電」と表記している。次にステップＳＴ３にて、制御部５はスイッチ４をオンする。これにより、メインバッテリ２１は発電機１によって充電される。またこのとき車両負荷３は発電機１によって給電される。次にステップＳＴ４にて、内部抵抗検出部６がメインバッテリ２１の内部抵抗Ｒを検出し、この内部抵抗Ｒを制御部５へと出力する。
【００２５】
次にステップＳＴ５にて、制御部５は内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆよりも大きいか否かを判断する。この閾値Ｒｒｅｆは例えば予め設定されて、制御部５の記憶部（不図示）に記憶されてもよい。また内部抵抗Ｒと閾値Ｒｒｅｆとの大小の判断は例えば比較器を用いて行うことができる。この点は以下でも同様であるので、繰り返しの説明を避ける。
【００２６】
内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆよりも小さいと判断したときには、ステップＳＴ４を再び実行する。一方で、内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆよりも大きいと判断したときには、ステップＳＴ６にて、制御部５はスイッチ４をオフする。これにより、メインバッテリ２１は車両負荷３へと放電する。また計時部５１はスイッチ４のターンオフからの第１経過期間（放電期間Ｔ１２に相当）を計時する。次にステップＳＴ７にて、第１経過期間が所定期間Ｔｒｅｆ１２（例えば数秒以下）よりも長いか否かを判断する。第１経過期間が所定期間Ｔｒｅｆ１２よりも短いと判断したときには、ステップＳＴ７を再び実行する。
【００２７】
第１経過期間が所定期間Ｔｒｅｆ１２よりも長いと判断したときには、ステップＳＴ８にて、制御部５はスイッチ４をオンし、再びメインバッテリ２１を充電する。そして、動作を終了する。
【００２８】
上述した車載用電源装置１０の動作によって、図２に示すように、メインバッテリ２１は充電期間Ｔ１１において充電され、放電期間Ｔ１２において放電する。これにより、充電期間Ｔ１１のいずれにおいても、内部抵抗Ｒは初期値Ｒｉｎｔから増大する。よって、メインバッテリ２１を放電させることなく連続して充電を行う場合に比べて、充電時における内部抵抗Ｒの増大を抑制することができる。図２の例示では、メインバッテリ２１を放電させることなく連続して充電を行う連続充電における内部抵抗Ｒが二点鎖線で示されている。図２に例示するように、この連続充電による内部抵抗Ｒは時間の経過と共に増大し続けるので、最初の放電期間Ｔ１２以降には、本充電方法による内部抵抗Ｒよりも高くなる。
【００２９】
また充電期間Ｔ１１において内部抵抗Ｒで生じる損失は、メインバッテリ２１に流れる電流が略一定であれば、当該電流の二乗と内部抵抗Ｒとの積の時間積分で表される。本充電方法によれば、図２に例示するように、２回目以降の充電期間Ｔ１１において当該時間積分を大幅に低減することができる。よって高い効率でメインバッテリ２１を充電することができる。
【００３０】
またメインバッテリ２１に印加される電圧が略一定であれば、内部抵抗Ｒの増大によりメインバッテリ２１を流れる電流は低減する。メインバッテリ２１の充電率はこの電流の積分に基づいて増大するので、この電流の低減によって充電速度が低下する。他方、本充電方法によれば、２回目以降の充電期間Ｔ１１において内部抵抗Ｒを大幅に低減することができる。よって高い充電速度でメインバッテリ２１を充電することができる。
【００３１】
換言すれば、メインバッテリ２１の充電受入性を向上できるので、より多くの電力をメインバッテリ２１に蓄積することができる。しかも上述の例では所定条件として、内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆよりも大きいことを採用している。よって、内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆよりも大きく増大することを、より確実に抑制することができる。
【００３２】
また上述の例では、車両の減速中において、サブバッテリ２２ではなく発電機１によってメインバッテリ２１を充電している。つまり、車両の減速中では、発電機１はほとんど燃料を消費しないので、メインバッテリ２１を充電する電源として発電機１を採用しているのである。これにより、サブバッテリ２２の電力を温存できる。
【００３３】
なお内部抵抗Ｒの低下には、非常に短い放電で足りるので、充電主体動作において放電期間Ｔ１２は短く設定されてよい。例えば上述のように、放電期間Ｔ１２は充電期間Ｔ１１に比して短く、数秒以下である。
【００３４】
＜２−２．放電主体動作＞
図４は充電主体動作と放電主体動作を概略的に示す図である。図４の例示では、車両の速度が時間の経過と共に低減する期間（つまり減速期間）Ｔ１において、充電期間Ｔ１１と放電期間Ｔ１２とが交互に繰り返される。つまり減速期間Ｔ１において充電主体動作が行われる。一方で、車両の速度が時間の経過と共に増大する期間（つまり加速期間）Ｔ２においては、次に詳述する放電主体動作が行われる。放電主体動作とは、充電と放電とを繰り返す動作であって、全体としては放電を行う動作を指す。例えば放電期間Ｔ２１よりも充電期間Ｔ２２の方が短い。つまりスイッチ４を連続してオフする放電期間よりも、スイッチ４を連続してオンする充電期間の方が短い。これにより、放電期間の発生回数が充電期間の発生回数以上である限り、少なくとも時間的には、充電よりも放電が主体となる。充電期間Ｔ２２は例えば数秒以下である。
【００３５】
放電期間Ｔ２１においては、スイッチ４をオフしてメインバッテリ２１を車両負荷３へと放電させる。充電期間Ｔ２２においては、スイッチ４をオンしてメインバッテリ２１を充電する。なお車両の加速中には、発電機１が直流電圧を出力しなくてもよい。なぜなら車両の加速中に発電機１が発電を行うと、燃費を悪化させるからである。この場合には、充電期間Ｔ２２において、サブバッテリ２２がメインバッテリ２１を充電する。逆に言えば、サブバッテリ２２が設けられていることで、車両の加速中に発電機１を停止しても、メインバッテリ２１を充電することができる。
【００３６】
かかる放電主体動作を行うべく、制御部５は、発電機１が直流電圧の出力を停止し、スイッチ４がオフし、かつ所定条件が成立したときに、スイッチ４を一時的にオンした後に、再びスイッチ４をオフする。所定条件としては、例えば内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆよりも大きいことを採用できる。
【００３７】
図３を参照して、ステップＳＴ１にて充電が不要であると判断したときには、放電主体動作を行う。まずステップＳＴ９にて、発電機１が直流電圧の出力を停止する。なお図３の例示ではこの動作を「発電機が停止」と表記している。次にステップＳＴ１０にて、制御部５はスイッチ４をオフする。これにより、メインバッテリ２１は車両負荷３へと放電する。次にステップＳＴ１１にて、内部抵抗検出部６がメインバッテリ２１の内部抵抗Ｒを検出する。次にステップＳＴ１２にて、制御部５は内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆよりも大きいか否かを判断する。
【００３８】
内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆよりも小さいと判断したときに、ステップＳＴ１１を再び実行する。一方で、内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆよりも大きいと判断したときに、ステップＳＴ１３にて制御部５はスイッチ４をオンする。これにより、メインバッテリ２１はサブバッテリ２２によって充電される。このとき車両負荷３はサブバッテリ２２によって給電される。また計時部５１はスイッチ４のターンオンからの第２経過期間（充電期間Ｔ２２に相当）を計時する。次にステップＳＴ１４にて、制御部５は第２経過期間が所定期間Ｔｒｅｆ２２（例えば数秒以下）よりも長いか否かを判断する。第２経過期間が所定期間Ｔｒｅｆ２２よりも短いと判断したときには、ステップＳＴ１４を再び実行する。
【００３９】
第２経過期間が所定期間Ｔｒｅｆ２２よりも長いと判断したときには、ステップＳＴ１５にて制御部５はスイッチ４をオフする。これにより、メインバッテリ２１は車両負荷３へと再び放電する。
【００４０】
以上のように、制御部５はスイッチ４をオフしてメインバッテリ２１を放電している状態で、所定条件が成立すると、スイッチ４をオンしてメインバッテリ２１を充電した後で、再びスイッチ４をオフしてメインバッテリ２１を放電させる。これにより、図４に示すように、内部抵抗Ｒをその充放電の切り替えの度に低減することができる。なお図４では、加速期間Ｔ２において充電期間Ｔ２２を設けることなく連続して充電を行う場合の内部抵抗Ｒも、二点鎖線で示されている。図４に示すように、放電主体動作においても、内部抵抗Ｒを低減できるので、効率的にメインバッテリ２１を放電できる。
【００４１】
しかも上述のように、充電期間Ｔ２２においてサブバッテリ２２を用いてメインバッテリ２１を充電できる。したがって、メインバッテリ２１の充電のために発電機１に直流電圧を出力させる必要はなく、放電主体動作において発電機１の出力を停止することができる。発電機１に発電を行わせないので、燃費の向上に資する。特に、放電主体動作を車両の加速中に行うときには、発電機１の出力を停止することによって、燃費を向上することができる。
【００４２】
また上述のように、減速中の充電主体動作によって発電機１が発電した電力をサブバッテリ２２に蓄え、この電力を用いて加速中の放電主体動作にメインバッテリ２１を充電するとよい。つまり、燃料の消費をほとんど招かない減速中に発電した電力を用いて、加速中にメインバッテリ２１の充電を行うとよい。これにより、燃費を向上できる。
【００４３】
なお内部抵抗Ｒの低下には、非常に短い充電で足りるので、放電主体動作において充電期間Ｔ２２は短く設定されてよい。例えば上述のように、充電期間Ｔ２２は放電期間Ｔ２１に比して短く、数秒以下である。
【００４４】
＜２−３．所定条件の他の例＞
上述の充電主体動作においては、充電中の内部抵抗Ｒに基づいて充電から放電への切替を制御した。具体的には、内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆを超えたときに、メインバッテリ２１を放電させた。しかるに、充電期間Ｔ１１の長さに基づいて充電から放電への切替を制御してもよい。具体的には、充電期間Ｔ１１が所定期間Ｔｒｅｆ１１を超えたときに、メインバッテリ２１を放電させてもよい。つまり所定条件として、スイッチ４がターンオンする時点からの経過期間（充電期間Ｔ１１に相当）が所定期間Ｔｒｅｆ１１よりも長いことを採用してもよい。所定期間Ｔｒｅｆ１１は例えば所定期間Ｔｒｅｆ１２よりも長く設定される。
【００４５】
放電主体動作でも同様である。即ち上述の放電主体動作では、放電中における内部抵抗Ｒに基づいて放電から充電への切替を制御した。具体的には、内部抵抗Ｒが閾値Ｒｒｅｆを超えたときに、メインバッテリ２１を充電した。しかるに、放電期間Ｔ２１の長さに基づいて放電から充電への切替を制御してもよい。具体的には、放電期間Ｔ２１が所定期間Ｔｒｅｆ２１を超えたときに、メインバッテリ２１を充電してもよい。つまり所定条件として、スイッチ４がターンオフする時点からの経過期間（放電期間Ｔ２１に相当）が所定期間Ｔｒｅｆ２１よりも長いことを採用してもよい。所定期間Ｔｒｅｆ２１は例えば所定期間Ｔｒｅｆ２２よりも長く設定される。
【００４６】
図５はかかる充電主体動作を行うための車載用電源システム１００の構成の一例を概略的に示す図である。図１と比較して、内部抵抗検出部６が設けられていない。図６は車載用電源装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。図３と比較して、ステップＳＴ４，ＳＴ５の替わりにステップＳＴ４’を実行し、ステップＳＴ１１，ＳＴ１２の替わりにステップＳＴ１１’を実行する。
【００４７】
ステップＳＴ４’では、制御部５は、ステップＳＴ３におけるスイッチ４のターンオンからの第３経過期間（充電期間Ｔ１１に相当）が所定期間Ｔｒｅｆ１１よりも長いか否かを判断する。この第３経過期間は計時部５１によって計時される。第３経過期間が所定期間Ｔｒｅｆ１１よりも短いと判断したときには、ステップＳＴ４’を再び実行する。第３経過期間が所定期間Ｔｒｅｆ１１よりも長いと判断したときには、ステップＳＴ６を実行する。
【００４８】
ステップＳＴ１１’では、制御部５は、ステップＳＴ１０におけるスイッチ４のターンオフからの第４経過期間（放電期間Ｔ２１に相当）が所定期間Ｔｒｅｆ２１よりも長いか否かを判断する。この第４経過期間は計時部５１によって計時される。第４経過期間が所定期間Ｔｒｅｆ２１よりも短いと判断したときには、ステップＳＴ１１’を再び実行する。第４経過期間が所定期間Ｔｒｅｆ２１よりも長いと判断したときには、ステップＳＴ１３を実行する。
【００４９】
これによっても、充電主体動作において、充電期間Ｔ１１と放電期間Ｔ１２とを交互に繰り返すことができ、放電主体動作において、放電期間Ｔ２１と充電期間Ｔ２２とを交互に繰り返すことができる（図４参照）。したがって、充電主体動作において、内部抵抗Ｒの増大を抑制して、高い効率でメインバッテリ２１を充電することができ、放電主体動作において、高い効率でメインバッテリ２１を放電することができる。
【００５０】
なお、この所定条件を採用すれば、図３に示す動作ほど内部抵抗Ｒを精度よく抑制することはできない。しかしながら、内部抵抗検出部６を設ける必要がない。この内部抵抗検出部６を設けない場合には、製造コストを低減することができる。
【００５１】
＜サブバッテリ２２の電圧＞
上述の例では、サブバッテリ２２の電圧がメインバッテリ２１よりも大きい状況について考慮した。これにより放電主体動作において（例えば加速期間Ｔ２において）、発電機１に替わってサブバッテリ２２がメインバッテリ２１を充電することができる。
【００５２】
サブバッテリ２２の電圧をメインバッテリ２１の電圧よりも高めるべく、サブバッテリ２２の負荷を、メインバッテリ２１の負荷よりも軽くすることが望ましい。上述の例では、車両負荷３は充電主体動作においてはメインバッテリ２１および発電機１から給電され、放電主体動作においてはメインバッテリ２１およびサブバッテリ２２から給電される。このようにサブバッテリ２２も車両負荷３へと給電するものの、その期間（充電期間Ｔ２２）はメインバッテリ２１が車両負荷３へ給電する期間（放電期間Ｔ１２，Ｔ２１）よりも短い。これによれば、少なくとも期間という観点において、サブバッテリ２２の電圧をメインバッテリ２１の電圧よりも高く維持しやすい。
【００５３】
なおサブバッテリ２２は、上述のように放電主体動作においてメインバッテリ２１の充電および車両負荷３への給電に採用される他、例えば、メインバッテリ２１の消失時に非常用バッテリとして車両負荷３へと給電してもよい。この場合には、メインバッテリ２１の充放電が行われないので、サブバッテリ２２の電圧を高く維持する必要はなく、その電力を車両負荷３の給電に用いてもよいのである。
【００５４】
図７は車載用電源システム１００の他の構成の一例を概略的に示す図である。図１と比較して、車両負荷３１が更に設けられている。この車両負荷３１はスイッチ４を介してメインバッテリ２１と接続され、スイッチ４を迂回してサブバッテリ２２と接続される。例えば車両負荷３１はサブバッテリ２２に直接に接続される。図７の例示では、車両負荷３１の一端はサブバッテリ２２の一端に接続され、車両負荷３１の他端は接地されている。
【００５５】
かかる構成において、メインバッテリ２１は主として車両負荷３へと給電し、サブバッテリ２２は主として車両負荷３１へと給電する。よって、車両負荷３１の消費電力（例えば定格消費電力）は車両負荷３の消費電力（例えば定格消費電力）よりも小さくてもよい。これによれば、負荷の大小という観点では、メインバッテリ２１の電圧は低下しやすく、サブバッテリ２２の電圧は低下しにくい。したがって、サブバッテリ２２の電圧をメインバッテリ２１の電圧以上に維持しやすい。
【００５６】
また複数の車両負荷３と複数の車両負荷３１が設けられてもよい。この場合、複数の車両負荷３１の消費電力（例えば定格消費電力）の合計が、複数の車両負荷３の消費電力（例えば定格消費電力）の合計よりも小さければよい。これによって、サブバッテリ２２の電圧をメインバッテリ２１の電圧以上に維持しやすい。
【００５７】
上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。
【００５８】
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００５９】
１  発電機
３，３１  車両負荷
４  スイッチ
５  制御部
６  内部抵抗検出部
１０  車載用電源装置
２１  メインバッテリ
２２  サブバッテリ
５１  計時部
１００  車載用電源システム
【図１】
2017109690.tif 000003
【図２】
2017109690.tif 000004
【図３】
2017109690.tif 000005
【図４】
2017109690.tif 000006
【図５】
2017109690.tif 000007
【図６】
2017109690.tif 000008
【図７】
2017109690.tif 000009