JP2004324547A

JP2004324547A - 電源装置

Info

Publication number: JP2004324547A
Application number: JP2003121067A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Tamai; 克典玉井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】大電力の放電時も他のシステムへ影響しない電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置１００においては、バッテリ１１０とコンデンサ１２０の間に、双方向に各々所定の電圧を維持する電圧ドロッパ１３が設けられている。したがって、エンジン２００が回転しＭ／Ｇ１５０が発電している時には、コンデンサ１２０はバッテリ１１０より高い電圧で充電される。また、Ｍ／Ｇ１５０始動時には、コンデンサ１２０から瞬発的に大電力がＭ／Ｇ１５０に供給されるが、その際、コンデンサ１２０の電圧が十分低下するまではバッテリ１１０からの給電は行われない。したがって、バッテリ１１０側に接続された負荷には何ら影響せず、安定して他の電気系統等に給電することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、例えばアイドルストップ方式の自動車に搭載して好適な電源装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
自動車の燃費や排気性能の改善等を目的として、アイドルストップ方式の自動車が使用されつつある。アイドルストップ方式は、車両が交差点等で一時的に停止する時にエンジンを自動的に停止（アイドルストップ）し、発進する時にはモータージェネレーターにより自動的にエンジンを始動する方式である。
このアイドルストップ方式においては、アイドルストップ解除後のエンジンの始動の際に、短時間ではあるが大電流が必要となる。そのため、二次電池（以後、単にバッテリと言う場合もある）から大電流が放電されることにより、バッテリ電圧が低下し、エンジン始動時に所望の特性が十分に発揮されない可能性がある。また、他の電気系統やシステムの動作に影響を与える可能性がある。
【０００３】
これに対処するため、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）等のコンデンサをバッテリと並列に接続し、エンジン始動初期の大電流をこのコンデンサの放電により賄うことによりバッテリの負荷を軽減する方法が考えられている。しかしながら、単にコンデンサをバッテリに並列に接続したのみでは、コンデンサからの効率よい放電が得られず、バッテリの負荷の軽減が十分に行えない。
そこで、コンデンサとバッテリとの間にインダクタを配置し、また、さらに電圧検出回路やリレー等のスイッチ素子を設けた装置も提案されている（例えば、特許文献１）。この装置によれば、モーター始動時の大電流必要時において、モーター始動開始時点では、コンデンサからの電力のみをモーターへ供給し、その後はコンデンサからの電力に加えてバッテリからの電力をモーターへ供給するようにしている。これにより、放電電流を瞬時に流せるが短時間で電圧が低下するコンデンサの特性をバッテリで補いつつ、バッテリの負荷も軽減するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６６７３０号公報
【０００５】
しかしながら、そのような従来の装置においては、いずれも相当に大容量のコンデンサを具備する必要があるという問題がある。仮に、コンデンサの容量が不十分な場合には、コンデンサからの放電電流が急速に減少してしまい、バッテリから相当量の電流の供給を受ける必要が生じ、結局バッテリに相当の負荷を与えることとなる。また、コンデンサからの放電が十分ではなく瞬間的に大電流を流せなければ、モーターを所望の特性で駆動できないという問題も生じる。
また、前述したインダクタを介在させた装置においては、インダクタを始め、複数のリレー、スイッチ、論理回路等の構成が必要であり、回路構成が大規模で複雑になるという問題もある。
すなわち、従来の装置においては、バッテリとコンデンサとを具備していたとしても、それらを効率よく使用して効果的にモーターを駆動する点において十分有効な方法は実現されておらず、改善が要望されていた。
【０００６】
【発明の開示】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって、その目的は、例えばエンジン始動時等にモーターに大電流を供給する時でも、コンデンサの電荷を効率よく使用することにより、二次電池（バッテリ）からの放電を抑えて他の電気系統への影響を防ぎ効率よくモーターを駆動することが可能な電源装置を提供することにある。
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る電源装置は、第１の負荷が接続される二次電池と、第２の負荷が接続される前記二次電池に並列に接続されるコンデンサと、前記二次電池と前記コンデンサとの間に設ける電圧調整回路とを有する。この電圧調整回路は、二次電池およびコンデンサに充電が行われる時には、前記二次電池に印加される電圧より所定の第１の電圧分高い電圧が前記コンデンサに印加されて当該コンデンサおよび前記二次電池の充電が行われるように、前記二次電池および前記コンデンサに印加される電圧を調整する。また、二次電池およびコンデンサから放電が行われる時には、前記コンデンサの両端電圧が前記二次電池の両端電圧より所定の第２の電圧分低い電圧未満となった場合に前記二次電池から前記コンデンサ方向に電力が供給されるように、前記二次電池と前記コンデンサの両端電圧を調整する。
【０００８】
このような構成の電源装置によれば、コンデンサには、二次電池より第１の電圧分だけ高い電圧で充電が行われるので、効率よく大量の電荷を蓄積することができる。また、これにより、コンデンサ側に接続された第２の負荷に給電する際には、二次電池より高い電圧で蓄積された大量の電荷を瞬間的に放出し、給電することができる。したがって、例えばエンジンを始動させるモーター等を第２の負荷として接続しておけば、その駆動を適切に行うことができる。
また、コンデンサ側に接続された負荷にコンデンサから大電力の放電が行われた場合においても、二次電池からの給電は、コンデンサの両端電圧が十分に下がるまでは行われない。したがって、第２の負荷への給電初期は、二次電池からの電力の供給は行われず、二次電池側に接続された第１の負荷に対して供給電圧の変動や低下等の悪影響を及ぼすことは無い。
また、仮に、コンデンサから第２の負荷に十分な電力を供給することができず、コンデンサの両端電圧が低下した場合、すなわち、コンデンサの両端電圧が二次電池の両端電圧より所定の第２の電圧分低い電圧よりさらに低くなった場合には、二次電池よりコンデンサ方向に、すなわち二次電池より第２の負荷に電力の供給が行われる。したがって、コンデンサの多少の電力の不足であれば、二次電池からの給電により第２の負荷に適切に電力の供給を行うことができる。
【０００９】
このように、本発明に係る電源装置によれば、例えばエンジン始動時等にモーターに大電流を供給する時でも、コンデンサの電荷を効率よく使用することにより、二次電池（バッテリ）からの放電を抑えて他の電気系統への影響を防ぎ効率よくモーターを駆動することが可能な電源装置を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
本実施形態においては、アイドルストップ方式の自動車に搭載され、アイドルストップ後等にエンジンの始動を行うモーター、および、その他の電気系統に電力を供給する電源装置を例示して本発明を説明する。
【００１１】
まず、本実施形態の電源装置の構成について図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本実施形態の電源装置の構成を示す回路図である。
図１に示すように、電源装置１００は、バッテリ１１０、コンデンサ１２０、電圧ドロッパ１３０、インバータ１４０およびモータージェネレーター（Ｍ／Ｇ）１５０を有する。
【００１２】
バッテリ１１０は、接続される自動車の種々の電気系統、具体的には、例えば種々のコントローラや電動ポンプ等の車体補機やアクセルセンサ・ブレーキセンサ・車速センサ等のセンサ類等に電力を供給する二次電池である。バッテリ１１０には、エンジン２００が回転している時に、Ｍ／Ｇ１５０において発電された電力が、インバータ１４０および電圧ドロッパ１３０を介して供給される。これにより、バッテリ１１０は所定の充電目標電圧（定格電圧）に充電される。
また、バッテリ１１０は、アイドルストップ後のエンジン２００の始動時に、必要に応じてコンデンサ１２０からの放電を補助して、インバータ１４０を介してＭ／Ｇ１５０に電力を供給する。エンジン２００が始動する前にコンデンサ１２０の電圧がバッテリ１１０の電圧より所定電圧値以上低下した場合、バッテリ１１０は電圧ドロッパ１３０を介してインバータ１４０およびＭ／Ｇ１５０に電力を供給する。
なお、バッテリ１１０の端子間電圧（単にバッテリ電圧と言う場合もある）をＶｂａｔｔとする。
【００１３】
コンデンサ１２０は、アイドルストップ後にエンジン２００を始動する際に、Ｍ／Ｇ１５０に瞬間的に大量の電力を供給するための電気二重層コンデンサである。コンデンサ１２０には、エンジン２００回転時、Ｍ／Ｇ１５０において発電された電力がインバータ１４０を介して供給され、これにより電荷が蓄積される。すなわち、充電される。
Ｍ／Ｇ１５０を回転させてエンジン２００を始動する時には、コンデンサ１２０は、瞬間的に蓄積した電荷を放電し、インバータ１４０を介してＭ／Ｇ１５０に必要な電力を供給する。
なお、コンデンサ１２０の端子間電圧（単にコンデンサ電圧と言う場合もある）をＶｃｏｎとする。
【００１４】
電圧ドロッパ１３０は、図２に示す特性でバッテリ１１０側（−側）とコンデンサ１２０側（＋側）を導通させる電圧調整手段である。
電圧ドロッパ１３０は、インバータ１４０からバッテリ１１０の方向（＋方向）に電圧が印加された場合には、バッテリ１１０の両端電圧Ｖｂａｔｔとコンデンサ１２０の両端電圧Ｖｃｏｎとの差が第１のターンオン電圧（充電時ターンオン電圧）Ｖｄｒｏｐ１以上となった場合に導通状態となるように作用する。これにより、Ｍ／Ｇ１５０において発電された電力によりバッテリ１１０およびコンデンサ１２０が充電される時には、コンデンサ１２０は、バッテリ１１０より第１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１分だけ高い電圧で充電される。
【００１５】
また、電圧ドロッパ１３０は、バッテリ１１０からインバータ１４０方向（−方向）に電圧が印加された場合には、コンデンサ１２０の両端電圧Ｖｃｏｎとバッテリ１１０の両端電圧Ｖｂａｔｔとの差が第２のターンオン電圧（放電時ターンオン電圧）Ｖｄｒｏｐ２以上となった場合に導通状態となるように作用する。これにより、Ｍ／Ｇ１５０を駆動する時には、コンデンサ電圧Ｖｃｏｎが、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔより第２のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ２分低い電圧値よりさらにより低くなった時に、バッテリ１１０からインバータ１４０に電力が供給される。
なお、図２に示すように、充電時ターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１は、放電時ターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ２より高くなるように設定される。
【００１６】
このような特性の電圧ドロッパ１３０は、図３に示す回路により構成することができる。
図３に示すように、電圧ドロッパ１３０は、コンデンサ１２０（＋側）とバッテリ１１０（−側）との間に、第１の回路（充電用回路）１３１および第２の回路（放電用回路）１３２を並列に配置した構成である。第１の回路１３１は、例えば５個のダイオード１３３_−１〜１３３_−５を、コンデンサ１２０からバッテリ１１０に向かう方向が順方向となるように配置した回路である。また、第２の回路は、例えば１個のダイオード１３３_−６をバッテリ１１０からコンデンサ１２０に向かう方向が順方向となるように配置した回路である。
本実施形態においては、これらのダイオード１３３_−１〜１２３_−６は、いずれも順方向ターンオン電圧１［Ｖ］の同一のダイオードとする。したがって、第１の回路に係る第１のターンオン電圧は５［Ｖ］となり、第２の回路に係る第２のターンオン電圧は１［Ｖ］となる。これにより、図２に示した特性の電圧ドロッパ１３０が構成される。
【００１７】
インバータ１４０は、エンジン２００の始動時、コンデンサ１２０またはバッテリ１１０から供給される直流電力を交流電力に変換し、これをＭ／Ｇ１５０へ供給し、Ｍ／Ｇ１５０を力行運転させる。また、エンジン始動後は、Ｍ／Ｇ１５０から送られる交流電力を直流電力へ変換し、コンデンサ１２０およびバッテリ１１０に印加する。
なお、インバータ１４０は、Ｍ／Ｇ１５０から供給される交流電力をバッテリ１１０の充電電圧Ｖｂａｔｔより第１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１だけ高い電圧の直流電力に変換し、コンデンサ１２０およびバッテリ１１０に印加する。
【００１８】
Ｍ／Ｇ１５０は、エンジン２００と機械的に連結されたモータジェネレータ（電動発電機）である。Ｍ／Ｇ１５０は、アイドルストップ後のエンジン始動時等にインバータ１４０からの交流電力により力行運転され、エンジンを点火可能な状態まで回転させる。また、エンジン始動後は、エンジンと連れ回りし、回転磁界により交流電力を発生し、発電した電力をインバータ１４０へ送出する。
なお、発生する電力の電圧は、Ｍ／Ｇ１５０内回転磁界の強さを加減して調整する。
【００１９】
次に、電源装置１００の動作について図４および図５を参照して説明する。
まず、エンジン２００の回転時にバッテリ１１０およびコンデンサ１２０が充電される時の電源装置１００の動作について図４を参照して説明する。
図４は、エンジン２００が回転している状態でのコンデンサ電圧Ｖｃｏｎおよびバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの遷移状態を示す図である。
エンジン２００が回転状態となると、エンジン２００に連結されたＭ／Ｇ１５０が強制的に回転され、交流電力が生起される。すなわち発電される。Ｍ／Ｇ１５０で発電された交流電力は、インバータ１４０に供給される。インバータ１４０は、Ｍ／Ｇ１５０から供給される交流電力を直流電力に変換し、コンデンサ１２０およびバッテリ１１０に出力する。
この時、インバータ１４０の出力電圧は、Ｍ／Ｇ１５０内の回転磁界の強さを制御することにより調整される。具体的には、出力電圧は、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔ＋電圧ドロッパ１３０の第１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１となるように調整される。
【００２０】
インバータ１４０から供給される電力によりコンデンサ１２０は充電され、コンデンサ１２０の両端電圧Ｖｃｏｎは、図４に示すように、次第に高くなる。
コンデンサ１２０への充電が開始された直後は、コンデンサ１２０の両端電圧Ｖｃｏｎは、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔ＋第１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１より低い。したがって、電圧ドロッパ１３０の両端電圧は第１の回路１３１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１より低く、第１の回路１３１は導通状態とならない。したがって、インバータ１４０側からの電流はバッテリ１１０側に電流は流れず、この期間はバッテリ１１０への充電は行われない。
【００２１】
コンデンサ１２０の充電が進むと、コンデンサ１２０の両端電圧Ｖｃｏｎは、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔ＋第１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１より高くなる。この状態で、電圧ドロッパ１３０の両端電圧は、第１の回路１３１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１以上となる。したがって、電圧ドロッパ１３０の第１の回路１３１が導通状態となり、インバータ１４０からバッテリ１１０へ電圧ドロッパ１３０を介して電流が流れ、コンデンサ１２０とともにバッテリ１１０も充電される。その結果、図４に示すように、バッテリ１１０の両端電圧Ｖｂａｔｔとコンデンサ１２０の両端電圧Ｖｃｏｎは、第１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１の差を維持した状態で、共に徐々に上昇する。
そして最終的には、コンデンサ１２０の両端電圧Ｖｃｏｎはインバータ１４０の出力電圧と等しくなり、また、バッテリ１１０の両端電圧Ｖｂａｔｔはコンデンサ両端電圧Ｖｃｏｎより第１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１だけ低い値となって充電が完了する。
【００２２】
次に、エンジン２００が停止状態の時、および、エンジン２００が停止状態から始動される時の電源装置１００の動作について、図５を参照して説明する。
図５は、エンジン２００が停止している状態から始動する時のコンデンサ電圧Ｖｃｏｎ、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔおよびエンジン始動時のモーターリング電流Ｉｍｏｔｏｒの遷移状態を示す図である。
【００２３】
アイドルストップ時等のエンジン停止状態では、充電は無く、単にバッテリ１１０に蓄積された電力が車両の電気系統に供給される状態となる。したがって、バッテリ１１０の両端電圧Ｖｂａｔｔは、バッテリ１１０の開放電圧より若干低い電圧になる。また、これに合わせてコンデンサ１２０の両端電圧Ｖｃｏｎも充電時より若干低い電圧となる。なお、この時も、コンデンサ電圧Ｖｃｏｎ＝バッテリ電圧Ｖｂａｔｔ＋第１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１の関係は維持される。
【００２４】
次に、例えばアイドルストップ状態からアクセルが操作されると、コンデンサ１２０からＭ／Ｇ１５０に電力が供給され、Ｍ／Ｇ１５０が回転され、これによりエンジンが始動される。
すなわち、図５に示すように、コンデンサ１２０からインバータ１４０に対して放電が開始され、瞬間的に大量のエンジン始動初期電流Ｉｍｏｔｏｒが流される。この放電初期においては、電圧ドロッパ１３０の両端の電圧は、コンデンサ１２０側の方が高い。したがって、電圧ドロッパ１３０の第２の回路１３２は導通状態とならず、バッテリ１１０からインバータ１４０への放電は行われない。
【００２５】
コンデンサ１２０からの放電が継続されると、コンデンサ内部抵抗による電圧降下と同時に、電荷減少によるコンデンサ電圧の低下が起こり、コンデンサ電圧Ｖｃｏｎは徐々に低下する。しかし、コンデンサ電圧Ｖｃｏｎが、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔより第２のターンオン電圧（放電時ターンオン電圧）Ｖｄｒｏｐ２低い電圧以内に維持されている間は、この状態が維持され、バッテリ１１０からインバータ１４０への電力の供給は無い。通常はこの期間に、Ｍ／Ｇ１５０によりエンジン２００が十分に回転され、エンジン２００は始動される。エンジン２００が始動されれば、コンデンサ１２０からＭ／Ｇ１５０への給電は不要となり、逆にＭ／Ｇ１５０から電源装置１００への充電が開始される。
【００２６】
エンジン２００が始動されない状態が継続すると、コンデンサ１２０の電圧Ｖｃｏｎは引き続き低下し、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔ−第２のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ２より低くなる。すなわち、電圧ドロッパ１３０の第２の回路１３２の順方向（バッテリ１１０側からコンデンサ１２０側への方向）の電圧が、第２のターンオン電圧以上となる。その結果、電圧ドロッパ１３０の第２の回路は導通状態となり、バッテリ１１０からインバータ１４０への放電が開始され、バッテリ１１０およびコンデンサ１２０の双方からインバータ１４０に給電が行われる状態となる。またその結果、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔとコンデンサ電圧Ｖｃｏｎとは、図５に示すように、第２のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ２の差を維持した状態で、共に徐々に低下する。
このように、コンデンサ１２０から相当の放電がされてもなおエンジン２００が始動されなかった場合にのみ、バッテリ１１０からインバータ１４０に給電が行われる。
【００２７】
このような電源装置１００の動作に基づいて、第１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１、第２のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ２およびコンデンサ１２０の容量は、次のように設定をする。すなわち、エンジン２００の始動に必要なモーターリング電流Ｉｍｏｔｏｒを時間積算した電荷量と、コンデンサ電圧Ｖｃｏｎがバッテリ電圧Ｖｂａｔｔ−第２のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ２に低下するまでのコンデンサ放電電荷量がほぼ等しくなるように、これらの電圧値および容量を設定する。そのようにすれば、コンデンサ１２０の電力のみでエンジン２００を始動することが可能となり、バッテリ１１０からのインバータ１４０への給電を回避することができる。仮に、何らかの抵抗成分が発生したり、余計な電力消費が発生したとしても、少なくとも、バッテリ１１０から大電流の放出によるバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの大幅な低下は避けることができる。
また、エンジン２００を始動させるに際しては、コンデンサ１２０に十分な充電が行われていることを条件とする。そのようにすれば、コンデンサ１２０からの放電のみによるエンジン２００の始動をより確実に行うことができる。
【００２８】
このように、本実施形態の電源装置１００においては、アイドルストップ後のエンジン始動時には、まず、コンデンサ１２０に蓄積された電力を用いてＭ／Ｇ１５０を回転させる。コンデンサ１２０には、バッテリ１１０より高電圧でＭ／Ｇ１５０の始動に十分な電荷が蓄積されているので、瞬間的に大きな電流を流すことができ、かつ、エンジン２００の始動を適切に行える。
この時、バッテリ１１０は、コンデンサ１２０および大容量の負荷であるＭ／Ｇ１５０と電圧ドロッパ１３０により実質的に分離されており、バッテリ１１０の電力は使用されない。したがって、バッテリ１１０は、Ｍ／Ｇ１５０の起動によるコンデンサ１２０の放電の影響を何ら受けること無く、安定して他の電気系統に電力を供給し続けることができる。
また、仮にコンデンサ１２０からの電力のみではエンジン２００が始動に至らず、コンデンサ１２０の出力電圧が低下してしまった場合には、バッテリ１１０からの電力の供給が開始される。したがって、バッテリ１１０からの電力により、エンジン２００を適切に始動できる。
【００２９】
実施例
コンデンサ１２０に蓄積した電力のみでエンジン２００の始動を行う電源装置１００を具体的に構成した。その特性を図６に示す。
コンデンサ１２０は、容量２５［Ｆ］、内部抵抗１０［ｍΩ］のコンデンサを用い、バッテリ１１０は開放電圧１２．０［Ｖ］の二次電池を用いた。また、電圧ドロッパ１３０の第１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１は５［Ｖ］、第２のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ２は１［Ｖ］となるように、電圧ドロッパ１３０を構成した。
この条件でエンジン２００を始動した場合のコンデンサ電圧Ｖｃｏｎ、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔ、および、インバータへの入力電流Ｉｍｏｔｏｒの遷移を図６に示す。
【００３０】
図６に示すように、エンジン始動開始前のバッテリ電圧Ｖｂａｔｔは１２．０［Ｖ］であり、第１のターンオン電圧Ｖｄｒｏｐ１が５［Ｖ］なので、コンデンサ電圧Ｖｃｏｎは１７．０［Ｖ］となった。
エンジン２００の始動（Ｍ／Ｇ１５０の始動）直後、始動電流Ｉｍｏｔｏｒが３５０［Ａ］まで立ち上がったところで、コンデンサ１２０の内部抵抗による電圧降下と放電による電圧低下で、コンデンサ電圧Ｖｃｏｎは１３［Ｖ］まで低下した。
また、エンジン２００始動から０．４秒後には、コンデンサ電圧Ｖｃｏｎは１１．１［Ｖ］まで低下した。
しかし、その後放電電流の低下によって電圧が上昇し、始動電流Ｉｍｏｔｏｒが不要となった時（０Ａとなった時）、すなわち、エンジン２００が安定して始動した時には、コンデンサ１２０の電圧低下は４．６［Ｖ］に収束し、結局コンデンサ電圧Ｖｃｏｎは１２．４［Ｖ］となった。
【００３１】
このように、コンデンサ電圧Ｖｃｏｎが１１［Ｖ］を下回る状態、すなわち、電圧ドロッパ１３０の両端でコンデンサ１２０側の電圧がバッテリ１１０側の電圧より１［Ｖ］以上低下し、電圧ドロッパ１３０の第２の回路が導通状態となり、バッテリ１１０からの放電が開始される状態が生じること無く、エンジン２００が始動された。すなわち、バッテリ１１０からの電力の持ち出しは生じず、エンジン始動時の力行性能の低下を抑制するとともに、他の電気系統、他のシステムへの悪影響を全く与えずに、アイドルストップ後のエンジン２００の始動を行えた。
【００３２】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の電源装置の構成を示す回路図である。
【図２】図２は、図１に示した電源装置の電圧ドロッパの特性を示す図である。
【図３】図３は、図１に示した電源装置の電圧ドロッパの構成例を示す回路図である。
【図４】図４は、接続したエンジンが始動後回転している状態での図１に示した電源装置のコンデンサ電圧およびバッテリ電圧の遷移状態を示す図である。
【図５】図５は、接続したエンジンが停止状態から始動する時のコンデンサ電圧、二次電池電圧およびエンジン始動時モーターリング電流の遷移状態を示す図である。
【図６】図６は、図１に示した電源装置の具体的構成例において、コンデンサの電力のみでエンジンの始動を行う場合の動作状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１００…電源装置
１１０…バッテリ
１２０…コンデンサ
１３０…電圧ドロッパ
１３１…第１の回路
１３２…第２の回路
１３３…ダイオード
１４０…インバータ
１５０…モータージェネレーター（Ｍ／Ｇ）
２００…エンジン

Claims

第１の負荷が接続される二次電池と、
前記二次電池に並列に接続され、第２の負荷が接続されるコンデンサと、
前記二次電池と前記コンデンサとの間に設けられる電圧調整回路であって、充電時には、前記二次電池に印加される電圧より第１の電圧分高い電圧が前記コンデンサに印加され、放電時には、前記コンデンサの両端電圧が前記二次電池の両端電圧より第２の電圧分低い電圧よりさらに低くなった場合に前記二次電池から前記コンデンサ方向に電力が供給されるように、前記二次電池と前記コンデンサの両端電圧を調整する電圧調整回路と
を有する電源装置。
前記電圧調整回路は、前記コンデンサと前記二次電池の各正極間に、前記コンデンサから前記二次電池方向を順方向とし前記第１の電圧がターンオン電圧である第１の回路と、前記二次電池から前記コンデンサ方向を順方向とし前記第２の電圧がターンオン電圧である第２の回路とを並列に接続した回路である
請求項１に記載の電源装置。
前記第１の回路および前記第２の回路は、各々ダイオードを含む回路である
請求項２に記載の電源装置。
前記第１の電圧より、前記第２の電圧の方が低い
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電源装置。
前記電圧調整回路の前記二次電池側には、定常的に電力の供給が必要な前記第１の負荷が接続され、前記電圧調整回路の前記コンデンサ側には、一時集中的に電力の供給が必要な前記第２の負荷が接続され、前記第１の負荷および前記第２の負荷の各々に電力を供給する
請求項１〜３のいずれかに記載の電源装置。
前記第２の負荷は、供給される電力により駆動されてエンジンを始動させるとともに、前記エンジンの回転時には前記エンジンによって駆動されて発電を行う電動発電機であって、前記エンジンの始動時に前記電動発電機へ電力を供給し、前記エンジンの回転時には前記電動発電機から供給される電力により前記二次電池および前記コンデンサの充電を行う
請求項４に記載の電源装置。
前記エンジンを始動するための前記電動発電機への電力の供給は、所定の条件が成立した場合に行う
請求項５に記載の電源装置。