JP4468708B2

JP4468708B2 - 電源装置

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Publication number: JP4468708B2
Application number: JP2004008668A
Authority: JP
Inventors: 達也奥田; 隆浩浦壁; 敏之菊永
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2024-01-16
Also published as: JP2005204421A

Description

本発明は、電源装置に係り、特に車輌に搭載される電源装置の改良に関する。

交差点などでの停止時にエンジンを停止させるアイドルストップ式自動車では、市街地走行などにおいて頻繁なエンジン始動を行う。エンジン始動時のようにバッテリに大電流が流れる場合、バッテリの内部インピーダンスによって出力電圧が低下する。特に、低温時やバッテリが劣化して内部インピーダンスが高い状態や、ＳＯＣ（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）が低くバッテリの開放電圧が低下している状態では、出力電圧の低下は顕著となる。バッテリ電圧が低下すると、ヘッドランプのちらつきや車載機器の異常動作を引き起こす可能性がある。

この対策として、次のような電源装置が提案されている。この電源装置は、エンジン始動装置を含んで電圧低下許容率が大きい第一負荷に給電するバッテリと、このバッテリ側から給電されて電圧低下許容率が小さい第二負荷へ送電するＤＣ−ＤＣコンバータと、ＤＣ−ＤＣコンバータを経由することなくバッテリから第二負荷へ送電するスイッチ手段と、バッテリの電圧低下に関する情報を検出する電圧低下検出手段と、バッテリの電圧低下非検出時にスイッチ手段を通じての送電を許可し、バッテリの電圧低下検出時にスイッチ手段を通じての送電を停止するとともにＤＣ−ＤＣコンバータを通じての送電を許可する送電制御手段とを有する。

すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータは、バッテリ電圧が低下していると想定される場合にはＤＣ−ＤＣコンバータを昇圧駆動することによりバッテリから第二負荷へ給電し、バッテリ電圧が十分な大きさの電源電圧を第二負荷に印加できる場合にはスイッチ手段を通じてＤＣ−ＤＣコンバータを介することなく給電する。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータとしては短時間のみ給電すればよく、比較的小型軽量のものを用いることができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２３７５０１号公報（段落番号０００７及び図１）

従来の電源装置は以上のように構成され、第二負荷に供給される電力は、全てＤＣ／ＤＣコンバータから供給する必要があるため、ＤＣ／ＤＣコンバータはそれに見合うだけの出力容量が必要であった。また、第二負荷にはバッテリの開放電圧と同程度の電圧が必要となるため、ＤＣ／ＤＣコンバータを構成する素子やコンデンサ２には、バッテリ電圧プラスアルファの耐圧を有するものを使用する必要があり、装置の小型化には限界があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、第一の電気負荷よりも電圧変動率の許容値が小さい第二の電気負荷に電力を供給するための第一のエネルギー蓄積源と第二のエネルギー蓄積源との直列回路中の第二のエネルギー蓄積源に電力を供給するための電力供給手段を小形化でき、ひいては全体を小形化できる電源装置を得ることを目的とする。また、電力供給手段の耐圧を低くすることができ、さらに小形化が可能な電源装置を得ることを目的とする。

この発明に係る電源装置においては、発電機から供給されるエネルギーを蓄積し第一の電気負荷に給電する第一のエネルギー蓄積源と、第一のエネルギー蓄積源に直列接続された第二のエネルギー蓄積源と、第二のエネルギー蓄積源に電力を供給する電力供給手段と、第一の電気負荷よりも電圧変動率の許容値が小さい第二の電気負荷に電力を供給するためのエネルギー蓄積源を切り換えるものであって第一の開閉手段と第二の開閉手段とを有し第一の開閉手段は第二のエネルギー蓄積源と直列に接続され第二の開閉手段は第一の開閉手段と第二のエネルギー蓄積源との直列回路に並列に接続され第一のエネルギー蓄積源の電圧が所定値以上のときに第一の開閉手段を開路し第二の開閉手段を閉路して第一のエネルギー蓄積源から電力を供給し第一のエネルギー蓄積源の電圧が所定値より小さいときに第一の開閉手段を閉路し第二の開閉手段を開路して第一のエネルギー蓄積源と第二のエネルギー蓄積源との直列回路から電力を供給するように切り換える切り換え手段とを備えたものである。

以上のように、この発明によれば、発電機から供給されるエネルギーを蓄積し第一の電気負荷に給電する第一のエネルギー蓄積源と、第一のエネルギー蓄積源に直列接続された第二のエネルギー蓄積源と、第二のエネルギー蓄積源に電力を供給する電力供給手段と、第一の電気負荷よりも電圧変動率の許容値が小さい第二の電気負荷に電力を供給するためのエネルギー蓄積源を切り換えるものであって第一の開閉手段と第二の開閉手段とを有し第一の開閉手段は第二のエネルギー蓄積源と直列に接続され第二の開閉手段は第一の開閉手段と第二のエネルギー蓄積源との直列回路に並列に接続され第一のエネルギー蓄積源の電圧が所定値以上のときに第一の開閉手段を開路し第二の開閉手段を閉路して第一のエネルギー蓄積源から電力を供給し第一のエネルギー蓄積源の電圧が所定値より小さいときに第一の開閉手段を閉路し第二の開閉手段を開路して第一のエネルギー蓄積源と第二のエネルギー蓄積源との直列回路から電力を供給するように切り換える切り換え手段とを備えたので、第二のエネルギー蓄積源は第一のエネルギー蓄積源よりも低い電圧のものとすることが可能となり、従って電力供給手段も低い電圧のものにでき小型化が可能となる。また、第一のエネルギー蓄積源の電圧が所定値以上のときに第一のエネルギー蓄積源から第二の電気負荷に電力を供給するので、電力供給手段を常時動作させる必要が無くなり動作時間を短くできるので、電力供給手段を小形化でき、ひいては電源装置の小形化が可能となる。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における電源装置の構成を示す構成図である。図２は電源装置の動作を説明するためのフローチャート、図３は電源装置の動作を説明するための説明図である。図１において、第一のエネルギー蓄積源としてのバッテリ１には車載機器として電圧変動許容率の大きな第一の電気負荷３（例えばポンプモータなど）とインバータ６が接続されている。

なお、この実施の形態においては、インバータ６でモータ（兼発電機）５を制御することで、エンジンの始動や車輪の駆動や発電動作を行う。また、バッテリ１には、第二のエネルギー蓄積源としての小容量のコンデンサ２が直列に接続されるとともに、コンデンサ２と並列に切り換え手段としてのダイオード８が接続されている。そして、バッテリ１とコンデンサ２の直列回路には車載機器として電圧変動許容率の小さな第二の電気負荷４（例えば、ヘッドランプなど）が接続されている。電力供給手段としてのＤＣ／ＤＣコンバータ７は、バッテリ１の電力をコンデンサ２に供給することで、コンデンサ２の電圧を任意の電圧に制御する。

次に、動作について説明する。ここではバッテリ１の公称電圧が１２Ｖのシステムとし、第一の電気負荷３の電圧変動許容範囲を８〜１６Ｖ、第二の電気負荷４の電圧変動許容範囲を１１〜１５Ｖとして説明する。なお、特に断っていない場合も、電圧などの数値は例示であり、この例示した数値に限定されるものではない。車両の通常走行時においてモータ（兼発電機）５が発電動作を行っている場合、バッテリ１の電圧は１３〜１４Ｖに保たれており、第一の電気負荷３には１３〜１４Ｖの電圧が供給されている。この時、ＤＣ／ＤＣコンバータ７は動作停止状態、ダイオード８はオン状態にあり、第二の電気負荷４には１３〜１４Ｖの電圧が供給されている。エンジン再始動時のようにバッテリ１の電圧が大きく低下する場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ７はバッテリ１の電圧とコンデンサ２の電圧の和が、第二の電気負荷４の電圧許容範囲内となるように動作する。

エンジン再始動時のバッテリ１の電圧が８Ｖ以下になると、ＤＣ／ＤＣコンバータ７はコンデンサ２の電圧が３〜７Ｖになるように動作することで、第二の電気負荷４は１１〜１５Ｖの電圧を供給することができる。この場合、コンデンサ２には数Ｖ〜１０Ｖ程度の低耐圧のものを使用できるため、コンデンサ２の小型化と低損失化が可能となる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ７を絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータとした場合、出力側の半導体素子も１０Ｖ以下の低耐圧の素子を使用できるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の小型化ができるとともに低損失化も可能となる。

次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の動作について説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７の動作は、バッテリ１とコンデンサ２の加算電圧の常時一定電圧制御でもよいが、図２のフローチャートに示すような制御を行うことで、ＤＣ／ＤＣコンバータ７をさらに小型化できる。以下、図２と図３を用いて、その動作の詳細について説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７の動作開始条件として、バッテリ１の電圧Ｖｂとコンデンサ２の電圧Ｖｃの加算電圧（Ｖｂ＋Ｖｃ）（図３参照）が、第二の電気負荷４の電圧許容下限値（１１Ｖ）よりも大きな値であって所定の第一のしきい値電圧Ｖｔｈ１（例えば１１．５Ｖ）を下回ると（ステップＳ１）、動作を開始させる（ステップＳ２）。ＤＣ／ＤＣコンバータ７の動作中は、バッテリ１とコンデンサ２の加算電圧（Ｖｂ＋Ｖｃ）が所定の設定電圧Ｖｒｅｆとなるような一定電圧制御を行うが（ステップＳ３）、その設定電圧Ｖｒｅｆはバッテリ１の充電電圧（１３．５〜１５Ｖ）よりも低い値（例えば１３Ｖ）とする。

以上の制御により、バッテリ１の負荷電流は図３の折れ線Ｊのように変化し、バッテリ１の電圧はＶｂのように降下するが、バッテリ１とコンデンサ２の各電圧を加算した加算電圧は点線で示す（Ｖｂ＋Ｖｃ）のようになり、第二の電気負荷４の許容電圧範囲（１１〜１５Ｖ）内の値である（１１〜１３Ｖ）に保たれる。ＤＣ／ＤＣコンバータ７の動作により、ＤＣ／ＤＣコンバータ７とコンデンサ２との双方から第二の電気負荷４に電力が供給されることになる。なお、図３中の折れ線Ｐは、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の操作量である。

ＤＣ／ＤＣコンバータ７の動作停止条件としては、バッテリ１とコンデンサ２の加算電圧（Ｖｂ＋Ｖｃ）が第二の電気負荷４の電圧許容上限値（１５Ｖ）を超えない第二のしきい値電圧
Ｖｔｈ２（例えば１３．５Ｖ）を超えると動作を停止させる（ステップＳ４）。ＤＣ／ＤＣコンバータ７の動作が停止すると、ステップＳ１へ戻り再びＤＣ／ＤＣコンバータ７の動作開始条件である第一のしきい値電圧Ｖｔｈ１（１１．５Ｖ）よりも低くなるまでは動作を開始させない。このように制御することで、ＤＣ／ＤＣコンバータ７はバッテリ１とコンデンサ２の加算電圧（Ｖｂ＋Ｖｃ）が１１．５Ｖを下回ったときに動作を開始し、１３．５Ｖを超えると動作を停止するため、ＤＣ／ＤＣコンバータ７は短時間定格のものを用いることができ、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の小型化が可能となり、ひいては電源装置そのものを小型化できる。

また、切り換え手段として半導体スイッチのダイオード８を用いて説明したが、リレーやコンタクタ等の機械スイッチでも同様の効果が得られる。また、エンジン始動装置や発電装置としてモータ（兼発電機）５とインバータ６を組み合わせた装置について説明したが、これに限らず、セルモータ及びオルタネータ並びに整流器を用いた装置でも同様の効果を奏する。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２による電源装置を示す構成図である。図４においては、コンデンサ７と直列に、第一の開閉手段としてのＭＯＳＦＥＴ９を接続している。その他の構成については、図１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。なお、第二の開閉手段としてのダイオード８はＭＯＳＦＥＴ９の寄生ダイオードでもよく、この場合ＭＯＳＦＥＴ９を同期整流動作させることで、ダイオード８の損失を低減することが可能となる。なお、第一及び第二の開閉手段にて、この発明の切り換え手段を構成している。

次に、動作について説明する。車両の通常走行時においてモータ（兼発電機）５が発電動作を行っている場合は、ＭＯＳＦＥＴ９はオフしている。また、バッテリ１の温度のモニタやバッテリコントロールユニット等の情報より、バッテリ１の内部抵抗を推定し、エンジン再始動時のバッテリ１の電圧降下値を推定しておく。推定されたバッテリ１の電圧降下値を元にＤＣ／ＤＣコンバータ７を動作させ、コンデンサ２を所望の電圧に充電しておく。

車両が停止中の動作は特になく、エンジン再始動時の動作はＤＣ／ＤＣコンバータ７の動作開始のタイミングとほぼ同時にＭＯＳＦＥＴ９をオンすること以外は、実施の形態１と同様である。なお、この実施の形態では、コンデンサ２にバッテリ１の電圧降下相当の電圧が充電されているため、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の動作開始直後から、所望の出力電圧（バッテリ１の電圧とコンデンサ２の電圧の和（Ｖｂ＋Ｖｃ））を得ることが可能となる。

このように、本実施の形態２によれば、コンデンサ２と直列に第二のスイッチ手段であるＭＯＳＦＥＴ９を設け、バッテリ１の電圧降下推定値に応じてコンデンサ２を初期充電しておくことで、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の過渡応答性を向上でき、第二の電気負荷４に安定した電圧を供給することが可能となる。また、コンデンサ２として、大容量のコンデンサ（例えば電気二重層コンデンサ等）を用いることで、更なる効果を得ることができる。電気二重層コンデンサは数Ｆ（ファラッド）から数百Ｆの静電容量を有しており、サブ秒〜数十秒オーダーの出力が可能なコンデンサである。車両走行中に、ＭＯＳＦＥＴ９をオフし、ＤＣ／ＤＣコンバータ７で大容量のコンデンサ２を少しずつ充電しておき、エンジン再始動時にＭＯＳＦＥＴ９をオンし、その充電エネルギーを用いることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の定格容量を大幅に低減することが可能となる。

また、電圧補償用のコンデンサ２として電気二重層コンデンサを用いることで、電圧変動許容率の小さな第二の電気負荷４への供給電力はＤＣ／ＤＣコンバータ７だけでなく、バッテリ１の電力も供給されるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の小型化が可能となる。例えば、第二の電気負荷４の消費電力が１００Ｗ、コンデンサ２の電圧を４Ｖとすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ７が伝送すべき電力は、１００×４／（４＋８）＝３３．３Ｗとなる。
このように、本実施の形態によれば、コンデンサ２として大容量の電気二重層コンデンサを用いることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ７コンバータ７の更なる小型化が可能となる。

実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３による電源装置を示す構成図である。図５において、バッテリ１と直列にバッテリ１よりも小容量の第二のバッテリ１０を直列接続し、必要に応じてバッテリ１と第二のバッテリ１０間の電力伝送を行うための第二の電力供給手段としての第二のＤＣ／ＤＣコンバータ１１が接続されている。なお、第二のバッテリ１０がこの発明における第三のエネルギー蓄積源である。

モータ（兼発電機）５を力行動作及び発電動作させるためのインバータ６は、バッテリ１と第二のバッテリ１０との直列回路に接続されている。その他の構成については、図１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。このような構成はモータの高出力化を行うための手法として、例えば特開２００２−２１８６６７号公報等に示されている公知技術である。このような複数のバッテリを直列接続した構成においても、エンジン再始動時のようにバッテリ１に大電流が流れると、バッテリ電圧は低下し、バッテリ１に接続されている車載機器に悪影響を及ぼす可能性がある。

本発明の実施の形態３では、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の入力電源を第二のバッテリ１０とし、コンデンサ２の電圧を制御するように構成している。このような構成にすることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ７として非絶縁型の降圧コンバータを使用することが可能となり、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の小型・低コスト化が可能となる。
なお、第二のバッテリ１０の代わりに、電気二重層コンデンサ等の大容量のコンデンサを用いるようにしてもよい。

実施の形態４．
図６は、本発明の実施の形態４による電源装置を示す構成図である。図６において、第三のバッテリ２２と直列に、第一の開閉手段としてのＭＯＳＦＥＴ９を接続している。また、第三のバッテリ２２を充電するためにＤＣ／ＤＣコンバータ２７が設けられている。なお、第二の開閉手段としてのダイオード８はＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードでもよい。その他の構成については、図４に示した実施の形態２と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。

動作についても、図４に示したものと同様であり、車両の通常走行時においてモータ（兼発電機）５が発電動作を行っている場合は、ＭＯＳＦＥＴ９はオフしている。また、バッテリ温度のモニタやバッテリコントロールユニット等の情報より、バッテリ１の内部抵抗を推定し、エンジン再始動時のバッテリ電圧降下値を推定しておく。推定されたバッテリ電圧降下値に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ２７を動作させ、第三のバッテリ２２を充電しておく。

車両が停止中の動作は特になく、エンジン再始動時の動作はＤＣ／ＤＣコンバータ２７の動作開始のタイミングとほぼ同時にＭＯＳＦＥＴ９をオンする。この実施の形態では、第三のバッテリ２２にバッテリ１の電圧降下に見合うエネルギーが充電されているため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７の動作開始直後から、所望の出力電圧（バッテリ１と第三のバッテリ２２の電圧の和）を得ることが可能となる。なお、第三のバッテリ２２の容量を大きくしておけば、エンジン再始動寺等の短時間大電流負荷の投入に合わせてＤＣ／ＤＣコンバータ２７の動作を開始させる必要はなく、任意のタイミングで動作をさせることもできる。

このように、この実施の形態によれば、第三のバッテリ２２と直列に第一の開閉手段であるＭＯＳＦＥＴ９を設け、バッテリ１の電圧降下推定値に応じて第三のバッテリ２２を初期充電しておくことで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７の過渡応答性を問う必要が無くなり、第二の電気負荷４に安定した電圧を供給することが可能となる。また、車両走行中に、ＭＯＳＦＥＴ９をオフし、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７で第三のバッテリ２２を少しずつ充電しておき、エンジン再始動時にＭＯＳＦＥＴ９をオンし、第三のバッテリ２２の充電エネルギーを用いることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７の定格容量を大幅に低減することが可能となる。

以上のように、この発明によれば、発電機から供給されるエネルギーを蓄積し第一の電気負荷に給電する第一のエネルギー蓄積源と、第一のエネルギー蓄積源に直列接続された第二のエネルギー蓄積源と、第二のエネルギー蓄積源に電力を供給する電力供給手段と、第一の電気負荷よりも電圧変動率の許容値が小さい第二の電気負荷に電力を供給するためのエネルギー蓄積源を切り換えるものであって第一のエネルギー蓄積源の電圧が所定値以上のときに第一のエネルギー蓄積源から電力を供給し第一のエネルギー蓄積源の電圧が所定値より小さいときに第一のエネルギー蓄積源と第二のエネルギー蓄積源との直列回路から電力を供給するように切り換える切り換え手段とを備えたので、第二のエネルギー蓄積源は第一のエネルギー蓄積源よりも低い電圧のものとすることが可能となり、従って電力供給手段も低い電圧のものにでき小型化が可能となる。また、第一のエネルギー蓄積源の電圧が所定値以上のときに第一のエネルギー蓄積源から第二の電気負荷に電力を供給するので、電力供給手段を常時動作させる必要が無くなり動作時間を短くできるので、電力供給手段を小形化でき、ひいては電源装置の小形化が可能となる。

そして、電力供給手段は、第一のエネルギー蓄積源から第二のエネルギー蓄積源に電力を供給するものであることを特徴とするので、第一のエネルギー蓄積源を利用して容易に電力を供給でき、装置が簡易になる。

さらに、第一のエネルギー蓄積源に直列接続された第三のエネルギー蓄積源を有し発電機は第一のエネルギー蓄積源と第三のエネルギー蓄積源との直列回路にエネルギーを供給するものであり、電力供給手段は第三のエネルギー蓄積源から第二のエネルギー蓄積源に電力を供給するものであることを特徴とするので、第三のエネルギー源への電力の供給を発電機から行うことができる。

また、電力供給手段は、第一のエネルギー蓄積源の電圧と第二のエネルギー蓄積源の電圧との和が、所定値未満のとき動作し、上記所定値よりも大きい別の所定値を超えたとき動作を停止するものであることを特徴とするので、電力供給手段の動作開始条件と動作停止条件を設けることにより、電力供給手段の動作時間を制限して短時間定格のものを用いることができ、電力供給手段ひいては電源装置の小型化が可能となる。

そして、切り換え手段は、第一の開閉手段と第二の開閉手段とを有するものであって第一の開閉手段は第二のエネルギー蓄積源と直列に接続されており第二の開閉手段は第一の開閉手段と第二のエネルギー蓄積源との直列回路に並列に接続されたものであることを特徴とするので、第一のエネルギー蓄積源の電圧と第二のエネルギー蓄積源の電圧の和が、例えば予め決められた値よりも大きくなった場合に第一の開閉手段を開路させ第二の開閉手段を閉路させて、第一のエネルギー蓄積源から第二の電気負荷へ直接給電することにより、第一のエネルギー蓄積源電圧が急激に上昇した時でも安定した電圧を第二の電気負荷に印加することが可能となる。

さらに、第二のエネルギー蓄積源はコンデンサであり、切り換え手段はコンデンサと並列に接続された一方向導通素子であることを特徴とするので、第二のエネルギー蓄積源及び切り換え手段を簡易なものにできる。

また、第一の電気負荷が負荷されたときの第一のエネルギー蓄積源の電圧降下値を推定する電圧降下値推定手段を有するものであり、電力供給手段は推定される電圧降下値に応じてコンデンサに供給する電力を調整するものであることを特徴とするので、例えば第一のエネルギー蓄積源の温度や内部抵抗からエンジン始動装置や電動パワステ等の瞬時高負荷の動作時における電圧降下値を推定し、コンデンサに供給する電力すなわちコンデンサの初期充電電圧を第一のエネルギー蓄積源の推定される電圧降下値に応じた値にすることにより、第一のエネルギー蓄積源電圧の急激な変化時においても、第二の電気負荷に安定した電圧を印加することが可能となる。

そして、コンデンサは、電気二重層コンデンサであることを特徴とするので、容量の大きな電気二重層コンデンサを用いて第二の電気負荷に大きな電力を供給できるようにすることにより、電源装置の小型化が可能となる。

この発明の実施の形態１である電源装置の構成を示す構成図である。図１の電源装置の動作を説明するためのフローチャートである。図１の電源装置の動作を説明するための説明図である。この発明の実施の形態２である電源装置の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態３である電源装置の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態４である電源装置の構成を示す構成図である。

符号の説明

１バッテリ、２コンデンサ、３第一の電気負荷、４第二の電気負荷、
５モータ（兼発電機）、７ＤＣ−ＤＣコンバータ、８ダイオード、
９ＭＯＳＦＥＴ、１０第二のバッテリ、１１第二のＤＣ−ＤＣコンバータ、
２２ＤＣ−ＤＣコンバータ、２７第三のバッテリ。

Claims

発電機から供給されるエネルギーを蓄積し第一の電気負荷に給電する第一のエネルギー蓄積源と、上記第一のエネルギー蓄積源に直列接続された第二のエネルギー蓄積源と、上記第二のエネルギー蓄積源に電力を供給する電力供給手段と、上記第一の電気負荷よりも電圧変動率の許容値が小さい第二の電気負荷に電力を供給するためのエネルギー蓄積源を切り換えるものであって第一の開閉手段と第二の開閉手段とを有し上記第一の開閉手段は上記第二のエネルギー蓄積源と直列に接続され上記第二の開閉手段は上記第一の開閉手段と上記第二のエネルギー蓄積源との直列回路に並列に接続され上記第一のエネルギー蓄積源の電圧が所定値以上のときに上記第一の開閉手段を開路し上記第二の開閉手段を閉路して上記第一のエネルギー蓄積源から電力を供給し上記第一のエネルギー蓄積源の電圧が上記所定値より小さいときに上記第一の開閉手段を閉路し上記第二の開閉手段を開路して上記第一のエネルギー蓄積源と上記第二のエネルギー蓄積源との直列回路から電力を供給するように切り換える切り換え手段とを備えた電源装置。
上記電力供給手段は、上記第一のエネルギー蓄積源から上記第二のエネルギー蓄積源に電力を供給するものであることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
上記電力供給手段は、上記第一のエネルギー蓄積源の電圧と上記第二のエネルギー蓄積源の電圧との和が、上記所定値未満のときに上記電力を供給する動作を開始し、上記所定値よりも大きい別の所定値を超えたとき上記電力を供給する動作を停止するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電源装置。
上記第二のエネルギー蓄積源はコンデンサであり、上記切り換え手段は上記コンデンサと並列に接続された一方向導通素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電源装置。
上記第一のエネルギー蓄積源から上記第一の電気負荷に電圧が供給されているときの上記第一のエネルギー蓄積源の電圧降下値を推定する電圧降下値推定手段を有するものであり、上記第二のエネルギー蓄積源はコンデンサであり、上記電力供給手段は上記推定される電圧降下値に応じて上記コンデンサに供給する電力を調整するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電源装置。
上記コンデンサは、電気二重層コンデンサであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の電源装置。