JPH05106539A - 自動車用始動装置 - Google Patents
自動車用始動装置Info
- Publication number
- JPH05106539A JPH05106539A JP29517591A JP29517591A JPH05106539A JP H05106539 A JPH05106539 A JP H05106539A JP 29517591 A JP29517591 A JP 29517591A JP 29517591 A JP29517591 A JP 29517591A JP H05106539 A JPH05106539 A JP H05106539A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage battery
- starting
- ignition
- layer capacitor
- electric double
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 コンパクトで始動性の優れた自動車用始動装
置を提供すること。 【構成】 ダイオード３を介して並列接続された蓄電池
１と電気２重層コンデンサ２とを備え、ダイオード３
は、正極が蓄電池１のプラス端子に、負極が電気２重層
コンデンサ２のプラス端子に接続されたものであり、イ
グニション４はコンデンサ２に接続されたものであり、
イグニション４以外の他の負荷は蓄電池１に並列接続さ
れたものである自動車用始動装置とする。
置を提供すること。 【構成】 ダイオード３を介して並列接続された蓄電池
１と電気２重層コンデンサ２とを備え、ダイオード３
は、正極が蓄電池１のプラス端子に、負極が電気２重層
コンデンサ２のプラス端子に接続されたものであり、イ
グニション４はコンデンサ２に接続されたものであり、
イグニション４以外の他の負荷は蓄電池１に並列接続さ
れたものである自動車用始動装置とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用始動装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】最近の自動車用では、電装部品の著しい
改良により、蓄電池への負担が軽減されてきている。特
に発電部となるオルタネータの改良は顕著で、アイドリ
ング時でも、車載最大負荷が投入されない限り、蓄電池
は必ず充電されるようになっている。このため、欧米で
は、蓄電池の性能を表示する場合、日本のように５ＨＲ
容量表示でなくて、ＣＣＡ（コールド・クランキング電
流）が用いられている。これは放電直後３０秒間にどれ
だけ大きな放電ができるかを示すものである。このよう
に、始動性能さえ確保できれば、エンジン回転時におけ
る負荷への給電はオルタネータが全て負担するため、保
有容量の特に大きな蓄電池は不要となる。
改良により、蓄電池への負担が軽減されてきている。特
に発電部となるオルタネータの改良は顕著で、アイドリ
ング時でも、車載最大負荷が投入されない限り、蓄電池
は必ず充電されるようになっている。このため、欧米で
は、蓄電池の性能を表示する場合、日本のように５ＨＲ
容量表示でなくて、ＣＣＡ（コールド・クランキング電
流）が用いられている。これは放電直後３０秒間にどれ
だけ大きな放電ができるかを示すものである。このよう
に、始動性能さえ確保できれば、エンジン回転時におけ
る負荷への給電はオルタネータが全て負担するため、保
有容量の特に大きな蓄電池は不要となる。
【０００３】日本でもＣＣＡが重視される傾向にあるた
め、極板間ピッチを小さくし内部抵抗を小さくすること
によりＣＣＡ向上を計っている。これによれば蓄電池性
能を向上させることができ、かつ、蓄電池重量も軽くす
ることができるので、蓄電池全般に採用される方向にあ
る。これとは別に２系統電源システムを採用しているも
のもある。これは始動専用の蓄電池と負荷専用の蓄電池
とを各々別々に設け、始動用蓄電池を常に完全重量の最
適状態に維持せんとするものである。さらに別に、始動
用蓄電池に電気２重層コンデンサを併用したものも実験
的に開発されている。
め、極板間ピッチを小さくし内部抵抗を小さくすること
によりＣＣＡ向上を計っている。これによれば蓄電池性
能を向上させることができ、かつ、蓄電池重量も軽くす
ることができるので、蓄電池全般に採用される方向にあ
る。これとは別に２系統電源システムを採用しているも
のもある。これは始動専用の蓄電池と負荷専用の蓄電池
とを各々別々に設け、始動用蓄電池を常に完全重量の最
適状態に維持せんとするものである。さらに別に、始動
用蓄電池に電気２重層コンデンサを併用したものも実験
的に開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、極板間ピッ
チを小さくし内部抵抗を小さくするものでは、極板やセ
パレータ等が薄く構成されるため、寿命がこれに比例し
て短かくなるという問題点がある。また、２系統電源シ
ステムのものは、非常に信頼性が高いものの、負荷用蓄
電池の搭載が必要で重量効率・容積効率が劣るという欠
点があるため、理想的システムと言われながら実用化さ
れていない。電気２重層コンデンサを併用したもので
は、始動用蓄電池が劣化すると大部分の始動電流は並列
接続されたコンデンサに担わせるものであるため、コン
デンサに２００〜３００Ａの大電流が１秒間放電できる
ことが要求される。このコンデンサは１回の放電で数フ
ァラッドの容量を必要とする。容量密度の高い電気２重
層コンデンサを応用しても始動用蓄電池のためのスペー
スが必要となり、２系統電源システムの蓄電池スペース
より大きくなる。最近の自動車の高性能化にともない、
ボンネット内が各種装置で密集しているため、コンパク
ト性が要求される状況のもとでは、スペース増大はデメ
リットとなる。
チを小さくし内部抵抗を小さくするものでは、極板やセ
パレータ等が薄く構成されるため、寿命がこれに比例し
て短かくなるという問題点がある。また、２系統電源シ
ステムのものは、非常に信頼性が高いものの、負荷用蓄
電池の搭載が必要で重量効率・容積効率が劣るという欠
点があるため、理想的システムと言われながら実用化さ
れていない。電気２重層コンデンサを併用したもので
は、始動用蓄電池が劣化すると大部分の始動電流は並列
接続されたコンデンサに担わせるものであるため、コン
デンサに２００〜３００Ａの大電流が１秒間放電できる
ことが要求される。このコンデンサは１回の放電で数フ
ァラッドの容量を必要とする。容量密度の高い電気２重
層コンデンサを応用しても始動用蓄電池のためのスペー
スが必要となり、２系統電源システムの蓄電池スペース
より大きくなる。最近の自動車の高性能化にともない、
ボンネット内が各種装置で密集しているため、コンパク
ト性が要求される状況のもとでは、スペース増大はデメ
リットとなる。
【０００５】この発明は上記課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的とするところはコンパクトで
始動性の優れた自動車用始動装置を提供することであ
る。
れたものであり、その目的とするところはコンパクトで
始動性の優れた自動車用始動装置を提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、ダイオードを介
して並列接続された蓄電池と電気２重層コンデンサとを
備え、ダイオードは、正極が蓄電池のプラス端子に、負
極が電気２重層コンデンサのプラス端子に接続されたも
のであり、イグニションはコンデンサに接続されたもの
であり、イグニション以外の他の負荷は蓄電池に並列接
続されたものである、自動車用始動装置とすることによ
り、上記課題を解決するものである。
して並列接続された蓄電池と電気２重層コンデンサとを
備え、ダイオードは、正極が蓄電池のプラス端子に、負
極が電気２重層コンデンサのプラス端子に接続されたも
のであり、イグニションはコンデンサに接続されたもの
であり、イグニション以外の他の負荷は蓄電池に並列接
続されたものである、自動車用始動装置とすることによ
り、上記課題を解決するものである。
【０００７】
【実施例】始動特性は始動時のエンジン回転数とイグニ
ションに印加される電圧とにより決定される。従来のい
わゆる１電源システムは現在広く自動車に採用されてい
るもので、車載全負荷が１つの蓄電池（６セル）から供
給されるものである。このため、始動時大電流放電によ
り蓄電池電圧が低下すると、蓄電池に並列に接続されて
いる各種負荷電圧も同電位まで低下する。この電圧が７
Ｖ以下となった場合、エンジン回点数の低下およびイグ
ニション印加電圧の低下によりエンジン始動が不可にな
る。しかし、実験の結果、イグニションに始動前の約１
２Ｖの電圧を別電源で印加した状態にすると、始動時蓄
電池圧が３〜４Ｖに低下しても、エンジン始動が可能で
あることが判明した。本発明はこのような知見に基づい
て成されたものである。
ションに印加される電圧とにより決定される。従来のい
わゆる１電源システムは現在広く自動車に採用されてい
るもので、車載全負荷が１つの蓄電池（６セル）から供
給されるものである。このため、始動時大電流放電によ
り蓄電池電圧が低下すると、蓄電池に並列に接続されて
いる各種負荷電圧も同電位まで低下する。この電圧が７
Ｖ以下となった場合、エンジン回点数の低下およびイグ
ニション印加電圧の低下によりエンジン始動が不可にな
る。しかし、実験の結果、イグニションに始動前の約１
２Ｖの電圧を別電源で印加した状態にすると、始動時蓄
電池圧が３〜４Ｖに低下しても、エンジン始動が可能で
あることが判明した。本発明はこのような知見に基づい
て成されたものである。
【０００８】以下、本発明を具体的実施例により詳述す
る。図１は本発明の１実施例を示す回路構成図である。
１は蓄電池、２は電気２重層コンデンサ、３は逆流素子
ダイオード、４はイグニション、５はオルタネータ、６
はスタータ、７は前記以外の車載負荷である。２重層コ
ンデンサ２は蓄電池１と並列であり、この間に逆流素子
となるダイオード３が挿入され、電気２重層コンデンサ
２が常にピーク充電される回路を構成している。
る。図１は本発明の１実施例を示す回路構成図である。
１は蓄電池、２は電気２重層コンデンサ、３は逆流素子
ダイオード、４はイグニション、５はオルタネータ、６
はスタータ、７は前記以外の車載負荷である。２重層コ
ンデンサ２は蓄電池１と並列であり、この間に逆流素子
となるダイオード３が挿入され、電気２重層コンデンサ
２が常にピーク充電される回路を構成している。
【０００９】イグニション４に流れる負荷は２〜３Ａ程
度であり、イグニションの内部抵抗は、蓄電池電圧を１
２Ｖ、イグニション電流を２Ａとして計算すると、１２
Ｖ÷２Ａ＝６Ωということになる。又、電気２重層コン
デンサ２の容量を０．５Ｆ（ファラッド）とすると、時
定数は約３秒になる。始動時間を０．１秒と仮定する
と、電気２重層コンデンサ２の電圧は、逆流素子３が介
在するため蓄電池側への放電がなく、蓄電池放電前の電
圧である約１２Ｖを維持する。蓄電池が寿命末期の状態
となり始動に必要な７Ｖ以上を確保できなくても、始動
時電圧が３〜４Ｖ以上あればエンジン始動が可能となる
ことはすでに述べた通りである。このように、イグニシ
ョン電源を安定させることは始動性能を向上さす上で非
常に有効となる。
度であり、イグニションの内部抵抗は、蓄電池電圧を１
２Ｖ、イグニション電流を２Ａとして計算すると、１２
Ｖ÷２Ａ＝６Ωということになる。又、電気２重層コン
デンサ２の容量を０．５Ｆ（ファラッド）とすると、時
定数は約３秒になる。始動時間を０．１秒と仮定する
と、電気２重層コンデンサ２の電圧は、逆流素子３が介
在するため蓄電池側への放電がなく、蓄電池放電前の電
圧である約１２Ｖを維持する。蓄電池が寿命末期の状態
となり始動に必要な７Ｖ以上を確保できなくても、始動
時電圧が３〜４Ｖ以上あればエンジン始動が可能となる
ことはすでに述べた通りである。このように、イグニシ
ョン電源を安定させることは始動性能を向上さす上で非
常に有効となる。
【００１０】電気２重層コンデンサの耐電圧は１．５Ｖ
〜３．０Ｖと低く、この発明に採用する場合、自動車用
蓄電池の充電装置では最高電圧が１５Ｖとなるため、６
〜８セルの電気２重層コンデンサを積層する必要があ
る。電気２重層コンデンサを始動用に併用した従来のも
のでは、始動電流に２００〜３００Ａも必要であり、こ
の電流を維持するのに数ファラッドの容量を必要とした
が、本発明によれば、イグニション負荷２〜３Ａを維持
するのみでよい。コンデンサよりの放電電流は従来のも
のの約1/100 、コンデンサ容積として１／４と、大幅に
小型化が可能になる。この容積は始動用蓄電池の1/6 に
相当する。
〜３．０Ｖと低く、この発明に採用する場合、自動車用
蓄電池の充電装置では最高電圧が１５Ｖとなるため、６
〜８セルの電気２重層コンデンサを積層する必要があ
る。電気２重層コンデンサを始動用に併用した従来のも
のでは、始動電流に２００〜３００Ａも必要であり、こ
の電流を維持するのに数ファラッドの容量を必要とした
が、本発明によれば、イグニション負荷２〜３Ａを維持
するのみでよい。コンデンサよりの放電電流は従来のも
のの約1/100 、コンデンサ容積として１／４と、大幅に
小型化が可能になる。この容積は始動用蓄電池の1/6 に
相当する。
【００１１】図２（ａ）は、従来の１電源システムにお
ける寿命末期状態の蓄電池の始動特性を示したものであ
る。実線は蓄電池電圧、点線はイグニション負荷電圧
で、両者とも同期した電圧特性となっている。この場
合、両電圧ともに約５Ｖとなっていたため始動は不可で
あった。図２（ｂ）は本実施例に係る自動車用始動装置
の始動特性をしめす図であり、蓄電池電圧は図２（ａ）
と同様約５Ｖまで降下しているが、イグニション電圧が
１１Ｖと高い電圧に維持されているため、エンジン始動
が可能である。
ける寿命末期状態の蓄電池の始動特性を示したものであ
る。実線は蓄電池電圧、点線はイグニション負荷電圧
で、両者とも同期した電圧特性となっている。この場
合、両電圧ともに約５Ｖとなっていたため始動は不可で
あった。図２（ｂ）は本実施例に係る自動車用始動装置
の始動特性をしめす図であり、蓄電池電圧は図２（ａ）
と同様約５Ｖまで降下しているが、イグニション電圧が
１１Ｖと高い電圧に維持されているため、エンジン始動
が可能である。
【００１２】
【発明の効果】自動車の始動時電圧は７Ｖ以上と考えら
れていた。しかし、本発明に係る自動車用始動装置のよ
うに、コンデンサでイグニション負荷をバックアップす
ることにより、蓄電池の始動時電圧が３〜４Ｖまで低下
してもエンジン始動が可能となり、コンパクトで始動性
の優れた自動車用始動装置を提供することが可能となっ
た。
れていた。しかし、本発明に係る自動車用始動装置のよ
うに、コンデンサでイグニション負荷をバックアップす
ることにより、蓄電池の始動時電圧が３〜４Ｖまで低下
してもエンジン始動が可能となり、コンパクトで始動性
の優れた自動車用始動装置を提供することが可能となっ
た。
【図１】本発明の１実施例を示す回路構成図である。
【図２】始動特性を示す図である。
１ 蓄電池 ２ 電気２重層コンデンサ ３ ダイオ−ド ４ イグニッション
Claims (1)
- 【請求項１】 ダイオード３を介して並列接続された蓄
電池１と電気２重層コンデンサ２とを備え、 ダイオード３は、その正極が蓄電池１のプラス端子に、
その負極が電気２重層コンデンサ２のプラス端子に接続
されたものであり、 イグニション４はコンデンサ２に接続されたものであ
り、 イグニション４以外の他の車載負荷は蓄電池１に並列接
続されたものである自動車用始動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29517591A JPH05106539A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 自動車用始動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29517591A JPH05106539A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 自動車用始動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05106539A true JPH05106539A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17817202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29517591A Pending JPH05106539A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 自動車用始動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05106539A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8210145B2 (en) * | 2005-05-17 | 2012-07-03 | Panasonic Corporation | Engine start device |
| WO2018004471A1 (en) * | 2016-07-01 | 2018-01-04 | Gunngritt Gunn | Power supply device for starting engines and box structure |
| WO2020195715A1 (ja) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子の管理装置及び蓄電装置 |
| JP2020204319A (ja) * | 2020-03-31 | 2020-12-24 | 加藤 克己 | 電源装置 |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP29517591A patent/JPH05106539A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8210145B2 (en) * | 2005-05-17 | 2012-07-03 | Panasonic Corporation | Engine start device |
| WO2018004471A1 (en) * | 2016-07-01 | 2018-01-04 | Gunngritt Gunn | Power supply device for starting engines and box structure |
| WO2020195715A1 (ja) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子の管理装置及び蓄電装置 |
| JPWO2020195715A1 (ja) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | ||
| US12413092B2 (en) | 2019-03-22 | 2025-09-09 | Gs Yuasa International Ltd. | Management apparatus for energy storage device and energy storage apparatus |
| JP2020204319A (ja) * | 2020-03-31 | 2020-12-24 | 加藤 克己 | 電源装置 |
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