(57)【要約】【課題】高速起動と蓄電部の長寿命を両立できる蓄電装置を提供することを目的とする。【解決手段】主電源１５に接続された充電回路１９と、充電回路１９に接続された主蓄電部２３、および充電回路１９に対し副蓄電部スイッチ２５を介して接続された副蓄電部２７からなる蓄電部２９と、充電回路１９と副蓄電部スイッチ２５が接続された制御回路４１とを備え、制御回路４１は、主蓄電部２３の内部抵抗値（Ｒ）、または容量値（Ｃ）が劣化限界値に至れば劣化したと判断し、それ以降は副蓄電部スイッチ２５をオン制御するので、主蓄電部２３が劣化していなければ主蓄電部２３のみを使用するので満充電時間が短くなり高速起動でき、劣化すれば副蓄電部２７を主蓄電部２３と並列接続することで主蓄電部２３の容量低下を補え、蓄電装置１１の長寿命化が図れる。【選択図】図１
2009095211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電源と負荷の間に接続され、前記主電源の電圧（Ｖｂ）が既定下限値以下になった時に、あらかじめ蓄えた電力を前記負荷に供給する蓄電装置であって、
前記蓄電装置は、前記主電源に接続された充電回路と、
前記充電回路と前記負荷の間に接続された主蓄電部、および前記充電回路と前記負荷の間に接続された副蓄電部スイッチと副蓄電部からなる１つ以上の直列回路で構成された蓄電部と、
前記充電回路と前記副蓄電部スイッチが接続された制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記主蓄電部の内部抵抗値（Ｒ）、または容量値（Ｃ）が劣化限界値に至れば劣化したと判断し、それ以降は任意の前記副蓄電部スイッチをオン制御し、
以後、前記主蓄電部と前記副蓄電部スイッチがオンされた任意の前記副蓄電部を合成した内部抵抗値（Ｒ）、または容量値（Ｃ）が劣化限界値に至れば、他の前記副蓄電部スイッチを順次オン制御するようにした蓄電装置。
【請求項２】
前記主蓄電部、および１つ以上の前記副蓄電部は、それぞれ同数の蓄電素子を直列接続した構成を有し、
前記副蓄電部スイッチが、前記主蓄電部の前記蓄電素子同士の接続点と１つ以上の前記副蓄電部の前記蓄電素子同士の接続点の間にもそれぞれ接続されるとともに、
前記主蓄電部の前記蓄電素子の両端にそれぞれ接続されたバランス回路を備え、
前記制御回路は、前記主蓄電部が劣化したと判断した時から以降は前記主蓄電部に接続された前記副蓄電部スイッチを全てオン制御し、
前記副蓄電部が劣化したと判断すれば、劣化した前記副蓄電部に接続された前記副蓄電部スイッチを全てオン制御するという動作を、前記副蓄電部が劣化する毎に順次繰り返すようにした請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記主蓄電部、または任意の前記副蓄電部が劣化したと判断した時には、使用終了時に任意の未使用の前記副蓄電部スイッチを制御した後に、前記蓄電部を満充電するようにした請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記主蓄電部、および前記副蓄電部スイッチがオンされた任意の前記副蓄電部の充電中、または放電中に、充電、または放電を中断し、中断前後の電圧差と、充電時、または放電時の電流値（Ｉ）から、前記主蓄電部、および前記副蓄電部スイッチがオンされた任意の前記副蓄電部を合成した前記内部抵抗値（Ｒ）を求め、
前記充電中、または前記放電中の電圧変化率と前記電流値（Ｉ）から、前記主蓄電部、および前記副蓄電部スイッチがオンされた任意の前記副蓄電部を合成した前記容量値（Ｃ）を求めるようにした請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記蓄電部と前記負荷の間に、前記制御回路と接続された放電回路を設けた構成を有し、
前記制御回路は、前記主蓄電部、または任意の前記副蓄電部が劣化したと判断した時に、使用終了時において前記放電回路により前記主蓄電部、または任意の前記副蓄電部の電力を放電した後に、任意の未使用の前記副蓄電部スイッチを制御するようにした請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記制御回路は、前記副蓄電部スイッチを制御した後に、前記蓄電部を満充電するようにした請求項５に記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記制御回路は、前記主蓄電部、および前記副蓄電部が劣化したと判断して全ての前記副蓄電部スイッチを制御した以降の状態において、前記蓄電部の前記内部抵抗値（Ｒ）、または前記容量値（Ｃ）が前記劣化限界値に至れば前記蓄電部が劣化したと判断し、劣化信号を出力するようにした請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記副蓄電部スイッチは、前記制御回路からパルス的な制御信号を受けると、それ以降は前記制御信号に基く状態を保持する構成を有するようにした請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項９】
主電源と負荷の間に接続され、前記主電源の電圧（Ｖｂ）が既定下限値以下になった時に、あらかじめ蓄えた電力を前記負荷に供給する蓄電装置であって、
前記蓄電装置は、前記主電源に接続された充電回路と、
前記充電回路と前記負荷の間に一端が接続された選択スイッチ、および前記選択スイッチの複数の他端にそれぞれ接続された複数の蓄電モジュールからなる蓄電部と、
前記充電回路と前記選択スイッチが接続された制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記選択スイッチにより選択されている任意の前記蓄電モジュールの内部抵抗値（Ｒ）、または容量値（Ｃ）が劣化限界値に至れば劣化したと判断し、それ以降は順次未選択の前記蓄電モジュールを選択するよう前記選択スイッチを制御するようにした蓄電装置。
【請求項１０】
前記制御回路は、任意の前記蓄電モジュールが劣化したと判断した時には、使用終了時に他の未選択の前記蓄電モジュールを選択するように選択スイッチを制御した後に、前記蓄電部を満充電するようにした請求項９に記載の蓄電装置。
【請求項１１】
前記制御回路は、任意の前記蓄電モジュールの充電中、または放電中に、充電、または放電を中断し、中断前後の電圧差と、充電時、または放電時の電流値（Ｉ）から、前記任意の蓄電モジュールの前記内部抵抗値（Ｒ）を求め、
前記充電中、または前記放電中の電圧変化率と前記電流値（Ｉ）から、前記任意の蓄電モジュールの前記容量値（Ｃ）を求めるようにした請求項９に記載の蓄電装置。
【請求項１２】
前記制御回路は全ての蓄電モジュールが劣化したと判断すれば劣化信号を出力するようにした請求項９に記載の蓄電装置。
【請求項１３】
前記選択スイッチは、前記制御回路からパルス的な制御信号を受けると、それ以降は前記制御信号に基く状態を保持する構成を有するようにした請求項９に記載の蓄電装置。
【請求項１４】
前記制御回路は、前記蓄電部が劣化していないと判断した時には、非使用時に前記主電源の電力により前記蓄電部の電圧（Ｖｃ）が満充電電圧を保持するよう前記充電回路を制御するようにした請求項１、または９に記載の蓄電装置。
【請求項１５】
前記蓄電部と前記負荷の間に、前記制御回路と接続された放電回路を設けた構成を有し、
前記制御回路は、使用終了時に前記蓄電部を前記放電回路により放電するようにした請求項１、または９に記載の蓄電装置。
【請求項１６】
前記制御回路は、使用終了時の前記蓄電部の放電時に前記内部抵抗値（Ｒ）と前記容量値（Ｃ）を求め、前記蓄電部の劣化判断を行うようにした請求項１５に記載の蓄電装置。
【請求項１７】
前記制御回路は、使用終了毎に前記蓄電部の劣化判断を行った後、放電を停止するようにした請求項１６に記載の蓄電装置。
【請求項１８】
前記制御回路に接続された温度センサを前記蓄電部に内蔵した構成を有し、
前記制御回路は、前記内部抵抗値（Ｒ）と前記容量値（Ｃ）を前記温度センサの温度出力（Ｔ）における前記劣化限界値と比較することにより、劣化判断を行うようにした請求項１、または９に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主電源の電圧低下時に蓄電部から電力を供給する補助電源としての蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への配慮や燃費向上のために停車時にエンジン駆動を停止するアイドリングストップ機能を搭載した自動車（以下、車両という）が市販されている。このような車両は使用中に断続的に大電流を消費するスタータが駆動すると一時的にバッテリの電圧が下がる。その結果、オーディオやカーナビゲーション等の他の負荷への供給電圧も下がり、その動作が不安定になる可能性があった。
【０００３】
また、車両の制動についても、従来の機械的な油圧制御から電気的な油圧制御への各種車両制動システムの提案がなされてきているが、バッテリが異常になった時、車両制動システムが動作しなくなる等の可能性があった。
【０００４】
これらに対し、一時的なバッテリの電圧低下時に負荷に十分な電力を供給したり、バッテリ異常時に車両制動システムに電力を供給するための補助電源としての車両用の蓄電装置が、例えば下記特許文献１に提案されている。なお、特許文献１は蓄電装置の内、特にバッテリ異常時に車両制動システムの電子制御部へ電力を供給する電源バックアップユニットとして示されている。
【０００５】
図１４はこのような蓄電装置のブロック回路図である。電力を蓄える蓄電素子には例えば大容量の電気二重層キャパシタが用いられ、これを複数個接続して蓄電部としてのキャパシタユニット１０１が構成されている。キャパシタユニット１０１には、その充放電を制御する充電回路１０３、および放電回路１０５が接続されている。充電回路１０３と放電回路１０５はマイコン１０７によって制御されている。マイコン１０７にはバッテリ異常を検出するための電圧検出手段１０９が接続され、電圧検出手段１０９には異常時にキャパシタユニット１０１の電力を供給するＦＥＴスイッチ１１１が接続されている。
【０００６】
このようにして構成された電源バックアップユニットとしての蓄電装置１１３はバッテリ１１５と電子制御部１１７の間に接続されており、イグニションスイッチ１１９によって起動、停止するように制御されている。
【０００７】
ここで、キャパシタユニット１０１の詳細構成について図１５を用いて説明する。キャパシタユニット１０１は複数の電気二重層キャパシタ１２１を例えば６個直列に接続したものを２列並列に接続した構成としている。これは以下の理由による。
【０００８】
電気二重層キャパシタ１２１は劣化とともに容量値が下がる特性を有する。従って、６個直列接続した電気二重層キャパシタ１２１を１列のみとしてキャパシタユニット１０１を構成すると、車両寿命に至るまでに電気二重層キャパシタ１２１が劣化し、容量値が下がって必要な電力が得られなくなる可能性があった。そこで、電気二重層キャパシタ１２１の劣化による容量低下が起こっても、車両寿命までに必要な電力を確保するために、２列並列接続した構成としている。これにより、容量値は１列の構成の２倍になるので、電気二重層キャパシタ１２１が劣化しても必要な電力を確保することができる。
【０００９】
また、各電気二重層キャパシタ１２１の両端には、バランス回路１２３が接続されている。バランス回路１２３は各電気二重層キャパシタ１２１の両端電圧を等しくする役割を有している。これにより、電気二重層キャパシタ１２１の劣化進行バラツキを低減している。すなわち、電気二重層キャパシタ１２１は両端電圧が高くなるほど劣化が進行するので、両端電圧バラツキを放置すると高電圧が印加された特定の電気二重層キャパシタ１２１の劣化が促進され、キャパシタユニット１０１全体の寿命が短くなる。これを避けるために各電気二重層キャパシタ１２１の両端にバランス回路１２３を接続している。
【００１０】
次に、このような蓄電装置の動作を説明する。
【００１１】
電子制御部１１７は車両制動システムであるので、安全確保のためにバッテリ１１５が異常になっても電子制御部１１７を駆動させ続けなければならない。そこで、バッテリ１１５の異常を電圧検出手段１０９が検出すれば、ＦＥＴスイッチ１１１をオンにしてキャパシタユニット１０１の電力を電子制御部１１７に供給することで、バッテリ１１５の異常に対応している。また、車両の使用終了時には、キャパシタユニット１０１の寿命を延ばすために、放電回路１０５によってキャパシタユニット１０１に蓄えられた電力を放電している。
【００１２】
なお、このような蓄電装置は、負荷として車両制動システムの電子制御部１１７だけでなく、アイドリングストップ車のオーディオやカーナビゲーションに適用してもよい。この場合は、アイドリングストップ後のスタータ駆動による主電源（バッテリ１１５）の一時的な電圧低下時に、キャパシタユニット１０１の電力を負荷に供給することで、負荷の動作を継続することができる。
【特許文献１】特開２００５−２８９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の蓄電装置によると、確かにバッテリ１１５の異常時に電子制御部１１７を駆動させ続けたり、バッテリ１１５の一時的な電圧低下時にオーディオ等の負荷を駆動させ続けることができるのであるが、電気二重層キャパシタ１２１の劣化を見越して２列並列接続としているので、キャパシタユニット１０１を満充電するために数分程度の時間がかかってしまうという課題があった。
【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高速起動とキャパシタユニット１０１の長寿命を両立できる蓄電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】
【００１５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の蓄電装置は、主電源と負荷の間に接続され、前記主電源の電圧（Ｖｂ）が既定下限値以下になった時に、あらかじめ蓄えた電力を前記負荷に供給する蓄電装置であって、前記蓄電装置は、前記主電源に接続された充電回路と、前記充電回路と前記負荷の間に接続された主蓄電部、および前記充電回路と前記負荷の間に接続された副蓄電部スイッチと副蓄電部からなる１つ以上の直列回路で構成された蓄電部と、前記充電回路と前記副蓄電部スイッチが接続された制御回路とを備え、前記制御回路は、前記主蓄電部の内部抵抗値（Ｒ）、または容量値（Ｃ）が劣化限界値に至れば劣化したと判断し、それ以降は任意の前記副蓄電部スイッチをオン制御し、以後、前記主蓄電部と前記副蓄電部スイッチがオンされた任意の前記副蓄電部を合成した内部抵抗値（Ｒ）、または容量値（Ｃ）が劣化限界値に至れば、他の前記副蓄電部スイッチを順次オン制御するようにしたものである。
【００１６】
また、本発明の蓄電装置は、主電源と負荷の間に接続され、前記主電源の電圧（Ｖｂ）が既定下限値以下になった時に、あらかじめ蓄えた電力を前記負荷に供給する蓄電装置であって、前記蓄電装置は、前記主電源に接続された充電回路と、前記充電回路と前記負荷の間に一端が接続された選択スイッチ、および前記選択スイッチの複数の他端にそれぞれ接続された複数の蓄電モジュールからなる蓄電部と、前記充電回路と前記選択スイッチが接続された制御回路とを備え、前記制御回路は、前記選択スイッチにより選択されている任意の前記蓄電モジュールの内部抵抗値（Ｒ）、または容量値（Ｃ）が劣化限界値に至れば劣化したと判断し、それ以降は順次未選択の前記蓄電モジュールを選択するよう前記選択スイッチを制御するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の蓄電装置によれば、主蓄電部が劣化していない間は主蓄電部のみで負荷への電力を賄うので、その満充電に必要な時間（以下、満充電時間という）を短くすることができ高速起動が可能になるとともに、主蓄電部のみを使用することによる劣化に対しては、劣化時に任意の副蓄電部スイッチをオンにして、以後、副蓄電部を順次主蓄電部と並列接続していくことで主蓄電部の劣化に伴う容量低下を補うことができるので、蓄電装置の長寿命化が図れるという効果が得られる。
【００１８】
さらに、常に１つだけの蓄電モジュールを選択スイッチで選択するので、満充電時間を短くできる上、劣化する毎に未選択の蓄電モジュールに切り替えるので、蓄電装置の長寿命化も図ることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における蓄電装置のブロック回路図である。図２は、本発明の実施の形態１における蓄電装置の起動時のフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態１における蓄電装置の主電源電圧低下時のフローチャートである。図４は、本発明の実施の形態１における蓄電装置の蓄電部の内部抵抗値と容量値の計算、および温度検出のフローチャートである。図５は、本発明の実施の形態１における蓄電装置の使用終了時のフローチャートである。図６は、本発明の実施の形態１における蓄電装置の蓄電部全体の充電時のフローチャートである。なお、図１において太線は電力系配線を、細線は信号系配線をそれぞれ示す。また、本実施の形態１では蓄電装置をアイドリングストップ車に適用した場合について述べる。
【００２１】
図１において、蓄電装置１１は主電源１５と負荷１７との間に接続されている。主電源１５はバッテリであり、図示していないが大電流を断続的に消費するスタータも接続されている。また、負荷１７はオーディオやナビゲーション等の補機である。
【００２２】
蓄電装置１１は次の構成を有する。まず、主電源１５の出力には充電回路１９と、主電源１５の電圧Ｖｂを検出する主電源電圧検出回路２１が接続されている。充電回路１９は後述する蓄電部の電圧Ｖｃを検出しながら、定電流、または定電圧で設定電圧まで充電する機能を有する。さらに、検出した電圧Ｖｃを出力する機能も有する。また、主電源電圧検出回路２１は電力系配線（太線）の入力側と出力側が同電圧になるよう接続されている。
【００２３】
充電回路１９の出力には、主蓄電部２３が接続されている。主蓄電部２３は、例えば蓄電素子として定格電圧が２．２Ｖの電気二重層キャパシタ２４を従来と同様に６個直列接続して必要な電力を賄う構成としている。従って、主蓄電部２３の満充電電圧は１３．２Ｖ（＝２．２Ｖ×６個）となる。
【００２４】
さらに、充電回路１９の出力には、副蓄電部スイッチ２５を介して副蓄電部２７が接続されている。副蓄電部スイッチ２５は外部からオンオフ制御が可能なスイッチ構成であればよく、本実施の形態１ではＦＥＴを用いている。また、副蓄電部２７は主蓄電部２３と同じ構成、仕様とした。従って、主蓄電部２３と副蓄電部２７は、副蓄電部スイッチ２５がオンの場合は並列に接続されることになる。また、主蓄電部２３と副蓄電部２７を構成する電気二重層キャパシタ２４の両端には、それぞれバランス回路２８が接続されている。バランス回路２８の役割は従来と同様である。このような構成から明らかなように、本実施の形態１では副蓄電部スイッチ２５と副蓄電部２７を１組のみ使用した例について説明する。
【００２５】
上記した主蓄電部２３、副蓄電部スイッチ２５、および副蓄電部２７から蓄電部２９が構成される。なお、蓄電部２９には温度センサ３１が内蔵されている。温度センサ３１は主蓄電部２３と副蓄電部２７の近傍に配置されており、両者の温度を検出している。温度センサ３１には、温度に対する抵抗値変化が大きい特性を有するサーミスタを用いた。
【００２６】
蓄電部２９と負荷１７の間には放電回路３３が接続されている。放電回路３３は蓄電部２９に蓄えられた電力を負荷１７に供給せずに放電するものである。これにより、任意に蓄電部２９の放電が可能となる。また、蓄電部２９と負荷１７の間には、さらに切替スイッチ３５と第１ダイオード３７が直列に接続されている。切替スイッチ３５は副蓄電部スイッチ２５と同様に外部からオンオフ制御できる構成のもので、ここではＦＥＴを用いた。また、第１ダイオード３７はアノードが切替スイッチ３５に、カソードが負荷１７にそれぞれ接続されている。
【００２７】
なお、主電源電圧検出回路２１と負荷１７の間にも第２ダイオード３９が接続されている。第２ダイオード３９はアノードが主電源電圧検出回路２１に、カソードが負荷１７にそれぞれ接続されている。従って、第１ダイオード３７と第２ダイオード３９により主電源１５からの電力と蓄電部２９からの電力が互いに逆流することを防止している。
【００２８】
充電回路１９、主電源電圧検出回路２１、副蓄電部スイッチ２５、温度センサ３１、放電回路３３、および切替スイッチ３５は信号系配線で制御回路４１にも接続されている。制御回路４１はマイクロコンピュータと周辺回路から構成されており、蓄電装置１１の全体の動作を制御している。すなわち、制御回路４１は充電回路１９の出力から蓄電部２９の電圧Ｖｃを、また主電源電圧検出回路２１の出力から主電源１５の電圧Ｖｂを、さらに温度センサ３１から蓄電部２９の温度Ｔをそれぞれ読み込む。また、制御回路４１は充電回路１９に充電制御信号Ｃｃｏｎｔを送信することで充電回路１９の制御を行うとともに、放電回路３３に放電制御信号Ｄｃｏｎｔを送信することで放電回路３３の制御を行う。また、副蓄電部スイッチ２５に副蓄電部スイッチオンオフ信号Ｃｏｆを送信することで副蓄電部スイッチ２５のオンオフ制御を行う。同様に、切替スイッチ３５に切替スイッチオンオフ信号Ｓｏｆを送信することで切替スイッチ３５のオンオフ制御を行う。また、制御回路４１は車両側制御回路（図示せず）とデータ信号ｄａｔａの送受信を行うことで互いに交信する機能を有している。
【００２９】
次に、このような蓄電装置１１の動作について、まず起動時における動作を図２のフローチャートを用いて説明する。なお、制御回路４１はメインルーチンから必要に応じて様々なサブルーチンを実行することにより全体の動作を行うソフトウエア構成としているので、図２に示すフローチャートをサブルーチンの形態で示した。以後同様に、全てのフローチャートをサブルーチンの形態で示す。また、全てのフローチャート、およびその説明において、蓄電部２９と記載されている部分は、副蓄電部スイッチ２５がオフの時は主蓄電部２３のことを指し、副蓄電部スイッチ２５がオンの時は主蓄電部２３と副蓄電部２７の並列接続状態を指す。
【００３０】
車両が起動すると、制御回路４１のメインルーチンは図２のサブルーチンを実行する。これにより、制御回路４１は第１劣化予備フラグをオフにする（ステップ番号Ｓ１１）。なお、第１劣化予備フラグは制御回路４１に内蔵したメモリの一部であり、車両使用中に主蓄電部２３が劣化した場合にオンになるフラグである。従って、車両起動時にはオフにされる。
【００３１】
次に、第１劣化フラグがオンであるか否かを判断する（Ｓ１３）。ここで、第１劣化フラグは、前記第１劣化予備フラグとは異なり、主蓄電部２３が劣化して副蓄電部スイッチ２５により副蓄電部２７を並列接続した場合にオンとなるフラグである。また、第１劣化フラグは一度オンになれば、その状態を維持する不揮発性メモリ（これも制御回路４１に内蔵されている）を用いている。
【００３２】
もし、第１劣化フラグがオフならば（Ｓ１３のＮｏ）、まだ主蓄電部２３が劣化していないことになるので、後述するＳ１７にジャンプする。一方、第１劣化フラグがオンならば（Ｓ１３のＹｅｓ）、既に主蓄電部２３が劣化していて、主蓄電部２３のみでは必要な電力を蓄えられないことになるので、副蓄電部２７を主蓄電部２３と並列接続するために副蓄電部スイッチ２５をオンにするよう副蓄電部スイッチオンオフ信号Ｃｏｆを送信する（Ｓ１５）。これにより、副蓄電部スイッチ２５がオンになり、蓄電部２９は主蓄電部２３と副蓄電部２７が並列接続された状態となる。その結果、主蓄電部２３が劣化していても、副蓄電部２７により劣化分を補えるので、必要な電力を蓄えることが可能となる。
【００３３】
なお、後述するように第１劣化フラグがオンの時は、主蓄電部２３と副蓄電部２７の両方が満充電の状態で蓄電装置１１の使用が終了する。これに伴い、制御回路４１からの副蓄電部スイッチオンオフ信号Ｃｏｆが途切れることになり、副蓄電部スイッチ２５はＦＥＴであるのでオフになる。
【００３４】
ここで、副蓄電部スイッチ２５の詳細構成について説明する。副蓄電部スイッチ２５として、互いの寄生ダイオードの方向が逆になるようにＦＥＴを２個直列に接続したとすると、副蓄電部スイッチ２５は完全にオフになるのであるが、この状態で次回の車両使用時まで蓄電装置１１を放置すると、主蓄電部２３と副蓄電部２７はそれぞれの内部抵抗値に応じて自己放電を起こす。この時、満充電時の電圧は両者とも等しいが、主蓄電部２３は劣化状態であり、副蓄電部２７は劣化に至っていないので、主蓄電部２３の容量値の方が副蓄電部２７の容量値より小さくなっている。これは、蓄電素子の容量値が劣化とともに小さくなるためである。
【００３５】
これらのことから、劣化した主蓄電部２３に蓄えられている電力が少ないため、車両非使用時における自己放電により、早く主蓄電部２３の電圧が下がる。その結果、主蓄電部２３の方が副蓄電部２７より電圧が低くなる。ゆえに、Ｓ１５で副蓄電部スイッチ２５をオンにした瞬間に、副蓄電部２７から主蓄電部２３に向かって、両者の電圧差に応じた大電流が一瞬流れることになる。これにより、副蓄電部スイッチ２５や周辺配線が劣化や破損する可能性がある。
【００３６】
これを避けるため、本実施の形態１では副蓄電部スイッチ２５としてＦＥＴを１個だけ使用し、その寄生ダイオードのアノードが副蓄電部２７に接続されるようにした。これにより、車両非使用時であっても、副蓄電部２７の電圧が主蓄電部２３の電圧より寄生ダイオードの電圧降下分（≒０．７Ｖ）以上高くなると、寄生ダイオードがオンになるので、両者の電圧差は前記電圧降下分以上にならなくなる。ゆえに、Ｓ１５で副蓄電部スイッチ２５をオンにしても大電流がほとんど流れず、高信頼性が得られる。
【００３７】
次に、制御回路４１は充電回路１９により蓄電部２９の電圧Ｖｃを読み込む（Ｓ１７）。なお、電圧Ｖｃは主蓄電部２３が劣化していない時は主蓄電部２３の電圧に、主蓄電部２３が劣化している時は主蓄電部２３と副蓄電部２７の並列接続における電圧になる。次に、電圧Ｖｃと設定電圧（＝１３．２Ｖの満充電電圧）を比較する（Ｓ１９）。もし、電圧Ｖｃが設定電圧より小さければ（Ｓ１９のＹｅｓ）、車両非使用時に蓄電部２９が自己放電等を起こしていると想定されるので、充電回路１９により主電源１５の電力を蓄電部２９に充電する（Ｓ２１）。その後Ｓ１７に戻り、設定電圧に至るまで充電する動作を繰り返す。なお、車両起動時にはあらかじめ満充電に近い電力が蓄電部２９に蓄えられているので、前記充電動作を行っても従来のように最初から充電する場合に比べて早く設定電圧にすることができる。従って、蓄電装置１１の高速起動が可能となる。さらに、副蓄電部スイッチ２５がオフの場合は主蓄電部２３のみに充電されるので、より高速に起動できる。
【００３８】
ここでＳ１９に戻り、電圧Ｖｃが設定電圧以上になれば（Ｓ１９のＮｏ）、蓄電部２９の満充電が完了したので、充電回路１９は設定電圧を維持するように動作する（Ｓ２３）。これにより、蓄電装置１１の起動が終了したので、図２のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。
【００３９】
次に、車両使用中に、アイドリングストップ後のスタータ動作により主電源１５の電圧Ｖｂが低下した時の動作を図３のフローチャートにより説明する。なお、制御回路４１のメインルーチンは車両使用時に適宜（例えば既定時間毎に）図３のサブルーチンを実行している。
【００４０】
これにより、まず制御回路４１は主電源１５の電圧Ｖｂを主電源電圧検出回路２１から読み込む（Ｓ３１）。次に、電圧Ｖｂと既定下限値を比較する（Ｓ３３）。ここで、既定下限値は負荷１７を動作させるための最低電圧（本実施の形態１では１０．５Ｖ）とした。もし、電圧Ｖｂが既定下限値より大きければ（Ｓ３３のＮｏ）、車両が通常走行時等の状態であり、主電源１５は正常な電圧を出力しているので、そのまま図３のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。
【００４１】
一方、電圧Ｖｂが既定下限値以下であれば（Ｓ３３のＹｅｓ）、アイドリングストップが終了し、主電源１５がスタータを駆動している状態であるため、負荷１７を動作させられないほど電圧低下を起こしていることになる。この場合は、制御回路４１が切替スイッチ３５をオンにする（Ｓ３５）。具体的には切替スイッチオンオフ信号Ｓｏｆをオン信号として制御回路４１から切替スイッチ３５に送信する。これにより、蓄電部２９の電力が図１の放電経路と書かれた矢印の方向に流れ、負荷１７に供給される。この時、負荷１７への電力供給源は、副蓄電部スイッチ２５がオフの時（主蓄電部２３が劣化していない時）には副蓄電部２７が充電されていないため主蓄電部２３のみとなり、副蓄電部スイッチ２５がオンの時（主蓄電部２３が劣化している時）には主蓄電部２３と副蓄電部２７の両方となる。従って、主蓄電部２３が劣化していない時は常に副蓄電部スイッチ２５がオフであるので、副蓄電部２７は使用されず新品の状態のままである。なお、この時の副蓄電部２７は充電されることがなく放電し切った状態であるので、その劣化はほとんど進行しない。これは、蓄電素子の劣化に対しては電圧印加の影響が支配的なためである。
【００４２】
また、Ｓ３５で切替スイッチ３５がオンになった場合、第２ダイオード３９のアノード電圧（＝主電源１５の電圧）はカソード電圧（＝蓄電部２９により負荷１７に印加される電圧）より小さくなるので、第２ダイオード３９はオフになり、蓄電部２９の電力が主電源１５に供給されることはない。このことから、蓄電部２９の電力は負荷１７にのみ供給され、負荷１７は動作し続けられる。
【００４３】
次に、制御回路４１は主電源１５の電圧Ｖｂと蓄電部２９の電圧Ｖｃを読み込む（Ｓ３７）。その後、まず電圧Ｖｂと既定下限値を比較し（Ｓ３９）、もし電圧Ｖｂが既定下限値以下のままであれば（Ｓ３９のＮｏ）、スタータの駆動中であると想定されるので、次に電圧Ｖｃと既定下限値（Ｓ３９と同様に１０．５Ｖ）を比較する（Ｓ４１）。もし、電圧Ｖｃが既定下限値より大きければ（Ｓ４１のＮｏ）、蓄電部２９から負荷１７に正常な電圧が印加されていることになるので、引き続き蓄電部２９が負荷１７に電力を供給しつつＳ３７に戻り、電圧Ｖｂと電圧Ｖｃの監視を続ける。
【００４４】
一方、電圧Ｖｃが既定下限値以下であれば（Ｓ４１のＹｅｓ）、主電源１５の電圧Ｖｂが既定下限値以下であり、かつ電圧Ｖｃが既定下限値以下であることになるので、負荷１７を駆動し続けることができない。この場合は、主電源１５やスタータ等の何らかの異常により電圧Ｖｂが回復しないまま、蓄電部２９の電力を使ってしまった状態であるので、制御回路４１は車両側制御回路に主電源異常信号を出力する（Ｓ４３）。これを受け、車両側制御回路は運転者に主電源１５の電力系統の異常を警告し、修理を促す。その後、図３のサブルーチンを終了する。
【００４５】
ここでＳ３９に戻って、スタータの駆動が完了し、電圧Ｖｂが既定下限値より大きい電圧に戻れば（Ｓ３９のＹｅｓ）、再び主電源１５の電力で負荷１７を動作させることができるので、切替スイッチ３５をオフにする（Ｓ４５）。これにより、蓄電部２９からの電力供給が停止するので、第１ダイオード３７のカソード側電圧が低下するが、主電源１５の電圧Ｖｂは既定下限値以上に回復しているので、第２ダイオード３９のアノード電圧がカソード電圧より高くなり、第２ダイオード３９がオンになる。その結果、主電源１５の電力が再び負荷１７に供給される。
【００４６】
次に、制御回路４１は次回のアイドリングストップに備えるために、蓄電部２９から負荷１７に放電した電力を再び充電する。具体的には、制御回路４１は充電回路１９に対し定電流Ｉで蓄電部２９を充電するよう充電制御信号Ｃｃｏｎｔを送信する（Ｓ４７）。これにより、蓄電部２９には主電源１５の電力が充電されるが、副蓄電部スイッチ２５がオフの時は蓄電部２９の内、主蓄電部２３にのみ充電され、副蓄電部スイッチ２５がオンの時は主蓄電部２３と副蓄電部２７の両方に充電される。
【００４７】
次に、充電中に蓄電部２９が劣化しているか否かを判断するために、その内部抵抗値Ｒと容量値Ｃを計算するとともに、蓄電部２９の温度Ｔを読み込むサブルーチンを実行する（Ｓ４９）。このサブルーチンの詳細を図４により説明する。なお、このサブルーチンは必ず蓄電部２９が定電流で充電、または放電されている時に実行される。
【００４８】
図４のサブルーチンが実行されると、まず既定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ７１）。これは、Ｓ４７で主電源１５の電力を定電流Ｉで蓄電部２９に充電しているが、充電開始直後は安定した定電流充電がなされない可能性があるので、定電流で安定するまで既定時間（例えば１０秒程度）待つ。既定時間が経過していなければ（Ｓ７１のＮｏ）、再びＳ７１に戻る。既定時間が経過すれば（Ｓ７１のＹｅｓ）、制御回路４１は充電回路１９から蓄電部２９の電圧Ｖｃを読み込み（Ｓ７３）、直ちに電圧Ｖｃの値を制御回路４１のメモリに設定した変数Ｖｃａに記憶する（Ｓ７５）。その後、すぐに充電回路１９、および放電回路３３を停止することにより、蓄電部２９の充放電を停止する（Ｓ７７）。なお、ここでは蓄電部２９への充電中に図４のサブルーチンを実行しているので、放電回路３３は動作していない。従って、充電回路１９のみが停止する。その結果、主電源１５からの充電が停止するので、蓄電部２９の電圧Ｖｃは蓄電部２９の内部抵抗値Ｒに比例して降下する。この時の電圧Ｖｃを充電回路１９から読み込み（Ｓ７９）、変数Ｖｃｂに記憶する（Ｓ８１）。
【００４９】
その後、現在充電中であるか放電中であるかを判断する（Ｓ８３）。なお、現在の充放電状態は、例えば制御回路４１のメモリの一部に記憶している。もし、充電中であれば（Ｓ８３のＹｅｓ）、充電回路１９に充電制御信号Ｃｃｏｎｔを送信して、再び充電を開始する（Ｓ８５）。一方、放電中であれば（Ｓ８３のＮｏ）、放電回路３３に放電制御信号Ｄｃｏｎｔを送信して、再び放電を開始する（Ｓ８７）。ここでは充電中であるので、Ｓ８５により充電を開始する。なお、Ｓ８５とＳ８７のいずれの場合も、充電回路１９、または放電回路３３を停止している時間は、少なくともＳ７９で電圧Ｖｃを安定して読み込めるだけあればよいので、本実施の形態１では余裕をみて約０．１秒とした。
【００５０】
次に、ここまでで得られた値から内部抵抗値Ｒを計算する（Ｓ８９）。具体的には、充放電の中断前後の電圧差（＝｜Ｖｃｂ−Ｖｃａ｜）は内部抵抗値Ｒと充放電電流Ｉの積で表されることから、Ｒ＝｜Ｖｃｂ−Ｖｃａ｜／Ｉで求められる。なお、充放電は定電流で行っているため、電流Ｉは既知である。このようにして得られた内部抵抗値Ｒは、副蓄電部スイッチ２５がオフの時は主蓄電部２３の内部抵抗値Ｒを、副蓄電部スイッチ２５がオンの時は主蓄電部２３と副蓄電部２７を並列接続した状態の、合成された内部抵抗値Ｒを、それぞれ示す。
【００５１】
次に、制御回路４１は定電流Ｉで充放電を行っている状態において、任意のタイミングで充電回路１９から蓄電部２９の電圧Ｖｃを読み込み（Ｓ９１）、直ちに電圧Ｖｃの値を変数Ｖｃａに記憶する（Ｓ９３）。その後、既定時間幅ｔが経過したか否かを判断する（Ｓ９５）。既定時間幅ｔは電圧変化率を求めるために約０．１秒とした。なお、理想的には定電流充電であるため既定時間幅ｔは極めて短くてもよいが、前記したように安定して電圧を検出するために約０．１秒としている。既定時間幅ｔが経過していなければ（Ｓ９５のＮｏ）、再びＳ９５に戻って既定時間幅ｔが経過するまで待つ。既定時間幅ｔが経過すれば（Ｓ９５のＹｅｓ）、再び蓄電部２９の電圧Ｖｃを読み込み（Ｓ９７）、電圧Ｖｃの値を変数Ｖｃｂに記憶する（Ｓ９９）。
【００５２】
次に、ここまでで得られた値から容量値Ｃを計算する（Ｓ１０１）。具体的には、充放電時の電圧変化率（＝｜Ｖｃｂ−Ｖｃａ｜／ｔ）と充放電電流Ｉ（既知）から、Ｃ＝Ｉ・ｔ／｜Ｖｃｂ−Ｖｃａ｜で求められる。その後、蓄電部２９の温度Ｔを温度センサ３１から読み込んで（Ｓ１０３）、図４のサブルーチンを終了する。なお、ここで得られた容量値Ｃも、内部抵抗値Ｒと同様に、副蓄電部スイッチ２５がオフの時は主蓄電部２３の容量値Ｃを、副蓄電部スイッチ２５がオンの時は主蓄電部２３と副蓄電部２７を並列接続した状態の、合成された容量値Ｃを、それぞれ示す。
【００５３】
以上の図４の動作をまとめると、制御回路４１は、蓄電部２９の充電中、または放電中に、充電、または放電を中断し、中断前後の電圧差と、充電時、または放電時の電流値Ｉから、蓄電部２９の内部抵抗値Ｒを求め、充電中、または放電中の電圧変化率と電流値Ｉから、蓄電部２９の容量値Ｃを求めるとともに、温度センサ３１の温度出力Ｔを読み込んでいる。
【００５４】
なお、充放電電流Ｉが一定でない場合は次のようにして内部抵抗値Ｒと容量値Ｃを求めればよい。まず、充電回路１９に電流検出回路を設けておく。この状態で、内部抵抗値Ｒを求める場合は前記したＲ＝｜Ｖｃｂ−Ｖｃａ｜／Ｉにおいて、充放電の中断直前の電流値を前記電流検出回路により求め、電流値Ｉとして計算する。容量値Ｃを求める場合は、まず既定時間幅ｔにおける電流値の時間積分値∫Ｉｄｔを前記電流検出回路の出力から求める。これにより、Ｃ＝∫Ｉｄｔ／｜Ｖｃｂ−Ｖｃａ｜を計算することで容量値Ｃが求められる。
【００５５】
ここで図３に戻り、Ｓ４９で図４のサブルーチンを実行することにより、蓄電部２９の内部抵抗値Ｒ、容量値Ｃ、および温度Ｔが求められたので、次のようにして蓄電部２９の劣化判断を行う。
【００５６】
蓄電部２９は劣化が進行するに伴って、内部抵抗値Ｒが上昇し、容量値Ｃが下がる。従って、蓄電部２９が１回の車両使用終了時までに劣化限界（蓄電装置１１として使用できる最低限度の状態）に達する可能性のある内部抵抗値Ｒと容量値Ｃ（以下、劣化限界値という）をあらかじめ求めておき、現在の内部抵抗値Ｒ、および容量値Ｃと比較することで劣化判断を行っている。ここで、劣化限界値は具体的には蓄電部２９が蓄電装置１１として使用できる最低限度の状態に達した時の内部抵抗値と容量値の各値に対し、１回の車両使用終了時までに内部抵抗値と容量値が変化する幅をマージンとして加味した値とした。なお、内部抵抗値Ｒと容量値Ｃは温度Ｔによっても変化するので、劣化限界値は温度毎に求めておく必要がある。従って、制御回路４１は上記のようにしてあらかじめ求めた温度毎の劣化限界値をメモリに記憶しているので、Ｓ４９で求めた内部抵抗値Ｒと容量値Ｃの少なくともいずれかが、現在の温度Ｔにおける劣化限界値に達したか否かを判断する（Ｓ５１）。
【００５７】
劣化限界値に達していなければ（Ｓ５１のＮｏ）、引き続き蓄電部２９を満充電するために、図２のＳ１７以降の動作を行う。一方、劣化限界値に達していれば（Ｓ５１のＹｅｓ）、第２劣化フラグの状態を判断する（Ｓ５３）。ここで、第２劣化フラグは主蓄電部２３と副蓄電部２７を並列接続した状態における劣化を示すフラグであり、オンならば劣化していることになる。なお、第２劣化フラグも第１劣化フラグと同様に、制御回路４１に内蔵された不揮発性メモリの一部を使用しており、一度オンになるとその状態を保持する。
【００５８】
もし、第２劣化フラグがオンであれば（Ｓ５３のＹｅｓ）、主蓄電部２３と副蓄電部２７を並列接続した状態において、過去に劣化したと判断されていることになるので、蓄電部２９が劣化したことを運転者に示すために後述するＳ６１にジャンプする。
【００５９】
一方、第２劣化フラグがオフであれば（Ｓ５３のＮｏ）、次に第１劣化フラグの状態を判断する（Ｓ５５）。もし、第１劣化フラグがオフであれば（Ｓ５５のＮｏ）、第１劣化フラグと第２劣化フラグが両方ともオフであるので、Ｓ５１において主蓄電部２３が初めて劣化したと判断されたことになる。従って、第１劣化予備フラグをオンにし（Ｓ５７）、引き続き蓄電部２９の内、この段階では主蓄電部２３を満充電するために、図２のＳ１７以降の動作を行う。
【００６０】
一方、第１劣化フラグがオンであれば（Ｓ５５のＹｅｓ）、Ｓ５３で第２劣化フラグはオフであったので、副蓄電部スイッチ２５をオンにした状態、すなわち主蓄電部２３と副蓄電部２７を並列接続した状態で初めて劣化したと判断されたことになる。従って、第２劣化フラグをオンにし（Ｓ５９）、蓄電部２９の全体が劣化したという信号を車両側制御回路に出力する（Ｓ６１）。これを受け、車両側制御回路は蓄電部２９が劣化したことを運転者に警告し修理を促す。その後、引き続き蓄電部２９の内、この段階では主蓄電部２３と副蓄電部２７の両方を満充電するために、図２のＳ１７以降の動作を行う。このように、蓄電部２９の全体が劣化したと判断しているにも関わらず、蓄電部２９への満充電を継続するのは、車両使用中に蓄電部２９が劣化したからといって蓄電装置１１の動作を禁止してしまうと、車両の走行に支障を来たす可能性があるためである。なお、前記したように、劣化判断は蓄電部２９が本当に使用できなくなる状態までにマージンを加味して行われているので、たとえ劣化警告が行われても直ちに車両走行が影響されることはない。その間に運転者は整備工場等へ車両の修理に向かうことができる。
【００６１】
なお、Ｓ５５のＮｏの場合に主蓄電部２３が劣化したと判断しているにも関わらず、引き続き主蓄電部２３にのみ満充電する動作を行っているのは、上記のように主蓄電部２３が本当に使用できなくなる状態になるまでにマージンを加味して劣化判断を行っているためであるが、これは次の理由による。
【００６２】
主蓄電部２３が劣化すると、新品状態の副蓄電部スイッチ２５をオンにして副蓄電部２７を主蓄電部２３と並列に接続することで、劣化により大きくなった内部抵抗値Ｒを低減するとともに、低下した容量値Ｃを増やすのであるが、主蓄電部２３が劣化すると同時に副蓄電部スイッチ２５をオンにすると、それまで蓄えられていた主蓄電部２３の電力により、未充電の副蓄電部２７が急激に充電され大電流が流れる。これにより、副蓄電部スイッチ２５や周辺配線が破損する可能性がある。
【００６３】
これを避けるために、本実施の形態１では主蓄電部２３が初めて劣化すると、主蓄電部２３に蓄えられた電力を放電回路３３により一旦放電した後、副蓄電部スイッチ２５をオンにして主蓄電部２３と副蓄電部２７を並列接続した状態で満充電にする動作を行う。なお、この動作の詳細は後述する。
【００６４】
このような動作を車両使用中に行うと、主蓄電部２３を放電する時間と、主蓄電部２３、および副蓄電部２７を満充電にする時間が必要となり、その間は蓄電装置１１を使用できなくなる。この時間は従来と同様に数分程度かかるので、数分間に渡ってアイドリングストップができないことになる。
【００６５】
そこで、本実施の形態１では車両使用中に主蓄電部２３の劣化を判断した場合、直ちに副蓄電部２７を使用するのではなく、現在の車両使用が終了するまでは主蓄電部２３のみを使用し続けるようにしているのである。この際、前記したように劣化判断にマージンを加味しているので、引き続き主蓄電部２３を使用することができる。
【００６６】
また、主蓄電部２３が初めて劣化判断された時に、Ｓ５７で第１劣化予備フラグをオンにしているが、これは次の理由による。
【００６７】
仮にＳ５７で第１劣化予備フラグではなく第１劣化フラグをオンにしたとする。図３のサブルーチンは車両使用中に既定時間毎に実行されるので、既定時間後に再び実行される。この時点ではまだ劣化判定された主蓄電部２３のみを使用しているので、Ｓ５１で再び劣化していると判断される（Ｓ５１のＹｅｓ）。その後、Ｓ５５において第１劣化フラグがオンとなっているので（Ｓ５５のＹｅｓ）、まだ副蓄電部２７を使用していないにも関わらず、Ｓ５９で第２劣化フラグをオンにしてしまう。その結果、Ｓ６１で蓄電部２９の劣化信号を出力してしまうという誤動作を行うことになる。これを避けるために、Ｓ５７では現在の車両使用中に限って主蓄電部２３が劣化したことを示す第１劣化予備フラグをオンにするようにしている。
【００６８】
次に、車両の使用を終了した時の蓄電装置１１の動作について図５を用いて説明する。車両の使用が終了すると、制御回路４１は図５のサブルーチンを実行する。これにより、まず第１劣化予備フラグの状態を判断する（Ｓ１１１）。もし、第１劣化予備フラグがオフであれば（Ｓ１１１のＮｏ）、今回の車両使用時に主蓄電部２３が劣化しなかったことになるので、そのまま図５のサブルーチンを終了する。この時、主蓄電部２３は放電されないので、使用終了時にその電力を保持することになる。これにより、主蓄電部２３は満充電の状態で車両非使用時に放置されるので、次回の車両使用時に主蓄電部２３をほとんど充電する必要はなく、高速起動が可能となる。但し、放電した場合に比べ寿命が短くなるが、その分を副蓄電部２７で補っているので、蓄電部２９の全体としての寿命は車両寿命程度を確保できる。
【００６９】
一方、第１劣化予備フラグがオンであれば（Ｓ１１１のＹｅｓ）、今回の車両使用時に主蓄電部２３が劣化したことになるので、副蓄電部２７を接続して蓄電部２９の全体を満充電しておく。そのために図６に示す蓄電部全体充電サブルーチンを実行して（Ｓ１１３）、図５のサブルーチンを終了する。
【００７０】
ここで、図６の蓄電部全体充電サブルーチンの詳細動作について説明する。なお、このサブルーチンは主蓄電部２３が初めて劣化したと判断された時にのみ実行される。
【００７１】
図６のサブルーチンが実行されると、制御回路４１は放電回路３３に放電動作を行うよう放電制御信号Ｄｃｏｎｔを送信する。その結果、放電回路３３は主蓄電部２３に充電されていた電力を放電する（Ｓ１２１）。なお、放電の完了判断は図６のフローチャートには示していないが、充電回路１９により主蓄電部２３の電圧Ｖｃを監視することで行っている。放電が完了すると、制御回路４１は副蓄電部スイッチ２５をオンにするよう副蓄電部スイッチオンオフ信号Ｃｏｆを送信する（Ｓ１２３）。
【００７２】
次に、制御回路４１は充電回路１９により蓄電部２９の電圧Ｖｃを読み込む（Ｓ１２５）。なお、この時点における電圧Ｖｃは副蓄電部スイッチ２５がオンなので、主蓄電部２３と副蓄電部２７の並列接続における電圧になる。次に、電圧Ｖｃと設定電圧（＝１３．２Ｖの満充電電圧）を比較する（Ｓ１２７）。もし、電圧Ｖｃが設定電圧より小さければ（Ｓ１２７のＹｅｓ）、充電回路１９により主電源１５の電力を蓄電部２９に充電する（Ｓ１２９）。その後Ｓ１２５に戻り、設定電圧に至るまで充電する動作を繰り返す。一方、電圧Ｖｃが設定電圧以上になれば（Ｓ１２７のＮｏ）、蓄電部２９の満充電が完了したので充電回路１９の動作を止め、第１劣化フラグをオンにする（Ｓ１３１）。この第１劣化フラグがオンであることにより、主蓄電部２３が劣化に至ったので副蓄電部２７を並列接続した状態であることがわかる。その後、図６のサブルーチンを終了する。
【００７３】
従って、図５、および図６の動作は、主蓄電部２３が初めて劣化したと判断されれば、車両の使用終了時に放電回路３３により主蓄電部２３の電力を放電し、副蓄電部スイッチ２５をオンにした後、充電回路１９により主電源１５の電力を主蓄電部２３と副蓄電部２７の両方に充電するということになる。この動作は車両使用終了時に行われるので、前記したように主蓄電部２３を放電してから主蓄電部２３と副蓄電部２７の両方を充電するために数分程度の時間がかかっても車両走行に影響することはない。
【００７４】
ここまでに述べた蓄電装置１１の動作をまとめると、以下のようになる。
【００７５】
まず、主蓄電部２３が劣化していない時の動作は次の通りである。
【００７６】
蓄電装置１１がアイドリングストップ後のスタータ駆動時に負荷１７へ電力を供給した後、主蓄電部２３を再度満充電にする際に、制御回路４１は主蓄電部２３の充電中に充電を中断し、中断前後の電圧差と充電時の電流値Ｉから主蓄電部２３の内部抵抗値Ｒを求めるとともに、前記充電中の電圧変化率と電流値Ｉから主蓄電部２３の容量値Ｃを求める。
【００７７】
次に、制御回路４１は求めた内部抵抗値Ｒと容量値Ｃを温度センサの温度出力Ｔにおける劣化限界値と比較することにより、主蓄電部２３の劣化を判断する。もし主蓄電部２３の内部抵抗値Ｒ、または容量値Ｃが初めて劣化限界値に至れば劣化したと判断し、車両の使用終了時に放電回路３３により主蓄電部２３の電力を放電し、副蓄電部スイッチ２５をオンにした後、充電回路１９により主電源１５の電力を主蓄電部２３と副蓄電部２７の両方に充電する。なお、これ以降は常に副蓄電部スイッチ２５がオン制御される。
【００７８】
一方、制御回路４１が主蓄電部２３は劣化していないと判断すれば、車両の使用終了時に主蓄電部２３の電力を保持する。
【００７９】
次に、主蓄電部２３が劣化した後、すなわち副蓄電部スイッチ２５がオンの状態の場合には、制御回路４１は上記のようにして蓄電部２９（ここでは主蓄電部２３と副蓄電部２７の並列接続状態）の充電中に内部抵抗値Ｒと容量値Ｃを求め、温度Ｔにおける劣化限界値と比較する。もし、内部抵抗値Ｒ、または容量値Ｃが前記劣化限界値に至れば蓄電部２９が劣化したと判断し、劣化信号を出力する。
【００８０】
一方、制御回路４１が蓄電部２９は劣化していないと判断すれば、車両の使用終了時に蓄電部２９の電力を保持する。
【００８１】
以上の構成、動作により、主蓄電部２３が劣化していない間は主蓄電部２３のみで負荷１７へ電力を供給するので、その満充電時間を短くすることができ、さらに車両使用終了時に主蓄電部２３、または蓄電部２９の電力を放電せずに保持しているので、蓄電装置１１の高速起動が可能となる上に、常時満充電による主蓄電部２３の劣化加速に対しては、劣化時に副蓄電部２７を並列接続する構成としたので、従来同様の長寿命を確保できる蓄電装置１１を実現できる。
【００８２】
なお、本実施の形態１では、副蓄電部スイッチ２５として外部からオンオフ制御が可能なスイッチであるＦＥＴを用いた例を示したが、この場合は前記したように、車両使用終了後に制御回路４１からＦＥＴへの副蓄電部スイッチオンオフ信号Ｃｏｆが途切れてＦＥＴがオフになる。そのため、次回起動時に図２のＳ１３、Ｓ１５に示すように、第１劣化フラグがオンならば、副蓄電部スイッチ２５をオンにする動作を行っている。
【００８３】
このＦＥＴに替わって、副蓄電部スイッチ２５として、制御回路４１からパルス的なオン信号を副蓄電部スイッチオンオフ信号Ｃｏｆとして受けると、それ以降は副蓄電部スイッチオンオフ信号Ｃｏｆが途切れてもオン状態を保持する構成を有するスイッチを用いてもよい。このようなスイッチとして、具体的には機械的にオン状態を保持するラッチングリレーが挙げられる。これにより、図２のＳ１３とＳ１５の動作が不要となり、蓄電装置１１の動作を簡略化することができる。さらに、ＦＥＴの寄生ダイオードによる電圧降下が発生しないので、車両非使用時も副蓄電部スイッチ２５がオンの場合は主蓄電部２３と副蓄電部２７が直結された状態となる。従って、主蓄電部２３と副蓄電部２７で劣化程度の違いによる内部抵抗値Ｒの差があったとしても、両者の電圧は常に等しくなる。ゆえに、副蓄電部スイッチ２５に大電流が流れるということは起こらず、極めて高い信頼性が得られる。
【００８４】
また、本実施の形態１では、制御回路４１は蓄電部２９が劣化していないと判断した時には、車両の非使用時に蓄電部２９をそのまま放置し、蓄電部２９の内部抵抗値に応じた電圧降下が起こると、車両起動時に蓄電部２９を満充電にする動作を行っているが、これは主電源１５の電力により蓄電部２９の電圧Ｖｃが満充電電圧を保持するよう充電回路１９を制御してもよい。これにより、蓄電部２９は常に満充電電圧を保持するので、車両起動時の満充電動作が不要となり、さらなる高速起動が可能となる。
【００８５】
また、本実施の形態１では、制御回路４１は蓄電部２９が劣化していないと判断した時には、車両の非使用時に蓄電部２９をそのまま放置しているが、これは従来のように使用終了時に放電回路３３で蓄電部２９の電力の全部、あるいは一部を放電してもよい。これにより、非使用時に蓄電部２９を充電した状態で放置するよりも長寿命化が図れる。但し、起動時には再度満充電する必要があるが、特に主蓄電部２３が劣化していない間は副蓄電部スイッチ２５がオフであるので、主蓄電部２３のみを満充電にすればよく、高速起動が可能となる。また、主蓄電部２３が劣化し、副蓄電部スイッチ２５がオンになった後は、起動時に主蓄電部２３と副蓄電部２７の両方を満充電する必要があるので、使用終了時に両者の電力を放電回路３３でほとんど放電してしまうと、従来と同様の充電時間がかかってしまう。この場合は、例えば蓄電部２９の電圧Ｖｃが満充電電圧の半分程度になるまで放電回路３３で放電すればよい。これにより、ほぼ放電してしまう場合に比べ若干劣化が進行するが、満充電するまでの時間は主蓄電部２３のみを充電する場合と同程度となり、主蓄電部２３の劣化後も高速起動が可能になる。
【００８６】
また、本実施の形態１では、制御回路４１は主蓄電部２３が劣化したと判断すると、車両の使用終了時に一旦主蓄電部２３の電力を放電してから副蓄電部スイッチ２５をオンにして、主蓄電部２３と副蓄電部２７の両方を満充電にする動作を行っているが、これは主蓄電部２３の電力を放電しない動作としてもよい。すなわち、制御回路４１は使用終了時に主蓄電部２３が初めて劣化したと判断すると、副蓄電部スイッチ２５をオン制御した後に、蓄電部２９の全体を満充電する動作を行うことになる。これにより、主蓄電部２３の蓄電電力の約半分が副蓄電部２７に供給されるので、電力の無駄を低減でき、かつ早く蓄電部２９を満充電できるという効果が得られる。但し、主蓄電部２３の電力を保持したまま副蓄電部スイッチ２５をオンにすると、前記したように主蓄電部２３から副蓄電部２７に大電流が流れる。これによる副蓄電部スイッチ２５（ＦＥＴ）等の保護のため、本実施の形態１では一旦主蓄電部２３の電力を放電していたのであるが、副蓄電部スイッチ２５に用いるＦＥＴや周辺配線を大電流対応型とすることにより、主蓄電部２３の電力を放電する必要がなくなる。なお、副蓄電部スイッチ２５（ＦＥＴ）の制御方法として、オン制御時の初期段階では不飽和駆動とすることにより電流のピークを抑制し、その後飽和駆動するようにしてもよい。この場合は、副蓄電部スイッチ２５に用いるＦＥＴや周辺配線を大電流対応型とする必要がなくなる。
【００８７】
さらに、制御回路４１は主蓄電部２３が劣化すれば、車両使用中であってもすぐに副蓄電部スイッチ２５をオン制御してもよい。これにより、上記したように主蓄電部２３の電力が副蓄電部２７に供給され、蓄電部２９の電圧Ｖｃは約半分に低下するので、制御回路４１は直ちに蓄電部２９を満充電するように充電回路１９を制御する。この間は、蓄電装置１１から負荷１７に電力供給ができなくなるので、アイドリングストップ動作を禁止するのであるが、上記のように早く蓄電部２９を満充電できるので、車両走行への影響を低減できる。
【００８８】
また、本実施の形態１では副蓄電部２７を１つのみとする構成について説明したが、これは複数あってもよい。この場合、複数の副蓄電部２７のそれぞれに直列に副蓄電部スイッチ２５を設ける構成となる。この構成における基本的な動作は本実施の形態１で述べた通りであるが、副蓄電部２７が複数あるので、制御回路４１は次のように制御する。
【００８９】
制御回路４１は主蓄電部２３が劣化したと判断すれば、任意の副蓄電部スイッチ２５をオン制御して、任意の副蓄電部２７を接続する。その後、蓄電部２９は主蓄電部２３と任意の副蓄電部２７が並列接続された状態であるので、それらの合成された内部抵抗値Ｒ、または容量値Ｃが劣化限界値に至れば、他の未使用の副蓄電部２７に接続された副蓄電部スイッチ２５をオン制御する。これにより、蓄電部２９は主蓄電部２３と２つの任意の副蓄電部２７が並列接続されたことになる。制御回路４１は、蓄電部２９の合成された内部抵抗値Ｒ、または容量値Ｃが劣化限界値に至る毎に、他の未使用の副蓄電部２７を順次接続するように副蓄電部スイッチ２５をオン制御する。このように制御することにより、蓄電装置１１のさらなる長寿命化が図れる。
【００９０】
なお、上記のように副蓄電部２７を複数（例えばｎ個）設ける場合は、劣化フラグも第１劣化フラグから第ｎ＋１劣化フラグまで用いる必要がある。但し、第１劣化予備フラグは車両起動毎にオフにされるので、１つのままでよい。
【００９１】
また、制御回路４１は主蓄電部２３、または使用中の任意の副蓄電部２７が劣化したと判断した時は、使用終了時に任意の未使用の副蓄電部スイッチ２５をオン制御した後に蓄電部２９を満充電するようにすればよい。
【００９２】
さらに、制御回路４１は、主蓄電部２３、および副蓄電部２７が劣化したと判断して、全ての副蓄電部スイッチ２５をオン制御した以降の状態において、蓄電部２９の合成された内部抵抗値Ｒ、または容量値Ｃが劣化限界値に至った場合に、蓄電部２９が劣化したと判断し、劣化信号を出力するようにすればよい。
【００９３】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における蓄電装置の使用終了時のフローチャートである。ここで、本実施の形態２においても、副蓄電部スイッチ２５と副蓄電部２７を１組のみ有する場合について述べる。従って、図７のフローチャート、およびその説明において、蓄電部２９と記載されている部分は、副蓄電部スイッチ２５がオフの時は主蓄電部２３のことを指し、副蓄電部スイッチ２５がオンの時は主蓄電部２３と副蓄電部２７の並列接続状態を指す。
【００９４】
本実施の形態２における蓄電装置１１の構成は図１と同じであるため、構成の詳細な説明は省略する。また、本実施の形態２では蓄電装置１１を車両制動システムの補助電源として適用した場合について述べる。従って、負荷１７は車両制御システムとなる。
【００９５】
本実施の形態２における動作の特徴は、車両使用終了毎に制御回路４１が蓄電部２９を放電回路３３により放電することで、放電中に内部抵抗値Ｒと容量値Ｃを求めて現在の温度Ｔにおける劣化限界値と比較することにより、蓄電部２９の劣化を判断するようにした点である。この動作の詳細は後述する。
【００９６】
車両使用終了時以外の動作は実施の形態１と同じである。すなわち、起動時は図２の動作を、主電源電圧低下時は図３の動作を、それぞれ行う。また、蓄電部２９の内部抵抗値Ｒと容量値Ｃの計算、および温度Ｔの検出サブルーチンは図４を、蓄電部２９全体の充電サブルーチンは図６を、それぞれ適用する。
【００９７】
従って、発生頻度が極めて少ないと想定されるが、万一走行中に主電源１５の電圧Ｖｂが既定下限値（１０．５Ｖ）以下になった後、再び既定下限値より大きい電圧に復帰するということが起こったとすると、図３に示すフローチャートに従って、既定下限値以下の間は蓄電装置１１で蓄えた電力が直ちに負荷１７である車両制動システムに供給され、その後の電圧復帰に伴い蓄電部２９を充電する動作を行う。この時に蓄電部２９の内部抵抗値Ｒと容量値Ｃを求めて劣化を判断するのであるが、上記したように、この動作はほとんど起こらない。ゆえに、実施の形態１の動作を行う蓄電装置１１をそのまま車両制動システムの補助電源に用いると、蓄電部２９の劣化判断が稀にしか行われないことになる。従って、蓄電部２９が劣化しているにも関わらず直ちに検出できなくなるので、信頼性が低下してしまう。
【００９８】
そこで、蓄電装置１１を車両制動システムに用いる場合には、本実施の形態２で述べるように、図３の劣化判断に加え車両使用終了毎に劣化判断を行うようにしている。この動作の詳細を図７により説明する。
【００９９】
車両の使用が終了すると、制御回路４１は図７のサブルーチンを実行する。これにより、まず第１劣化予備フラグの状態を判断する（Ｓ１５１）。もし、第１劣化予備フラグがオンであれば（Ｓ１５１のＹｅｓ）、図３のフローチャートにより今回の車両使用時に主蓄電部２３が劣化したと判断されたことになるので、副蓄電部２７を接続して蓄電部２９の全体を満充電しておく。そのために実施の形態１で述べた図６に示す蓄電部全体充電サブルーチンを実行して（Ｓ１５２）、図７のサブルーチンを終了する。
【０１００】
一方、第１劣化予備フラグがオフであれば（Ｓ１５１のＮｏ）、今回の車両使用中に図３のフローチャートによる主蓄電部２３の劣化判断がなされなかったか、なされたとしても劣化していないと判断されたことになる。但し、前記したように後者の場合は稀であるので、制御回路４１はここで主蓄電部２３の劣化を判断する。具体的には、制御回路４１は放電回路３３に対し定電流Ｉで蓄電部２９を放電するよう放電制御信号Ｄｃｏｎｔを送信する（Ｓ１５３）。これにより、蓄電部２９の電力が放電されるが、副蓄電部スイッチ２５がオフの時は蓄電部２９の内、主蓄電部２３のみが放電され、副蓄電部スイッチ２５がオンの時は主蓄電部２３と副蓄電部２７の両方が放電される。
【０１０１】
次に、放電中に蓄電部２９が劣化しているか否かを判断するために、その内部抵抗値Ｒと容量値Ｃを計算するとともに、蓄電部２９の温度Ｔを読み込むサブルーチンを実行する（Ｓ１５５）。このサブルーチンは図４に示したものであるので詳細な説明は省略するが、放電中であるので、図４のＳ７７では制御回路４１は放電回路３３に対し放電停止の信号を送信し、図４のＳ８７で放電開始の信号を送信する。
【０１０２】
Ｓ１５５で蓄電部２９の内部抵抗値Ｒ、容量値Ｃ、および温度Ｔが求められると、制御回路４１は蓄電部２９の不要な放電を抑制するために、直ちに放電回路３３の放電を停止するよう放電制御信号Ｄｃｏｎｔを送信する（Ｓ１５７）。その後、次のようにして蓄電部２９の劣化判断を行う。
【０１０３】
制御回路４１は実施の形態１と同様に、Ｓ１５５で求めた内部抵抗値Ｒと容量値Ｃの少なくともいずれかが、現在の温度Ｔにおける劣化限界値に達したか否かを判断する（Ｓ１５９）。なお、劣化限界値の意味は実施の形態１と同じである。もし、劣化限界値に達していなければ（Ｓ１５９のＮｏ）、蓄電部２９に電力を保持した状態で図７のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。ここで、Ｓ１５５において蓄電部２９の劣化判断を行うために、僅かではあるが蓄電部２９は放電されている。従って、蓄電部２９は図７のサブルーチンを終了した時点では満充電状態ではない。しかし、次回車両を起動した時に、図２のサブルーチンを実行することで蓄電部２９を満充電にする動作を行うので、図７のサブルーチンを終了した時点では満充電にしていない。なお、Ｓ１５５による放電量は僅かであるため、車両起動時に図２のフローチャートで満充電にする時間も短くて済む。ゆえに、実施の形態１と同様に、蓄電装置１１の高速起動が可能となる。
【０１０４】
一方、劣化限界値に達していれば（Ｓ１５９のＹｅｓ）、第２劣化フラグの状態を判断する（Ｓ１６１）。ここで、第２劣化フラグの内容は実施の形態１と同じであり、オンならば主蓄電部２３と副蓄電部２７を並列接続した状態の蓄電部２９が劣化していることになる。
【０１０５】
もし、第２劣化フラグがオンであれば（Ｓ１６１のＹｅｓ）、主蓄電部２３と副蓄電部２７を並列接続した状態において、過去に劣化したと判断されていることになるので、蓄電部２９が劣化したことを運転者に示すために後述するＳ１６７にジャンプする。
【０１０６】
一方、第２劣化フラグがオフであれば（Ｓ１６１のＮｏ）、次に第１劣化フラグの状態を判断する（Ｓ１６３）。なお、第１劣化フラグの内容も実施の形態１と同じである。もし、第１劣化フラグがオフであれば（Ｓ１６３のＮｏ）、第１劣化フラグと第２劣化フラグが両方ともオフであるので、Ｓ１５９において主蓄電部２３が初めて劣化したと判断されたことになる。従って、主蓄電部２３を放電後に副蓄電部スイッチ２５をオンにして副蓄電部２７を接続し、蓄電部２９の全体を満充電しておくために、前記したＳ１５２にジャンプする。なお、図７のサブルーチンは車両使用終了時に実行されるので、この時点で蓄電部２９の全体を満充電するために数分程度の時間がかかっても車両走行には影響しない。
【０１０７】
一方、第１劣化フラグがオンであれば（Ｓ１６３のＹｅｓ）、Ｓ１６１で第２劣化フラグはオフであったので、副蓄電部スイッチ２５をオンにした状態、すなわち主蓄電部２３と副蓄電部２７を並列接続した状態で初めて劣化したと判断されたことになる。従って、第２劣化フラグをオンにし（Ｓ１６５）、蓄電部２９の全体が劣化したという信号を車両側制御回路に出力し（Ｓ１６７）、図７のサブルーチンを終了する。これを受け、車両側制御回路は蓄電部２９が劣化したことを運転者に警告し修理を促す。これにより、運転者は車両使用終了時（非走行時）に蓄電部２９の劣化を知ることができるので、次回の走行までに修理等の対応が可能となる。その結果、車両走行中に主電源１５が異常となった場合に蓄電部２９も劣化していて、車両制動システムを動作させられなくなるという可能性を低減できるので、高い安全性、信頼性が得られる。
【０１０８】
以上の構成、動作により、実施の形態１と同様に蓄電装置１１の高速起動と蓄電部２９の長寿命を確保できる上に、車両使用終了毎にも蓄電部２９の劣化判断を行い、劣化していれば次回の走行までに修理等の対応ができるので、高信頼性の蓄電装置１１を実現できる。
【０１０９】
なお、本実施の形態２においても、実施の形態１で述べたように車両使用終了時に蓄電部２９の電力を放電し、蓄電部２９の寿命をさらに延ばすようにしてもよい。この場合は、蓄電部２９の電圧Ｖｃが既定の放電完了電圧（例えば主蓄電部２３が劣化していなければほぼ放電し終わった時の電圧、主蓄電部２３と副蓄電部２７を並列接続している時は満充電電圧の約半分の電圧）に至るまで、図７のＳ１５７の動作を待つようにすればよい。
【０１１０】
また、実施の形態２においても、複数の副蓄電部２７を用いてもよい。この場合の動作は次のようになる。制御回路４１は、主蓄電部２３、または使用中の任意の副蓄電部２７が劣化したと判断した時、使用終了時において放電回路３３により、主蓄電部２３、または使用中の任意の副蓄電部２７の電力を放電した後に、任意の未使用の副蓄電部スイッチ２５をオン制御するようにすればよい。
【０１１１】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における蓄電装置のブロック回路図である。図９は、本発明の実施の形態３における蓄電装置の起動時のフローチャートである。図１０は、本発明の実施の形態３における蓄電装置の主電源電圧低下時のフローチャートである。図１１は、本発明の実施の形態３における蓄電装置を車両制動システムに適用した場合の使用終了時のフローチャートである。なお、図８において太線は電力系配線を、細線は信号系配線をそれぞれ示す。また、本実施の形態３においては、後述する蓄電モジュールを２つ用いる構成を例に説明するので、図９〜図１１のフローチャート、およびその説明において、蓄電部２９と記載されている部分は、選択スイッチ５１（後述）で選択されている蓄電モジュールのことを指す。また、本実施の形態３では蓄電装置をアイドリングストップ車に適用した場合について述べる。
【０１１２】
図８において、本実施の形態３における蓄電装置１１の構成の図１と同じ部分には同じ番号を付して詳細な説明を省略する。すなわち、本実施の形態３の蓄電装置１１の構成上の特徴は次の通りである。
【０１１３】
１）副蓄電部スイッチ２５に替わって選択スイッチ５１を設けた。選択スイッチ５１は２つの蓄電モジュール５３のいずれか一方を選択する３端子スイッチとした。すなわち、選択スイッチ５１は図８に示すように、共通端子を充電回路１９側に、一方の選択端子を一方の蓄電モジュール５３に、他方の選択端子を他方の蓄電モジュール５３に、それぞれ接続している。なお、蓄電モジュール５３の構成は、実施の形態１の主蓄電部２３と同じである。
【０１１４】
２）選択スイッチ５１は制御回路４１から発せられる選択信号Ｃｓｅｌによって切り替えられる。
【０１１５】
３）放電回路３３を廃した。
【０１１６】
以上より、選択スイッチ５１は、充電回路１９に対し２つの蓄電モジュール５３のいずれか一方を、制御回路４１からの選択信号Ｃｓｅｌにより選択して接続する構成となる。具体的には、選択スイッチ５１として３端子構成のラッチングリレーを用いた。
【０１１７】
次に、この蓄電装置１１の動作について、まず起動時における動作を図９のフローチャートを用いて説明する。車両起動時には選択スイッチ５１がラッチングリレーであるので、最初に選択された蓄電モジュール５３が劣化していない時はその蓄電モジュール５３側を、最初に選択された蓄電モジュール５３が劣化している時は他の蓄電モジュール５３側を、それぞれ選択した状態となっている。この状態で車両が起動すると、制御回路４１のメインルーチンは図９のサブルーチンを実行する。これにより、制御回路４１は充電回路１９により蓄電部２９の電圧Ｖｃを読み込む（Ｓ２０１）。この時の電圧Ｖｃは、上記した選択スイッチ５１が選択している方の蓄電モジュール５３の電圧になる。
【０１１８】
次に、電圧Ｖｃと設定電圧（＝１３．２Ｖの満充電電圧）を比較する（Ｓ２０３）。もし、電圧Ｖｃが設定電圧より小さければ（Ｓ２０３のＹｅｓ）、車両非使用時に蓄電部２９が自己放電等を起こしていると想定されるので、充電回路１９により主電源１５の電力を蓄電部２９に充電する（Ｓ２０５）。その後Ｓ２０１に戻り、設定電圧に至るまで充電する動作を繰り返す。なお、車両起動時にはあらかじめ満充電に近い電力が蓄電部２９に蓄えられているので、前記充電動作を行っても従来のように最初から充電する場合に比べて早く設定電圧にすることができる。従って、蓄電装置１１の高速起動が可能となる。また、選択スイッチ５１は２つの蓄電モジュール５３のいずれか一方を選択しているので、選択されている蓄電モジュール５３のみに充電される。従って、蓄電モジュール５３の劣化有無に関わらず高速に起動できる。
【０１１９】
ここでＳ２０３に戻り、電圧Ｖｃが設定電圧以上になれば（Ｓ２０３のＮｏ）、蓄電部２９の満充電が完了したので、充電回路１９は設定電圧を維持するように動作する（Ｓ２０７）。これにより、蓄電装置１１の起動が終了したので、図９のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。
【０１２０】
なお、図９のサブルーチンは図２のサブルーチンにおけるＳ１７からＳ２３までと同等の動作を行っているが、Ｓ１１からＳ１５の動作を行っていない。これは、選択スイッチ５１に３端子構造のラッチングリレーを使用しているためである。この詳細を以下に説明する。
【０１２１】
まず、図２のＳ１１における第１劣化予備フラグについては、本実施の形態３では不要である。これは、次の理由による。第１劣化予備フラグは主蓄電部２３が初めて劣化したと判断されたことを記憶するフラグである。これがオンであれば制御回路４１は車両使用終了時に主蓄電部２３を一旦放電してから副蓄電部スイッチ２５をオン制御して蓄電部２９全体を満充電する動作を行う。しかし、本実施の形態３においては選択スイッチ５１が３端子構造であり、最初に選択された蓄電モジュール５３が劣化すれば他の蓄電モジュール５３を選択するように切り替える。この時、選択スイッチ５１の構造上、切り替えによって一方の蓄電モジュール５３から他方の蓄電モジュール５３に大電流が流れることはない。従って、劣化した蓄電モジュール５３の電力を放電するという実施の形態１の特有の動作を行う必要性が特にはない。さらに、ラッチングリレーを用いているので、選択スイッチ５１の選択状態を車両非使用時にも保持し続けることができる。これらのことから、劣化状態を示すフラグとしては、最初に選択された蓄電モジュール５３が劣化したか否かを示す第１劣化フラグのみがあれば十分である。従って、第１劣化予備フラグは本実施の形態３では使用しない。
【０１２２】
次に、図２のＳ１３とＳ１５の動作についてであるが、実施の形態１では副蓄電部スイッチ２５にＦＥＴを用いているため、車両非使用時にはＦＥＴへの副蓄電部スイッチオンオフ信号Ｃｏｆが途絶えるため、Ｓ１３で第１劣化フラグの状態を調べ、オンであればＳ１５で副蓄電部スイッチ２５をオンにしている。しかし、本実施の形態３では前記したように車両非使用時にも選択状態を保持するラッチングリレーにより選択スイッチ５１を構成しているため、図２のＳ１３、Ｓ１５の動作が不要となる。
【０１２３】
次に、車両使用中に、アイドリングストップ後のスタータ動作により主電源１５の電圧Ｖｂが低下した時の動作を図１０のフローチャートにより説明する。なお、図１０のフローチャートにおいて、前半のＳ３１からＳ４９は図３のフローチャートと全く同じ動作であるので、同じステップ番号を付して詳細な説明を省略する。
【０１２４】
図１０において、Ｓ４９で蓄電部２９の内部抵抗値Ｒ、容量値Ｃ、および蓄電部２９の温度Ｔを求めた後は、内部抵抗値Ｒと容量値Ｃの少なくともいずれかが、現在の温度Ｔにおける劣化限界値に達したか否かを判断する（Ｓ２１１）。なお、Ｓ２１１における劣化限界値は、実施の形態１における劣化限界値のようにマージンを加味しておらず、蓄電モジュール５３をこれ以上使用できなくなる限界の内部抵抗値Ｒや容量値Ｃとしている。これは、選択スイッチ５１を３端子構造としたためである。すなわち、前記したように本実施の形態３においては、最初に選択された蓄電モジュール５３が劣化しても、それに蓄えられた電力を特に放電する必要はなく、単に未選択の蓄電モジュール５３を選択し、それを満充電にする動作を行うだけである。この動作は６個直列の電気二重層キャパシタ２４からなる未選択の蓄電モジュール５３に対してのみ行えばよいので、従来に比べ約半分の時間で満充電が高速に完了する。従って、実施の形態１のように車両使用終了時まで、劣化した主蓄電部２３を使い続ける必要がない。これらのことから、蓄電モジュール５３を真の劣化限界まで少しでも長く使用するようにしている。
【０１２５】
ここで、Ｓ２１１に戻り、劣化限界値に達していなければ（Ｓ２１１のＮｏ）、引き続き蓄電部２９を満充電するために、図９のＳ２０１以降の動作を行う。一方、劣化限界値に達していれば（Ｓ２１１のＹｅｓ）、第１劣化フラグの状態を判断する（Ｓ２１３）。ここで、第１劣化フラグは前記したように最初に選択された蓄電モジュール５３の劣化を示すフラグであり、オンならば劣化していることになる。
【０１２６】
もし、第１劣化フラグがオフであれば（Ｓ２１３のＮｏ）、Ｓ２１１において最初に選択された蓄電モジュール５３が初めて劣化したと判断されたことになる。従って、第１劣化フラグをオンにし（Ｓ２１５）、選択スイッチ５１を未選択の蓄電モジュール５３側に切り替えるようにパルス的な選択信号Ｃｓｅｌを送信する（Ｓ２１７）。これを受け、選択スイッチ５１は未選択の蓄電モジュール５３側に切り替わる。この時点では、未選択であった蓄電モジュール５３は新品状態であり充電されていないので、これを満充電するために、図９のＳ２０１以降の動作を行う。
【０１２７】
一方、第１劣化フラグがオンであれば（Ｓ２１３のＹｅｓ）、最初に選択された蓄電モジュール５３が既に劣化した状態で、他方の蓄電モジュール５３も劣化したと判断されたことになる。従って、蓄電部２９の全体が劣化したという信号を車両側制御回路に出力する（Ｓ２１９）とともに、Ｓ４７により蓄電部２９は充電中であるが、劣化した蓄電部２９にこれ以上充電し続ける必要はないので、充電回路１９の充電を停止するように制御する（Ｓ２２１）。その後、図１０のサブルーチンを終了する。これにより、車両側制御回路は蓄電部２９が劣化したことを運転者に警告し修理を促すとともに、これ以上蓄電装置１１を使用できないので、アイドリングストップ動作を禁止する。
【０１２８】
次に、車両の使用を終了した時の蓄電装置１１の動作についてであるが、本実施の形態３では前記したように最初に選択された蓄電モジュール５３が劣化しても放電する動作を行う必要がないため、特に何も行わない。これにより、蓄電部２９は車両非使用時に充電された状態で放置されるので、実施の形態１と同様に蓄電部２９の内部抵抗によって自己放電を起こすものの、次回の起動時における満充電時間が短くなり、高速起動が可能となる。
【０１２９】
ここまでで説明した本実施の形態３の特徴となる動作をまとめると、次のようになる。制御回路４１は、選択されている蓄電モジュール５３が劣化していない間はその蓄電モジュール５３を選択するよう選択スイッチ５１を制御し、その蓄電モジュール５３が劣化したと判断した時から以降は未選択の蓄電モジュール５３を選択するよう選択スイッチ５１を制御する動作を行う。
【０１３０】
以上の構成、動作により、常に６個直列の電気二重層キャパシタ２４に対してのみ充電を行うとともに、使用終了時に蓄電部２９の電力を放電しないので、満充電時間が短くなり高速起動が可能となる。また、最初に選択された蓄電モジュール５３が劣化していない間はその蓄電モジュール５３のみで負荷１７へ電力を供給し、その蓄電モジュール５３が劣化すると、未選択の蓄電モジュール５３に切り替えて引き続き負荷１７へ電力を供給できるので、蓄電部２９の長寿命が確保できる蓄電装置１１を実現できる。
【０１３１】
なお、本実施の形態３では蓄電装置１１をアイドリングストップ車に適用した場合について説明したが、これを車両制動システムに適用する際は、次のような構成、動作とする必要がある。
【０１３２】
まず、構成としては実施の形態１と同様に放電回路３３を設ける。これは、実施の形態２で述べたように車両使用後に蓄電部２９の劣化を判断するために定電流放電を行う必要があるからである。これに伴って、車両使用終了時の動作を図１１のフローチャートに示す。なお、起動時と車両使用時の動作は、それぞれ図９、図１０と同じである。
【０１３３】
車両の使用が終了すると、制御回路４１は図１１のサブルーチンを実行する。これにより、まず蓄電部２９の劣化を判断する。具体的には、制御回路４１は放電回路３３に対し定電流Ｉで蓄電部２９を放電するよう放電制御信号Ｄｃｏｎｔを送信する（Ｓ２５３）。これにより、２つの蓄電モジュール５３の内、選択スイッチ５１が選択している方が放電される。
【０１３４】
次に、放電中に蓄電部２９が劣化しているか否かを判断するために、その内部抵抗値Ｒと容量値Ｃを計算するとともに、蓄電部２９の温度Ｔを読み込むサブルーチンを実行する（Ｓ２５５）。このサブルーチンは図４に示したものであるので詳細な説明は省略する。
【０１３５】
Ｓ２５５で蓄電部２９の内部抵抗値Ｒ、容量値Ｃ、および温度Ｔが求められると、制御回路４１は蓄電部２９の不要な放電を抑制するために、直ちに放電回路３３の放電を停止するよう放電制御信号Ｄｃｏｎｔを送信する（Ｓ２５７）。なおこの動作は、実施の形態２で述べたように、既定の放電完了電圧に至るまで放電し続けてもよいが、ここでは直ちに放電を停止するように制御している。その後、次のようにして蓄電部２９の劣化判断を行う。
【０１３６】
制御回路４１は図１０のＳ２１１と同様に、Ｓ２５５で求めた内部抵抗値Ｒと容量値Ｃの少なくともいずれかが、現在の温度Ｔにおける劣化限界値に達したか否かを判断する（Ｓ２５９）。なお、劣化限界値の意味は図１０と同じである。もし、劣化限界値に達していなければ（Ｓ２５９のＮｏ）、蓄電部２９に電力を保持した状態で図１１のサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。なお、Ｓ２５５による放電量は僅かであるため、車両起動時に図９のフローチャートで満充電にされる時間も短く、蓄電装置１１の高速起動が可能となる。また、この時点で蓄電部２９の寿命をさらに延ばすために、蓄えた電力を放電してもよい。
【０１３７】
一方、劣化限界値に達していれば（Ｓ２５９のＹｅｓ）、第１劣化フラグの状態を判断する（Ｓ２６１）。もし、第１劣化フラグがオフであれば（Ｓ２６１のＮｏ）、Ｓ２５９において最初に選択された蓄電モジュール５３が初めて劣化したと判断されたことになる。従って、第１劣化フラグをオンにし（Ｓ２６３）、選択スイッチ５１を未選択の蓄電モジュール５３側に切り替えるようにパルス的な選択信号Ｃｓｅｌを送信する（Ｓ２６５）。これを受け、選択スイッチ５１は未選択の蓄電モジュール５３側に切り替わる。その後、図１１のサブルーチンを終了する。なお、この時点では未選択であった蓄電モジュール５３は未充電であるが、車両起動時に図９のフローチャートを実行することで充電される。また、この時点で、未選択であった蓄電モジュール５３を満充電しておいてもよい。
【０１３８】
一方、第１劣化フラグがオンであれば（Ｓ２６１のＹｅｓ）、最初に選択されていた蓄電モジュール５３が既に劣化した状態で、他の蓄電モジュール５３も劣化したと判断されたことになる。従って、蓄電部２９の全体が劣化したという信号を車両側制御回路に出力し（Ｓ２６７）、図１１のサブルーチンを終了する。これを受け、車両側制御回路は蓄電部２９が劣化したことを運転者に警告し修理を促す。
【０１３９】
このように動作することで、車両制動システムに対しても本実施の形態３の蓄電装置１１を適用することができる。
【０１４０】
なお、上記の蓄電装置１１では最初に選択された蓄電モジュール５３が劣化した時に、蓄えられていた電力をそのままにして未選択の蓄電モジュール５３に切り替えているが、これは切り替える際に放電回路３３により放電する動作を行ってもよい。
【０１４１】
また、本実施の形態３では、選択スイッチ５１として３端子構造のラッチングリレーを用いているが、これは複数のＦＥＴを組み合わせて構成してもよい。但し、この場合は図９のフローチャートの先頭で、第１劣化フラグの状態に応じて選択スイッチ５１を切り替える制御を追加する必要がある。
【０１４２】
また、本実施の形態３では、２つの蓄電モジュール５３を用いた構成について説明したが、これは３つ以上の複数であってもよい。この場合、複数の蓄電モジュール５３のいずれか１つを選択する構成の選択スイッチ５１を用いる必要がある。この構成における基本的な動作は、本実施の形態３で述べた通りであるが、蓄電モジュール５３が複数あるので、制御回路４１は次のように制御する。
【０１４３】
制御回路４１は、任意の蓄電モジュール５３が劣化したと判断すれば、未選択の蓄電モジュール５３を選択するよう選択スイッチ５１を制御する。この選択された蓄電モジュール５３も劣化すれば、さらに別の未選択の蓄電モジュール５３を選択する。このように、任意の蓄電モジュール５３が劣化したと判断すれば、それ以降は順次、未選択の蓄電モジュール５３を選択するよう選択スイッチ５１を制御すればよい。なお、任意の蓄電モジュール５３の劣化判断は、実施の形態１で述べたように充放電時に内部抵抗値Ｒと容量値Ｃを求めることにより行えばよい。また、制御回路４１は全ての蓄電モジュール５３が劣化したと判断すれば、劣化信号を出力するようにする。
【０１４４】
このような構成、動作とすることにより、図８の構成よりもさらに長寿命化が図れる。なお、このような構成においても、劣化フラグは蓄電モジュール５３の数だけ用いる必要がある。
【０１４５】
また、本実施の形態３では、任意の蓄電モジュール５３が劣化すれば、直ちに未選択の蓄電モジュール５３を選択するように選択スイッチ５１を切り替えているが、これは実施の形態１と同様に、任意の蓄電モジュール５３が劣化した時、使用終了時に他の未選択の蓄電モジュール５３を選択するように選択スイッチ５１を切り替えてもよい。その後、蓄電部２９を満充電にしておく。このような動作とすることで、車両使用中に新たに選択された任意の蓄電モジュール５３を最初から充電する間のアイドリングストップができなくなる時間を低減することができる。但し、この場合は劣化限界値に対し、実施の形態１と同様にマージンを持たせる必要がある。
【０１４６】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４における蓄電装置のブロック回路図である。図１３は、本発明の実施の形態４における蓄電装置の起動時のフローチャートである。なお、図１２において太線は電力系配線を、細線は信号系配線をそれぞれ示す。また、本実施の形態４では副蓄電部２７が１つの場合の構成を示し、蓄電装置をアイドリングストップ車に適用した場合について述べる。
【０１４７】
図１２において、本実施の形態４における蓄電装置１１の構成の図１と同じ部分には同じ番号を付して詳細な説明を省略する。すなわち、本実施の形態４の蓄電装置１１の構成上の特徴は次の通りである。
【０１４８】
１）副蓄電部スイッチ２５を副蓄電部２７と充電回路１９の間だけでなく、主蓄電部２３の蓄電素子（電気二重層キャパシタ２４）同士の接続点と副蓄電部２７の蓄電素子同士の接続点の間にもそれぞれ接続した。これら複数の副蓄電部スイッチ２５のオンオフ制御は制御回路４１から発せられる副蓄電部スイッチオンオフ信号Ｃｏｆにより同時に行われる。
【０１４９】
２）主蓄電部２３の蓄電素子の両端にのみ、それぞれバランス回路２８を接続した。
【０１５０】
３）放電回路３３を廃した。
【０１５１】
なお、本実施の形態４においては、副蓄電部スイッチ２５を全て大電流対応型のＦＥＴで構成した。また、上記２）で述べたように主蓄電部２３の蓄電素子の両端にのみバランス回路２８をそれぞれ接続する構成であるので、副蓄電部スイッチ２５をオンにした時に並列接続される蓄電素子毎にバランス回路２８を設けたことになる。従って、主蓄電部２３、および副蓄電部２７は、それぞれ必ず同数の蓄電素子を直列接続した構成とする必要がある。
【０１５２】
このような構成とすることにより、バランス回路２８を図１の構成に比べ半減でき、回路構成の簡略化が図れる。
【０１５３】
次に、この蓄電装置１１の動作について、まず起動時における動作を図１３のフローチャートを用いて説明する。車両起動時には副蓄電部スイッチオンオフ信号Ｃｏｆが途絶えているため、全ての副蓄電部スイッチ２５はオフの状態である。従って、現時点で第１劣化フラグがオンであるか否かを判断する（Ｓ３０１）。なお、第１劣化フラグの意味は実施の形態１と同じである。もし、第１劣化フラグがオフであれば（Ｓ３０１のＮｏ）、主蓄電部２３は、まだ劣化していないので、副蓄電部スイッチ２５はオフのままでよい。従って、非使用時に自己放電した主蓄電部２３を満充電にする動作を行う。この動作は実施の形態３で述べた図９のＳ２０１以降と同じであるので、Ｓ２０１にジャンプする。
【０１５４】
一方、第１劣化フラグがオンであれば（Ｓ３０１のＹｅｓ）、主蓄電部２３が劣化して副蓄電部２７と併用している状態であるので、副蓄電部２７を並列接続するために全ての副蓄電部スイッチ２５をオンにするよう制御回路４１から副蓄電部スイッチオンオフ信号Ｃｏｆを発する（Ｓ３０３）。これにより、全ての副蓄電部スイッチ２５がオンになる。その後、蓄電部２９の全体を満充電にするために前記したＳ２０１にジャンプする。
【０１５５】
このように動作することで、蓄電部２９は満充電された後、満充電電圧が維持される。この時、本実施の形態４では放電回路３３がないので、車両使用終了時に蓄電部２９の電力を放電していない。従って、起動時には蓄電部２９に自己放電分を除く電力が蓄えられた状態であるので、短時間に満充電することができ高速起動が可能となる。
【０１５６】
ここで、図１３のフローチャートにおいても、実施の形態３と同様に第１劣化予備フラグを用いていない。これは以下の理由による。
【０１５７】
実施の形態１では、主蓄電部２３が劣化して直ちに副蓄電部スイッチ２５をオンにすると、主蓄電部２３から副蓄電部２７に大電流が流れ、副蓄電部スイッチ２５や周辺配線が劣化、破損する可能性があった。これを避けるため、車両使用終了時に一旦主蓄電部２３の電力を放電した後、副蓄電部スイッチ２５をオンにして蓄電部２９の全体を充電する動作を行っていた。
【０１５８】
これに対し、本実施の形態４では前記したように副蓄電部スイッチ２５に用いるＦＥＴや、その周辺配線を大電流対応型としているので、主蓄電部２３の劣化後すぐに副蓄電部スイッチ２５を全てオンにすることができる。従って、実施の形態１のような車両使用終了時まで待って副蓄電部スイッチ２５をオンにする制御を行う必要がない。ゆえに、第１劣化予備フラグは不要となる。
【０１５９】
次に、車両使用中に、アイドリングストップ後のスタータ動作により主電源１５の電圧Ｖｂが低下した時の動作についてであるが、これは実施の形態３の図１０のフローチャートとほぼ同じであるので、相違点のみ説明する。すなわち、図１０において、Ｓ２１７で全ての副蓄電部スイッチ２５をオンにする動作を行う。これにより、前記したように主蓄電部２３が劣化すると直ちに全ての副蓄電部スイッチ２５をオンにして、副蓄電部２７と併用するように動作する。その後、蓄電部２９全体の満充電動作を行う（図９のＳ２０１以降）。これらにより、実施の形態１と同様に主蓄電部２３が劣化しても副蓄電部２７を並列接続することにより、引き続き蓄電装置１１を使用することができ長寿命化が図れる。
【０１６０】
次に、車両の使用を終了した時の蓄電装置１１の動作についても、実施の形態３と同様に、主蓄電部２３が劣化しても放電する動作を行う必要がないため、特に何も行わない。従って、再起動時における満充電時間が短くなり、高速起動が可能となる。
【０１６１】
ここまでで説明した本実施の形態４の特徴となる動作をまとめると、次のようになる。制御回路４１は、主蓄電部２３が劣化していない間は副蓄電部スイッチ２５を全てオフにしておき、主蓄電部２３が劣化したと判断した時から以降は副蓄電部スイッチ２５を全てオン制御する動作を行う。
【０１６２】
以上の構成、動作により、使用終了時に蓄電部２９の電力を放電しないので、常に満充電時間が短くなり高速起動が可能となる。また、主蓄電部２３が劣化していない間は主蓄電部２３のみで負荷１７へ電力を供給し、主蓄電部２３が劣化すると、副蓄電部２７を並列接続することにより、引き続き負荷１７へ電力を供給できるので、蓄電部２９の長寿命が確保できる。さらに、バランス回路２８を主蓄電部２３の各蓄電素子の両端にのみ接続すればよいので、より簡単な回路構成の蓄電装置１１を実現できる。
【０１６３】
なお、本実施の形態４でも蓄電装置１１をアイドリングストップ車に適用した場合について説明したが、これを車両制動システムに適用する際は、次のような構成、動作とする必要がある。
【０１６４】
まず、構成としては実施の形態１と同様に放電回路３３を設ける。これは、車両使用終了時に蓄電部２９の劣化を判断するために定電流放電を行う必要があるからである。
【０１６５】
次に、動作については、起動時と車両使用時は上記のアイドルストップ車に適用した場合と同じであるが、車両使用終了時の動作は実施の形態３の図１１のフローチャートとほぼ同じになる。相違点は、図１１のＳ２６５以降である。すなわち、Ｓ２６５で全ての副蓄電部スイッチ２５をオンにする動作を行う。その後、図１１ではメインルーチンに戻る動作を行っていたが、ここでは図９のＳ２０１にジャンプする。これらの動作により、車両使用終了時に主蓄電部２３が初めて劣化したと判断されると、副蓄電部スイッチ２５が全てオンになり、主蓄電部２３と副蓄電部２７が並列接続状態となる。その後、この蓄電部２９全体を満充電してから車両使用終了時の動作を終える。このように動作することにより、蓄電部２９は電力が蓄えられた状態で放置されるので、起動時には自己放電分のみを充電するだけとなり高速起動が可能となる。なお、図１１のＳ２６５の時点で全ての副蓄電部スイッチ２５をオンにする動作を行った後に、図９のＳ２０１にジャンプせず、そのままメインルーチンに戻る動作を行ってもよい。この場合は、主蓄電部２３の電力が副蓄電部２７に充電されているので、蓄電部２９の電圧は満充電電圧の約半分となる。従って、このように動作しても図９のＳ２０１にジャンプした場合ほどではないが、再起動時の満充電時間を短くすることができる。
【０１６６】
以上のように動作することで、車両制動システムに対しても本実施の形態４の蓄電装置１１を適用することができる。
【０１６７】
なお、本実施の形態４においては、副蓄電部スイッチ２５をＦＥＴで構成したが、これはラッチングリレーとしてもよい。
【０１６８】
また、本実施の形態４では複数の副蓄電部スイッチ２５を大電流対応型にするとともに、同時にオンオフする構成としたが、これは副蓄電部２７と充電回路１９の間に接続された副蓄電部スイッチ２５のみを大電流対応型とし、そのオンオフ制御を独立させる構成としてもよい。この場合、副蓄電部スイッチ２５をオンにする際には、まず大電流対応型の副蓄電部スイッチ２５のみをオンにし、その後他の副蓄電部スイッチ２５をオンにする。このように動作させることにより、大電流対応型の副蓄電部スイッチ２５をオンにした時に、主蓄電部２３から副蓄電部２７に一瞬大電流が流れる。その結果、副蓄電部２７の各電気二重層キャパシタ２４に電圧が印加される。この状態で他の副蓄電部スイッチ２５をオンにしても、既に各電気二重層キャパシタ２４に同等の電圧が印加されているので、大電流が流れることはない。従って、他の副蓄電部スイッチ２５は大電流対応型とする必要がなくなり、低コストな回路構成とすることができる。
【０１６９】
また、本実施の形態４では、１つの副蓄電部２７を用いる構成としたが、これは複数の副蓄電部２７を用いるようにしてもよい。この場合、副蓄電部スイッチ２５は充電回路１９との間だけでなく、隣り合う副蓄電部２７における蓄電素子同士の接続点の間にもそれぞれ接続する。但し、バランス回路２８は主蓄電部２３の蓄電素子にのみ接続すればよい。
【０１７０】
このような構成としたときの動作は、次のようになる。制御回路４１は主蓄電部２３が劣化したと判断したとき以降は、主蓄電部２３に接続された副蓄電部スイッチ２５についてのみ全てオン制御し、主蓄電部２３と隣り合う副蓄電部２７も使用する。その副蓄電部２７が劣化したと判断すれば、その副蓄電部２７に接続された副蓄電部スイッチ２５についてのみ全てオン制御する。以後、副蓄電部２７が劣化する毎に、劣化した副蓄電部２７に接続された副蓄電部スイッチ２５のみを全てオンにするという動作を順次繰り返す。このような構成、動作とすることにより、図１２の構成よりもさらに長寿命化が図れる。
【０１７１】
また、実施の形態１〜４において蓄電部２９の蓄電素子として電気二重層キャパシタ２４を用いたが、これは電気化学キャパシタ等の他の蓄電素子でもよい。さらに、主蓄電部２３と副蓄電部２７、および蓄電モジュール５３は複数の電気二重層キャパシタ２４を直列に接続した構成としたが、これに限定されるものではなく、負荷１７が要求する電力仕様に応じて、並列や直並列接続としてもよいし、単数の蓄電素子を用いてもよい。但し、単数の蓄電素子を使用する場合、バランス回路２８は不要である。
【０１７２】
また、蓄電装置１１をアイドリングストップ車や車両制動システムの補助電源に適用した場合について述べたが、それらに限らず、ハイブリッド車や、電動パワーステアリング、電動過給器等の各システムにおける車両用補助電源等にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明にかかる蓄電装置は、高速起動ができる上、蓄電部の長寿命が確保できるので、特に主電源の電圧低下時に蓄電部から電力を供給する車両用補助電源としての蓄電装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の実施の形態１における蓄電装置のブロック回路図
【図２】本発明の実施の形態１における蓄電装置の起動時のフローチャート
【図３】本発明の実施の形態１における蓄電装置の主電源電圧低下時のフローチャート
【図４】本発明の実施の形態１における蓄電装置の蓄電部の内部抵抗値と容量値の計算、および温度検出のフローチャート
【図５】本発明の実施の形態１における蓄電装置の使用終了時のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態１における蓄電装置の蓄電部全体の充電時のフローチャート
【図７】本発明の実施の形態２における蓄電装置の使用終了時のフローチャート
【図８】本発明の実施の形態３における蓄電装置のブロック回路図
【図９】本発明の実施の形態３における蓄電装置の起動時のフローチャート
【図１０】本発明の実施の形態３における蓄電装置の主電源電圧低下時のフローチャート
【図１１】本発明の実施の形態３における蓄電装置を車両制動システムに適用した場合の使用終了時のフローチャート
【図１２】本発明の実施の形態４における蓄電装置のブロック回路図
【図１３】本発明の実施の形態４における蓄電装置の起動時のフローチャート
【図１４】従来の蓄電装置のブロック回路図
【図１５】従来の蓄電装置のキャパシタユニットのブロック回路図
【符号の説明】
【０１７５】
１１  蓄電装置
１５  主電源
１７  負荷
１９  充電回路
２３  主蓄電部
２５  副蓄電部スイッチ
２７  副蓄電部
２８  バランス回路
２９  蓄電部
３１  温度センサ
３３  放電回路
４１  制御回路
５１  選択スイッチ
５３  蓄電モジュール
【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】
2009095211.tif 000008
【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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【図１２】
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【図１３】
2009095211.tif 000015
【図１４】
2009095211.tif 000016
【図１５】
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