JP2015226341A - 電源制御装置および電源制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】コンバータを用いない構成で複数の蓄電池の並列接続を可能とする。【解決手段】複数の蓄電池と、複数の蓄電池への充電を行なう発電機とを含む電源装置において、複数の蓄電池の並列接続を制御する電源制御装置である。複数の蓄電池の出力電圧の比較を行なう。ａ）比較において比較の対象とされた複数の蓄電装置のうち最も低い出力電圧の蓄電池に対する発電機からの給電による充電処理と、ｂ）比較において比較の対象とされた複数の蓄電装置のうち最も高い出力電圧の蓄電池から、最も高い出力電圧の蓄電池に接続される負荷回路への放電処理と、のいずれか一方による電圧調整を行なう。電圧調整の結果、複数の蓄電池の互いの出力電圧の差が予め定めた閾値以下となった場合に、並列接続を行なう。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の電源を含む電源装置の制御に関する。
特許文献１には、２つの蓄電装置を双方向の直流電圧変換を実行するコンバータを介して並列に接続する電源制御装置が開示されている。コンバータは、２つの蓄電装置の間で発生する電圧の差を所定範囲内に変換することで、電圧の高い蓄電装置から電圧の低い蓄電装置への電流が発生し、電気エネルギーの損失が発生することを抑制する。
特開２０１３−０５５８５３号公報
しかしながら、コンバータを用いる構成では、構成の複雑化や部品の増加によるコスト増を招くため、装置の簡略化、小型化、低コスト化の点で不十分であり、改善が望まれている。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためのものであり、以下の形態として実現できる。
（１）本発明の一形態によれば、複数の蓄電池と、前記複数の蓄電池への充電を行なう発電機とを含む電源装置において、前記複数の蓄電池の並列接続を制御する電源制御装置が提供される。この電源制御装置は、前記複数の蓄電池の出力電圧の比較を行なう電圧比較部と；ａ）前記電圧比較部において比較の対象とされた複数の蓄電池のうち最も低い出力電圧の蓄電池に対する前記発電機からの給電による充電処理と、ｂ）前記電圧比較部において比較の対象とされた複数の蓄電池のうち最も高い出力電圧の蓄電池から、前記最も高い出力電圧の蓄電池に接続される負荷回路への放電処理と、のいずれか一方による電圧調整を行なう電圧調整部と；前記電圧調整部による前記電圧調整の結果、前記複数の蓄電池の互いの出力電圧の差が予め定めた閾値以下となった場合に、前記並列接続を行なう接続処理部と；を備える。この形態によれば、複数の蓄電地の出力電圧の差を閾値以下となるように調整して並列接続することができる。これにより、従来技術のようなコンバータを用いずに、容易に、電気エネルギーの損失および電圧変動を抑制しつつ並列接続が可能となり、装置の簡略化、小型化、低コスト化が可能である。
（２）上記形態において、前記複数の蓄電地は、それぞれに独立して設けられた接続スイッチを介して前記発電機に並列に接続されるとともに、前記接続スイッチを介して互いに並列に接続される構造、もしくは、前記複数の蓄電地は、前記複数の蓄電地のうち一つの蓄電地は前記発電機に並列に直接接続され、他の蓄電地はそれぞれに設けられた接続スイッチを介して前記発電機に並列に接続されるとともに、前記接続スイッチを介して互いに並列に接続される構造としてもよい。この形態によれば、接続スイッチの開閉により各蓄電池の発電機への接続、および、互いの並列接続が可能である。
（３）上記形態において、前記電源制御装置は、前記並列接続の実行要求があった場合に、前記電圧比較部が前記複数の蓄電池の出力電圧の比較を行い、前記電圧調整部が前記比較の結果に基づいて前記電圧調整を行い、前記接続処理部が前記電圧調整の結果に基づいて前記並列接続を行なうようにしてもよい。この形態によれば、並列接続の要求に基づいて、複数の蓄電地の電圧調整を行って並列接続を行なうことができる。
（４）上記形態において、前記電圧調整部は、前記発電機が発電している状態においては前記充電処理による前記電圧調整を行い、前記発電機が発電していない状態においては前記放電処理による前記電圧調整を行なうようにしてもよい。この形態によれば、発電機の状態に応じて複数の蓄電地の互いの出力電圧の差が閾値以下となるように電圧調整を行って並列接続が可能である。
（５）上記形態において、前記複数の蓄電池は、前記発電機に直結される第１の蓄電池と、接続スイッチを介して前記第１の蓄電池に並列接続される第２の蓄電池とを含む。前記電圧調整部は、前記第１の蓄電池の出力電圧が前記第２の蓄電池の出力電圧よりも低い場合には、前記発電機が発電している状態において前記第１の蓄電池の前記充電処理による前記電圧調整を行い、前記第１の蓄電池の出力電圧が前記第２の蓄電池の出力電圧よりも高い場合には、前記発電機が発電していない状態において前記第１の蓄電池の前記放電処理による前記電圧調整を行なうようにしてもよい。前記接続処理部は、前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池の互いの出力電圧の差が前記閾値以下となった場合に、前記接続スイッチを閉じることにより前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との並列接続を行なう。この形態によれば、第１の蓄電池の出力電圧が第２の蓄電池の出力電圧よりも低い場合には、発電機が発電している状態において第１の蓄電池を発電機からの充電処理によって電圧調整を行い、第１の蓄電池の出力電圧が第２の蓄電池の出力電圧よりも高い場合には、発電機が発電していない状態において第１の蓄電池からの放電処理により電圧調整を行なうことができる。そして、第１の蓄電池と第２の蓄電池の互いの出力電圧の差が閾値以下となった場合に、接続スイッチを閉じることにより第１の蓄電池と第２の蓄電池との並列接続を行なうことができる。
（６）上記形態において、前記電圧調整部は、前記第１の蓄電池の出力電圧が前記第２の蓄電地の出力電圧よりも低い場合において、前記発電機が発電していない状態であったときには前記発電機を発電している状態に変更して前記第１の蓄電池の前記充電処理による前記電圧調整を行い、前記第１の蓄電池の出力電圧が前記第２の出力電圧よりも高い場合において、前記発電機が発電している状態であった際には前記発電機を発電している状態に変更して前記第１の蓄電池の前記放電処理による前記電圧調整を行なうようにしてもよい。この形態によれば、第１の蓄電池の出力電圧が第２の出力電圧よりも低い場合において、発電機が発電状態していない状態であったときには発電している状態となるまで待つことなく発電機を発電している状態に変更して第１の蓄電池の発電機からの充電処理を直ちに行って電圧調整を行うことができ、第１の蓄電池の出力電圧が第２の出力電圧よりも高い場合において、発電機が発電している状態であったときには発電していない状態となるまで待つことなく発電機を発電している状態に変更して第１の蓄電池からの放電を直ちに行って電圧調整を行なうことができる。
本発明は、上記以外の種々の形態でも実現できる。例えば、電源制御装置を備える電源装置、電源装置を搭載する車両、電源制御方法、電源制御方法を実現するためのプログラム、このプログラムを記憶した一時的でない記憶媒体等の形態で実現できる。
第１実施形態としての電源装置の概略構成を示す説明図である。 電源制御部によって実行される第１バッテリ及び第２バッテリの並列接続の制御を示すフローチャートである。 図２の制御フローに従って第１バッテリを充電して第１バッテリと第２バッテリとを並列接続する場合の一例を示すタイムチャートである。 図２の制御フローに従って第１バッテリを放電して第１バッテリと第２バッテリとを並列接続する場合の一例を示すタイムチャートである。 スタートキー操作によるエンジン始動時の電源装置の状態を示す説明図である。 車両放置時の電源装置の状態を示す説明図である。 燃料発電停止時あるいはアイドリングストップ時の電源装置の状態を示す説明図である。 アイドリングストップ後再始動時の電源装置の状態を示す説明図である。 減速回生時の電源装置の状態を示す説明図である。 ＳＯＣ回復制御時の電源装置の状態を示す説明図である。 第２実施形態としての並列接続の制御を示すフローチャートである。 第３実施形態としての並列接続の制御を示すフローチャートである。 第４実施形態としての電源装置の概略構成を示す説明図である。 電源制御部によって実行される第４実施形態としての並列接続の制御を示すフローチャートである。
Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態としての電源装置１００の概略構成を示す説明図である。この電源装置１００は、例えば、自動車に搭載される電源装置である。本実施形態における自動車は、例えば、ガソリンエンジンを動力源とするガソリン車であり、アイドリングストップと、エンジンが発生するトルクや減速時の回生（回生ブレーキ）による充電と、を実施する。アイドリングストップとは、停車時にエンジンを停止させ、走行を開始する前にエンジンを再始動させることである。
電源装置１００は、１２Ｖの電源としての第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０と、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列に接続するための接続スイッチ７０と、第２バッテリ２０の保護スイッチ７４と、発電機としてのオルタネータ３０と、制御装置８０と、を備えている。また、電源に対する負荷として、スタータ４０と、第１補機群５０と、第２補機群６０と、を備えている。なお、以下では、第１バッテリは「Ｂｔ１」とも記述し、第２バッテリは「Ｂｔ２」とも記述する。また、オルタネータは「Ａｌｔ」とも記述し、スタータは「Ｓｔ」とも記述する。さらにまた、第１補機群は「Ｈ１」とも記述し、第２補機群は「Ｈ２」とも記述する。また、接続スイッチは「ＳＷａ」とも記述し、保護スイッチは「ＳＷｐ」とも記述する。
第１バッテリ（Ｂｔ１）１０とオルタネータ（Ａｌｔ）３０とスタータ（Ｓｔ）４０と第１補機群（Ｈ１）５０とは、第１の電源ラインＰＬ１を介して並列に接続されている。また、第２バッテリ（Ｂｔ２）２０と第２補機群（Ｈ２）６０とは、第２の電源ラインＰＬ２を介して並列に接続されている。ただし、第２バッテリ２０は保護スイッチ（ＳＷｐ）を介して第２の電源ラインＰＬ２に対して切り離し可能に接続されている。第１の電源ラインＰＬ１と第２の電源ラインＰＬ２とは接続スイッチ（ＳＷａ）７０を介して切り離し可能に接続されている。すなわち、第２バッテリ２０及び第２補機群６０は、接続スイッチ７０がＯＮ（オン）の状態で、第１バッテリ１０とスタータ４０と第１補機群５０とに並列に接続され、接続スイッチ７０がＯＦＦ（オフ）の状態で、第１バッテリ１０とスタータ４０と第１補機群５０との並列接続状態から切り離される。なお、接続スイッチ７０および保護スイッチ７４としては、例えば、リレースイッチが用いられる。
第１補機群５０は、常に受電可能であることが望まれる電気的な負荷である。例えば、オーディオ、空調装置、安全装置、カーナビゲーションシステム、ステアリング用アクチュエータ、サスペンション用アクチュエータ等の走行用のアクチュエータ、などが挙げられる。なお、制御装置８０も第１補機群５０の一種である。
第２補機群６０、常に受電可能である必要はなく、消費する電気量が小さい電気的な負荷である。例えば、定期的あるいは不定期に一時的に動作するアクチュエータが挙げられる。
オルタネータ３０は、エンジンが発生するトルクによる発電（以下、「燃料発電」とも呼ぶ）を行い、また、減速回生（「回生ブレーキ」とも呼ぶ）による発電（「回生発電」とも呼ぶ）を行なう発電機である。オルタネータ３０によって発電された電力は、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とが並列接続されている場合には第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０の両方に充電され、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とが分離されている場合には第１バッテリ１０に充電される。
スタータ４０は、エンジン始動用のモータである。スタータ４０は、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とが並列接続されている場合には、第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０からの給電を受けて回転してエンジンにトルクを付与し、エンジンを始動させる。これに対して、スタータ４０は、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とが分離されている場合には、第１バッテリ１０からの給電を受けて回転してエンジンにトルクを付与し、エンジンを始動させる。
第１バッテリ１０としては、鉛蓄電池が用いられる。第２バッテリとしては、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池、鉛蓄電池等の種々の蓄電池が用いられる。
接続スイッチ７０がＯＦＦの場合には、後述するように、スタータ４０や第１補機群５０への給電は第１バッテリ１０によって実行され、第２補機群６０への給電は第２バッテリ２０によって実行される。接続スイッチ７０がＯＮの場合には、後述するように、第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０の両方によってスタータ４０や第１補機群５０、第２補機群６０への給電が実行される。
制御装置８０は、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵ、コンピュータプログラム等を記憶するＲＯＭ、一時的にデータを記憶するＲＡＭ、各種センサやアクチュエータ等に接続される入出力ポート等を備えるコンピュータとして構成される電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electrical Control Unit，図示せず）である。制御装置８０は、オルタネータ３０による発電を制御するＡｌｔ制御部８２や、第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０の並列接続を制御する電源制御部８４として機能する。また、制御装置８０は、Ａｌｔ制御部８２や電源制御部８４の他、スタータ４０の動作を制御する機能ブロック（「スタータ制御部」とも呼ぶ）、Ａｌｔ制御部及びスタータ制御部を利用してアイドリングストップを制御する機能ブロック、走行状態を制御する機能ブロック、ブレーキを制御する機能ブロック等の種々の電子制御の機能ブロックとして動作する。なお、本実施例では、電源制御部８４やＡｌｔ制御部８２等の制御装置（電子制御ユニット）８０内の機能ブロックとして構成するものとして説明しているが、これらの各機能ブロックの一部あるいは各ブロックをそれぞれ独立した外部の制御装置として構成するようにしてもよい。
Ａｌｔ制御部８２は、オルタネータ３０の燃料発電および回生発電を制御する。この制御内容は、一般的であるので説明を省略する。また、Ａｌｔ制御部８２は、後述するように、電源制御部８４からの要求に応じてオルタネータ３０による動作状態を制御する。オルタネータ３０を発電状態とする場合において、燃料発電の際には燃料発電に応じた発電電圧（１４Ｖ〜１５Ｖ）を指示し、回生発電の際には回生発電に応じた発電電圧（例えば、１５Ｖ）を指示することにより、オルタネータ３０の動作を発電している状態（発電状態）で動作させる。また、オルタネータ３０を発電していない状態（発電抑制状態）で動作させる場合には、発電抑制状態に応じた発電抑制電圧（例えば、１２Ｖ）を指示することにより、オルタネータ３０の動作を発電抑制状態として動作させる。
電源制御部８４は、後述するように、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１及び第２バッテリ電圧ＶＢｔ２に基づいて、接続スイッチ７０および保護スイッチ７４の開閉を制御し、第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０の並列接続を制御する。なお、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１（以下、「第１バッテリ電圧ＶＢｔ１」とも呼ぶ）及び第２バッテリ電圧ＶＢｔ２（以下、「第２バッテリ電圧ＶＢｔ２」とも呼ぶ）は、それぞれの出力端子に設けられた電圧センサ（図示せず）により検出される。
図２は、電源制御部８４によって実行される第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０の並列接続の制御を示すフローチャートである。この制御フローは、接続スイッチ７０をＯＦＦして、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０の並列接続を分離する事象が発生した際に、電源制御部８４によって実行される。並列接続が解除される事象としては、例えば、第２バッテリ２０の蓄電状態（ＳＯＣ；state of charge）が低下して、第１バッテリ１０とともに負荷に給電を実行することが不可とされる状態（以下「低ＳＯＣ」とも呼ぶ）に至った場合や、第２バッテリ２０のＳＯＣをバックアップ電源としてＳＯＣを高い状態で維持しておきたい場合など、種々の場合が考えられる。なお、低ＳＯＣは、少なくとも、第２補機群（Ｈ２）６０で消費される少ない電力は十分に確保される状態とされる。
電源制御部８４は、まず、ステップＳ１０において、いずれかのスイッチ（ＳＷ）、ここでは、接続スイッチ７０をＯＦＦして、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを分離状態とし、ステップＳ２０において、並列接続の要求が発生するまで待機する。並列接続の要求は、後述するように、オルタネータ３０による回生発電が実行される場合や、低ＳＯＣを回復させるためにオルタネータ３０による燃料発電が実行される場合等において、走行状態を制御する機能ブロックやＡｌｔ制御部８２等の電源制御部８４の外部で発生する。並列接続要求が発生した場合には並列接続要求フラグがＯＮとなる。
並列接続要求が発生した場合、電源制御部８４は、ステップＳ３０において、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２とを比較する。そして、第２バッテリ電圧ＶＢｔ２が第１バッテリ電圧ＶＢｔ１よりも大きい場合（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）には、電源制御部８４は、ステップＳ４０において、Ａｌｔ制御部８２の制御によりオルタネータ３０を発電状態とし、ステップＳ５０において、オルタネータ３０による第１バッテリ１０への充電を実行させる。なお、オルタネータ３０を「発電状態とすること」には、発電抑制状態から発電状態に変更することだけでなく、発電状態を維持することも含む。一方、第２バッテリ電圧ＶＢｔ２が第１バッテリ電圧ＶＢｔ１よりも大きくない場合（ステップＳ３０：Ｎｏ）には、電源制御部８４は、ステップＳ６０において、Ａｌｔ制御部８２の制御によりオルタネータ３０を発電抑制状態とし、ステップＳ７０において、第１バッテリ１０から第１補機群５０への給電による放電を実行させる。なお、オルタネータ３０を「発電抑制状態とすること」には、発電状態から発電抑制状態に変更することだけでなく、発電抑制状態を維持することも含む。
そして、電源制御部８４は、ステップＳ８０において、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差があらかじめ定めた閾値Ｖｔｈ以下となるまで、すなわち、下式（１）を満たすまで待機する。
｜ＶＢｔ１−ＶＢｔ２｜≦Ｖｔｈ ・・・（１）
なお、閾値Ｖｔｈとしては、並列接続によるエネルギーロスとして許容できる電圧の差が適宜設定される。例えば、出力電圧の基準値の１％〜１０％の範囲のいずれかの値が設定される。
第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差があらかじめ定めた閾値Ｖｔｈ以下となった場合、電源制御部８４は、ステップＳ９０において、接続スイッチ７０及び保護スイッチ７４をＯＮとして、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続する。そして、電源制御部８４は、ステップＳ１００において、Ａｌｔ制御部８２によるステップＳ４０の発電状態あるいはステップＳ６０における発電抑制状態を解除させて、オルタネータ３０の動作状態をＡｌｔ制御部８２による通常の制御状態に戻し、この制御フローを終了する。
図３は、図２の制御フローに従って第１バッテリ１０を充電して第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続する場合の一例を示すタイムチャートである。図３（ｆ）に示すように接続スイッチ（ＳＷａ）７０がＯＦＦとされ、図３（ａ）に示すようにバッテリ接続状態が分離状態となっている。また、図３（ｃ）に示すように、オルタネータ３０は発電抑制状態となっており、第１バッテリ１０から負荷（第１補機群５０）への給電による放電が実行されており、第２バッテリ２０から負荷（第２補機群６０）への給電による放電が実行されている状態となっている。このため、図３（ｄ）に示すように、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１および第２バッテリ電圧ＶＢｔ２は負荷の電力消費に応じて減少している。
そして、時刻ｔ１において、図３（ｂ）に示すように、並列接続要求が発生して並列接続要求フラグがＯＦＦからＯＮとなる。この時、図３（ｄ）に示すように、第２バッテリ電圧ＶＢｔ２が第１バッテリ電圧ＶＢｔ１よりも大きくなっているので、図３（ｃ）に示すように、オルタネータ３０が発電状態とされ、第１バッテリ１０への充電が開始される。これにより、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１は第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差がなくなるように上昇していく。そして、図３（ｅ）に示すように、時刻ｔ２において、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との電圧差（絶対値）が閾値Ｖｔｈ以下となる。この時、図３（ｆ）に示すように、接続スイッチ（ＳＷａ）７０がＯＮとされ、図３（ａ）に示すようにバッテリ接続状態が並列状態となる。そして、オルタネータ３０の動作状態は、強制的に設定された発電状態が解除され、通常の状態に戻る。図３（ｃ）では、そのまま発電状態が維持された状態を示している。
図４は、図２の制御フローに従って第１バッテリ１０を放電して第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続する場合の一例を示すタイムチャートである。図４（ｆ）に示すように接続スイッチ（ＳＷａ）７０がＯＦＦとされ、図４（ａ）に示すようにバッテリ接続状態が分離状態となっている。また、図４（ｃ）に示すように、オルタネータ３０は発電状態となっており、第１バッテリ１０への充電は実行されるが、第２バッテリ２０への充電は実行されない状態となっている。なお、この場合、第２バッテリ２０は負荷（第２補機群６０）への給電による放電が実行されている状態となっている。このため、図４（ｄ）に示すように、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１は充電により上昇するが、第２バッテリ電圧ＶＢｔ２は負荷の電力消費に応じて減少している。
そして、時刻ｔ３において、図４（ｂ）に示すように、並列接続要求が発生して並列接続要求フラグがＯＦＦからＯＮとなる。この時、図４（ｄ）に示すように、第２バッテリ電圧ＶＢｔ２が第１バッテリ電圧ＶＢｔ１よりも小さくなっているので、図４（ｃ）に示すように、オルタネータ３０が発電抑制状態とされ、第１バッテリ１０から負荷（第１補機群５０）への給電による放電が開始される。これにより、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１は第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差がなくなるように減少していく。そして、図４（ｅ）に示すように、時刻ｔ４において、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との電圧差（絶対値）が閾値Ｖｔｈ以下となる。この時、図４（ｆ）に示すように、接続スイッチ（ＳＷａ）７０がＯＮとされ、図４（ａ）に示すようにバッテリ接続状態が並列状態となる。そして、オルタネータ３０の動作状態は、強制的に設定された発電抑制状態が解除され、通常の状態に戻る。図４（ｃ）では、発電抑制状態から発電状態に戻った状態を示している。
以上説明したように、本実施形態において、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０との並列接続が解除された分離状態から並列接続させる場合において、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１が第２バッテリ電圧ＶＢｔ２よりも低い場合には、オルタネータ３０の発電による第１バッテリ１０への充電を実行する。これにより、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１を上昇させて、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差（絶対値）が閾値Ｖｔｈ以下とすることにより、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続することができる。このため、２つのバッテリを並列接続する際にバッテリ間の出力電圧の差によって発生する電気エネルギーの損失を抑制することが可能である。また、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１が第２バッテリ電圧ＶＢｔ２よりも高い場合には、オルタネータ３０の発電を抑制し、第１バッテリ１０から負荷への給電による放電を実行する。これにより、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１を下降させて、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差（絶対値）が閾値Ｖｔｈ以下することにより、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続することができる。このため、２つのバッテリを並列接続する際にバッテリ間の出力電圧の差によって発生する電気エネルギーの損失を抑制することが可能である。従って、本実施形態では、従来技術のようなコンバータを用いずに、容易に、電気エネルギーの損失および電圧変動を抑制しつつ並列接続が可能であり、装置の簡略化、小型化、低コスト化が可能である。
なお、ステップＳ３０の第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２とを比較する機能が、本発明の電圧比較部に相当する。また、ステップＳ４０，Ｓ５０による第１バッテリ１０を充電する機能、および、ステップＳ６０，Ｓ７０による第１バッテリ１０を放電する機能が、本発明の電圧調整部に相当する。さらにまた、ステップＳ８０の第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差があらかじめ定めた閾値Ｖｔｈ以下となるまで待機する機能、および、ステップＳ９０の並列接続を行なう機能が、本発明の接続処理部に相当する。
ところで、電源制御部８４によって、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０との並列接続および分離を制御することにより、例えば、以下で説明するような種々の車両の運転状態に応じた電源の接続状態の切り替えを効果的に行うことが可能である。
図５は、スタートキー操作によるエンジン始動時の電源装置１００の状態を示す説明図である。車両（自動車）のスタートキー（図示せず）を操作してエンジンを始動する際には、保護スイッチ７４及び接続スイッチ７０をＯＮとして第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続する。これにより、第１補機群５０および第２補機群６０に加えてスタータ４０に対して第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０の両方から給電を行なうことにより、スタートキー操作によるエンジン始動性を向上させることが可能となる。
図６は、車両放置時の電源装置１００の状態を示す説明図である。エンジン停止した車両放置の際には、接続スイッチ７０をＯＮとするが、保護スイッチ７４をＯＦＦとして、第２バッテリ２０のみを隔離状態とする。これにより、第１補機群５０及び第２補機群６０の暗電流を第１バッテリ１０からの給電により賄い、第２バッテリ２０のＳＯＣをバックアップ用として温存することができる。
図７は、燃料発電停止時あるいはアイドリングストップ時の電源装置１００の状態を示す説明図である。燃料発電停止の際あるいはアイドリングストップの際には、保護スイッチ７４をＯＮとするが、接続スイッチをＯＦＦとして第１バッテリ１０が接続された第１の電源ラインＰＬ１と第２バッテリ２０の接続された第２の電源ラインＰＬ２とで分離した状態とする。これにより、第１補機群５０への給電は第１バッテリ１０で行うとともに、第２補機群６０への給電は第２バッテリ２０で行って、第２バッテリ２０の蓄電量を積極的に消費させることにより、オルタネータ３０が回生発電を実行する際に発生する電力を効率的に第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０の両方へ充電させることができる。
図８は、アイドリングストップ後再始動時の電源装置１００の状態を示す説明図である。図７に示したように、アイドリングストップの際には、保護スイッチ７４をＯＮとするが、接続スイッチをＯＦＦとして第１バッテリ１０の接続された第１の電源ラインＰＬ１と第２バッテリ２０の接続された第２の電源ラインＰＬ２とで分離した状態としている。上記したように、第１バッテリ１０は第１補機群５０への給電を行ない、第２バッテリ２０は第２補機群６０への給電を行なっている。この間において、第１補機群５０と第２補機群６０における電力の消費量が異なるので、アイドリングストップ後再始動の際に、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続することは電気エネルギー損失の面で好ましくない。従って、アイドリングストップ後再始動の際におけるバッテリの接続状態は、アイドリングストップの際の分離状態を維持したまま、第１バッテリ１０からの給電によってスタータ４０を動作させて、エンジンの再始動を実行することが好ましい。
図９は、減速回生時の電源装置１００の状態を示す説明図である。車両の減速に応じてオルタネータ３０によって実行される回生発電の際には、保護スイッチ７４及び接続スイッチ７０をＯＮとして第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続する。これにより、オルタネータ３０の回生発電による電力を第１補機群５０及び第２補機群６０に供給するとともに、第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０の両方に充電して、回生発電により得られる電力を効率的に蓄えて利用することが可能となる。
図１０は、ＳＯＣ回復制御時の電源装置１００の状態を示す説明図である。図９に示した車両の減速回生時と同様に、ＳＯＣ回復制御の際には、保護スイッチ７４及び接続スイッチ７０をＯＮとして第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続する。これにより、オルタネータ３０の燃料発電による電力を第１補機群５０及び第２補機群６０に供給するとともに、第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０の両方に充電することができる。この結果、低ＳＯＣとなっている第１バッテリ１０または第２バッテリ２０の回復を図ることができる。なお、第１バッテリ１０のＳＯＣのみを優先して回復させたい場合には、接続スイッチをＯＦＦとしてオルタネータ３０の燃料発電によって第１バッテリ１０のみを充電するようにすれば良い。
なお、図７〜図１０を用いて説明した電源装置１００の状態は、第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０の接続状態の一例であって、これらに限定されるものではなく、車両の運転状態に応じた種々の状態に対応するように、電源制御部８４の制御によって第１バッテリ１０及び第２バッテリ２０の接続状態が制御される。
Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態は、第１実施形態と同じ電源装置１００（図１参照）を前提とし、電源制御部８４によって実行される並列接続の制御フローを、第１実施形態の並列接続の制御フロー（図２参照）とは異なる制御フローとした場合について説明する。
図１１は、第２実施形態としての並列接続の制御を示すフローチャートである。この制御フローは、図２の制御フローと比較すればわかるように、図２のステップＳ２０の接続要求発生待ちの処理が省略されている点、及び、図２のステップＳ８０の直前に、ステップＳ７５として、図２のステップＳ２０と同じ接続要求発生待ちの処理が追加されている点のみが異なっている。
本実施形態の制御フローでは、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０との並列接続が解除されて分離状態とされた際に（ステップＳ１０）、並列接続要求の有無に関わらず、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２とを比較している（ステップＳ３０）。そして、比較結果に応じて第１バッテリ１０の充電（ステップＳ４０，Ｓ５０）あるいは放電（ステップＳ６０，Ｓ７０）を開始している。その後、接続要求の発生を待ち（ステップＳ７５）、さらに、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差（絶対値）が閾値Ｖｔｈ以下となるのを待って（ステップＳ８０）、接続スイッチ７０及び保護スイッチ７４をＯＮとして、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続している（ステップＳ９０）。
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０との並列接続が解除された分離状態から並列接続させる場合において、第１バッテリ１０を充電あるいは放電して、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差（絶対値）を閾値Ｖｔｈ以下とし、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続することができる。このため、２つのバッテリを並列接続する際にバッテリ間の出力電圧の差によって発生する電気エネルギーの損失を抑制することが可能である。従って、本実施形態でも、従来技術のようなコンバータを用いずに、容易に、電気エネルギーの損失および電圧変動を抑制しつつ並列接続が可能であり、装置の簡略化、小型化、低コスト化が可能である。
また、本実施形態では、接続要求の有無に関わらず、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１が第２バッテリの出力電圧ＶＢｔ２よりも低い場合には第１バッテリ１０への充電を行い、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１が第２バッテリの出力電圧ＶＢｔ２よりも高い場合には第１バッテリ１０の放電を行なっている。このため、接続要求が発生した時点において、既に、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差（絶対値）が閾値Ｖｔｈ以下となっており、直ちに並列接続させることができる可能性がある。
なお、本実施形態の制御フローでは、並列接続の要求が発生した後（ステップＳ７５）、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ１との差（絶対値）が閾値Ｖｔｈ以下となるか否かの判断（ステップＳ８０）を行なっているが、以下のように変形することも可能である。すなわち、第１バッテリ１０の充電（ステップＳ５０）あるいは放電（ステップＳ７０）を実行後、ステップＳ８０の判断を実行し、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ１との差（絶対値）が閾値Ｖｔｈ以下とならない場合には、並列接続の要求の有無に関わらず、ステップＳ３０に戻って処理を繰り返す。そして、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ１との差（絶対値）が閾値Ｖｔｈ以下となった場合で、並列接続の要求があった場合には、ステップＳ９０の並列接続を実行し、並列接続の要求が無い場合には、ステップＳ３０に戻って処理を繰り返すようにしてもよい。このようにした場合には、並列接続の要求が発生するまでの間、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ１との差（絶対値）が閾値Ｖｔｈ以下となった状態を維持させやすくなる。このため、並列接続の要求があった場合に、直ちに並列接続させることができる可能性がより高くなる。らない場合には、並列接続の要求の有無に関わらず、ステップＳ３０に戻って処理を繰り返す。
Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態も、第２実施形態と同様に、第１実施形態と同じ電源装置１００（図１参照）を前提とし、電源制御部８４によって実行される並列接続の制御フローを、第１実施形態の並列接続の制御フロー（図２参照）とは異なる制御フローとした場合について説明する。
図１２は、第３実施形態としての並列接続の制御を示すフローチャートである。この制御フローも、第１実施形態の制御フロー（図２参照）と同様に、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０の並列接続を解除する事象が発生した際に、電源制御部８４によって実行される。
電源制御部８４は、まず、図２のステップＳ１０，Ｓ２０と同様に、ステップＳ１１０において、いずれかのスイッチ（ＳＷ）、ここでは、接続スイッチ７０をＯＦＦして第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを分離状態とし、ステップＳ１２０において、並列接続の要求が発生するまで待機する。
並列接続要求が発生した場合、電源制御部８４は、図２の制御フローとは異なり、ステップＳ１３０において、オルタネータ３０の動作状態を判断し、オルタネータ３０が発電状態か発電抑制状態かに応じて、以下の異なる処理を実行する。
オルタネータ３０が発電状態の場合には、ステップＳ１４０において、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２とを比較する。第２バッテリ電圧ＶＢｔ２が第１バッテリ電圧ＶＢｔ１よりも大きい場合には、ステップＳ１５０において第１バッテリ１０への充電を実行させ（図２のステップＳ５０と同様）、第２バッテリ電圧ＶＢｔ２が第１バッテリ電圧ＶＢｔ１以下の場合には、ステップＳ１３０に戻ってオルタネータ３０が発電抑制状態となるまで待機する。
一方、オルタネータ３０が発電抑制状態の場合には、ステップＳ１６０において第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２とを比較する。第１バッテリ電圧ＶＢｔ１が第２バッテリ２０の出力電圧ＶＢｔ１よりも大きい場合には、ステップＳ１７０において第１バッテリ１０から第１補機群５０への給電による放電を実行させ（図２のステップＳ７０と同様）、第２バッテリ電圧ＶＢｔ２が第１バッテリ電圧ＶＢｔ１以下の場合には、ステップＳ１３０に戻り、オルタネータ３０が発電状態となるまで待機する。
第１バッテリ１０に対する充電あるいは放電を開始後、電源制御部８４は、ステップＳ１８０において、図２のステップＳ８０と同様に、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差があらかじめ定めた閾値Ｖｔｈ以下となるまで、すなわち、式（１）を満たすまで待機する。そして、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差（絶対値）があらかじめ定めた閾値Ｖｔｈ以下となった場合、電源制御部８４は、ステップＳ１９０において、接続スイッチ７０及び保護スイッチ７４をＯＮとして、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続し（図２のステップＳ９０と同様）、この制御フローを終了する。
また、第１実施形態の制御フローでは、並列接続要求があった際に、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ２０の出力電圧ＶＢｔ２とを比較して、第１バッテリ１０を充電すべき場合には、オルタネータ３０を発電状態として充電を実行させ、第１バッテリ１０を放電すべき場合はオルタネータ３０を発電抑制状態として放電を実行させていた。これに対して、本実施形態の制御フローでは、並列接続要求があった際に、オルタネータ３０が発電状態で第１バッテリ電圧ＶＢｔ１が第２バッテリ電圧ＶＢｔ２よりも低い場合に第１バッテリ１０の充電を実行させ、オルタネータ３０が発電抑制状態で第１バッテリ電圧ＶＢｔ１が第２バッテリ電圧ＶＢｔ２よりも高い場合に第１バッテリ１０の放電を実行させる。この場合においては、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２の大小関係に応じて実行すべき充電あるいは放電と、オルタネータ３０の動作状態との対応関係が異なっている場合がある。このため、対応関係が一致するまで待機しなければならないという課題はある。しかしながら、この課題を除けば、第１実施形態と同様に、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０との並列接続が解除された分離状態から並列接続させる場合において、第１バッテリ１０を充電あるいは放電して、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差（絶対値）を閾値Ｖｔｈ以下とし、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続することができる。このため、２つのバッテリを並列接続する際にバッテリ間の出力電圧の差によって発生する電気エネルギーの損失を抑制することが可能である。従って、本実施形態でも、従来技術のようなコンバータを用いずに、容易に、電気エネルギーの損失および電圧変動を抑制しつつ並列接続が可能であり、装置の簡略化、小型化、低コスト化が可能である。
Ｄ．第４実施形態：
図１３は、第４実施形態としての電源装置１００Ｂの概略構成を示す説明図である。この電源装置１００Ｂは、図１の電源装置１００の第１バッテリ１０と第１の電源ラインＰＬ１との間に接続スイッチ（ＳＷｂ）７２を設けた点が、第１実施形態の電源装置１００と異なっており、他の点は同じである。なお、以下では、第１の電源ラインＰＬ１と第２の電源ラインＰＬ２との間の接続スイッチ（ＳＷａ）７０を「第１の接続スイッチ７０」とも呼び、第１バッテリ１０と第１の電源ラインＰＬ１との間に接続スイッチ（ＳＷｂ）７２を「第２の接続スイッチ７２」とも呼ぶ。
図１４は、電源制御部８４によって実行される第４実施形態としての並列接続の制御を示すフローチャートである。この制御フローも、第１実施形態の制御フロー（図２参照）と同様に、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０の並列接続を解除する事象が発生した際に、電源制御部８４によって実行される。
電源制御部８４は、まず、図１２のステップＳ１１０と同様に、ステップＳ２１０において、いずれかのスイッチ（ＳＷ）、ここでは、第１の接続スイッチ７０と第２の接続スイッチ７２の少なくとも一方をＯＦＦとして第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを分離状態とする。なお、接続スイッチのＯＮ／ＯＦＦは、第１実施形態で説明した運転状況に応じて決定される。そして、電源制御部８４は、図１２のステップＳ２１０と同様に、ステップＳ２２０において、並列接続の要求が発生するまで待機する。
並列接続要求が発生した場合、電源制御部８４は、図１２のステップＳ１３０と同様に、ステップＳ２３０において、オルタネータ３０の動作状態を判断し、オルタネータ３０が発電状態か発電抑制状態かに応じて、以下の異なる処理を実行する。
オルタネータ３０が発電状態の場合には、図１２のステップＳ１４０と同様に、ステップＳ２４０において、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２とを比較する。第２バッテリ電圧ＶＢｔ２が第１バッテリ電圧ＶＢｔ１よりも大きい場合には、ステップＳ２５０ａにおいて、第１の接続スイッチ７０をＯＦＦとし、第２の接続スイッチ７２をＯＮとして、第１バッテリ１０への充電を実行させる（図１２のステップＳ１５０と同様）。これに対して、第２バッテリ電圧ＶＢｔ２が第１バッテリ電圧ＶＢｔ１以下の場合には、ステップＳ２５０ｂにおいて、第１の接続スイッチ７０および保護スイッチ７４をＯＮとし、第２の接続スイッチ７２をＯＦＦとして、第２バッテリ２０への充電を実行させる。
一方、オルタネータ３０が発電抑制状態の場合には、図１２のステップＳ１６０と同様に、ステップＳ２６０において、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２とを比較する。第１バッテリ電圧ＶＢｔ１が第２バッテリ２０の出力電圧ＶＢｔ１よりも大きい場合には、ステップＳ２７０ａにおいて、第１の接続スイッチ７０をＯＦＦとし、第２の接続スイッチ７２をＯＮとして、第１バッテリ１０から第１補機群５０への給電による放電を実行させる（図１１のステップＳ１７０と同様）。これに対して、第２バッテリ電圧ＶＢｔ２が第１バッテリ電圧ＶＢｔ１以下の場合には、ステップＳ２７０ｂにおいて、第１の接続スイッチ７０および保護スイッチ７４をＯＮとし、第２の接続スイッチ７２をＯＦＦとして、第２バッテリ２０から第１補機群５０及び第２補機群６０への給電による放電を実行させる。
オルタネータ３０が発電状態におけるいずれかのバッテリへの充電、あるいは、オルタネータ３０が発電抑制状態におけるいずれかのバッテリの放電を開始後、電源制御部８４は、ステップＳ２８０において、図１２のステップＳ１８０と同様に、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差（絶対値）があらかじめ定めた閾値Ｖｔｈ以下となるまで、すなわち、式（１）を満たすまで待機する。そして、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差があらかじめ定めた閾値Ｖｔｈ以下となった場合、電源制御部８４は、ステップＳ２９０において、第１の接続スイッチ７０と第２の接続スイッチ７２と保護スイッチ７４とをＯＮとして、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続し（図１２のステップＳ１９０と同様）、この制御フローを終了する。
第１〜第３実施形態の電源装置１００は、第１バッテリ１０が第１の電源ラインＰＬ１を介してオルタネータ３０に直結されていた（図１参照）。このため、第１バッテリ１０の充電による第１バッテリ電圧ＶＢｔ１の上昇または第１バッテリ１０の放電による第１バッテリ電圧ＶＢｔ１の下降によってしか、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との電圧の差を、閾値Ｖｔｈで示された許容範囲内とすることはできなかった。これに対して、本実施形態の電源装置１００Ｂは、第１バッテリ１０を第２の接続スイッチ７２によって第１の電源ラインＰＬから切り離すことができる。このため、第１の接続スイッチ７０と第２の接続スイッチ７２の開閉の組み合わせに応じて、第１バッテリ１０の充電と第２バッテリ２０の充電と第１バッテリ１０の放電と第２バッテリ２０の放電とをそれぞれ独立して実行することができる。これにより、第１バッテリ１０の充電による第１バッテリ電圧ＶＢｔ１の上昇や第１バッテリ１０の放電による第１バッテリ電圧ＶＢｔ１の下降だけでなく、第２バッテリ２０の充電による第２バッテリ電圧ＶＢｔ２の上昇や第２バッテリ２０の放電による第２バッテリの下降によっても、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との電圧の差を、閾値Ｖｔｈで示された許容範囲内とすることができる。従って、本実施形態の電源装置１００Ｂは、第１〜第３実施形態の電源装置１００に比べて、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とが分離された状態から並列接続する場合において、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との電圧の差を、閾値Ｖｔｈで示された許容範囲内とする自由度が高い。従って、本実施形態においても、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０との並列接続が解除された分離状態から並列接続させる場合において、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０のいずれか一方を充電あるいは放電して、第１バッテリ電圧ＶＢｔ１と第２バッテリ電圧ＶＢｔ２との差（絶対値）を閾値Ｖｔｈ以下とし、第１バッテリ１０と第２バッテリ２０とを並列接続することができる。このため、２つのバッテリを並列接続する際にバッテリ間の出力電圧の差によって発生する電気エネルギーの損失を抑制することが可能である。従って、本実施形態でも、従来技術のようなコンバータを用いずに、容易に、電気エネルギーの損失および電圧変動を抑制しつつ並列接続が可能であり、装置の簡略化、小型化、低コスト化が可能である。
本発明は、本明細書の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、先述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、先述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことができる。その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。例えば、以下のものが例示される。
上記各実施形態では、２つのバッテリを有する電源装置において、２つのバッテリを並列接続する場合を実施形態として説明したが、３つ以上の複数のバッテリを有する電源装置において複数のバッテリの並列接続を制御する構成とすることも可能である。例えば、３つのバッテリを有する電源装置は、図１，１３に示した電源装置において、更に、第３の電源ラインに直接接続された第３補機群と、第３の電源ラインに保護スイッチを介して接続された第３バッテリと、第３の電源ラインと第１の電源ラインＰＬ１とを接続する第３の接続スイッチとを設けた構成とすればよい。そして、例えば、各バッテリ間の電圧を２つずつ相互に比較し、低いと判断したバッテリへの充電、あるいは、高いと判断したバッテリの放電、による電圧調整を順次行ない、複数のバッテリの互いの出力電圧の差が予め定めた閾値以下となった場合に、並列接続を行なうように制御すれよい。また、３つのバッテリの電圧のうち最も低いと判断したバッテリへの充電、あるいは、最も高いと判断したバッテリの放電による電圧調整を順次行うようにしてもよい。
上記実施形態では、電源装置を搭載する自動車として、ガソリンエンジンを動力源とする自動車に搭載した電源装置において、複数の電源の接続を制御する電源制御装置について説明したが、他の自動車（例えば、ハイブリッドカー、電気自動車、燃料電池車）に適用されてもよいし、他の輸送用機器（例えば、二輪車、電車など）に適用されてもよい。また、輸送用機器以外で電源を制御する装置（例えば発電装置など）に適用されてもよい。
１０…第１バッテリ
２０…第２バッテリ
３０…オルタネータ
４０…スタータ
５０…第１補機群
６０…第２補機群
７０…接続スイッチ
７２…接続スイッチ
７４…保護スイッチ
８０…制御装置
８２…Ａｌｔ制御部
８４…電源制御部
１００…電源装置
１００Ｂ…電源装置
ＶＢｔ１…第１バッテリ電圧
ＶＢｔ２…第２バッテリ電圧
ＰＬ１…第１の電源ライン
ＰＬ２…第２の電源ライン
Ｖｔｈ…閾値

Claims (7)

  1. 複数の蓄電池と、前記複数の蓄電池への充電を行なう発電機とを含む電源装置において、前記複数の蓄電池の並列接続を制御する電源制御装置であって、
    前記複数の蓄電池の出力電圧の比較を行なう電圧比較部と、
    ａ）前記電圧比較部において比較の対象とされた複数の蓄電池のうち最も低い出力電圧の蓄電池に対する前記発電機からの給電による充電処理と、ｂ）前記電圧比較部において比較の対象とされた複数の蓄電装置のうち最も高い出力電圧の蓄電池から、前記最も高い出力電圧の蓄電池に接続される負荷回路への放電処理と、のいずれか一方による電圧調整を行なう電圧調整部と、
    前記電圧調整部による前記電圧調整の結果、前記複数の蓄電池の互いの出力電圧の差が予め定めた閾値以下となった場合に、前記並列接続を行なう接続処理部と、
    を備えることを特徴とする電源制御装置。
  2. 請求項１に記載の電源制御装置であって、
    前記複数の蓄電地は、それぞれに独立して設けられた接続スイッチを介して前記発電機に並列に接続されるとともに、前記接続スイッチを介して互いに並列に接続される構造、もしくは、前記複数の蓄電地は、前記複数の蓄電地のうち一つの蓄電地は前記発電機に並列に直接接続され、他の蓄電地はそれぞれに設けられた接続スイッチを介して前記発電機に並列に接続されるとともに、前記接続スイッチを介して互いに並列に接続される構造であることを特徴とする電源制御装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載の電源制御装置であって、
    前記並列接続の実行要求があった場合に、前記電圧比較部が前記複数の蓄電池の出力電圧の比較を行い、前記電圧調整部が前記比較の結果に基づいて前記電圧調整を行い、前記接続処理部が前記電圧調整の結果に基づいて前記並列接続を行なうことを特徴とする電源制御装置。
  4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電源制御装置であって、
    前記電圧調整部は、前記発電機が発電している状態においては前記充電処理による前記電圧調整を行い、前記発電機が発電していない状態においては前記放電処理による前記電圧調整を行なうことを特徴とする電源制御装置。
  5. 請求項４に記載の電源制御装置であって、
    前記複数の蓄電池は、前記発電機に直結される第１の蓄電池と、接続スイッチを介して前記第１の蓄電池に並列接続される第２の蓄電池とを含み、
    前記電圧調整部は、
    前記第１の蓄電池の出力電圧が前記第２の蓄電池の出力電圧よりも低い場合には、前記発電機が発電している状態において前記第１の蓄電池の前記充電処理による前記電圧調整を行い、
    前記第１の蓄電池の出力電圧が前記第２の蓄電池の出力電圧よりも高い場合には、前記発電機が発電していない状態において前記第１の蓄電池の前記放電処理による前記電圧調整を行ない、
    前記接続処理部は、
    前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池の互いの出力電圧の差が前記閾値以下となった場合に、前記接続スイッチを閉じることにより前記第１の蓄電池と前記第２の蓄電池との並列接続を行なう
    ことを特徴とする電源制御装置。
  6. 請求項５に記載の電源制御装置であって、
    前記電圧調整部は、
    前記第１の蓄電池の出力電圧が前記第２の蓄電地の出力電圧よりも低い場合において、前記発電機が発電していない状態であったときには前記発電機を発電している状態に変更して前記第１の蓄電池の前記充電処理による前記電圧調整を行い、
    前記第１の蓄電池の出力電圧が前記第２の出力電圧よりも高い場合において、前記発電機が発電している状態であった際には前記発電機を発電している状態に変更して前記第１の蓄電池の前記放電処理による前記電圧調整を行なう
    ことを特徴とする電源制御装置。
  7. 複数の蓄電池と、前記複数の蓄電池への充電を行なう発電機と、を有する電源装置において、前記複数の蓄電池の並列接続を制御する電源制御方法であって、
    前記複数の蓄電池の出力電圧の比較を行なう工程と、
    ａ）前記比較において比較の対象とされた複数の蓄電装置のうち最も低い出力電圧の蓄電池に対する前記発電機からの給電による充電処理と、ｂ）前記比較において比較の対象とされた複数の蓄電装置のうち最も高い出力電圧の蓄電池から、前記最も高い出力電圧の蓄電池に接続される負荷回路への放電と、のいずれか一方による電圧調整を行なう工程と、
    前記電圧調整の結果、前記複数の蓄電池の互いの出力電圧の差が予め定めた閾値以下となった場合に、前記並列接続を行なう工程と、
    を備えることを特徴とする電源制御方法。
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