JP2003199201A - 車両用電源装置 - Google Patents
車両用電源装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変圧器の作動を制御することにより、モータ
の回生又は発電機により生成された電気エネルギーを効
率的に利用するとともに、補機用電源の充電不足による
不具合を解消させる。 【解決手段】 モータの駆動電源として用いられる主電
源1と、補機用電源と、主電源1と補機用電源2との間
に配置される変圧器3と、主電源から変圧器3へ供給さ
れる入力電流I1を検出する電流センサ50とを備え、
変圧器制御部4aは、入力電流I1が予め設定された停
止閾値以下になった場合に、変圧器3の作動を停止させ
るように変圧器3内のスイッチを制御する。
の回生又は発電機により生成された電気エネルギーを効
率的に利用するとともに、補機用電源の充電不足による
不具合を解消させる。 【解決手段】 モータの駆動電源として用いられる主電
源1と、補機用電源と、主電源1と補機用電源2との間
に配置される変圧器3と、主電源から変圧器3へ供給さ
れる入力電流I1を検出する電流センサ50とを備え、
変圧器制御部4aは、入力電流I1が予め設定された停
止閾値以下になった場合に、変圧器3の作動を停止させ
るように変圧器3内のスイッチを制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
又は電気自動車に搭載される車両用電源装置に関する。
又は電気自動車に搭載される車両用電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関とモータとを併用して走行する
ハイブリッド車両や、電気自動車は、自動車補機用電源
よりも高い電圧で発電又は充電される主電源を備えてい
る。このような車両においては、補機用電源の充電を行
う手段として、主電源の電圧を変圧器(例えば、DC/
DCコンバータ、ダウンバータ等)を介して降圧する装
置が用いられている。従来、補機用電源への充電は、補
機用電源の充電状態や補機の使用状態に拘らず、主電源
より常時行われていた。
ハイブリッド車両や、電気自動車は、自動車補機用電源
よりも高い電圧で発電又は充電される主電源を備えてい
る。このような車両においては、補機用電源の充電を行
う手段として、主電源の電圧を変圧器(例えば、DC/
DCコンバータ、ダウンバータ等)を介して降圧する装
置が用いられている。従来、補機用電源への充電は、補
機用電源の充電状態や補機の使用状態に拘らず、主電源
より常時行われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、補機用
電源の充電状態がほぼ満充電状態である場合、即ち、変
圧器へ流れる電流の値が小さい領域においては、非常に
電力供給の効率が低いという問題があった。
電源の充電状態がほぼ満充電状態である場合、即ち、変
圧器へ流れる電流の値が小さい領域においては、非常に
電力供給の効率が低いという問題があった。
【0004】更に、変圧器の作動時には、変圧器内に設
けられている複数のスイッチング素子が駆動するが、こ
れらのスイッチング素子を常時駆動することにより、ス
イッチングロスが累積し、電力損失が大きくなるという
問題もあった。
けられている複数のスイッチング素子が駆動するが、こ
れらのスイッチング素子を常時駆動することにより、ス
イッチングロスが累積し、電力損失が大きくなるという
問題もあった。
【0005】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、変圧器の作動を制御することにより、モータの
回生又は発電機により生成された電気エネルギーを効率
的に利用するとともに、補機用電源の充電不足による不
具合を解消する車両用電源装置を提供することを目的と
する。
もので、変圧器の作動を制御することにより、モータの
回生又は発電機により生成された電気エネルギーを効率
的に利用するとともに、補機用電源の充電不足による不
具合を解消する車両用電源装置を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、モータの駆動電源として
用いられる第1の蓄電池(図1における主電源1)と、
補機用電源として用いられる第2の蓄電池(図1におけ
る補機用電源2)と、第1の蓄電池と第2の蓄電池との
間に配置される変圧器(図1における変圧器3)と、第
1の蓄電池から変圧器へ供給される入力電流(図1にお
ける電流I1)を検出する入力電流検出手段(図1にお
ける電流センサ50)と、入力電流が予め設定された停
止閾値(図4における停止閾値X)以下になった場合
に、前記変圧器の作動を停止させる変圧器制御手段(図
1における変圧器制御部4a)とを具備する車両用電源
装置を提供する。
に、請求項1に記載の発明は、モータの駆動電源として
用いられる第1の蓄電池(図1における主電源1)と、
補機用電源として用いられる第2の蓄電池(図1におけ
る補機用電源2)と、第1の蓄電池と第2の蓄電池との
間に配置される変圧器(図1における変圧器3)と、第
1の蓄電池から変圧器へ供給される入力電流(図1にお
ける電流I1)を検出する入力電流検出手段(図1にお
ける電流センサ50)と、入力電流が予め設定された停
止閾値(図4における停止閾値X)以下になった場合
に、前記変圧器の作動を停止させる変圧器制御手段(図
1における変圧器制御部4a)とを具備する車両用電源
装置を提供する。
【0007】ここで、図7に変圧器の電流−効率特性を
示す。この図に示すように、入力電流がP以下の領域で
は、変圧器の効率は急激に低下する。従って、変圧器の
効率が悪い領域、即ち電流値Pを停止閾値として設定
し、入力電流が停止閾値以下である領域においては、変
圧器の作動を停止させることにより、変圧器の損失を少
なくすることが可能となる。また、入力電流が停止閾値
以下となる領域は、第2の蓄電池の充電状態がほぼ満充
電状態であることを意味するため、このような満充電に
近い領域において変圧器を停止させ、第2の蓄電池への
電力供給を停止することにより、第2の蓄電池の過充電
を防ぐことができ、蓄電池の保護を図ることが可能とな
る。
示す。この図に示すように、入力電流がP以下の領域で
は、変圧器の効率は急激に低下する。従って、変圧器の
効率が悪い領域、即ち電流値Pを停止閾値として設定
し、入力電流が停止閾値以下である領域においては、変
圧器の作動を停止させることにより、変圧器の損失を少
なくすることが可能となる。また、入力電流が停止閾値
以下となる領域は、第2の蓄電池の充電状態がほぼ満充
電状態であることを意味するため、このような満充電に
近い領域において変圧器を停止させ、第2の蓄電池への
電力供給を停止することにより、第2の蓄電池の過充電
を防ぐことができ、蓄電池の保護を図ることが可能とな
る。
【0008】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の車両用電源装置において、前記第2の蓄電池か
ら出力される補機供給電流(図1における補機供給電流
I3)を検出又は推定する補機供給電流検出手段(図1
における電流センサ70)を備え、前記補機供給電流が
予め設定された作動閾値(図4における作動閾値Y)以
上になった場合に、前記入力電流に拘わらず、前記変圧
器制御手段が前記変圧器を作動させることを特徴とす
る。
に記載の車両用電源装置において、前記第2の蓄電池か
ら出力される補機供給電流(図1における補機供給電流
I3)を検出又は推定する補機供給電流検出手段(図1
における電流センサ70)を備え、前記補機供給電流が
予め設定された作動閾値(図4における作動閾値Y)以
上になった場合に、前記入力電流に拘わらず、前記変圧
器制御手段が前記変圧器を作動させることを特徴とす
る。
【0009】このように、第2の蓄電池から補機等に供
給する電流が増加し、作動閾値以上となった場合には、
入力電流の値に拘わらず、変圧器を作動状態とすること
により、補機類の負荷増加時には確実に補機用電源から
電力供給を行うことが可能となる。
給する電流が増加し、作動閾値以上となった場合には、
入力電流の値に拘わらず、変圧器を作動状態とすること
により、補機類の負荷増加時には確実に補機用電源から
電力供給を行うことが可能となる。
【0010】また、請求項3に記載の発明は、請求項2
に記載の車両用電源装置において、前記補機供給電流が
予め設定された作動閾値以上になった場合に、前記入力
電流が前記停止閾値よりも大きくなるように、前記変圧
器制御手段が前記変圧器の作動を制御することを特徴と
する。
に記載の車両用電源装置において、前記補機供給電流が
予め設定された作動閾値以上になった場合に、前記入力
電流が前記停止閾値よりも大きくなるように、前記変圧
器制御手段が前記変圧器の作動を制御することを特徴と
する。
【0011】このように、補機の電力要求が増加するこ
とにより、第2の蓄電池から出力される電流の値が増加
し、第2の設定値以上となった場合には、変圧器から前
記第2の蓄電池へ供給する電流を増加させるように変圧
器の作動を制御するので、補機類の負荷増加時には確実
に電力供給を行うことが可能となる。なお、このとき、
第2の蓄電池から出力される電流の値と、第2の蓄電池
へ供給される電流値がほぼ同等になるように変圧器の作
動を制御することにより、第2の蓄電池の充電状態を急
激に増減することを防止し、第2の蓄電池を保護しなが
ら補機への適切な電力供給を行うことができる。
とにより、第2の蓄電池から出力される電流の値が増加
し、第2の設定値以上となった場合には、変圧器から前
記第2の蓄電池へ供給する電流を増加させるように変圧
器の作動を制御するので、補機類の負荷増加時には確実
に電力供給を行うことが可能となる。なお、このとき、
第2の蓄電池から出力される電流の値と、第2の蓄電池
へ供給される電流値がほぼ同等になるように変圧器の作
動を制御することにより、第2の蓄電池の充電状態を急
激に増減することを防止し、第2の蓄電池を保護しなが
ら補機への適切な電力供給を行うことができる。
【0012】また、請求項4に記載の発明は、請求項1
〜請求項3のいずれかに記載の車両用電源装置におい
て、前記変圧器が作動を停止している作動停止期間(図
4における制御信号Sが「0」となっている期間)を計
時する計時手段(図1におけるタイマ8)を備え、前記
作動停止期間が所定期間(図4における所定期間Ta)
に達した場合に、前記入力電流に拘わらず、前記変圧器
制御手段が予め設定されている作動維持期間(図4にお
ける作動維持期間Tb)だけ前記変圧器を作動させるこ
とを特徴とする。
〜請求項3のいずれかに記載の車両用電源装置におい
て、前記変圧器が作動を停止している作動停止期間(図
4における制御信号Sが「0」となっている期間)を計
時する計時手段(図1におけるタイマ8)を備え、前記
作動停止期間が所定期間(図4における所定期間Ta)
に達した場合に、前記入力電流に拘わらず、前記変圧器
制御手段が予め設定されている作動維持期間(図4にお
ける作動維持期間Tb)だけ前記変圧器を作動させるこ
とを特徴とする。
【0013】このように、作動停止状態にある変圧器を
定期的に作動させることにより、自由放電による第2の
蓄電池の残容量の減少を防ぐことができる。これによ
り、第2の蓄電池の充電状態をほぼ一定に保つことがで
きるとともに、補機の急峻な電力供給に対しても安定し
た電力供給を行うことができる。
定期的に作動させることにより、自由放電による第2の
蓄電池の残容量の減少を防ぐことができる。これによ
り、第2の蓄電池の充電状態をほぼ一定に保つことがで
きるとともに、補機の急峻な電力供給に対しても安定し
た電力供給を行うことができる。
【0014】また、請求項5に記載の発明は、請求項1
〜請求項4のいずれかに記載の車両用電源装置におい
て、補機の作動要求を検出する補機作動検出手段(図1
における作動要求検出部7)を備え、前記作動要求が検
出された場合に、前記入力電流が前記停止閾値よりも大
きくなるように、前記変圧器制御手段が前記変圧器の作
動を制御することを特徴とする。
〜請求項4のいずれかに記載の車両用電源装置におい
て、補機の作動要求を検出する補機作動検出手段(図1
における作動要求検出部7)を備え、前記作動要求が検
出された場合に、前記入力電流が前記停止閾値よりも大
きくなるように、前記変圧器制御手段が前記変圧器の作
動を制御することを特徴とする。
【0015】このように、補機の作動要求が検出された
場合には、補機へ供給する電流が増加すると推定して、
変圧器から第2の蓄電池へ供給される電流を増加させる
ので、補機への電力供給が増加したとしても、第2の蓄
電池の電圧低下を防止することが可能となる。
場合には、補機へ供給する電流が増加すると推定して、
変圧器から第2の蓄電池へ供給される電流を増加させる
ので、補機への電力供給が増加したとしても、第2の蓄
電池の電圧低下を防止することが可能となる。
【0016】また、請求項6に記載の発明は、モータの
駆動電源として用いられる第1の蓄電池(図5における
主電源1)と、補機用電源として用いられる第2の蓄電
池(図5における補機用電源2)と、第1の蓄電池と第
2の蓄電池との間に、互いに並列に接続される複数の変
圧器(図5における変圧器3a及び3b)と、第1の蓄
電池から各変圧器へ供給される入力電流(図5における
電流I1a及びI1b)をそれぞれ検出する複数の入力
電流検出手段(図4における電流センサ50a及び50
b)と、前記入力電流が、各変圧器に対応してそれぞれ
設定されている停止閾値(図5における変圧器3aに対
応して設定されている停止閾値Xa及び変圧器3bに対
応して設定されている停止閾値Xb)以下となった場合
に、その変圧器の作動を停止させる変圧器制御手段(図
4における変圧器制御部4b)とを具備する車両用電源
装置を提供する。
駆動電源として用いられる第1の蓄電池(図5における
主電源1)と、補機用電源として用いられる第2の蓄電
池(図5における補機用電源2)と、第1の蓄電池と第
2の蓄電池との間に、互いに並列に接続される複数の変
圧器(図5における変圧器3a及び3b)と、第1の蓄
電池から各変圧器へ供給される入力電流(図5における
電流I1a及びI1b)をそれぞれ検出する複数の入力
電流検出手段(図4における電流センサ50a及び50
b)と、前記入力電流が、各変圧器に対応してそれぞれ
設定されている停止閾値(図5における変圧器3aに対
応して設定されている停止閾値Xa及び変圧器3bに対
応して設定されている停止閾値Xb)以下となった場合
に、その変圧器の作動を停止させる変圧器制御手段(図
4における変圧器制御部4b)とを具備する車両用電源
装置を提供する。
【0017】このように、複数の変圧器を設け、これら
の変圧器が作動を停止する停止閾値をそれぞれ変圧器毎
に設定し、入力電流がこの停止閾値よりも小さくなった
場合には、変圧器の作動を停止することにより、効率の
よい領域でのみ変圧器を使用することが可能となる。ま
た、大型の変圧器を1つ使用して第2の蓄電池へ電力供
給を行う場合に比べ、比較的小型の変圧器を複数用い、
それぞれの変圧器を高効率な領域(図7参照)でのみ作
動させることにより、全体として上記1つの大型の変圧
器と同様の能力を発揮できるとともに、効率の良い電力
供給を行うことが可能となる。また、大型の変圧器より
も小型の変圧器の方が、駆動時におけるスイッチング等
による電力損失が小さいので、電力供給の効率を高める
ことができる。なお、上記変圧器制御手段は、各変圧器
に対応してそれぞれ設けられていても、また、全ての変
圧器の制御を1つの変圧器制御手段によって行うように
してもよい。要は、変圧器制御手段は、各変圧器の作動
/停止を所定の条件に応じて切り替えることができる機
能を備えていればどのような態様であってもよい。
の変圧器が作動を停止する停止閾値をそれぞれ変圧器毎
に設定し、入力電流がこの停止閾値よりも小さくなった
場合には、変圧器の作動を停止することにより、効率の
よい領域でのみ変圧器を使用することが可能となる。ま
た、大型の変圧器を1つ使用して第2の蓄電池へ電力供
給を行う場合に比べ、比較的小型の変圧器を複数用い、
それぞれの変圧器を高効率な領域(図7参照)でのみ作
動させることにより、全体として上記1つの大型の変圧
器と同様の能力を発揮できるとともに、効率の良い電力
供給を行うことが可能となる。また、大型の変圧器より
も小型の変圧器の方が、駆動時におけるスイッチング等
による電力損失が小さいので、電力供給の効率を高める
ことができる。なお、上記変圧器制御手段は、各変圧器
に対応してそれぞれ設けられていても、また、全ての変
圧器の制御を1つの変圧器制御手段によって行うように
してもよい。要は、変圧器制御手段は、各変圧器の作動
/停止を所定の条件に応じて切り替えることができる機
能を備えていればどのような態様であってもよい。
【0018】また、請求項7に記載の発明は、請求項6
に記載の車両用電源装置において、前記第2の蓄電池か
ら出力される補機供給電流(図5における補機供給電流
I3)を検出する補機供給電流検出手段(図5における
電流センサ70)を備え、前記変圧器制御手段は、前記
補機供給電流が各変圧器に対応してそれぞれ設定されて
いる作動閾値(図6における変圧器3aに対応して設定
されている作動閾値Ya,変圧器3bに対応して設定さ
れている作動閾値Yb)以上になった場合には、前記入
力電流に拘わらず、当該変圧器を作動させる。即ち、各
変圧器の入力電流が各変圧器に対応する停止閾値以下で
ある場合でも、第2の蓄電池から出力される補機供給電
流が各変圧器に対応して設定されている作動閾値以上に
なった場合には、変圧器制御手段は、その変圧器を作動
させる。このように、複数の変圧器を設け、これらの変
圧器が作動を開始する作動閾値をそれぞれ変圧器毎に設
定することにより、補機からの電力要求に応じた適切な
変圧器を用いた第2の蓄電池への電力供給を行うことが
可能となる。
に記載の車両用電源装置において、前記第2の蓄電池か
ら出力される補機供給電流(図5における補機供給電流
I3)を検出する補機供給電流検出手段(図5における
電流センサ70)を備え、前記変圧器制御手段は、前記
補機供給電流が各変圧器に対応してそれぞれ設定されて
いる作動閾値(図6における変圧器3aに対応して設定
されている作動閾値Ya,変圧器3bに対応して設定さ
れている作動閾値Yb)以上になった場合には、前記入
力電流に拘わらず、当該変圧器を作動させる。即ち、各
変圧器の入力電流が各変圧器に対応する停止閾値以下で
ある場合でも、第2の蓄電池から出力される補機供給電
流が各変圧器に対応して設定されている作動閾値以上に
なった場合には、変圧器制御手段は、その変圧器を作動
させる。このように、複数の変圧器を設け、これらの変
圧器が作動を開始する作動閾値をそれぞれ変圧器毎に設
定することにより、補機からの電力要求に応じた適切な
変圧器を用いた第2の蓄電池への電力供給を行うことが
可能となる。
【0019】具体的には、通常の場合において、補機か
らの電力要求が小さく(例えば、電流換算すると40A
程度)、補機の使用状態によってはそれ以上の電力(例
えば、電流換算すると80A程度)が時として要求され
るような場合、入力電流100A仕様の1つの変圧器に
よって、全ての電流レンジに対応した第2の蓄電池への
電力供給を行うよりも、入力電流50A仕様の変圧器を
2つ設け、補機の要求電力が小さい(例えば、電流換算
すると40A程度)ときには、1つの変圧器を使用する
ことによって第2の蓄電池へ電力を供給し、補機の電力
要求が大きく(例えば電流換算すると80A程度)なっ
た場合に、2つの変圧器を併用することにより、補機側
の要求電力に応じた電力を第2の蓄電池へ供給する方
が、効率よく蓄電池への電力供給を行うことができる。
これにより、補機側が要求する要求電力に応じて、適切
な変圧器を適切なタイミングで使用することが可能とな
り、電力損失を極めて抑えた電力供給を実現することが
可能となる。
らの電力要求が小さく(例えば、電流換算すると40A
程度)、補機の使用状態によってはそれ以上の電力(例
えば、電流換算すると80A程度)が時として要求され
るような場合、入力電流100A仕様の1つの変圧器に
よって、全ての電流レンジに対応した第2の蓄電池への
電力供給を行うよりも、入力電流50A仕様の変圧器を
2つ設け、補機の要求電力が小さい(例えば、電流換算
すると40A程度)ときには、1つの変圧器を使用する
ことによって第2の蓄電池へ電力を供給し、補機の電力
要求が大きく(例えば電流換算すると80A程度)なっ
た場合に、2つの変圧器を併用することにより、補機側
の要求電力に応じた電力を第2の蓄電池へ供給する方
が、効率よく蓄電池への電力供給を行うことができる。
これにより、補機側が要求する要求電力に応じて、適切
な変圧器を適切なタイミングで使用することが可能とな
り、電力損失を極めて抑えた電力供給を実現することが
可能となる。
【0020】また、請求項8に記載の発明は、請求項7
に記載の車両用電源装置において、各変圧器が作動を停
止している作動停止期間をそれぞれ計時する計時手段
(図5におけるタイマ8a、8b)を備え、前記補機供
給電流が前記作動閾値以上であり、且つ、作動停止期間
が各変圧器に対応してそれぞれ設定されている所定期間
(図6の所定期間Ta、Tc)を超過した場合には、当
該変圧器に対応して設定されている作動維持期間(図6
における作動維持期間Tb、Td)だけ、前記変圧器制
御手段が当該変圧器を作動させることを特徴とする。
に記載の車両用電源装置において、各変圧器が作動を停
止している作動停止期間をそれぞれ計時する計時手段
(図5におけるタイマ8a、8b)を備え、前記補機供
給電流が前記作動閾値以上であり、且つ、作動停止期間
が各変圧器に対応してそれぞれ設定されている所定期間
(図6の所定期間Ta、Tc)を超過した場合には、当
該変圧器に対応して設定されている作動維持期間(図6
における作動維持期間Tb、Td)だけ、前記変圧器制
御手段が当該変圧器を作動させることを特徴とする。
【0021】このように、作動を停止している変圧器に
おいても、定期的に作動させることにより、1つの変圧
器による電力供給を定期的に補助することが可能とな
る。これにより、第2の蓄電池の充電状態をほぼ一定に
保つことができるとともに、補機の急峻な電力供給に対
しても安定した電力供給を行うことができる。
おいても、定期的に作動させることにより、1つの変圧
器による電力供給を定期的に補助することが可能とな
る。これにより、第2の蓄電池の充電状態をほぼ一定に
保つことができるとともに、補機の急峻な電力供給に対
しても安定した電力供給を行うことができる。
【0022】また、請求項9に記載の発明は、請求項7
又は請求項8に記載の車両用電源装置において、前記作
動維持期間(図6における変圧器3aに対応して設定さ
れている作動維持期間Tb、変圧器3bに対応して設定
されている作動維持期間Td)において、作動させる変
圧器への入力電流(例えば、図5の時刻t3〜時刻t4
における変圧器3aの入力電流I1aや、時刻t8〜時
刻t9における変圧器3bの入力電流I1b)が、各変
圧器に対応する前記停止閾値よりも大きくなるように、
前記変圧器制御手段が各変圧器の作動を制御することが
好ましい。
又は請求項8に記載の車両用電源装置において、前記作
動維持期間(図6における変圧器3aに対応して設定さ
れている作動維持期間Tb、変圧器3bに対応して設定
されている作動維持期間Td)において、作動させる変
圧器への入力電流(例えば、図5の時刻t3〜時刻t4
における変圧器3aの入力電流I1aや、時刻t8〜時
刻t9における変圧器3bの入力電流I1b)が、各変
圧器に対応する前記停止閾値よりも大きくなるように、
前記変圧器制御手段が各変圧器の作動を制御することが
好ましい。
【0023】このように、第2の蓄電池から補機へ流れ
る補機供給電流が、各変圧器に対応して設定されている
作動閾値以上となる期間において、定期的に作動状態と
される作動維持期間においては、各変圧器から第2の蓄
電池へ供給する電流を増加させるように変圧器の作動を
制御するので、補機類の負荷増加時には確実に電力供給
を行うことが可能となる。
る補機供給電流が、各変圧器に対応して設定されている
作動閾値以上となる期間において、定期的に作動状態と
される作動維持期間においては、各変圧器から第2の蓄
電池へ供給する電流を増加させるように変圧器の作動を
制御するので、補機類の負荷増加時には確実に電力供給
を行うことが可能となる。
【0024】また、請求項10に記載の発明は、請求項
6〜請求項9のいずれかに記載の車両用電源装置におい
て、補機の作動要求を検出する補機作動検出手段(図5
における作動要求検出部7)を備え、前記作動要求が検
出された場合に、各変圧器への入力電流が各変圧器に対
応する前記停止閾値よりも大きくなるように、前記変圧
器制御手段が各変圧器の作動を制御することを特徴とす
る。
6〜請求項9のいずれかに記載の車両用電源装置におい
て、補機の作動要求を検出する補機作動検出手段(図5
における作動要求検出部7)を備え、前記作動要求が検
出された場合に、各変圧器への入力電流が各変圧器に対
応する前記停止閾値よりも大きくなるように、前記変圧
器制御手段が各変圧器の作動を制御することを特徴とす
る。
【0025】このように、補機の作動要求が検出された
場合には、補機へ供給する電流が増加すると推定して、
各変圧器から第2の蓄電池へ供給される電流を増加させ
るので、補機への電力供給が増加したとしても、第2の
蓄電池の電圧低下を防止することが可能となる。
場合には、補機へ供給する電流が増加すると推定して、
各変圧器から第2の蓄電池へ供給される電流を増加させ
るので、補機への電力供給が増加したとしても、第2の
蓄電池の電圧低下を防止することが可能となる。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の一
実施形態について説明する。図1は本発明の第1の実施
形態における車両用電源装置の構成を示す図である。同
図において、符号1はモータの駆動電源として用いられ
る主電源であり、符号2は、補機用電源として用いられ
る補機用電源である。符号3は、主電源1と補機用電源
2との間に配置される変圧器であり、主電源1の電圧を
降圧して補機用電源2へ出力することにより、主電源1
の電力を補機用電源2へ給電する。符号4aは変圧器3
の作動を制御する変圧器制御部であり、詳細は後述す
る。符号5はエアコンやワイパー等の補機負荷(補機
類)であり、補機用電源2に接続されている。また、図
示しないがオーディオなどの電気負荷等も補機用電源2
に接続されている。符号7は、車両の運転手等により補
機負荷5や電気負荷等のスイッチがオンにされたことを
検知し、補機類等の作動要求が出された旨を示す信号Q
を変圧器制御部4aに対して出力する作動要求検出部で
ある。なお、作動要求検出部7は作動要求が出されてい
る場合には、信号Qを「1」として出力する。符号8
は、変圧器制御部4aにより制御されるタイマであり、
変圧器3の作動停止時間を計時するタイマT1と、変圧
器3の作動時間を計時するタイマT2とを備えている。
これらタイマT1及びT2は、変圧器制御部4aによっ
てリセットの指示が出されるまで、作動開始からの時間
を計時する。
実施形態について説明する。図1は本発明の第1の実施
形態における車両用電源装置の構成を示す図である。同
図において、符号1はモータの駆動電源として用いられ
る主電源であり、符号2は、補機用電源として用いられ
る補機用電源である。符号3は、主電源1と補機用電源
2との間に配置される変圧器であり、主電源1の電圧を
降圧して補機用電源2へ出力することにより、主電源1
の電力を補機用電源2へ給電する。符号4aは変圧器3
の作動を制御する変圧器制御部であり、詳細は後述す
る。符号5はエアコンやワイパー等の補機負荷(補機
類)であり、補機用電源2に接続されている。また、図
示しないがオーディオなどの電気負荷等も補機用電源2
に接続されている。符号7は、車両の運転手等により補
機負荷5や電気負荷等のスイッチがオンにされたことを
検知し、補機類等の作動要求が出された旨を示す信号Q
を変圧器制御部4aに対して出力する作動要求検出部で
ある。なお、作動要求検出部7は作動要求が出されてい
る場合には、信号Qを「1」として出力する。符号8
は、変圧器制御部4aにより制御されるタイマであり、
変圧器3の作動停止時間を計時するタイマT1と、変圧
器3の作動時間を計時するタイマT2とを備えている。
これらタイマT1及びT2は、変圧器制御部4aによっ
てリセットの指示が出されるまで、作動開始からの時間
を計時する。
【0027】符号50,70はそれぞれ電流センサであ
り、電流センサ50は主電源1から変圧器3へ入力され
る入力電流I1の値を検出し、電流センサ70は補機用
電源2から補機5へ供給される補機供給電流I3の値を
検出し、検出値を変圧器制御部4aへ通知する。また、
符号80,90はそれぞれ電圧センサであり、電圧セン
サ80は主電源1と変圧器3との間の電圧の値を検出
し、電圧センサ90は変圧器3と補機用電源2との間の
電圧の値を検出し、検出値を変圧器制御部4aへ通知す
る。
り、電流センサ50は主電源1から変圧器3へ入力され
る入力電流I1の値を検出し、電流センサ70は補機用
電源2から補機5へ供給される補機供給電流I3の値を
検出し、検出値を変圧器制御部4aへ通知する。また、
符号80,90はそれぞれ電圧センサであり、電圧セン
サ80は主電源1と変圧器3との間の電圧の値を検出
し、電圧センサ90は変圧器3と補機用電源2との間の
電圧の値を検出し、検出値を変圧器制御部4aへ通知す
る。
【0028】次に、上記変圧器3の内部構成及び変圧器
制御部4aによる変圧器3の基本的な作動について図2
を参照して説明する。図2に示すように、変圧器3は、
高圧回路部100と、トランス200と、低圧回路部3
00とにより構成されている。高圧回路部100は、第
1と第2の相インバータ回路からなる、いわゆる双方向
ブリッジ回路である。第1の相インバータ回路は、スイ
ッチ101とスイッチ102とが直列接続され、第2の
相インバータ回路は、スイッチ103とスイッチ104
とが直接接続されて構成されている。上記スイッチとし
ては、例えば、IGBT、MOSFET、NMOSトラ
ンジスタ等が主に使用される。
制御部4aによる変圧器3の基本的な作動について図2
を参照して説明する。図2に示すように、変圧器3は、
高圧回路部100と、トランス200と、低圧回路部3
00とにより構成されている。高圧回路部100は、第
1と第2の相インバータ回路からなる、いわゆる双方向
ブリッジ回路である。第1の相インバータ回路は、スイ
ッチ101とスイッチ102とが直列接続され、第2の
相インバータ回路は、スイッチ103とスイッチ104
とが直接接続されて構成されている。上記スイッチとし
ては、例えば、IGBT、MOSFET、NMOSトラ
ンジスタ等が主に使用される。
【0029】また、スイッチ101とスイッチ102と
の接続点はトランス3の1次側コイル(大巻数)201
の一端に接続され、スイッチ103とスイッチ104と
の接続点は、トランス3の一次側コイル201の他端に
接続されている。また、スイッチ101、103の他端
は主電源1の高電位側に接続され、スイッチ102、1
04の他端は主電源1の低電位側に接続されている。ま
た、主電源と高圧回路部100との間には、リップル低
減用の平滑コンデンサ105が高圧回路部100と並列
に接続されている。
の接続点はトランス3の1次側コイル(大巻数)201
の一端に接続され、スイッチ103とスイッチ104と
の接続点は、トランス3の一次側コイル201の他端に
接続されている。また、スイッチ101、103の他端
は主電源1の高電位側に接続され、スイッチ102、1
04の他端は主電源1の低電位側に接続されている。ま
た、主電源と高圧回路部100との間には、リップル低
減用の平滑コンデンサ105が高圧回路部100と並列
に接続されている。
【0030】トランス200は、上記一次側コイル(大
巻数)201と、二次側コイル(小巻数)202とを備
えている。低圧回路部300は、整流回路301と、リ
アクトル303と、リップル低減用の平滑コンデンサ3
04とを備える。上記二次側コイル202は、整流回路
301、リアクトル303を通じて補機用電源2に接続
されている。また、平滑コンデンサ304は補機用電源
2と並列に接続されている。
巻数)201と、二次側コイル(小巻数)202とを備
えている。低圧回路部300は、整流回路301と、リ
アクトル303と、リップル低減用の平滑コンデンサ3
04とを備える。上記二次側コイル202は、整流回路
301、リアクトル303を通じて補機用電源2に接続
されている。また、平滑コンデンサ304は補機用電源
2と並列に接続されている。
【0031】次に、上記構成からなる変圧器の基本的な
制御について説明する。変圧器制御部4aは、以下のよ
うに変圧器3の高圧回路部100のスイッチをオンオフ
制御することにより、主電源1からの電力を、変圧器3
を介して降圧し、補機用電源2へ供給させる。まず、変
圧器制御部4aは、変圧器3の高圧回路部100をイン
バータ動作させるために、スイッチ101及び104を
オン(導通)させ、スイッチ102及びスイッチ103
をオフ(遮断)するモードと、スイッチ101とスイッ
チ104とをオフし、スイッチ102及びスイッチ10
3とをオンさせるモードとを一定の周期で交互に繰り返
す。このとき、1周期におけるスイッチの導通時間(デ
ューティ比)を調整することにより、変圧器3へ入力さ
れる入力電流、即ち図1における電流I1を調整するこ
とができる。上述したように、高圧回路部100のスイ
ッチ101〜104がオンオフ制御されることにより、
二次側コイル202に一次側コイル201に流れる電流
に応じた起電力が発生する。発生した電力は、整流器3
01により整流され、リアクトル303、平滑コンデン
サ304によって平滑され、補機用電源2へ供給され
る。
制御について説明する。変圧器制御部4aは、以下のよ
うに変圧器3の高圧回路部100のスイッチをオンオフ
制御することにより、主電源1からの電力を、変圧器3
を介して降圧し、補機用電源2へ供給させる。まず、変
圧器制御部4aは、変圧器3の高圧回路部100をイン
バータ動作させるために、スイッチ101及び104を
オン(導通)させ、スイッチ102及びスイッチ103
をオフ(遮断)するモードと、スイッチ101とスイッ
チ104とをオフし、スイッチ102及びスイッチ10
3とをオンさせるモードとを一定の周期で交互に繰り返
す。このとき、1周期におけるスイッチの導通時間(デ
ューティ比)を調整することにより、変圧器3へ入力さ
れる入力電流、即ち図1における電流I1を調整するこ
とができる。上述したように、高圧回路部100のスイ
ッチ101〜104がオンオフ制御されることにより、
二次側コイル202に一次側コイル201に流れる電流
に応じた起電力が発生する。発生した電力は、整流器3
01により整流され、リアクトル303、平滑コンデン
サ304によって平滑され、補機用電源2へ供給され
る。
【0032】次に、本実施形態における変圧器制御部4
aが行う変圧器3の作動制御について図3に示したフロ
ーチャートを参照して説明する。なお、図3に示す処理
内容は、変圧器制御部4aにより所定のタイミングで繰
り返し継続して行われる処理である。なお、以下の説明
において、I1増加制御とは、変圧器制御部4aが入力
電流I1を増加させるために変圧器3のスイッチ101
〜104の導通時間を通常作動よりも長くする制御を行
うことである。また、初期状態において、前回及び現在
において変圧器3は停止、タイマ8はリセット状態、入
力電流(I1)増加制御は停止とする。
aが行う変圧器3の作動制御について図3に示したフロ
ーチャートを参照して説明する。なお、図3に示す処理
内容は、変圧器制御部4aにより所定のタイミングで繰
り返し継続して行われる処理である。なお、以下の説明
において、I1増加制御とは、変圧器制御部4aが入力
電流I1を増加させるために変圧器3のスイッチ101
〜104の導通時間を通常作動よりも長くする制御を行
うことである。また、初期状態において、前回及び現在
において変圧器3は停止、タイマ8はリセット状態、入
力電流(I1)増加制御は停止とする。
【0033】まず、変圧器制御部4aは、作動要求検出
部7から受信する信号Qに基づいて補機負荷等の作動要
求が出されているか否かを判断する(ステップSP
1)。この結果、作動要求が出されていた場合には(ス
テップSP1において「YES」)、タイマT1をリセッ
トする(ステップSP3)。続いて、入力電流I1が通
常よりも増加するように変圧器3の作動を制御し(ステ
ップSP4、SP5)、当該処理を終了する。
部7から受信する信号Qに基づいて補機負荷等の作動要
求が出されているか否かを判断する(ステップSP
1)。この結果、作動要求が出されていた場合には(ス
テップSP1において「YES」)、タイマT1をリセッ
トする(ステップSP3)。続いて、入力電流I1が通
常よりも増加するように変圧器3の作動を制御し(ステ
ップSP4、SP5)、当該処理を終了する。
【0034】一方、ステップSP1において補機負荷な
どの作動要求が出ていない場合、即ち、作動要求Qが
「0」の場合は(ステップSP1において「NO」)、補
機負荷5へ供給される補機供給電流I3が予め設定され
ている作動閾値Y以上であるか否かを判断する(ステッ
プSP2)。この結果、補機要求電流I3が作動閾値Y
以上であった場合には(ステップSP2において「YE
S」)、タイマT1をリセットした後(ステップSP
3)、入力電流I1が通常よりも増加するように変圧器
3の作動を制御し(ステップSP4、SP5)、当該処
理を終了する。
どの作動要求が出ていない場合、即ち、作動要求Qが
「0」の場合は(ステップSP1において「NO」)、補
機負荷5へ供給される補機供給電流I3が予め設定され
ている作動閾値Y以上であるか否かを判断する(ステッ
プSP2)。この結果、補機要求電流I3が作動閾値Y
以上であった場合には(ステップSP2において「YE
S」)、タイマT1をリセットした後(ステップSP
3)、入力電流I1が通常よりも増加するように変圧器
3の作動を制御し(ステップSP4、SP5)、当該処
理を終了する。
【0035】一方、ステップSP2において、補機負荷
5へ供給される負荷供給電流I3が予め設定されている
作動閾値Y未満であった場合は(ステップSP2におい
て「NO」)、前回の変圧器3の状態が、作動停止であっ
たか否かを判断する(ステップSP6)。この結果、変
圧器3が前回作動停止であれば(ステップSP6におい
て「YES」)、タイマT1をカウントアップさせる(ス
テップSP12)。これにより、タイマT1が作動して
いなければタイマT1は計時を開始し、また、作動中で
あれば計時を継続して行う。
5へ供給される負荷供給電流I3が予め設定されている
作動閾値Y未満であった場合は(ステップSP2におい
て「NO」)、前回の変圧器3の状態が、作動停止であっ
たか否かを判断する(ステップSP6)。この結果、変
圧器3が前回作動停止であれば(ステップSP6におい
て「YES」)、タイマT1をカウントアップさせる(ス
テップSP12)。これにより、タイマT1が作動して
いなければタイマT1は計時を開始し、また、作動中で
あれば計時を継続して行う。
【0036】続いて、タイマT1の計時時間が停止所定
期間Ta以上であるか否かを判断し(ステップSP1
3)、この結果、計時時間が停止所定期間Taに達して
いなければ、ステップSP10へ進み、変圧器3が作動
停止である状態を維持したまま、当該処理を終了する。
期間Ta以上であるか否かを判断し(ステップSP1
3)、この結果、計時時間が停止所定期間Taに達して
いなければ、ステップSP10へ進み、変圧器3が作動
停止である状態を維持したまま、当該処理を終了する。
【0037】一方、ステップSP13において、タイマ
T1の計時時間が停止所定期間Taに達していた場合に
は(ステップSP13において「YES」)、タイマT2
をリセットした後に(ステップSP14)、入力電流I
1が通常よりも増加するように変圧器3の作動を制御し
(ステップSP15、SP16)、当該処理を終了す
る。
T1の計時時間が停止所定期間Taに達していた場合に
は(ステップSP13において「YES」)、タイマT2
をリセットした後に(ステップSP14)、入力電流I
1が通常よりも増加するように変圧器3の作動を制御し
(ステップSP15、SP16)、当該処理を終了す
る。
【0038】また、ステップSP6において、前回にお
ける変圧器3の状態が作動停止でなかった場合には(ス
テップSP6において「NO」)、タイマT1の計時時間
が停止所定期間Taに達しているか否かを判断する。こ
の結果、タイマT1の計時時間が停止所定期間Taに達
していた場合には(ステップSP7において「YE
S」)、タイマT2を作動させる(ステップSP1
7)。これにより、タイマT2が作動していない状態で
あれば計時を開始し、計時中であれば計時を継続して行
う。続いて、タイマT2の計時時間が作動維持期間Tb
に達しているか否かを判断し(ステップSP18)、こ
の結果、作動維持期間Tbに達していなければ(ステッ
プSP18において「YES」)、入力電流I1が通常よ
りも増加するように変圧器3の作動を制御し(ステップ
SP4、SP5)、当該処理を終了する。
ける変圧器3の状態が作動停止でなかった場合には(ス
テップSP6において「NO」)、タイマT1の計時時間
が停止所定期間Taに達しているか否かを判断する。こ
の結果、タイマT1の計時時間が停止所定期間Taに達
していた場合には(ステップSP7において「YE
S」)、タイマT2を作動させる(ステップSP1
7)。これにより、タイマT2が作動していない状態で
あれば計時を開始し、計時中であれば計時を継続して行
う。続いて、タイマT2の計時時間が作動維持期間Tb
に達しているか否かを判断し(ステップSP18)、こ
の結果、作動維持期間Tbに達していなければ(ステッ
プSP18において「YES」)、入力電流I1が通常よ
りも増加するように変圧器3の作動を制御し(ステップ
SP4、SP5)、当該処理を終了する。
【0039】一方、ステップSP18においてタイマT
2の計時時間が作動維持期間Tbに達していた場合には
(ステップSP18において「NO」)、タイマT1をリ
セットした後に(ステップSP19)、変圧器3の作動
を停止させ(ステップSP10)、当該処理を終了す
る。
2の計時時間が作動維持期間Tbに達していた場合には
(ステップSP18において「NO」)、タイマT1をリ
セットした後に(ステップSP19)、変圧器3の作動
を停止させ(ステップSP10)、当該処理を終了す
る。
【0040】また、ステップSP7において、タイマT
1の計時時間が停止所定期間Taに達していない場合に
は、例えば、タイマT1がリセットされたままの状態で
ある場合には(ステップSP7において「NO」)、入力
電流増加制御を停止し(ステップSP8)、続いて、入
力電流I1の値が停止閾値Xよりも大きいか否かを判断
する(ステップSP9)。この結果、入力電流I1の値
が停止閾値Xよりも大きければ(ステップSP9におい
て「YES」)、タイマT1をリセットし(ステップSP
11)、その後、変圧器3を作動させ(ステップSP
5)、当該処理を終了する。一方、ステップSP9にお
いて、入力電流I1の値が停止閾値X以下である場合に
は(ステップSP9において「NO」)、変圧器3の作動
を停止させ(ステップSP10)、当該処理を終了す
る。
1の計時時間が停止所定期間Taに達していない場合に
は、例えば、タイマT1がリセットされたままの状態で
ある場合には(ステップSP7において「NO」)、入力
電流増加制御を停止し(ステップSP8)、続いて、入
力電流I1の値が停止閾値Xよりも大きいか否かを判断
する(ステップSP9)。この結果、入力電流I1の値
が停止閾値Xよりも大きければ(ステップSP9におい
て「YES」)、タイマT1をリセットし(ステップSP
11)、その後、変圧器3を作動させ(ステップSP
5)、当該処理を終了する。一方、ステップSP9にお
いて、入力電流I1の値が停止閾値X以下である場合に
は(ステップSP9において「NO」)、変圧器3の作動
を停止させ(ステップSP10)、当該処理を終了す
る。
【0041】本発明では、変圧器制御部4aが所定のタ
イミングで上述した処理を繰り返し実行することによ
り、補機用電源2の充電状態を良好に保ちながら、変圧
器3を効率よく作動させることができる。以下、図4を
参照し、各センサからの電流値、タイマ8や作動要求検
出部7からの信号に基づく変圧器制御部4aによる変圧
器3の制御について具体的に説明する。
イミングで上述した処理を繰り返し実行することによ
り、補機用電源2の充電状態を良好に保ちながら、変圧
器3を効率よく作動させることができる。以下、図4を
参照し、各センサからの電流値、タイマ8や作動要求検
出部7からの信号に基づく変圧器制御部4aによる変圧
器3の制御について具体的に説明する。
【0042】図4(a)は、作動要求検出部7から通知
されるエアコンや熱線デフロスター等の比較的負荷の大
きい補機の作動要求に係る信号Qを示している。図4
(b)は、電流センサ70から通知される補機供給電流
I3を示している。図4(c)は、電流センサ50から
通知される入力電流I1を示している。図4(d)は、
変圧器制御部4aが出力する制御信号Sを示している。
なお、制御信号Sが「1」の場合には、変圧器3を作動
させるべく、スイッチ101〜104を所定のオンオフ
を制御する信号が出力されていることを示しており、制
御信号Sが「0」の場合は、変圧器3を停止させるべく
スイッチ101〜104を全てオフとする信号が出力さ
れていることを示している。
されるエアコンや熱線デフロスター等の比較的負荷の大
きい補機の作動要求に係る信号Qを示している。図4
(b)は、電流センサ70から通知される補機供給電流
I3を示している。図4(c)は、電流センサ50から
通知される入力電流I1を示している。図4(d)は、
変圧器制御部4aが出力する制御信号Sを示している。
なお、制御信号Sが「1」の場合には、変圧器3を作動
させるべく、スイッチ101〜104を所定のオンオフ
を制御する信号が出力されていることを示しており、制
御信号Sが「0」の場合は、変圧器3を停止させるべく
スイッチ101〜104を全てオフとする信号が出力さ
れていることを示している。
【0043】まず、時刻t1では、作動要求Qは「0」
であり、補機供給電流I3は作動閾値Y未満であり、入
力電流I1は予め設定されている停止閾値Xである。こ
れにより、変圧器制御部4aは、図3の動作フローにお
いて、ステップSP1及びステップSP2において「N
O」と判断し、更に、ステップSP6では、前回作動停
止ではないので「NO」と判断する。続いて、現在タイマ
T1はリセット状態であるので、ステップSP7におい
て「NO」と判断し、ステップSP8で、入力電流I1の
増加制御を停止する。そして、ステップSP9におい
て、入力電流I1の値が予め設定されている停止閾値X
以下であるので「NO」と判断し、ステップSP10にお
いて変圧器3の作動を停止させるべく、制御信号を
「0」にする。
であり、補機供給電流I3は作動閾値Y未満であり、入
力電流I1は予め設定されている停止閾値Xである。こ
れにより、変圧器制御部4aは、図3の動作フローにお
いて、ステップSP1及びステップSP2において「N
O」と判断し、更に、ステップSP6では、前回作動停
止ではないので「NO」と判断する。続いて、現在タイマ
T1はリセット状態であるので、ステップSP7におい
て「NO」と判断し、ステップSP8で、入力電流I1の
増加制御を停止する。そして、ステップSP9におい
て、入力電流I1の値が予め設定されている停止閾値X
以下であるので「NO」と判断し、ステップSP10にお
いて変圧器3の作動を停止させるべく、制御信号を
「0」にする。
【0044】続いて、図4の時刻t1〜t2の期間で
は、変圧器制御部4aは、図3のステップSP1,SP
2において「NO」、ステップSP6において「YES」と
判断し、ステップSP12においてタイマT1をカウン
トアップさせる。続いて、タイマT1の計時時間は停止
所定期間Ta未満であるためステップSP13で「NO」
と判断し、ステップSP10へ進み、変圧器3の作動停
止状態を維持する。
は、変圧器制御部4aは、図3のステップSP1,SP
2において「NO」、ステップSP6において「YES」と
判断し、ステップSP12においてタイマT1をカウン
トアップさせる。続いて、タイマT1の計時時間は停止
所定期間Ta未満であるためステップSP13で「NO」
と判断し、ステップSP10へ進み、変圧器3の作動停
止状態を維持する。
【0045】続いて、図4の時刻t2において、タイマ
T1の計時時間が停止所定期間Taに達すると、変圧器
制御部4aは、図3のステップSP13において「YE
S」と判断し、タイマT2をリセットした後(ステップ
SP14)、変圧器3の入力電流I1を増加させるよう
に変圧器3の作動を制御する(ステップSP15,SP
16)。即ち、変圧器制御部4aは、変圧器3を作動さ
せるべく制御信号Sを「1」にするとともに、入力電流
I1を増加させるために、スイッチ101〜104の導
通時間が通常に比べて長くなるように制御する。この結
果、主電源1から補機用電源2への給電が開始される。
T1の計時時間が停止所定期間Taに達すると、変圧器
制御部4aは、図3のステップSP13において「YE
S」と判断し、タイマT2をリセットした後(ステップ
SP14)、変圧器3の入力電流I1を増加させるよう
に変圧器3の作動を制御する(ステップSP15,SP
16)。即ち、変圧器制御部4aは、変圧器3を作動さ
せるべく制御信号Sを「1」にするとともに、入力電流
I1を増加させるために、スイッチ101〜104の導
通時間が通常に比べて長くなるように制御する。この結
果、主電源1から補機用電源2への給電が開始される。
【0046】続いて、図4の時刻t2〜t3の期間で
は、変圧器制御部4aは、図3のステップSP1、SP
2、SP6において「NO」、ステップSP7において
「YES」と判断し、ステップSP17においてタイマT
2による計時を開始又は継続させる。その後、時刻t2
〜t3の期間では、タイマT2の計時時間は作動維持期
間Tbに達していないので、ステップSP18において
「YES」となり、入力電流I1が増加するように変圧器
3を制御する(ステップSP4、SP5)。
は、変圧器制御部4aは、図3のステップSP1、SP
2、SP6において「NO」、ステップSP7において
「YES」と判断し、ステップSP17においてタイマT
2による計時を開始又は継続させる。その後、時刻t2
〜t3の期間では、タイマT2の計時時間は作動維持期
間Tbに達していないので、ステップSP18において
「YES」となり、入力電流I1が増加するように変圧器
3を制御する(ステップSP4、SP5)。
【0047】続いて、図4の時刻t3では、変圧器制御
部4aは、タイマT2の計時時間が作動維持期間Tbに
達することにより、ステップSP18において「NO」と
判断する。これにより、タイマT1をリセットし(ステ
ップSP19)、その後、変圧器3の作動を停止させる
べく制御信号Sを「0」にする(ステップSP10)。
部4aは、タイマT2の計時時間が作動維持期間Tbに
達することにより、ステップSP18において「NO」と
判断する。これにより、タイマT1をリセットし(ステ
ップSP19)、その後、変圧器3の作動を停止させる
べく制御信号Sを「0」にする(ステップSP10)。
【0048】続いて、図4の時刻3〜時刻t4の期間で
は、変圧器制御部4aは、上述した時刻t1〜t2の期
間と同様の作動を行う。続く時刻t4において、補機供
給電流I3が予め設定されている作動閾値Y以上となる
と、変圧器制御部4aは、図3のステップSP2におい
て「YES」と判断し、タイマT1をリセットした後(ス
テップSP3)、入力電流I1が増加するように変圧器
3の作動を制御する(ステップSP4、SP5)。即
ち、制御信号Sを「1」にするとともに、入力電流I1
が通常よりも増加するようにスイッチ101〜104の
導通時間を通常の制御に比べて長くする。
は、変圧器制御部4aは、上述した時刻t1〜t2の期
間と同様の作動を行う。続く時刻t4において、補機供
給電流I3が予め設定されている作動閾値Y以上となる
と、変圧器制御部4aは、図3のステップSP2におい
て「YES」と判断し、タイマT1をリセットした後(ス
テップSP3)、入力電流I1が増加するように変圧器
3の作動を制御する(ステップSP4、SP5)。即
ち、制御信号Sを「1」にするとともに、入力電流I1
が通常よりも増加するようにスイッチ101〜104の
導通時間を通常の制御に比べて長くする。
【0049】続いて、図4の時刻t5において、補機供
給電流I3が作動閾値Y以下となると、図3のステップ
SP2において「NO」と判断し、続く、ステップSP
6、SP7においても「NO」と判断し、ステップSP8
において入力電流増加制御を停止する。即ち、スイッチ
101〜104の導通時間を長くする制御を停止する。
これにより、その後、入力電流I1が徐々に低下するこ
とにより、時刻t6において入力電流I1が停止閾値X
以下となると、変圧器制御部4aは、図3におけるステ
ップSP9において「NO」と判断し、制御信号Sを
「0」にし、変圧器3の作動を停止させる。
給電流I3が作動閾値Y以下となると、図3のステップ
SP2において「NO」と判断し、続く、ステップSP
6、SP7においても「NO」と判断し、ステップSP8
において入力電流増加制御を停止する。即ち、スイッチ
101〜104の導通時間を長くする制御を停止する。
これにより、その後、入力電流I1が徐々に低下するこ
とにより、時刻t6において入力電流I1が停止閾値X
以下となると、変圧器制御部4aは、図3におけるステ
ップSP9において「NO」と判断し、制御信号Sを
「0」にし、変圧器3の作動を停止させる。
【0050】続いて、図4の時刻t7において、作動要
求検出部7により補機の作動要求が検出されたことか
ら、作動要求検出部7から出力される信号Qが「1」と
なると、変圧器制御部4aは、図3のステップSP1に
おいて「YES」と判断し、タイマT1をリセットし(ス
テップSP3)、その後、入力電流I1を増加させるよ
うに変圧器3を作動させる。即ち、変圧器制御部4a
は、変圧器3を作動させるべく制御信号Sを「1」と
し、且つ、入力電流I1を増加させるように、スイッチ
101〜104の導通時間を長くする。
求検出部7により補機の作動要求が検出されたことか
ら、作動要求検出部7から出力される信号Qが「1」と
なると、変圧器制御部4aは、図3のステップSP1に
おいて「YES」と判断し、タイマT1をリセットし(ス
テップSP3)、その後、入力電流I1を増加させるよ
うに変圧器3を作動させる。即ち、変圧器制御部4a
は、変圧器3を作動させるべく制御信号Sを「1」と
し、且つ、入力電流I1を増加させるように、スイッチ
101〜104の導通時間を長くする。
【0051】続いて、図4の時刻t8において、作動要
求検出部7から出力される信号Qが「0」になると、図
3のステップSP1で「NO」と判断し、続く、ステップ
SP2、SP6、SP7においても「NO」と判断する。
そして、ステップSP8において入力電流増加制御を停
止し、ステップSP9では、入力電流I1が停止閾値X
以下であることから「NO」と判断し、変圧器3の作動を
停止させる。即ち、制御信号Sを「0」にする。
求検出部7から出力される信号Qが「0」になると、図
3のステップSP1で「NO」と判断し、続く、ステップ
SP2、SP6、SP7においても「NO」と判断する。
そして、ステップSP8において入力電流増加制御を停
止し、ステップSP9では、入力電流I1が停止閾値X
以下であることから「NO」と判断し、変圧器3の作動を
停止させる。即ち、制御信号Sを「0」にする。
【0052】上述したように、変圧器制御部4aは、基
本的に、入力電流I1が停止閾値X以下となった場合に
は、変圧器3を停止させるように制御するが、入力電流
I1が停止閾値X以下において常に停止状態であると、
急激な不可変動等に応答できなくなる虞があることか
ら、変圧器3の作動再開の条件として、(1)補機供給
電流I3が作動閾値Y以上となった場合、(2)補機の
作動要求が出された場合を設定している。更に、上記
(1)と(2)に該当しない場合には、作動停止期間が
長期にわたることとなり、補機用電源2の充電状態が不
安定になる。従って、このような状況を回避するため、
上記条件に該当しない場合には、所定のインターバル
(所定期間Taと作動維持期間Tb)で定期的に変圧器
3を作動させるように設定している。
本的に、入力電流I1が停止閾値X以下となった場合に
は、変圧器3を停止させるように制御するが、入力電流
I1が停止閾値X以下において常に停止状態であると、
急激な不可変動等に応答できなくなる虞があることか
ら、変圧器3の作動再開の条件として、(1)補機供給
電流I3が作動閾値Y以上となった場合、(2)補機の
作動要求が出された場合を設定している。更に、上記
(1)と(2)に該当しない場合には、作動停止期間が
長期にわたることとなり、補機用電源2の充電状態が不
安定になる。従って、このような状況を回避するため、
上記条件に該当しない場合には、所定のインターバル
(所定期間Taと作動維持期間Tb)で定期的に変圧器
3を作動させるように設定している。
【0053】上述したように、変圧器制御部4aが変圧
器3を制御することにより、主電源1の電気エネルギー
及びそれを作り出すのに寄与した他の手段のエネルギー
を有効に利用することができるとともに、補機用電源2
の消費状態を検出或いは補機作動前に知ることにより過
剰な電流持ち出しによる補機用電源の失陥から車両を保
護することが可能となる。
器3を制御することにより、主電源1の電気エネルギー
及びそれを作り出すのに寄与した他の手段のエネルギー
を有効に利用することができるとともに、補機用電源2
の消費状態を検出或いは補機作動前に知ることにより過
剰な電流持ち出しによる補機用電源の失陥から車両を保
護することが可能となる。
【0054】次に、本発明の第2の実施形態における車
両用電源装置について説明する。本実施形態において
は、変圧器を複数設け、更に効率よく変圧器を使用す
る。変圧器を複数設けた場合、変圧器制御部4bは、そ
の内の1つを主に作動する変圧器として上述した第1の
実施形態と同様の作動をさせ、その他の変圧器を、主に
作動する変圧器を補助するように作動させる。
両用電源装置について説明する。本実施形態において
は、変圧器を複数設け、更に効率よく変圧器を使用す
る。変圧器を複数設けた場合、変圧器制御部4bは、そ
の内の1つを主に作動する変圧器として上述した第1の
実施形態と同様の作動をさせ、その他の変圧器を、主に
作動する変圧器を補助するように作動させる。
【0055】具体的には、変圧器制御部4bは、主に作
動させる変圧器については、図3に示したフローチャー
トに基づいて制御することにより、上述した第1の実施
形態における変圧器3と同様の作動をさせる。一方、補
助する変圧器については、補機負荷5への電力供給が大
きい期間のみ、即ち、補機供給電流I3の値が各変圧器
に対応してそれぞれ設定されている作動閾値以上である
期間でのみ作動させ、また、各変圧器に入力される入力
電流が各変圧器に対応して予め設定されている停止閾値
以下となった場合に作動を停止するように各変圧器を制
御する。また、変圧器制御部4bは、補機供給電流I3
が作動閾値以上である期間において、入力電流が停止閾
値以下となったことにより、作動を停止した変圧器に関
しては、定期的に作動させることにより、主に作動して
いる変圧器の補助を充実させ、より安定した補機用電源
2への電力供給を行う。
動させる変圧器については、図3に示したフローチャー
トに基づいて制御することにより、上述した第1の実施
形態における変圧器3と同様の作動をさせる。一方、補
助する変圧器については、補機負荷5への電力供給が大
きい期間のみ、即ち、補機供給電流I3の値が各変圧器
に対応してそれぞれ設定されている作動閾値以上である
期間でのみ作動させ、また、各変圧器に入力される入力
電流が各変圧器に対応して予め設定されている停止閾値
以下となった場合に作動を停止するように各変圧器を制
御する。また、変圧器制御部4bは、補機供給電流I3
が作動閾値以上である期間において、入力電流が停止閾
値以下となったことにより、作動を停止した変圧器に関
しては、定期的に作動させることにより、主に作動して
いる変圧器の補助を充実させ、より安定した補機用電源
2への電力供給を行う。
【0056】以下、上記複数の変圧器を設けた場合の一
例として、変圧器を2つ設けた場合について、図5及び
図6を参照して、その構成及び動作について説明する。
例として、変圧器を2つ設けた場合について、図5及び
図6を参照して、その構成及び動作について説明する。
【0057】図5に示すように、第2の実施形態に係る
車両用電源装置は2つの変圧器3a,3bを備え、ま
た、各変圧器3a,3bへ入力される電流等を検出する
種々のセンサ(電流センサ50a,50b、電圧センサ
80a,80b)、又、変圧器から出力される電圧を検
出する電圧センサ90a,90bをそれぞれ備えてい
る。また、各変圧器の作動停止期間や作動期間を計時す
るためのタイマ8a、8bをそれぞれ備える。なお、タ
イマ8a、8bは、上述した第1の実施形態と同様にタ
イマT1、タイマT2をそれぞれ備えている。また、上
記変圧器3a,3bの構成は、図2に示した構成と同様
である。
車両用電源装置は2つの変圧器3a,3bを備え、ま
た、各変圧器3a,3bへ入力される電流等を検出する
種々のセンサ(電流センサ50a,50b、電圧センサ
80a,80b)、又、変圧器から出力される電圧を検
出する電圧センサ90a,90bをそれぞれ備えてい
る。また、各変圧器の作動停止期間や作動期間を計時す
るためのタイマ8a、8bをそれぞれ備える。なお、タ
イマ8a、8bは、上述した第1の実施形態と同様にタ
イマT1、タイマT2をそれぞれ備えている。また、上
記変圧器3a,3bの構成は、図2に示した構成と同様
である。
【0058】上記構成において、変圧器3aは、主とし
て作動する変圧器であり、変圧器3bは、変圧器3aを
補助するように作動する。次に、図6を参照し、各セン
サからの電流値、タイマ8a、8bや作動要求検出部7
からの信号に基づく変圧器制御部4bによる変圧器3a
及び3bの制御について具体的に説明する。
て作動する変圧器であり、変圧器3bは、変圧器3aを
補助するように作動する。次に、図6を参照し、各セン
サからの電流値、タイマ8a、8bや作動要求検出部7
からの信号に基づく変圧器制御部4bによる変圧器3a
及び3bの制御について具体的に説明する。
【0059】図6(a)は、作動要求検出部7から通知
される補機の作動要求に係る信号Qを示している。図6
(b)は、電流センサ70から通知される補機供給電流
I3を示している。なお、図6(b)において、Yaは
変圧器3aに対応して設定されている作動閾値、Ybは
変圧器3bに対応して設定されている作動閾値である。
ここで、原則として、主に作動する変圧器の作動閾値
は、最も低い値に設定される。図6(c)は、電流セン
サ50bから通知される変圧器3bに入力される入力電
流I1bを示している。図6(d)は、電流センサ50
aから通知される変圧器3aに入力される入力電流I1
aを示している。図6(e)は、変圧器制御部4bが変
圧器3bに対して出力する制御信号Sbを示している。
図6(f)は、変圧器制御部4bが変圧器3aに対して
出力する制御信号Saを示している。
される補機の作動要求に係る信号Qを示している。図6
(b)は、電流センサ70から通知される補機供給電流
I3を示している。なお、図6(b)において、Yaは
変圧器3aに対応して設定されている作動閾値、Ybは
変圧器3bに対応して設定されている作動閾値である。
ここで、原則として、主に作動する変圧器の作動閾値
は、最も低い値に設定される。図6(c)は、電流セン
サ50bから通知される変圧器3bに入力される入力電
流I1bを示している。図6(d)は、電流センサ50
aから通知される変圧器3aに入力される入力電流I1
aを示している。図6(e)は、変圧器制御部4bが変
圧器3bに対して出力する制御信号Sbを示している。
図6(f)は、変圧器制御部4bが変圧器3aに対して
出力する制御信号Saを示している。
【0060】まず、時刻t1において、変圧器3bへの
入力電流I1bが停止閾値Xb以下になることにより、
変圧器制御部4bは、制御信号Sbを「0」にし、変圧
器3bの作動を停止させる。続いて、時刻t2におい
て、変圧器3aへの入力電流I1aが停止閾値Xa以下
となることにより、変圧器制御部4bは、制御信号Sa
を「0」にし、変圧器3aの作動を停止させる。続い
て、時刻t3において、タイマ8aのタイマT1の計時
時間が所定期間Taに達すると、変圧器制御部4bは、
変圧器3aへの制御信号Saを「1」にし、作動を再開
させる。また、時刻t4において、タイマ8aのタイマ
T2の計時時間が作動維持期間Tbに達すると、変圧器
制御部4bは、変圧器3aへの制御信号Saを再び
「0」にし、作動を停止させる。
入力電流I1bが停止閾値Xb以下になることにより、
変圧器制御部4bは、制御信号Sbを「0」にし、変圧
器3bの作動を停止させる。続いて、時刻t2におい
て、変圧器3aへの入力電流I1aが停止閾値Xa以下
となることにより、変圧器制御部4bは、制御信号Sa
を「0」にし、変圧器3aの作動を停止させる。続い
て、時刻t3において、タイマ8aのタイマT1の計時
時間が所定期間Taに達すると、変圧器制御部4bは、
変圧器3aへの制御信号Saを「1」にし、作動を再開
させる。また、時刻t4において、タイマ8aのタイマ
T2の計時時間が作動維持期間Tbに達すると、変圧器
制御部4bは、変圧器3aへの制御信号Saを再び
「0」にし、作動を停止させる。
【0061】続いて、時刻t5において、補機供給電流
I3が変圧器3aに対応する作動閾値Ya以上となるこ
とにより、変圧器制御部4bは、制御信号Saを「1」
にし、変圧器3の作動を開始させる。続いて、時刻t6
において、補機供給電流I3が変圧器3bに対応する作
動閾値Yb以上となることにより、変圧器制御部4bは
制御信号Sbを「1」にし、変圧器3bを作動させる。
I3が変圧器3aに対応する作動閾値Ya以上となるこ
とにより、変圧器制御部4bは、制御信号Saを「1」
にし、変圧器3の作動を開始させる。続いて、時刻t6
において、補機供給電流I3が変圧器3bに対応する作
動閾値Yb以上となることにより、変圧器制御部4bは
制御信号Sbを「1」にし、変圧器3bを作動させる。
【0062】続いて、時刻t7では変圧器3bへの入力
電流I1bが停止閾値Xb以下となることにより、変圧
器制御部4bは変圧器3bへの制御信号Sbを「0」と
し、変圧器3bの作動を停止させる。ここで、変圧器制
御部4bは、補機供給電流I3が、変圧器3bに対応し
て設定されている作動閾値Yb以上か否かを判断し、補
機供給電流I3が作動閾値Ya以上であれば、タイマ8
bのタイマT1を作動させる。続いて、時刻t8におい
て、タイマ8bのタイマT1の計時時間が所定期間Tc
に達すると、変圧器制御部4bは、制御信号Sbを
「1」にし、変圧器3bの作動を再開させる。このと
き、変圧器制御部4bは、タイマ8bのタイマT2を作
動させる。
電流I1bが停止閾値Xb以下となることにより、変圧
器制御部4bは変圧器3bへの制御信号Sbを「0」と
し、変圧器3bの作動を停止させる。ここで、変圧器制
御部4bは、補機供給電流I3が、変圧器3bに対応し
て設定されている作動閾値Yb以上か否かを判断し、補
機供給電流I3が作動閾値Ya以上であれば、タイマ8
bのタイマT1を作動させる。続いて、時刻t8におい
て、タイマ8bのタイマT1の計時時間が所定期間Tc
に達すると、変圧器制御部4bは、制御信号Sbを
「1」にし、変圧器3bの作動を再開させる。このと
き、変圧器制御部4bは、タイマ8bのタイマT2を作
動させる。
【0063】続いて、時刻t9において、タイマ8bの
タイマT2の計時時間が作動維持期間Tdに達すると、
変圧器制御部4bは、制御信号Sbを「0」にし、変圧
器3bの作動を停止させる。また、このとき、変圧器制
御部4bは、補機供給電流I3が作動閾値Yb以上であ
るか判断し、補機供給電流I3が作動閾値Yb以上であ
れば、タイマ8bのタイマT1を作動させる。
タイマT2の計時時間が作動維持期間Tdに達すると、
変圧器制御部4bは、制御信号Sbを「0」にし、変圧
器3bの作動を停止させる。また、このとき、変圧器制
御部4bは、補機供給電流I3が作動閾値Yb以上であ
るか判断し、補機供給電流I3が作動閾値Yb以上であ
れば、タイマ8bのタイマT1を作動させる。
【0064】続いて、時刻t10において、補機の作動
要求が出されることにより信号Qが「1」となると、変
圧器制御部4bは、制御信号Sbを「1」とし、変圧器
3bを作動させる。なお、このとき、タイマ8bのタイ
マT1或いはT2が作動中であれば、これらの作動を停
止させる。なお、補機の作動要求が出されたときには、
変圧器3a、3bの入力電流が各変圧器に対応する停止
閾値よりも大きくなるように、各変圧器のスイッチング
制御を行う。
要求が出されることにより信号Qが「1」となると、変
圧器制御部4bは、制御信号Sbを「1」とし、変圧器
3bを作動させる。なお、このとき、タイマ8bのタイ
マT1或いはT2が作動中であれば、これらの作動を停
止させる。なお、補機の作動要求が出されたときには、
変圧器3a、3bの入力電流が各変圧器に対応する停止
閾値よりも大きくなるように、各変圧器のスイッチング
制御を行う。
【0065】続いて、時刻t11において、入力電流I
1bが停止閾値Xb以下となると、変圧器制御部4b
は、制御信号Sbを「0」とし、変圧器3bの作動を停
止させる。続いて、変圧器制御部4bは、補機供給電流
I3が作動閾値Yb以上であるかを判断する。この場
合、補機供給電流I3が作動閾値Yb以下であるので、
変圧器制御部4bはタイマ8bのタイマT1を作動させ
ない。これにより、変圧器3bに関しては、(1)補機
供給電流I3が作動閾値Yb以上となるか、若しくは、
(2)補機の作動要求が出されるまでは、停止状態とな
る。即ち、上記2つの条件のいずれかに該当するまで
は、変圧器3bを作動させない。
1bが停止閾値Xb以下となると、変圧器制御部4b
は、制御信号Sbを「0」とし、変圧器3bの作動を停
止させる。続いて、変圧器制御部4bは、補機供給電流
I3が作動閾値Yb以上であるかを判断する。この場
合、補機供給電流I3が作動閾値Yb以下であるので、
変圧器制御部4bはタイマ8bのタイマT1を作動させ
ない。これにより、変圧器3bに関しては、(1)補機
供給電流I3が作動閾値Yb以上となるか、若しくは、
(2)補機の作動要求が出されるまでは、停止状態とな
る。即ち、上記2つの条件のいずれかに該当するまで
は、変圧器3bを作動させない。
【0066】更に、時刻t12において、補機の作動要
求が検出されなくなると、即ち信号Qが「0」となる
と、変圧器制御部4bは、変圧器3aの作動を停止させ
る。また、このとき、変圧器制御部4bは、タイマ8a
のタイマT1を作動させる。
求が検出されなくなると、即ち信号Qが「0」となる
と、変圧器制御部4bは、変圧器3aの作動を停止させ
る。また、このとき、変圧器制御部4bは、タイマ8a
のタイマT1を作動させる。
【0067】上述したように、複数の変圧器が設けられ
ている場合には、各変圧器に対応してそれぞれ設定され
ている作動閾値が最も低く設定されている変圧器を主に
作動させる変圧器として制御し、その他の変圧器は主に
作動させる変圧器を補助するような作動をさせることに
より、より安定した補機用電源2への電力供給を実現す
ることができる。
ている場合には、各変圧器に対応してそれぞれ設定され
ている作動閾値が最も低く設定されている変圧器を主に
作動させる変圧器として制御し、その他の変圧器は主に
作動させる変圧器を補助するような作動をさせることに
より、より安定した補機用電源2への電力供給を実現す
ることができる。
【0068】また、主に作動する変圧器の補助として作
動する変圧器(上述の例においては、変圧器3b)にお
いては、前提として、(1)補機供給電流I3が各変圧
器に対応して設定されている作動閾値以上となるか、若
しくは、(2)補機の作動要求が出された場合のみ、作
動する。また、上記条件に該当する場合でも、各変圧器
に入力される電流の値が、各変圧器に対応して設定され
ている停止閾値以下となった場合には、作動が停止され
る。なお、この場合には、一定の間隔で、作動/停止が
繰り返されることとなる。このように、補機類の消費電
力量に応じて補助の変圧器の作動を制御することによ
り、より安定した補機用電源への給電を行うことができ
る。
動する変圧器(上述の例においては、変圧器3b)にお
いては、前提として、(1)補機供給電流I3が各変圧
器に対応して設定されている作動閾値以上となるか、若
しくは、(2)補機の作動要求が出された場合のみ、作
動する。また、上記条件に該当する場合でも、各変圧器
に入力される電流の値が、各変圧器に対応して設定され
ている停止閾値以下となった場合には、作動が停止され
る。なお、この場合には、一定の間隔で、作動/停止が
繰り返されることとなる。このように、補機類の消費電
力量に応じて補助の変圧器の作動を制御することによ
り、より安定した補機用電源への給電を行うことができ
る。
【0069】なお、第1及び第2の実施形態における変
圧器制御部4a、4bは、それぞれ専用のハードウェア
により実現されるものであってもよく、また、メモリお
よびCPU(中央演算装置)により構成され、上記の各
部の機能を実現するためのプログラムをメモリに記録し
て、このメモリに記録されたプログラムをCPUがロー
ドして実行することによりその機能を実現させるもので
あってもよい。
圧器制御部4a、4bは、それぞれ専用のハードウェア
により実現されるものであってもよく、また、メモリお
よびCPU(中央演算装置)により構成され、上記の各
部の機能を実現するためのプログラムをメモリに記録し
て、このメモリに記録されたプログラムをCPUがロー
ドして実行することによりその機能を実現させるもので
あってもよい。
【0070】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計等も含まれる。
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計等も含まれる。
【0071】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
車両用電源装置によれば、変圧器制御手段が、変圧器へ
の入力電流が予め設定されている停止閾値以下となる場
合には、変圧器の作動を停止させる。このように、変圧
器の効率が悪い領域では変圧器の作動を停止させるの
で、変圧器のスイッチングロス等による電力損失を極め
て低減させることが可能となる。また、入力電流が停止
閾値以下となる領域は、第2の蓄電池の充電状態がほぼ
満充電状態であることを意味するため、このような満充
電に近い領域において変圧器を停止させ、第2の蓄電池
への電力供給を停止することにより、第2の蓄電池の過
充電を防ぐことができ、蓄電池の保護を図ることができ
る。
車両用電源装置によれば、変圧器制御手段が、変圧器へ
の入力電流が予め設定されている停止閾値以下となる場
合には、変圧器の作動を停止させる。このように、変圧
器の効率が悪い領域では変圧器の作動を停止させるの
で、変圧器のスイッチングロス等による電力損失を極め
て低減させることが可能となる。また、入力電流が停止
閾値以下となる領域は、第2の蓄電池の充電状態がほぼ
満充電状態であることを意味するため、このような満充
電に近い領域において変圧器を停止させ、第2の蓄電池
への電力供給を停止することにより、第2の蓄電池の過
充電を防ぐことができ、蓄電池の保護を図ることができ
る。
【0072】また、請求項2に記載の車両用電源装置に
よれば、第2の蓄電池から出力される補機供給電流を検
出する補機供給電流検出手段を備え、補機供給電流が予
め設定された作動閾値以上になった場合には、入力電流
に拘わらず、変圧器制御手段が変圧器を作動させるの
で、補機類の負荷増加時には確実に補機用電源から電力
供給を行うことが可能となる。
よれば、第2の蓄電池から出力される補機供給電流を検
出する補機供給電流検出手段を備え、補機供給電流が予
め設定された作動閾値以上になった場合には、入力電流
に拘わらず、変圧器制御手段が変圧器を作動させるの
で、補機類の負荷増加時には確実に補機用電源から電力
供給を行うことが可能となる。
【0073】また、請求項3に記載の車両用電源装置に
よれば、補機供給電流が予め設定された作動閾値以上に
なった場合には、入力電流が停止閾値よりも大きくなる
ように、変圧器制御手段が変圧器の作動を制御する。こ
のように、補機の電力要求が増加することにより、第2
の蓄電池から出力される電流の値が増加し、第2の設定
値以上となった場合には、変圧器制御手段が変圧器から
第2の蓄電池へ供給する電流を増加させるように変圧器
の作動を制御するので、補機類の負荷増加時には確実に
電力供給を行うことが可能となる。
よれば、補機供給電流が予め設定された作動閾値以上に
なった場合には、入力電流が停止閾値よりも大きくなる
ように、変圧器制御手段が変圧器の作動を制御する。こ
のように、補機の電力要求が増加することにより、第2
の蓄電池から出力される電流の値が増加し、第2の設定
値以上となった場合には、変圧器制御手段が変圧器から
第2の蓄電池へ供給する電流を増加させるように変圧器
の作動を制御するので、補機類の負荷増加時には確実に
電力供給を行うことが可能となる。
【0074】また、請求項4に記載の車両用電源装置に
よれば、変圧器が作動を停止している作動停止期間を計
時する計時手段を備え、作動停止期間が所定期間に達し
た場合に、入力電流に拘わらず、変圧器制御手段が予め
設定されている作動維持期間だけ変圧器を作動させる。
即ち、変圧器制御手段が、作動停止状態にある変圧器を
定期的に作動させることにより、自由放電による第2の
蓄電池の残容量の減少を防ぐことができる。これによ
り、第2の蓄電池の充電状態をほぼ一定に保つことがで
きるとともに、補機の急峻な電力供給に対しても安定し
た電力供給を行うことが可能となる。
よれば、変圧器が作動を停止している作動停止期間を計
時する計時手段を備え、作動停止期間が所定期間に達し
た場合に、入力電流に拘わらず、変圧器制御手段が予め
設定されている作動維持期間だけ変圧器を作動させる。
即ち、変圧器制御手段が、作動停止状態にある変圧器を
定期的に作動させることにより、自由放電による第2の
蓄電池の残容量の減少を防ぐことができる。これによ
り、第2の蓄電池の充電状態をほぼ一定に保つことがで
きるとともに、補機の急峻な電力供給に対しても安定し
た電力供給を行うことが可能となる。
【0075】また、請求項5に記載の車両用電源装置に
よれば、補機の作動要求を検出する補機作動検出手段を
備え、作動要求が検出された場合に、入力電流が停止閾
値よりも大きくなるように、変圧器制御手段が変圧器の
作動を制御する。このように補機の作動要求が検出され
た場合には、補機へ供給する電流が増加すると推定し
て、変圧器から第2の蓄電池へ供給される電流を増加さ
せるので、補機への電力供給が増加したとしても、第2
の蓄電池の電圧低下を防止することが可能となる。
よれば、補機の作動要求を検出する補機作動検出手段を
備え、作動要求が検出された場合に、入力電流が停止閾
値よりも大きくなるように、変圧器制御手段が変圧器の
作動を制御する。このように補機の作動要求が検出され
た場合には、補機へ供給する電流が増加すると推定し
て、変圧器から第2の蓄電池へ供給される電流を増加さ
せるので、補機への電力供給が増加したとしても、第2
の蓄電池の電圧低下を防止することが可能となる。
【0076】また、請求項6に記載の車両用電源装置に
よれば、複数の変圧器を設け、これらの変圧器が作動を
停止する停止閾値をそれぞれ変圧器毎に設定し、入力電
流がこの停止閾値よりも小さくなった場合には、変圧器
の作動を停止することにより、効率のよい領域でのみ変
圧器を使用することが可能となる。また、大型の変圧器
を1つ使用して第2の蓄電池へ電力供給を行う場合に比
べ、比較的小型の変圧器を複数用い、それぞれの変圧器
を高効率な領域でのみ作動させることにより、全体とし
て1つの大型の変圧器と同様の能力を発揮できるととも
に、効率の良い電力供給を行うことが可能となる。ま
た、大型の変圧器よりも小型の変圧器の方が、駆動時に
おけるスイッチング等による電力損失が小さいので、電
力供給の効率を高めることができる。
よれば、複数の変圧器を設け、これらの変圧器が作動を
停止する停止閾値をそれぞれ変圧器毎に設定し、入力電
流がこの停止閾値よりも小さくなった場合には、変圧器
の作動を停止することにより、効率のよい領域でのみ変
圧器を使用することが可能となる。また、大型の変圧器
を1つ使用して第2の蓄電池へ電力供給を行う場合に比
べ、比較的小型の変圧器を複数用い、それぞれの変圧器
を高効率な領域でのみ作動させることにより、全体とし
て1つの大型の変圧器と同様の能力を発揮できるととも
に、効率の良い電力供給を行うことが可能となる。ま
た、大型の変圧器よりも小型の変圧器の方が、駆動時に
おけるスイッチング等による電力損失が小さいので、電
力供給の効率を高めることができる。
【0077】また、請求項7に記載の車両用電源装置に
よれば、第2の蓄電池から出力される補機供給電流を検
出する補機供給電流検出手段を備え、変圧器制御手段
は、補機供給電流が各変圧器に対応してそれぞれ設定さ
れている作動閾値以上になった場合には、入力電流に拘
わらず、当該変圧器を作動させる。このように、複数の
変圧器を設けた場合には、変圧器が作動を開始する作動
閾値をそれぞれ変圧器毎に設定することにより、補機か
らの電力要求に応じた適切な変圧器を用いた第2の蓄電
池への電力供給を行うことが可能となる。また、補機側
が要求する要求電力に応じて、適切な変圧器を適切なタ
イミングで使用することが可能となり、電力損失を極め
て抑えた電力供給を実現することが可能となる。
よれば、第2の蓄電池から出力される補機供給電流を検
出する補機供給電流検出手段を備え、変圧器制御手段
は、補機供給電流が各変圧器に対応してそれぞれ設定さ
れている作動閾値以上になった場合には、入力電流に拘
わらず、当該変圧器を作動させる。このように、複数の
変圧器を設けた場合には、変圧器が作動を開始する作動
閾値をそれぞれ変圧器毎に設定することにより、補機か
らの電力要求に応じた適切な変圧器を用いた第2の蓄電
池への電力供給を行うことが可能となる。また、補機側
が要求する要求電力に応じて、適切な変圧器を適切なタ
イミングで使用することが可能となり、電力損失を極め
て抑えた電力供給を実現することが可能となる。
【0078】また、請求項8に記載の車両用電源装置に
よれば、各変圧器が作動を停止している作動停止期間を
それぞれ計時する計時手段を備え、補機供給電流が作動
閾値以上であり、且つ、作動停止期間が各変圧器に対応
してそれぞれ設定されている所定期間を超過した場合に
は、変圧器制御手段が、その変圧器に対応して設定され
ている作動維持期間だけ、その変圧器を作動させる。こ
のように、補機供給電流が作動閾値以上である期間にお
いては、作動を停止している変圧器を定期的に作動させ
ることにより、1つの変圧器による電力供給を定期的に
補助することが可能となる。これにより、第2の蓄電池
の充電状態をほぼ一定に保つことができるとともに、補
機の急峻な電力供給に対しても安定した電力供給を行う
ことができる。
よれば、各変圧器が作動を停止している作動停止期間を
それぞれ計時する計時手段を備え、補機供給電流が作動
閾値以上であり、且つ、作動停止期間が各変圧器に対応
してそれぞれ設定されている所定期間を超過した場合に
は、変圧器制御手段が、その変圧器に対応して設定され
ている作動維持期間だけ、その変圧器を作動させる。こ
のように、補機供給電流が作動閾値以上である期間にお
いては、作動を停止している変圧器を定期的に作動させ
ることにより、1つの変圧器による電力供給を定期的に
補助することが可能となる。これにより、第2の蓄電池
の充電状態をほぼ一定に保つことができるとともに、補
機の急峻な電力供給に対しても安定した電力供給を行う
ことができる。
【0079】また、請求項9に記載の車両用電源装置に
よれば、第2の蓄電池から補機へ流れる補機供給電流
が、各変圧器に対応して設定されている作動閾値以上と
なる期間において、定期的に作動状態とされる作動維持
期間においては、各変圧器から第2の蓄電池へ供給する
電流を増加させるように変圧器の作動を制御するので、
補機類の負荷増加時には確実に電力供給を行うことが可
能となる。
よれば、第2の蓄電池から補機へ流れる補機供給電流
が、各変圧器に対応して設定されている作動閾値以上と
なる期間において、定期的に作動状態とされる作動維持
期間においては、各変圧器から第2の蓄電池へ供給する
電流を増加させるように変圧器の作動を制御するので、
補機類の負荷増加時には確実に電力供給を行うことが可
能となる。
【0080】また、請求項10に記載の車両用電源装置
によれば、補機の作動要求を検出する補機作動検出手段
を備え、作動要求が検出された場合に、各変圧器への入
力電流が各変圧器に対応する停止閾値よりも大きくなる
ように、変圧器制御手段が各変圧器の作動を制御するの
で、補機への電力供給が増加したとしても、第2の蓄電
池の電圧低下を防止することが可能となる。
によれば、補機の作動要求を検出する補機作動検出手段
を備え、作動要求が検出された場合に、各変圧器への入
力電流が各変圧器に対応する停止閾値よりも大きくなる
ように、変圧器制御手段が各変圧器の作動を制御するの
で、補機への電力供給が増加したとしても、第2の蓄電
池の電圧低下を防止することが可能となる。
【図1】 この発明の第1の実施形態における車両用電
源装置の構成を示すブロック図である。
源装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 同実施形態における変圧器の内部構成を示す
図である。
図である。
【図3】 本発明の変圧器制御部の動作フローを示す図
である。
である。
【図4】 本発明の第1の実施形態における車両用電源
装置の作動を説明するためのタイミングチャートであ
る。
装置の作動を説明するためのタイミングチャートであ
る。
【図5】 この発明の第1の実施形態における車両用電
源装置の構成を示すブロック図である。
源装置の構成を示すブロック図である。
【図6】 本発明の第2の実施形態における車両用電源
装置の作動を説明するためのタイミングチャートであ
る。
装置の作動を説明するためのタイミングチャートであ
る。
【図7】 変圧器の効率特性を示す図である。
1 主電源
2 補機用電源
3、3a、3b 変圧器
4a、4b 変圧器制御部
5 補機負荷
7 作動要求検出部
8、8a、8b タイマ
50、50a、50b、70 電流センサ(電流検出手
段) 80、80a、80b、90、90a、90b 電圧セ
ンサ
段) 80、80a、80b、90、90a、90b 電圧セ
ンサ
フロントページの続き
Fターム(参考) 3D035 AA05
5H115 PA11 PC06 PG04 PI16 PI29
PI30 PO01 PO10 PV02 PV07
PV09 PV23 PV24 QA01 QA10
QN03 QN12 TO12 TO13
5H730 AA14 AS05 AS17 BB27 BB57
BB82 DD03 DD04 DD16 EE04
EE08 FD01 FD11 FD31 FD41
FG05
Claims (10)
- 【請求項1】 モータの駆動電源として用いられる第1
の蓄電池と、補機用電源として用いられる第2の蓄電池
と、第1の蓄電池と第2の蓄電池との間に配置される変
圧器と、第1の蓄電池から変圧器へ供給される入力電流
を検出する入力電流検出手段と、入力電流が予め設定さ
れた停止閾値以下になった場合に、前記変圧器の作動を
停止させる変圧器制御手段とを具備する車両用電源装
置。 - 【請求項2】 前記第2の蓄電池から出力される補機供
給電流を検出する補機供給電流検出手段を備え、前記補
機供給電流が予め設定された作動閾値以上になった場合
に、前記入力電流に拘わらず、前記変圧器制御手段が前
記変圧器を作動させる請求項1に記載の車両用電源装
置。 - 【請求項3】 前記補機供給電流が予め設定された作動
閾値以上になった場合に、前記入力電流が前記停止閾値
よりも大きくなるように、前記変圧器制御手段が前記変
圧器の作動を制御する請求項2に記載の車両用電源装
置。 - 【請求項4】 前記変圧器が作動を停止している作動停
止期間を計時する計時手段を備え、前記作動停止期間が
所定期間に達した場合に、前記入力電流に拘わらず、前
記変圧器制御手段が予め設定されている作動維持期間だ
け前記変圧器を作動させる請求項1〜請求項3のいずれ
かに記載の車両用電源装置。 - 【請求項5】 補機の作動要求を検出する補機作動検出
手段を備え、前記作動要求が検出された場合に、前記入
力電流が前記停止閾値よりも大きくなるように、前記変
圧器制御手段が前記変圧器の作動を制御する請求項1〜
請求項4のいずれかに記載の車両用電源装置。 - 【請求項6】 モータの駆動電源として用いられる第1
の蓄電池と、補機用電源として用いられる第2の蓄電池
と、第1の蓄電池と第2の蓄電池との間に、互いに並列
に接続される複数の変圧器と、第1の蓄電池から各変圧
器へ供給される入力電流をそれぞれ検出する複数の入力
電流検出手段と、前記入力電流が、各変圧器に対応して
それぞれ設定されている停止閾値以下となった場合に、
その変圧器の作動を停止させる変圧器制御手段とを具備
する車両用電源装置。 - 【請求項7】 前記第2の蓄電池から出力される補機供
給電流を検出する補機供給電流検出手段を備え、前記変
圧器制御手段は、前記補機供給電流が各変圧器に対応し
てそれぞれ設定されている作動閾値以上になった場合に
は、前記入力電流に拘わらず、当該変圧器を作動させる
請求項6に記載の車両用電源装置。 - 【請求項8】 各変圧器が作動を停止している作動停止
期間をそれぞれ計時する計時手段を備え、前記補機供給
電流が前記作動閾値以上であり、且つ、作動停止期間が
各変圧器に対応してそれぞれ設定されている所定期間を
超過した場合には、当該変圧器に対応して設定されてい
る作動維持期間だけ、前記変圧器制御手段が当該変圧器
を作動させる請求項7に記載の車両用電源装置。 - 【請求項9】 前記作動維持期間において、作動させる
各変圧器へ入力される入力電流が各変圧器に対応する前
記停止閾値よりも大きくなるように、前記変圧器制御手
段が各変圧器の作動を制御することを特徴とする請求項
7又は請求項8に記載の車両用電源装置。 - 【請求項10】 補機の作動要求を検出する補機作動検
出手段を備え、前記作動要求が検出された場合に、各変
圧器への入力電流が各変圧器に対応する前記停止閾値よ
りも大きくなるように、前記変圧器制御手段が各変圧器
の作動を制御する請求項6〜請求項9のいずれかに記載
の車両用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001396081A JP2003199201A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 車両用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001396081A JP2003199201A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 車両用電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003199201A true JP2003199201A (ja) | 2003-07-11 |
Family
ID=27602281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001396081A Pending JP2003199201A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 車両用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003199201A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102739025A (zh) * | 2011-04-11 | 2012-10-17 | 深圳市英可瑞科技开发有限公司 | 一种开关电源保护控制电路 |
| JP2017143686A (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
| WO2018135442A1 (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 株式会社デンソー | 電力変換システムの制御装置、制御システム |
| JP2018117454A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 株式会社Soken | 電力変換システムの制御装置 |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001396081A patent/JP2003199201A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102739025A (zh) * | 2011-04-11 | 2012-10-17 | 深圳市英可瑞科技开发有限公司 | 一种开关电源保护控制电路 |
| JP2017143686A (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
| WO2018135442A1 (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 株式会社デンソー | 電力変換システムの制御装置、制御システム |
| JP2018117454A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 株式会社Soken | 電力変換システムの制御装置 |
| CN110192336A (zh) * | 2017-01-18 | 2019-08-30 | 株式会社电装 | 电力转换系统的控制装置、控制系统 |
| CN110192336B (zh) * | 2017-01-18 | 2021-07-27 | 株式会社电装 | 电力转换系统的控制装置、控制系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050628 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050823 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060124 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |