(57)【要約】【課題】オルタネーター８が稼働しているときに、副蓄電装置２の温度が高い場合、主蓄電装置１から流れる電流を小さくする技術を提供する。【解決手段】車載されるオルタネーター８によって充電される主蓄電装置１及び副蓄電装置２のいずれからも、負荷７ｂへの電流の供給が可能である。ヒューズボックス３は、負荷７ｂと副蓄電装置２とを並列に接続する配線（電源幹線５ｂ，５ｃ及び給電線３１ｂ）と；当該配線と主蓄電装置１との間に接続され、オルタネーター８の稼働時において、副蓄電装置２の温度Ｔｈ２が、所定温度Ｔ２よりも高い場合に第１抵抗値を、所定温度Ｔ１よりも低い場合に第１抵抗値よりも低い第２抵抗値を、それぞれ採る抵抗回路４と；を備える給電回路である。【選択図】図１
2017109680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載されるオルタネーターによって充電される第１蓄電装置及び第２蓄電装置のいずれからも、電流の供給が可能な負荷に電流を供給する車両用電源回路であって、
前記負荷と前記第２蓄電装置とを並列に接続する配線と；
前記配線と前記第１蓄電装置との間に接続され、前記オルタネーターの稼働時において、前記第２蓄電装置の温度が、第１の所定温度よりも高い場合に第１抵抗値を、前記第１の所定温度よりも低い場合に前記第１抵抗値よりも低い第２抵抗値をそれぞれ採る抵抗回路と；
を備える車両用電源回路。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用電源回路であって、
前記配線は、車載されるスターターをも前記第２蓄電装置と並列に接続し、
前記抵抗回路は、前記スターターの始動時において、前記第１蓄電装置の温度が、第２の所定温度よりも高い場合に第３抵抗値を、前記第２の所定温度よりも低い場合に前記第３抵抗値よりも低い第４抵抗値をそれぞれ採る、車両用電源回路。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両用電源回路であって
前記第１蓄電装置は鉛蓄電池である、車両用電源回路。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用電源回路であって
前記抵抗回路は、スイッチと、前記スイッチに並列に接続される抵抗とを有する、車両用電源回路。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車両用電源回路と、
前記第２蓄電装置と
を備える電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用の複数のバッテリを搭載した電源システム及び当該電源システムに用いられる車両用の電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電源システムにおいて、鉛蓄電池とリチウムイオン電池とを併用する場合がある。図３はそのような電源システムを例示するブロック図である。ヒューズボックス３は、例えば鉛蓄電池が採用される主蓄電装置１（図中「鉛ＢＡＴ」と表記）と、例えばリチウムイオン電池やキャパシタが採用される副蓄電装置（図中「サブＢＡＴ」と表記）２と、負荷７ａ，７ｂと、オルタネーター８と、スターター９とを相互に接続する。オルタネーター８は不図示のエンジンの駆動によって発電機として機能し、スターター９は当該エンジンを始動させるためのトルクを発生させる電動機として機能する。これらはいずれも車載される電源システムの構成要素である。
【０００３】
具体的にはヒューズボックス３は、それぞれの一端が共通に接続された電源幹線５ａ，５ｂ，５ｃと、電源幹線５ｃに一端が接続された電源幹線５ｄと、負荷への給電線群３１とを有する。図３では、電源幹線５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを太線で示している。
【０００４】
電源幹線５ａ，５ｂ，５ｃの他端はそれぞれ主蓄電装置１、副蓄電装置２、スターター９に接続される。電源幹線５ｄの他端はオルタネーター８に接続される。給電線群３１は、電源幹線５ｄと負荷７ａとを接続する給電線３１ａ、電源幹線５ａ，５ｂ，５ｃの一端と負荷７ｂとを接続する給電線３１ｂとを含む。電源幹線５ｂ，５ｄ、給電線３１ａ，３１ｂには、それぞれヒューズ３２，３８，３ａ，３ｂが設けられている。
【０００５】
特許文献１は、メインバッテリからの電力供給を必要とせずに発電可能なハイブリッド車両に関する技術を開示する。特許文献２は、変圧器の作動を制御して、モータの回生又は発電機によって生成された電気エネルギーを効率的に利用する技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６１２０８号公報
【特許文献２】特開２００３−１９９２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
車両の初回始動時にスターター９へ流す電流を大きくする観点で、主蓄電装置１には鉛蓄電池のように電流容量が大きな蓄電池が採用されることが望ましい。但し、給電線群３１は抵抗損失を低下させるべくその抵抗が小さく選定されるので、負荷７ａ，７ｂには副蓄電装置２に加え、主蓄電装置１からも電流が流れる。これは主蓄電装置１からの放電を促進する一因となる。また電源幹線５ａ，５ｂは通常、同程度の長さに選定されるので、車両が走行中にオルタネーター８から供給される電流は副蓄電装置２に加え、主蓄電装置１にも流れる。これは主蓄電装置１への充電を促進する一因となる。鉛蓄電池を採用する主蓄電装置１への充放電は、その寿命を消耗させることから、当該充放電を抑制し、副蓄電装置２の使用頻度を多くすることが望ましい。
【０００８】
また、鉛蓄電池は副蓄電装置２で採用されるようなリチウムイオン電池やキャパシタと比較して、連続通電時の内部抵抗が大きい。従ってエネルギー損失を低減する観点からは鉛蓄電池の充放電を抑制し、副蓄電装置２の使用頻度を多くすることが望ましい。
【０００９】
しかしながら、副蓄電装置２もその温度が低下すると出力特性が悪化し、給電線群３１に出力する電流も低下する。よってそのような場合には主蓄電装置１から流れる電流を高めることが望ましい。
【００１０】
そこで、本発明は、走行中、即ちオルタネーター８が稼働しているときに、副蓄電装置２の温度が高い場合、主蓄電装置１から流れる電流を小さくする技術を提供することを第１の目的とする。
【００１１】
また、主蓄電装置１は、エンジンを始動させるためのスターターに電流を供給する役割を担っているが、主蓄電装置１に採用される鉛蓄電池は、低温時にはその内部抵抗が大きいことから、電源幹線５ａ，５ｃの抵抗は小さく設計されることが望ましい。しかしながら当該内部抵抗は、鉛蓄電池の温度上昇に伴って低下するため、主蓄電装置１の温度が高いときにはスターター９に不要に大きな電流が流れる。これは主蓄電装置１に採用される鉛蓄電池の劣化を促進してしまい、望ましくない。
【００１２】
そこで、本発明は、初回始動時、即ちスターター９の始動時において、主蓄電装置１の温度が高い場合、主蓄電装置１から流れる電流を小さくする技術を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
車両用電源回路は、車載されるオルタネーターによって充電される第１蓄電装置及び第２蓄電装置のいずれからも、電流の供給が可能な負荷に電流を供給する。そして前記負荷と前記第２蓄電装置とを並列に接続する配線と；前記配線と前記第１蓄電装置との間に接続され、前記オルタネーターの稼働時において、前記第２蓄電装置の温度が、第１の所定温度よりも高い場合に第１抵抗値を、前記第１の所定温度よりも低い場合に前記第１抵抗値よりも低い第２抵抗値をそれぞれ採る抵抗回路と；を備える。
【発明の効果】
【００１４】
オルタネーターが稼働しているときに、第２蓄電装置の温度が高い場合、第１蓄電装置から流れる電流を小さくする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る給電回路の構成を例示するブロック図である。
【図２】スイッチの動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を纏めた概念図である。
【図３】従来の技術を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る給電回路の構成を例示するブロック図である。当該構成は、図３に示されたヒューズボックス３に対し、その電源幹線５ａを抵抗回路４に置換した構成を有している。抵抗回路４の動作は、車載されるＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット）６から出力される制御信号Ｊによって制御される。ＥＣＵ６は、主蓄電装置１の温度Ｔｈ１、副蓄電装置２の温度Ｔｈ２及びイグニッション信号ＩＧに基づいて制御信号Ｊを出力する。
【００１７】
その他、本実施の形態の説明において、図３を用いて説明されたものと同様の構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００１８】
図１において、主蓄電装置１及び副蓄電装置２は、車両走行時に於いて発電機能を発揮するオルタネーター８によって充電される。主蓄電装置１には例えば鉛蓄電池が、副蓄電装置２には例えばリチウムイオンバッテリあるいは電気二重層キャパシタが、それぞれ採用される。負荷７ａ，７ｂには、抵抗回路４及び電源幹線５ｂ，５ｄから、給電線群３１を介して、主蓄電装置１と副蓄電装置２のいずれからも、電流の供給が可能である。
【００１９】
電源幹線５ｂ及び給電線３１ｂは、負荷７ｂと副蓄電装置２とを並列に接続する配線として捉えることができる。抵抗回路４はかかる配線と主蓄電装置１との間に直列に接続される。抵抗回路４は、スイッチ４ａと、スイッチ４ａに並列に接続される抵抗４ｂとを有する。
【００２０】
スイッチ４ａが導通するとき（ＯＮ状態）では抵抗回路４の抵抗値は、抵抗４ｂの抵抗値よりも低くなる（ほぼ零）。スイッチ４ａが非導通のとき（ＯＦＦ状態）では抵抗回路４の抵抗値は、抵抗４ｂの抵抗値となる。従って、スイッチ４ａのＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、抵抗回路４の抵抗値を制御することができる。
【００２１】
ＥＣＵ６は、イグニッション信号ＩＧに基づいて、車両が走行中か否かを了知できる。かかるイグニッション信号ＩＧについては周知の技術であるので、これを生成する技術についての詳細な説明は省略する。
【００２２】
ＥＣＵ６は、車両が走行中である場合、即ちオルタネーター８の稼働時において、副蓄電装置２の温度Ｔｈ２が、所定温度Ｔ２よりも高いか低いかに応じて、それぞれ制御信号Ｊを非活性／活性にする。
【００２３】
抵抗回路４では制御信号Ｊの活性／非活性に応じて、それぞれスイッチ４ａがＯＮ／ＯＦＦする。これにより、抵抗回路４は、オルタネーター８の稼働時において、副蓄電装置２の温度Ｔｈ２が所定温度Ｔ２よりも高い場合には抵抗４ｂの抵抗値を、副蓄電装置２の温度Ｔｈ２が所定温度Ｔ２よりも低い場合には抵抗４ｂよりも低い抵抗値（上述の例ではほぼ零）を、それぞれ採ることになる。
【００２４】
抵抗回路４が上述の様に動作するので、副蓄電装置２の温度Ｔｈ２が高い場合には主蓄電装置１から上記配線（電源幹線５ｂ、給電線３１ｂ）へ供給される電流を小さくし、以て主蓄電装置１の充放電を抑制できる。副蓄電装置２の温度Ｔｈ２が低い場合には主蓄電装置１から上記配線へ供給される電流を大きくし、以て負荷７ｂに必要な電流を確保できる。所定温度Ｔ２は、負荷７ｂへの給電に必要な電流の大きさや、副蓄電装置２が出力可能な電流の大きさに鑑みて適宜に設定することができる。
【００２５】
負荷７ａは、電源幹線５ｂ，５ｃ，５ｄ及び給電線３１ａによって副蓄電装置２と並列に接続される。よって負荷７ｂと同様に、主蓄電装置１から出力される電流の大小が、副蓄電装置２の温度Ｔｈ２に応じて制御され、主蓄電装置１の充放電の抑制と、負荷７ａに必要な電流の確保とが選択的に得られる。この場合、電源幹線５ｂ，５ｃ，５ｄ、給電線３１ａを、副蓄電装置２と負荷７ａとを並列に接続する配線として捉えることができる。
【００２６】
ＥＣＵ６は、車両を初回始動させる場合、即ちスターター９の始動時において、主蓄電装置１の温度Ｔｈ１が、所定温度Ｔ１よりも高いか低いかに応じて、それぞれ制御信号Ｊを非活性／活性にする。
【００２７】
制御信号Ｊの活性／非活性に応じて、それぞれスイッチ４ａがＯＮ／ＯＦＦする。よって抵抗回路４は、スターター９の稼働時において、主蓄電装置１の温度Ｔｈ１が所定温度Ｔ１よりも高い場合には抵抗４ｂの抵抗値を、主蓄電装置１の温度Ｔｈ１が所定温度Ｔ１よりも低い場合には抵抗４ｂよりも低い抵抗値（上述の例ではほぼ零）を、それぞれ採ることになる。
【００２８】
抵抗回路４が上述の様に動作するので、主蓄電装置１の温度Ｔｈ１が高い場合には主蓄電装置１から電源幹線５ｃへ供給される電流が過大となることを抑え、以て主蓄電装置１の充放電を抑制できる。主蓄電装置１の温度Ｔｈ１が低い場合にはスターター９に必要な電流を確保できる。所定温度Ｔ１は、スターター９への給電に必要な電流の大きさに鑑みて適宜に設定することができる。
【００２９】
電源幹線５ｂ，５ｃを、副蓄電装置２とスターター９とを並列に接続する配線と捉えることができる。また、電源幹線５ｂ、５ｃ、５ｄ及び給電線群３１を、副蓄電装置２、オルタネーター８、スターター９，負荷７ａ，７ｂを並列に接続する配線として捉えることができる。
【００３０】
以上のようにしてヒューズボックス３は主蓄電装置１及び副蓄電装置２を供給源として、車載される負荷７ａ，７ｂやスターター９に電源を供給するので、車両用電源回路として捉えることができる。また、ヒューズボックス３と副蓄電装置２とを纏めて電源システムとして捉えることもできる。
【００３１】
図２はスイッチ４ａの上記の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を纏めた概念図である。ここでは温度Ｔｈ１が所定温度Ｔ１と等しい場合には、温度Ｔｈ１が所定温度Ｔ１よりも高い場合と同じ動作をすることとしている。同様に、温度Ｔｈ２が所定温度Ｔ２と等しい場合には、温度Ｔｈ２が所定温度Ｔ２よりも高い場合と同じ動作をすることとしている。もちろん、温度Ｔｈ１が所定温度Ｔ１と等しい場合には、温度Ｔｈ１が所定温度Ｔ１よりも低い場合と同じ動作をしてもよいし、温度Ｔｈ２が所定温度Ｔ２と等しい場合には、温度Ｔｈ２が所定温度Ｔ２よりも低い場合と同じ動作をすることとしてもよい。温度Ｔｈ１，Ｔｈ２を得てＥＣＵ６に了知させる技術は周知の技術を用いて実現されるので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３２】
車両を初回始動させる場合、即ちスターター９の始動時において、主蓄電装置１の温度Ｔｈ１が所定温度Ｔ１よりも高い場合には、主蓄電装置１から放電可能な電流は大きい。よってスターター9に不要に大きな電流が流れないよう、スイッチ４ａを非導通（ＯＦＦ）にする。走行中はスターター９に電流を流す必要がないので、温度Ｔｈ１によらず、温度Ｔｈ２が所定温度Ｔ２未満であればスイッチ４ａを導通（ＯＮ）にし、所定温度Ｔ２未満であればスイッチ４ａを非導通（ＯＦＦ）にする。
【００３３】
なお、車両が駐車中の場合、温度Ｔｈ１，Ｔｈ２によらず、スイッチ４ａを導通させている（ＯＮ状態）場合が例示されている。但し、この場合、スイッチ４ａを非導通にしてもよい。駐車中に必要な電力は走行中よりも小さいからである。
【００３４】
｛変形例｝
所定温度Ｔ１，Ｔ２は互いに独立して設定できる。それぞれ温度Ｔｈ１，Ｔｈ２に対して閾値として機能する温度であり、温度Ｔｈ１，Ｔｈ２はそれぞれ主蓄電装置１、副蓄電装置２という独立した構成要素の温度だからである。
【００３５】
抵抗回路４はスイッチ４ａと抵抗４ｂとの並列接続に限定されず、他の構成でもよい。また温度Ｔｈ１の所定温度Ｔ１に対する大小関係で選択される抵抗回路４の抵抗値は、温度Ｔｈ２の所定温度Ｔ２に対する大小関係で選択される抵抗回路４の抵抗値と異なってもよい。温度Ｔｈ２に基づいて抵抗回路４に要求される抵抗値は、オルタネーター８が稼働している際に負荷７ａ，７ｂに与えられるべき電流によって設定され、温度Ｔｈ１に基づいて抵抗回路４に要求される抵抗値は、スターター９の始動時にスターター９に与えられるべき電流によって設定されるからである。
【００３６】
なお、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合わせることができる。
【００３７】
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】
【００３８】
１  主蓄電装置（第１蓄電装置）
２  副蓄電装置（第２蓄電装置）
３  ヒューズボックス（車両用電源回路）
４  抵抗回路
４ａ  スイッチ
４ｂ  抵抗
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  電源幹線
７ａ，７ｂ  負荷
８  オルタネーター
９  スターター
３１ａ，３１ｂ  給電線
【図１】
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【図２】
2017109680.tif 000004
【図３】
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