JP2017205009A - 車載電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車載電源装置(100)は、太陽光発電により得られた電力でバッテリを充電する。ソーラーパネル(101)は、太陽光を電力に変換する。昇圧DCDCコンバータ(103)は、ソーラーパネル(101)で変換した電力を昇圧する。制御部(109)は、ソーラーパネル(101)で変換した電力により低電圧バッテリ(107)を充電するとともに低電圧バッテリ(107)に蓄積した電力の蓄積量が所定値以上の場合に、昇圧DCDCコンバータ(103)で昇圧した電力により高電圧バッテリ(105)を充電するように切り替える。
【選択図】図1
Description
<車載電源装置の構成>
本発明の実施の形態1に係る車載電源装置100の構成について、図1を用いて説明する。図1の入出力線において、破線は制御信号を伝送する入出力線を示し、実線は制御信号以外の信号の伝送及び電力の受け渡しのための入出力線を示している。
本発明の実施の形態1における車輌が停車中の車載電源装置100の動作について、図2を用いて説明する。
本発明の実施の形態1における車輌が走行中の車載電源装置100の動作について、図3を用いて説明する。
本実施の形態によれば、太陽光発電で得られた電力により低電圧バッテリ107と高電圧バッテリ105との両方を充電する場合において、昇圧する必要のない(充電効率の良い)低電圧バッテリ107の充電の後に高電圧バッテリ105を充電するように切り替えることにより、装置全体の充電効率の低下を抑制することができる。
本実施の形態は、車輌の走行中において高電圧バッテリ105を充電した後に低電圧バッテリ107を充電することを特徴としている。すなわち、車輌の停車中に高電圧バッテリ105を充電する場合には、リレー104のON、及び充電のための周辺デバイスの起動等が必要であり電力を消費する。一方、車輌の走行中に高電圧バッテリ105を充電する場合には、リレー104のON、及び周辺デバイスの起動が既に行なわれており、充電のためにリレー104のON、及び周辺デバイスの起動を行う必要がないので、停車中に高電圧バッテリ105を充電する場合に比べて、充電効率の低下を抑制することができる。本実施の形態では、上記に鑑み、車輌の走行中は、高電圧バッテリ105を優先して充電することとしている。
本発明の実施の形態2における車輌が走行中の車載電源装置100の動作について、図4を用いて説明する。
本実施の形態によれば、太陽光発電で得られた電力により低電圧バッテリ107と高電圧バッテリ105との両方を充電する場合において、車輌の停車中においては、昇圧する必要のない(充電効率の良い)低電圧バッテリ107の充電の後に高電圧バッテリ105を充電するように切り替えることにより、装置全体の充電効率の低下を抑制することができる。
本実施の形態は、低電圧バッテリ107を充電した後に低電圧バッテリ503を充電し、低電圧バッテリ503に蓄積した電力を用いて高電圧バッテリ105を充電することを特徴としている。すなわち、高電圧バッテリ105を充電する際には、リレー104のON、及び昇圧DCDCコンバータ504の起動等が必要であり電力を消費してしまうという課題がある。本実施の形態では、上記課題に対して、低電圧バッテリ503を充電し、低電圧バッテリ503に所定値以上電力が蓄積された場合に、低電圧バッテリ503から高電圧バッテリ105へ充電することにより、リレー104のON時間、及び昇圧DCDCコンバータ504の起動時間を短くし、充電効率の低下(充電時の消費電力)を抑制することとしている。
本発明の実施の形態3に係る車載電源装置500の構成について、図5を用いて説明する。図5の入出力線において、破線は制御信号を伝送する入出力線を示し、実線は制御信号以外の信号の伝送及び電力の受け渡しのための入出力線を示している。
本発明の実施の形態3における車輌の停車中の車載電源装置500の動作について、図6を用いて説明する。
本実施の形態によれば、太陽光発電で得られた電力により低電圧バッテリ107、503と高電圧バッテリ105との両方を充電する場合において、昇圧する必要のない低電圧バッテリ107、503の充電の後に高電圧バッテリ105を充電するように切り替えることにより、装置全体の充電効率の低下を抑制することができる。
本実施の形態において、車輌が走行中の場合には高電圧バッテリ105よりも先に低電圧バッテリ107を充電したが、低電圧バッテリ107よりも先に高電圧バッテリ105を充電してもよい。
本実施の形態は、低電圧バッテリ503を充電した後に、低電圧バッテリ503に蓄積した電力を用いて高電圧バッテリ105を充電することを特徴としている。
本発明の実施の形態4における車輌の停車中の車載電源装置500の動作について、図7を用いて説明する。
本実施の形態によれば、太陽光発電で得られた電力により低電圧バッテリ503と高電圧バッテリ105との両方を充電する場合において、昇圧する必要のない低電圧バッテリ503の充電の後に高電圧バッテリ105を充電するように切り替えることにより、装置全体の充電効率の低下を抑制することができる。
本実施の形態において、車輌が走行中の場合に高電圧バッテリ105よりも先に低電圧バッテリ503を充電したが、低電圧バッテリ503よりも先に高電圧バッテリ105を充電してもよい。
本実施の形態は、低電圧バッテリ803に蓄積した電力を用いて高電圧バッテリ105を充電する際に、低電圧バッテリ803の充電と放電とが異なる経路で行われることを特徴としている。
本発明の実施の形態5に係る車載電源装置800の構成について、図8を用いて説明する。図8の入出力線において、破線は制御信号を伝送する入出力線を示し、実線は制御信号以外の信号の伝送及び電力の受け渡しのための入出力線を示している。
本実施の形態では、昇圧DCDCコンバータ805が低電圧バッテリ803に蓄積された電力を保護スイッチ802を介さずに直接取得するようにした。これにより、本実施の形態によれば、上記実施の形態3の効果に加えて、低電圧バッテリ803から高電圧バッテリ105へ充電しながら、ソーラーパネル101によって発電された電力を低電圧バッテリ107及び負荷108へ供給することが可能となり、発電された電力を有効利用でき、充電効率の低下を抑制することができる。
上記実施の形態1〜実施の形態5において、各バッテリに対して電力の蓄積量が所定値になるまで電力を蓄積することにより各バッテリを充電したが、各バッテリに対して所定時間だけ電力を蓄積することにより各バッテリを充電してもよい。
101 ソーラーパネル
102 昇降圧DCDCコンバータ
103 昇圧DCDCコンバータ
104 リレー
105 高電圧バッテリ
106 保護スイッチ
107 低電圧バッテリ
108 負荷
109 制御部
Claims (4)
- 太陽光発電により得られた電力でバッテリを充電する車載電源装置であって、
太陽光を電力に変換するソーラーパネルで変換した電力を昇降圧する昇降圧部と、
前記昇降圧部で昇降圧した電力を昇圧する昇圧部と、
前記昇降圧部で昇降圧した電力により低電圧バッテリを充電するとともに前記低電圧バッテリに蓄積した電力の蓄積量が所定値以上の場合に、前記昇降圧部で昇降圧した電力を昇圧する前記昇圧部で昇圧した電力により前記低電圧バッテリよりも高い電圧の電力を蓄積する高電圧バッテリを充電するように切り替える制御部と、
を有する車載電源装置。 - 前記昇降圧部は、前記低電圧バッテリの電圧に対応した電力を出力する
請求項1記載の車載電源装置。 - 前記制御部は、
車輌の停車中において前記切り替えを行い、車輌の走行中において前記昇圧部で昇圧した電力により前記高電圧バッテリを充電するとともに前記高電圧バッテリに蓄積した電力の蓄積量が所定値以上の場合に、前記ソーラーパネルで変換した電力により前記低電圧バッテリを充電するように切り替える、
請求項1記載の車載電源装置。 - 前記制御部は、
前記低電圧バッテリに蓄積した電力の蓄積量が所定値以上の場合に、前記低電圧バッテリに蓄積した電力を前記昇圧部により昇圧させて前記高電圧バッテリを充電するように切り替える、
請求項1記載の車載電源装置。
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