JP5055984B2 - Power storage device - Google Patents

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Description

本発明は、主電源の電圧低下時に蓄電部から電力を供給する補助電源としての車両用蓄電装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicular power storage device as an auxiliary power supply that supplies power from a power storage unit when a voltage of a main power supply is lowered.

一般に自動車（以下、車両という）を使用する際には、エンジンを始動するためにスタータを動作させる。この際、例えば車両のキーをオンにしてからスタータを動かすことになるので、キーオンにより起動したオーディオやカーナビゲーション等の負荷に供給される電力は、スタータ動作によるバッテリ電圧の低下により一旦途切れる。その結果、音楽が中断したり、カーナビゲーションの目的地設定等が消去され再設定が必要になるという問題があった。   Generally, when using an automobile (hereinafter referred to as a vehicle), a starter is operated to start an engine. At this time, for example, since the starter is moved after the vehicle key is turned on, the power supplied to the load such as audio and car navigation activated by the key-on is temporarily interrupted due to a decrease in the battery voltage due to the starter operation. As a result, there is a problem that music is interrupted or the destination setting of the car navigation is erased and needs to be reset.

これに対し、一時的なバッテリの電圧低下時に負荷に十分な電力を供給するための補助電源としての車両用蓄電装置が、例えば特許文献１に提案されている。図４はこのような車両用蓄電装置のブロック回路図である。車両用蓄電装置１０１には、まず蓄電するために電気二重層キャパシタからなる補助電源部１０３が設けられている。この補助電源部１０３には充電回路１０５が接続されている。また、補助電源部１０３の電力を出力する安定化回路１０７も接続されている。充電回路１０５の入力側には、その電圧を検出するための検出回路１０９が接続されている。また、この検出回路１０９の検出電圧に応じて電力を補助電源部１０３から供給するか、主電源１１５から供給するかを切り替える電源切替部１１１が接続されている。   In contrast, for example, Patent Document 1 proposes a vehicular power storage device as an auxiliary power source for supplying sufficient power to a load when a voltage of a battery temporarily drops. FIG. 4 is a block circuit diagram of such a vehicle power storage device. The power storage device 101 for the vehicle is provided with an auxiliary power supply unit 103 composed of an electric double layer capacitor to store power first. A charging circuit 105 is connected to the auxiliary power supply unit 103. A stabilization circuit 107 that outputs power from the auxiliary power supply unit 103 is also connected. A detection circuit 109 for detecting the voltage is connected to the input side of the charging circuit 105. Further, a power supply switching unit 111 that switches between supplying power from the auxiliary power supply unit 103 or supplying from the main power supply 115 according to the detection voltage of the detection circuit 109 is connected.

このような車両用蓄電装置１０１の入力側、すなわち充電回路１０５の入力には第１スイッチ１１３を介してバッテリからなる主電源部１１５が接続されている。また、第１スイッチ１１３と車両用蓄電装置１０１の間には第２スイッチ１１７の一端が接続され、その他端はエンジン１１９に内蔵されたスタータ（図示せず）に接続されている。第１スイッチ１１３と第２スイッチ１１７はキー装着部１２１によりオンオフ制御される。なお、キー装着部１２１にはロックモード、アクセサリモード、オンモード、およびスタートモードの４つのモードがある。ロックモードの場合は第１スイッチ１１３と第２スイッチ１１７の両方がオフになり、アクセサリモードとオンモードの場合は第１スイッチ１１３がオンに、第２スイッチ１１７がオフになり、スタートモードの場合は第１スイッチ１１３と第２スイッチ１１７の両方がオンになる。また、車両用蓄電装置１０１の出力側、すなわち電源切替部１１１の出力にはオーディオやカーナビゲーション等の車載機器１２３が接続されている。   A main power source 115 made of a battery is connected to the input side of the vehicle power storage device 101, that is, the input of the charging circuit 105 via the first switch 113. Further, one end of the second switch 117 is connected between the first switch 113 and the vehicle power storage device 101, and the other end is connected to a starter (not shown) built in the engine 119. The first switch 113 and the second switch 117 are on / off controlled by the key mounting unit 121. The key mounting unit 121 has four modes: a lock mode, an accessory mode, an on mode, and a start mode. In the lock mode, both the first switch 113 and the second switch 117 are turned off. In the accessory mode and the on mode, the first switch 113 is turned on. The second switch 117 is turned off. Both the first switch 113 and the second switch 117 are turned on. In addition, an in-vehicle device 123 such as an audio or car navigation system is connected to the output side of the vehicle power storage device 101, that is, the output of the power supply switching unit 111.

次に、車両用蓄電装置１０１の動作について説明する。まず、車両再使用時にキー装着部１２１にキーが差し込まれ、アクセサリモードになると、第１スイッチ１１３がオンになる。その結果、主電源部１１５の電力が充電回路１０５、検出回路１０９、および電源切替部１１１に供給される。これにより、充電回路１０５は補助電源部１０３を充電するとともに電源切替部１１１は図４に示すように主電源部１１５側を選択しているので、車載装置１２３には主電源部１１５の電力が供給され、オーディオやカーナビゲーション等が動作する。   Next, the operation of the vehicle power storage device 101 will be described. First, when the key is inserted into the key mounting portion 121 when the vehicle is reused and the accessory mode is set, the first switch 113 is turned on. As a result, the power of the main power supply unit 115 is supplied to the charging circuit 105, the detection circuit 109, and the power supply switching unit 111. As a result, the charging circuit 105 charges the auxiliary power supply unit 103 and the power supply switching unit 111 selects the main power supply unit 115 as shown in FIG. Audio, car navigation, etc. operate.

この状態で、エンジンを始動するためにキー装着部１２１のキーをスタートモードにすると、第２スイッチ１１７もオンになる。その結果、主電源部１１５の電力がエンジン１１９に内蔵されたスタータに供給されるので、エンジンが始動する。この時、スタータには大電流が流れるので、それに伴い主電源部１１５の電圧は大きく低下する。この変化を検出回路１０９が検出し、所定の基準値より低くなったことを検出すると、電源切替部１１１を補助電源部１０３側に切り替える。これにより、スタータ動作中は補助電源部１０３から車載装置１２３に電力が供給されるので、車載装置１２３は動作し続けることができる。   In this state, when the key of the key mounting part 121 is set to the start mode in order to start the engine, the second switch 117 is also turned on. As a result, the power of the main power supply unit 115 is supplied to the starter built in the engine 119, and the engine starts. At this time, since a large current flows through the starter, the voltage of the main power supply unit 115 greatly decreases accordingly. When this change is detected by the detection circuit 109 and detected to be lower than a predetermined reference value, the power supply switching unit 111 is switched to the auxiliary power supply unit 103 side. Thereby, since electric power is supplied from the auxiliary power supply unit 103 to the in-vehicle device 123 during the starter operation, the in-vehicle device 123 can continue to operate.

その後、エンジン１１９の始動が完了し、キーをオンモードにすることで第２スイッチ１１７がオフになる。その結果、主電源部１１５の電圧は所定の基準値より高くなるので、この変化を検出回路１０９が検出し、電源切替部１１１を主電源部１１５側に切り替える。これにより、車載装置１２３には主電源部１１５から電力が供給される。   Thereafter, the start of the engine 119 is completed, and the second switch 117 is turned off by setting the key to the on mode. As a result, the voltage of the main power supply unit 115 becomes higher than a predetermined reference value. Therefore, the detection circuit 109 detects this change and switches the power supply switching unit 111 to the main power supply unit 115 side. Thereby, electric power is supplied to the in-vehicle device 123 from the main power supply unit 115.

以上のような動作により、車載装置１２３にはスタータ動作時も安定した電力が供給され続け、音楽の中断や設定の消去等が回避できる。
特開２００２−６４９４６号公報 With the above operation, the in-vehicle device 123 is continuously supplied with stable power even during the starter operation, and it is possible to avoid interruption of music, deletion of settings, and the like.
JP 2002-64946 A

上記の車両用蓄電装置によると、確かにスタータ動作による主電源部１１５の電圧低下時にも車載装置１２３を駆動させ続けられるのであるが、キー装着部１２１のキーをアクセサリモードにしてから短時間の内にスタートモードにすると、車載装置１２３が起動してすぐに主電源部１１５の電圧が下がることになる。この時、キーがアクセサリモードになってから補助電源部１０３への充電を開始するので、短時間の内にスタートモードにすると補助電源部１０３への充電が不十分になる可能性があるという課題があった。   According to the above vehicle power storage device, it is possible to continue driving the in-vehicle device 123 even when the voltage of the main power supply unit 115 drops due to the starter operation. In the start mode, the voltage of the main power supply unit 115 decreases immediately after the in-vehicle device 123 is activated. At this time, since charging to the auxiliary power supply unit 103 starts after the key is in the accessory mode, there is a possibility that charging to the auxiliary power supply unit 103 may be insufficient if the start mode is set within a short time. was there.

これに対し、上記従来の車両用蓄電装置では、補助電源部１０３を構成する電気二重層キャパシタの数量を減らし、充電回路１０５で主電源部１１５の電圧を降圧して充電し、放電時には補助電源部１０３の電圧をＤＣ−ＤＣコンバータからなる安定化回路１０７で昇圧して車載装置１２３に供給する構成が記載されている。これにより、補助電源部１０３の満充電電圧を下げることができるので、その分早く充電を完了することができる。   On the other hand, in the above conventional vehicle power storage device, the number of electric double layer capacitors constituting the auxiliary power supply unit 103 is reduced, the charging circuit 105 reduces the voltage of the main power supply unit 115 for charging, and the auxiliary power supply is discharged during discharging. A configuration is described in which the voltage of the unit 103 is boosted by a stabilization circuit 107 formed of a DC-DC converter and supplied to the in-vehicle device 123. Thereby, since the full charge voltage of the auxiliary power supply unit 103 can be lowered, charging can be completed earlier by that amount.

しかし、ＤＣ−ＤＣコンバータは、その動作に電力を必要とするので、エンジン始動によるスタータ駆動時に、さらにＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作による電力消費が加わると、主電源部１１５の損失が大きくなるという課題があった。   However, since the DC-DC converter requires electric power for its operation, the loss of the main power supply unit 115 increases when power consumption due to the boosting operation of the DC-DC converter is further added when the starter is driven by starting the engine. There was a problem.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、車両再使用時のスタータ動作前に十分に充電を行うことができ、かつ主電源の損失を低減する車両用蓄電装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a vehicular power storage device that can be sufficiently charged before starter operation at the time of vehicle reuse and that reduces loss of a main power source. And

前記従来の課題を解決するために、本発明の車両用蓄電装置は、主電源と負荷の間に接続され、前記主電源の電力を蓄える蓄電部と、前記主電源、前記負荷、および前記蓄電部にそれぞれ接続された充放電回路と、前記蓄電部と前記充放電回路に接続された制御回路とを備え、車両使用終了時には、前記制御回路は既定時間経過後に前記蓄電部の電力を既定保持電圧（Ｖｋ）に至るまで放電し、車両非使用時には、前記制御回路は前記蓄電部の電圧（Ｖｃ）が既定下限電圧（Ｖｃｍｉｎ）に至れば、前記蓄電部の電圧（Ｖｃ）が前記既定保持電圧（Ｖｋ）になるまで充電する動作を繰り返し、前記車両が運転者認証手段により運転者を認識すれば、前記制御回路は前記蓄電部を満充電にするようにした。   In order to solve the conventional problem, a power storage device for a vehicle according to the present invention includes a power storage unit that is connected between a main power source and a load and stores power of the main power source, the main power source, the load, and the power storage A charge / discharge circuit connected to each of the power supply units, a power storage unit and a control circuit connected to the charge / discharge circuit, and at the end of use of the vehicle, the control circuit holds the power of the power storage unit at a predetermined time after a predetermined time has elapsed. When the vehicle is not in use, when the vehicle is not in use, when the voltage (Vc) of the power storage unit reaches a predetermined lower limit voltage (Vcmin), the control circuit maintains the predetermined voltage (Vc) of the power storage unit. The operation of charging until the voltage (Vk) is reached is repeated, and when the vehicle recognizes the driver by the driver authentication means, the control circuit fully charges the power storage unit.

本発明によれば、車両非使用時に常に蓄電部の電圧（Ｖｃ）が既定下限電圧（Ｖｃｍｉｎ）と既定保持電圧（Ｖｋ）の間になるように制御し、かつ車両が運転者認証手段により運転者を認識すれば、蓄電部を満充電にする構成とすることにより、従来のキーをアクセサリモードにするよりも以前から、満充電までの不足分のみを充電すればよくなり、さらに蓄電部のみで負荷に電力を供給するのでＤＣ−ＤＣコンバータによる損失を回避することができる。従って、車両再使用時のスタータ動作前に十分に充電を行うことができ、かつ主電源の損失を低減する車両用蓄電装置を実現できるという効果が得られる。   According to the present invention, the voltage (Vc) of the power storage unit is always controlled to be between the predetermined lower limit voltage (Vcmin) and the predetermined holding voltage (Vk) when the vehicle is not used, and the vehicle is driven by the driver authentication means. If the person recognizes, the power storage unit is configured to be fully charged, so it is only necessary to charge the shortage until full charge from before the conventional key is set to accessory mode, and only the power storage unit Since the power is supplied to the load, loss due to the DC-DC converter can be avoided. Therefore, it is possible to realize a vehicle power storage device that can be sufficiently charged before the starter operation when the vehicle is reused and that reduces the loss of the main power source.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。なお、ここでは車両用蓄電装置を例えばアイドリングストップ車に用いた場合について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, a case where the vehicle power storage device is used for an idling stop vehicle will be described.

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における車両用蓄電装置のブロック回路図である。図２は、本発明の実施の形態における車両用蓄電装置の車両使用終了時から車両再使用時までの制御回路の動作を示すフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態における車両用蓄電装置のスタータ動作時の制御回路の動作を示すフローチャートである。なお、図１において、太線は電力系配線を、細線は信号系配線をそれぞれ示す。 (Embodiment)
FIG. 1 is a block circuit diagram of a power storage device for a vehicle in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control circuit from when the vehicle power storage device according to the embodiment of the present invention is used to when the vehicle is reused. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control circuit during the starter operation of the vehicle power storage device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 1, thick lines indicate power system wirings, and thin lines indicate signal system wirings.

図１において、車両用蓄電装置１１はイグニションスイッチ１３を介して接続された主電源１５と、負荷１７との間に接続されている。イグニションスイッチ１３は主電源１５の電力を車両用蓄電装置１１に供給する機能と、イグニションスイッチ１３に接続されたエンジン始動用のスタータ１９に主電源１５の電力を供給する機能を併せ持つ。ここで、主電源１５はバッテリであり、負荷１７はオーディオ、ナビゲーション、オーディオビジュアルナビゲーション等の補機である。   In FIG. 1, the vehicle power storage device 11 is connected between a main power supply 15 connected via an ignition switch 13 and a load 17. The ignition switch 13 has a function of supplying the power of the main power supply 15 to the vehicle power storage device 11 and a function of supplying the power of the main power supply 15 to the starter 19 for starting the engine connected to the ignition switch 13. Here, the main power supply 15 is a battery, and the load 17 is an auxiliary device such as audio, navigation, audiovisual navigation, and the like.

車両用蓄電装置１１は以下の構成を有する。ここでは、まず図１の太線で示した電力系配線の関連構成を説明する。   The vehicle power storage device 11 has the following configuration. Here, first, a related configuration of the power system wiring indicated by the bold line in FIG. 1 will be described.

主電源１５の出力にはイグニションスイッチ１３を介して充放電回路２１が接続されている。充放電回路２１には負荷１７と蓄電部２３が接続されている。従って、蓄電部２３は充放電回路２１によって充電と放電の制御が行われる。なお、蓄電部２３は主電源１５の電力を蓄える蓄電素子として、急速充放電が可能なキャパシタが望ましい。本実施の形態では満充電電圧を約１．８３Ｖとした初期容量７０Ｆ（ファラッド）の電気二重層キャパシタを用いている。これにより、特に運転者がスタータ１９を動作させるまでの間に蓄電部２３の充電を完了するのに有利となる。この電気二重層キャパシタを２個並列に接続したものを７組直列に接続した構成とすることにより、蓄電部２３はスタータ１９の動作時に負荷１７が必要とする電力を賄っている。この場合の蓄電部２３の合成容量は２０Ｆとなり、満充電電圧は１２．８Ｖとなる。   A charge / discharge circuit 21 is connected to the output of the main power supply 15 via the ignition switch 13. A load 17 and a power storage unit 23 are connected to the charge / discharge circuit 21. Therefore, the power storage unit 23 is controlled to be charged and discharged by the charge / discharge circuit 21. The power storage unit 23 is preferably a capacitor capable of rapid charge / discharge as a power storage element that stores the power of the main power supply 15. In this embodiment, an electric double layer capacitor having an initial capacity of 70 F (Farad) with a full charge voltage of about 1.83 V is used. This is advantageous for completing the charging of the power storage unit 23 before the driver operates the starter 19 in particular. By adopting a configuration in which two sets of two electric double layer capacitors connected in parallel are connected in series, the power storage unit 23 covers the power required by the load 17 when the starter 19 operates. In this case, the combined capacity of the power storage unit 23 is 20F, and the full charge voltage is 12.8V.

なお、蓄電部２３は蓄電素子（図示せず）以外にも、蓄電素子の直列接続部分の電圧（本実施の形態ではグランドを除く７ヶ所の電圧）をそれぞれ出力するためのマルチプレクサと、蓄電素子の直列接続部分の電圧バランスを取るための複数（本実施の形態では７個）のバランス回路と、複数の前記バランス回路を選択し、その動作をオンオフ制御するためのマルチプレクサを内蔵している。   In addition to the power storage element (not shown), the power storage unit 23 includes a multiplexer for outputting the voltages of the serially connected portions of the power storage elements (in this embodiment, seven voltages excluding the ground), and the power storage element. A plurality of (seven in this embodiment) balance circuits for balancing the voltage of the serially connected portions, and a multiplexer for selecting the plurality of balance circuits and controlling their operation on and off are incorporated.

充放電回路２１は蓄電部２３への充電制御と、蓄電部２３から負荷１７への放電制御を行う以外にも、負荷１７への電力供給源を主電源１５と蓄電部２３のいずれかに切り替える機能、負荷１７への電力供給をオンオフ制御する機能、充放電回路２１の内部で蓄電部２３の電力を熱として放電する機能、主電源の電圧Ｖｂ、蓄電部２３の電圧Ｖｃ、および負荷１７の電圧Ｖｄを検出する機能を有する。なお、蓄電部２３の放電経路には従来のＤＣ−ＤＣコンバータを用いていない。   The charge / discharge circuit 21 switches the power supply source to the load 17 to either the main power supply 15 or the power storage unit 23 in addition to performing charge control to the power storage unit 23 and discharge control from the power storage unit 23 to the load 17. Functions, a function for controlling on / off of power supply to the load 17, a function for discharging the power of the power storage unit 23 as heat inside the charge / discharge circuit 21, a voltage Vb of the main power source, a voltage Vc of the power storage unit 23, and the load 17 It has a function of detecting the voltage Vd. Note that a conventional DC-DC converter is not used for the discharge path of the power storage unit 23.

次に、図１の細線で示した信号系配線の関連構成を説明する。   Next, a related configuration of the signal system wiring indicated by the thin line in FIG. 1 will be described.

蓄電部２３と充放電回路２１にはマイクロコンピュータからなる制御回路２５が接続されている。ここで、まず蓄電部２３と制御回路２５の信号系配線として、蓄電素子の電圧検出用のマルチプレクサに対して電圧検出点を選択する選択信号ＳＬＶと、選択された電圧を入力する蓄電素子電圧入力信号ＶＮｉｎの各配線が接続されている。さらに、バランス回路のオンオフ制御用のマルチプレクサに対する前記バランス回路を選択する選択信号ＳＬＢと、選択されたバランス回路をオンにするオン信号Ｈｉの各配線が接続されている。   A control circuit 25 composed of a microcomputer is connected to the power storage unit 23 and the charge / discharge circuit 21. Here, as a signal wiring of the power storage unit 23 and the control circuit 25, first, a selection signal SLV for selecting a voltage detection point for a voltage detection multiplexer of the power storage element, and a power storage element voltage input for inputting the selected voltage. Each wiring of the signal VNin is connected. Further, the selection signal SLB for selecting the balance circuit for the multiplexer for on / off control of the balance circuit and the on signal Hi for turning on the selected balance circuit are connected.

充放電回路２１と制御回路２５の信号系配線として、充放電回路２１の動作全般を制御する制御信号ｃｏｎｔと、充放電回路２１で検出した電圧Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄを入力する電圧入力信号Ｖｉｎの各配線が接続されている。   As a signal wiring for the charge / discharge circuit 21 and the control circuit 25, a control signal cont for controlling the overall operation of the charge / discharge circuit 21 and a voltage input signal Vin for inputting the voltages Vb, Vc, Vd detected by the charge / discharge circuit 21 Each wiring is connected.

以上が車両用蓄電装置１１の構成であるが、制御回路２５は外部の車両側制御回路２７ともデータの入出力を行っている。具体的には、制御回路２５は車両側制御回路２７から送信された入力信号ｉｎと車両側制御回路２７に送信する出力信号ｏｕｔでデータの入出力を行う。   The above is the configuration of the power storage device 11 for the vehicle. The control circuit 25 also inputs and outputs data with the external vehicle-side control circuit 27. Specifically, the control circuit 25 inputs and outputs data using an input signal in transmitted from the vehicle-side control circuit 27 and an output signal out transmitted to the vehicle-side control circuit 27.

車両側制御回路２７は車両全体の制御を司るが、ここでは本実施の形態を説明するのに必要な部分についてのみ述べる。車両側制御回路２７はマイクロコンピュータからなり、制御回路２５とのデータ入出力以外に、イグニションスイッチ１３とのデータ入出力や、車両側電波送受信回路２９との送受信データの入出力を行っている。   The vehicle-side control circuit 27 controls the entire vehicle, but only the portions necessary for explaining the present embodiment will be described here. The vehicle-side control circuit 27 is formed of a microcomputer, and performs data input / output with the ignition switch 13 and data transmission / reception with the vehicle-side radio wave transmission / reception circuit 29 in addition to data input / output with the control circuit 25.

ここで、イグニションスイッチ１３は、従来と同様に４つの状態（モード）を有しており、車両側制御回路２７に現在のスイッチのモードを示すイグニション信号ＩＧを出力する機能と、車両側制御回路２７から出力されたイグニションスイッチ制御信号ＩＧｃｏｎｔによりイグニションスイッチ１３のモードを切り替える機能を有している。従って、車両側制御回路２７はイグニション信号ＩＧによりスイッチのモードを確認し、イグニションスイッチ制御信号ＩＧｃｏｎｔによりイグニションスイッチ１３のモードを切り替えることができる。   Here, the ignition switch 13 has four states (modes) as in the prior art, a function for outputting an ignition signal IG indicating the current switch mode to the vehicle-side control circuit 27, and a vehicle-side control circuit. 27 has a function of switching the mode of the ignition switch 13 by the ignition switch control signal IGcont output from the terminal 27. Therefore, the vehicle side control circuit 27 can confirm the mode of the switch by the ignition signal IG, and can switch the mode of the ignition switch 13 by the ignition switch control signal IGcont.

車両側電波送受信回路２９は車両の開錠、施錠を行う電波を送受信する機能を有し、運転者が保持する電波送受信機（以下、キー３１という）に内蔵されたキー側電波送受信回路３３との間でアンテナ３５を介して送受信を行う。なお、キー３１には電波の送受信に必要な電力を賄うための電池３７も内蔵されている。具体的な動作は、運転者がキー３１を操作して例えば車両の開錠を行う信号をキー側電波送受信回路３３から送信すると、車両側電波送受信回路２９が受信する。受信したデータは受信信号ＲＣとして車両側制御回路２７に出力される。車両側制御回路２７は再度キー３１に開錠信号を送信する要求を行うデータを送信信号ＴＲによって車両側電波送受信回路２９に出力する。車両側電波送受信回路２９は送信要求信号を電波でキー３１に送信する。これを受け、キー側電波送受信回路３３は再度開錠信号を車両側電波送受信回路２９に送信する。車両側電波送受信回路２９は受信した開錠信号を再び車両側制御回路２７に出力する。車両側制御回路２７は２回の開錠信号データを比較して、一致すれば正規の運転者であると認証する。このような運転者認証手段により、車両は運転者を認識している。   The vehicle-side radio wave transmission / reception circuit 29 has a function of transmitting / receiving radio waves for unlocking and locking the vehicle. The vehicle-side radio wave transmission / reception circuit 29 includes a key-side radio wave transmission / reception circuit 33 built in a radio wave transmitter / receiver (hereinafter referred to as key 31) held by the driver. Are transmitted and received via the antenna 35. The key 31 also has a built-in battery 37 for supplying power necessary for transmitting and receiving radio waves. Specifically, when the driver operates the key 31 to transmit, for example, a signal for unlocking the vehicle from the key-side radio transmission / reception circuit 33, the vehicle-side radio transmission / reception circuit 29 receives the signal. The received data is output to the vehicle side control circuit 27 as a reception signal RC. The vehicle-side control circuit 27 outputs data for requesting transmission of the unlock signal to the key 31 again to the vehicle-side radio wave transmission / reception circuit 29 by the transmission signal TR. The vehicle-side radio wave transmission / reception circuit 29 transmits a transmission request signal to the key 31 by radio waves. In response to this, the key side radio wave transmission / reception circuit 33 transmits the unlocking signal to the vehicle side radio wave transmission / reception circuit 29 again. The vehicle-side radio wave transmission / reception circuit 29 outputs the received unlocking signal to the vehicle-side control circuit 27 again. The vehicle-side control circuit 27 compares the two unlocking signal data, and authenticates that the driver is a regular driver if they match. The vehicle recognizes the driver by such driver authentication means.

なお、ここで述べた運転者認証手段は運転者がキー３１を開錠操作することで認識する構成の例を説明したが、運転者が開錠操作をしなくても一定の距離以内に車両に接近するだけで開錠信号の送受信が行われる構成のものでもよい。   Note that the driver authentication means described here has been described as an example of a configuration in which the driver recognizes the key 31 by unlocking the key 31. However, the vehicle is within a certain distance without the driver performing the unlocking operation. It is also possible to use a configuration in which the unlocking signal is transmitted / received simply by approaching to.

次に、このような車両用蓄電装置の動作について説明する。   Next, the operation of such a vehicle power storage device will be described.

まず、本実施の形態の特徴となる動作について図２を参照しながら説明する。図２は車両使用終了時から車両再使用時までの制御回路２７の動作を示している。車両の使用を終了してイグニションスイッチ１３をロックモードにすると、既定時間が経過した後に図２のフローチャートが実行される。ここで、既定時間が経過するまで待機するのは、運転者がイグニションスイッチ１３をロックモードにしたものの、すぐに車両を使用するためにイグニションスイッチ１３をロックモード以外にする可能性があるためである。なお、既定時間は例えば１分とした。これは、ロックモードにしてから１分以上経過すると、運転者がすぐにエンジン再始動を行わないと想定されるためである。   First, operations that characterize the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the operation of the control circuit 27 from the end of vehicle use to the time of vehicle reuse. When the use of the vehicle is finished and the ignition switch 13 is set to the lock mode, the flowchart of FIG. 2 is executed after a predetermined time has elapsed. Here, the reason for waiting until the predetermined time elapses is that although the driver sets the ignition switch 13 to the lock mode, the ignition switch 13 may be set to a mode other than the lock mode in order to immediately use the vehicle. is there. Note that the predetermined time is, for example, 1 minute. This is because it is assumed that the driver will not restart the engine immediately after 1 minute or more has elapsed since the lock mode was set.

既定時間が経過すると、図２のフローチャートが実行され、まず、車両側制御回路２７へスタータ１９の動作禁止信号を出力信号ｏｕｔとして制御回路２５から出力する（ステップ番号Ｓ１）。これを受け、車両側制御回路２７はスタータ１９の動作を禁止する。   When the predetermined time has elapsed, the flowchart of FIG. 2 is executed. First, the operation prohibiting signal of the starter 19 is output from the control circuit 25 to the vehicle side control circuit 27 as the output signal out (step number S1). In response to this, the vehicle side control circuit 27 prohibits the operation of the starter 19.

次に、制御回路２５は蓄電部２３の電力を放電するよう充放電回路２１を指示する（Ｓ３）。この際、蓄電部２３に内蔵したバランス回路により、各蓄電素子の両端電圧が等しくなるように制御しながら放電を行う。その後、充放電回路２１から電圧入力信号Ｖｉｎにより蓄電部２３の電圧Ｖｃを取り込み、既定保持電圧Ｖｋと比較する（Ｓ５）。ここで、既定保持電圧Ｖｋは１０．５Ｖとした。これにより、各蓄電素子の電圧は１．５Ｖ（＝１０．５Ｖ／７直列）となるが、この電圧は蓄電素子の寿命が車両の寿命（ここでは１５年とした）と同等になる電圧である。従って、車両非使用時における蓄電部２３の寿命が車両の寿命と同等になる。   Next, the control circuit 25 instructs the charge / discharge circuit 21 to discharge the electric power of the power storage unit 23 (S3). At this time, discharging is performed while controlling so that the voltage between both ends of each power storage element becomes equal by the balance circuit built in the power storage unit 23. Thereafter, the voltage Vc of the power storage unit 23 is taken in from the charge / discharge circuit 21 by the voltage input signal Vin and compared with the predetermined holding voltage Vk (S5). Here, the predetermined holding voltage Vk was 10.5V. As a result, the voltage of each power storage element becomes 1.5 V (= 10.5 V / 7 series), and this voltage is a voltage at which the life of the power storage element is equivalent to the life of the vehicle (here, 15 years). is there. Therefore, the life of the power storage unit 23 when the vehicle is not used is equivalent to the life of the vehicle.

Ｓ５において、蓄電部２３の電圧Ｖｃが既定保持電圧Ｖｋより大きければ（Ｓ５のＮｏ）、Ｓ５に戻って既定保持電圧Ｖｋ以下になるまで待つ。既定保持電圧Ｖｋ以下になれば（Ｓ５のＹｅｓ）、蓄電部２３の放電を停止するよう充放電回路２１に指示する（Ｓ７）。   In S5, if the voltage Vc of the power storage unit 23 is larger than the predetermined holding voltage Vk (No in S5), the process returns to S5 and waits until it becomes equal to or lower than the predetermined holding voltage Vk. If the voltage is equal to or lower than the predetermined holding voltage Vk (Yes in S5), the charge / discharge circuit 21 is instructed to stop discharging the power storage unit 23 (S7).

ここまでの動作が車両使用終了直後に実行される。これをまとめると、制御回路２５は既定時間経過後に蓄電部２３の電力を既定保持電圧Ｖｋに至るまで放電する動作を行う。   The operation so far is executed immediately after the use of the vehicle. In summary, the control circuit 25 performs an operation of discharging the power of the power storage unit 23 until reaching the predetermined holding voltage Vk after the predetermined time has elapsed.

その後は車両非使用時の動作となる。まず、制御回路２５は蓄電部２３の電圧Ｖｃを取り込み、既定下限電圧Ｖｃｍｉｎと比較する（Ｓ９）。ここで、既定下限電圧Ｖｃｍｉｎは、各蓄電素子の両端電圧が１．４Ｖになった時と既定したので、１．４Ｖ×７直列＝９．８Ｖとなる。もし、電圧Ｖｃが既定下限電圧Ｖｃｍｉｎ以下になれば（Ｓ９のＹｅｓ）、蓄電部２３が自己放電を起こした分の電力を再度充電するよう充放電回路２１に指示する（Ｓ１１）。その後、主電源１５の電圧Ｖｂを充放電回路２１から取り込んで、既定限界電圧Ｖｂｍｉｎと比較する（Ｓ１３）。ここで、既定限界電圧Ｖｂｍｉｎは負荷１７を駆動するための下限電圧であり、本実施の形態では１０．５Ｖとした。もし、電圧Ｖｂが既定限界電圧Ｖｂｍｉｎ以下であれば（Ｓ１３のＹｅｓ）、主電源１５が劣化していると考えられるので、これ以上の主電源１５の電圧低下を招かないために、充電部２３への充電を停止するように充放電回路２１に指示する（Ｓ１５）。その後は後述するＳ２７にジャンプする。   Thereafter, the operation is performed when the vehicle is not used. First, the control circuit 25 takes in the voltage Vc of the power storage unit 23 and compares it with the predetermined lower limit voltage Vcmin (S9). Here, since the predetermined lower limit voltage Vcmin is predetermined when the both-ends voltage of each power storage element becomes 1.4V, it becomes 1.4V × 7 series = 9.8V. If the voltage Vc is equal to or lower than the predetermined lower limit voltage Vcmin (Yes in S9), the charge / discharge circuit 21 is instructed to recharge the power corresponding to the self-discharge of the power storage unit 23 (S11). Thereafter, the voltage Vb of the main power supply 15 is taken from the charge / discharge circuit 21 and compared with the predetermined limit voltage Vbmin (S13). Here, the predetermined limit voltage Vbmin is a lower limit voltage for driving the load 17, and is 10.5 V in the present embodiment. If the voltage Vb is equal to or lower than the predetermined limit voltage Vbmin (Yes in S13), it is considered that the main power supply 15 has deteriorated, so that the voltage of the main power supply 15 is not further reduced. The charging / discharging circuit 21 is instructed to stop charging (S15). Thereafter, the process jumps to S27 described later.

一方、電圧Ｖｂが既定限界電圧Ｖｂｍｉｎより大きければ（Ｓ１３のＮｏ）、蓄電部２３の電圧Ｖｃを取り込み、既定保持電圧Ｖｋ（＝１０．５Ｖ）と比較する（Ｓ１７）。もし、電圧Ｖｃが既定保持電圧Ｖｋ未満であれば（Ｓ１７のＮｏ）、蓄電部２３の充電が完了していないので、Ｓ１３に戻る。一方、電圧Ｖｃが既定保持電圧Ｖｋ以上であれば（Ｓ１７のＹｅｓ）、蓄電部２３の充電が完了したので、充電部２３の充電を停止するように充放電回路２１に指示する（Ｓ１９）。その後、Ｓ９に戻って、再び自己放電による蓄電部２３の電圧Ｖｃの低下を監視する。   On the other hand, if the voltage Vb is larger than the predetermined limit voltage Vbmin (No in S13), the voltage Vc of the power storage unit 23 is taken and compared with the predetermined holding voltage Vk (= 10.5V) (S17). If the voltage Vc is less than the predetermined holding voltage Vk (No in S17), since the charging of the power storage unit 23 is not completed, the process returns to S13. On the other hand, if the voltage Vc is equal to or higher than the predetermined holding voltage Vk (Yes in S17), since charging of the power storage unit 23 is completed, the charging / discharging circuit 21 is instructed to stop charging of the charging unit 23 (S19). Thereafter, the process returns to S9, and the decrease in the voltage Vc of the power storage unit 23 due to self-discharge is monitored again.

ここで、Ｓ９において電圧Ｖｃが既定下限電圧Ｖｃｍｉｎより大きければ（Ｓ９のＮｏ）、車両側制御回路２７から蓄電部２３の満充電開始信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ２１）。なお、満充電開始信号はキー３１から車両の開錠信号が送信された時、あるいはキー３１と車両との交信が可能になった時に車両側制御回路２７から制御回路２５に入力される。もし、満充電開始信号が入力されなければ（Ｓ２１のＮｏ）、車両が引き続き非使用状態であるので、Ｓ９に戻って、再び自己放電による蓄電部２３の電圧Ｖｃの低下を監視する。   Here, if the voltage Vc is larger than the predetermined lower limit voltage Vcmin in S9 (No in S9), it is determined whether or not a full charge start signal for the power storage unit 23 is input from the vehicle-side control circuit 27 (S21). The full charge start signal is input from the vehicle-side control circuit 27 to the control circuit 25 when the unlocking signal of the vehicle is transmitted from the key 31 or when communication between the key 31 and the vehicle becomes possible. If the full charge start signal is not input (No in S21), the vehicle continues to be in a non-use state, so the process returns to S9 and again monitors the decrease in voltage Vc of power storage unit 23 due to self-discharge.

ここまでの動作が車両非使用時の動作である。この動作を簡略化してまとめると、制御回路２５は蓄電部２３の電圧Ｖｃが既定下限電圧Ｖｃｍｉｎに至れば、蓄電部２３の電圧Ｖｃが既定保持電圧Ｖｋになるまで充電する動作を繰り返すことになる。なお、ここでＳ９に示した蓄電部２３の電圧Ｖｃが既定下限電圧Ｖｃｍｉｎ以下になるまでには数十時間程度かかるので、その間も制御回路２５を動作させ続けると、Ｓ９とＳ２１の動作を繰り返すだけで電力を消費してしまう。そこで、制御回路２５によるＳ９の比較動作は例えば数十時間毎に１回というように間欠動作をするようにして、Ｓ９の比較動作を行うまでの間は制御回路２５が省電力状態となるようにしてもよい。これにより、主電源１５の放電を低減することができる。   The operation so far is the operation when the vehicle is not used. When this operation is simplified and summarized, when the voltage Vc of the power storage unit 23 reaches the predetermined lower limit voltage Vcmin, the control circuit 25 repeats the operation of charging until the voltage Vc of the power storage unit 23 reaches the predetermined holding voltage Vk. . Here, it takes about several tens of hours for the voltage Vc of the power storage unit 23 shown in S9 to be equal to or lower than the predetermined lower limit voltage Vcmin. Therefore, if the control circuit 25 continues to operate during that time, the operations of S9 and S21 are repeated. Just consumes power. Therefore, the comparison operation of S9 by the control circuit 25 is performed intermittently, for example, once every several tens of hours, and the control circuit 25 is in a power saving state until the comparison operation of S9 is performed. It may be. Thereby, the discharge of the main power supply 15 can be reduced.

次に、車両再使用時の動作について説明する。Ｓ２１において満充電開始信号が入力されれば（Ｓ２１のＹｅｓ）、直ちに蓄電部２３の充電を開始する（Ｓ２３）。この動作を以下に詳しく説明する。   Next, the operation at the time of vehicle reuse will be described. If a full charge start signal is input in S21 (Yes in S21), charging of the power storage unit 23 is immediately started (S23). This operation will be described in detail below.

車両側制御回路２７は制御回路２５に満充電開始信号を送信すると同時に、車両用蓄電装置１１に電力を供給するために、イグニションスイッチ１３に対してアクセサリモードになるようにイグニションスイッチ制御信号ＩＧｃｏｎｔを送信する。また、制御回路２５は蓄電部２３を充電するために、充放電回路２１に対し負荷１７への電力供給をオフにするとともに、蓄電部２３を充電するよう制御信号ｃｏｎｔを送信する。このようにして、蓄電部２３の充電を開始している。   The vehicle-side control circuit 27 transmits the full charge start signal to the control circuit 25, and at the same time, supplies the ignition switch control signal IGcont to the ignition switch 13 so as to be in the accessory mode in order to supply electric power to the vehicle power storage device 11. Send. Further, in order to charge the power storage unit 23, the control circuit 25 turns off the power supply to the load 17 with respect to the charge / discharge circuit 21 and transmits a control signal cont to charge the power storage unit 23. In this manner, charging of the power storage unit 23 is started.

次に、蓄電部２３が満充電に至っていなければ（Ｓ２５のＮｏ）、Ｓ２５に戻り、満充電に至るまで待機する。満充電になれば（Ｓ２５のＹｅｓ）、車両側制御回路２７にスタータ１９の動作許可信号を送信する（Ｓ２７）。これにより、車両始動時にスタータ１９が動作して主電源１５の電圧Ｖｂが低下しても、スタータ１９が動作している間は蓄電部２３から負荷１７に電力が供給されるので、負荷１７を動作させ続けることができる。   Next, if the power storage unit 23 has not reached full charge (No in S25), the process returns to S25 and waits until full charge is reached. When the battery is fully charged (Yes in S25), an operation permission signal for the starter 19 is transmitted to the vehicle-side control circuit 27 (S27). As a result, even if the starter 19 operates at the time of starting the vehicle and the voltage Vb of the main power supply 15 decreases, power is supplied from the power storage unit 23 to the load 17 while the starter 19 is operating. Can continue to operate.

このような動作をまとめると、車両が運転者認証手段（ここではキー３１からの開錠信号送信、またはキー３１を所持した運転者の車両への接近によるキー３１と車両との交信）により運転者を認識すれば、制御回路２５が蓄電部２３を満充電するよう充放電回路２１に指示する動作となる。この際、蓄電部２３は車両非使用時でも常に既定保持電圧Ｖｋになるように充電されている上に、運転者認証手段を利用して、運転者が車両に乗り込む前から蓄電部２３を急速満充電できるので、運転者がイグニションスイッチ１３をオンにしてスタータ１９を動作させた時には、満充電の蓄電部２３から負荷１７へ電力供給ができ、蓄電部２３の電力不足が起こる可能性を極めて低減することができる。さらに、図１の回路構成では放電時に従来のようなＤＣ−ＤＣコンバータを使用していないので、その動作による主電源１５の損失が発生しない。   Summarizing such operations, the vehicle is driven by driver authentication means (here, transmission of an unlocking signal from the key 31 or communication between the key 31 and the vehicle when the driver carrying the key 31 approaches the vehicle). If the person is recognized, the control circuit 25 instructs the charge / discharge circuit 21 to fully charge the power storage unit 23. At this time, the power storage unit 23 is charged so as to always have the predetermined holding voltage Vk even when the vehicle is not used, and the power storage unit 23 is quickly moved before the driver gets into the vehicle using the driver authentication means. Since the battery can be fully charged, when the driver turns on the ignition switch 13 and operates the starter 19, power can be supplied from the fully charged power storage unit 23 to the load 17, and there is an extremely high possibility that power shortage will occur in the power storage unit 23. Can be reduced. Further, since the circuit configuration of FIG. 1 does not use a conventional DC-DC converter at the time of discharging, the loss of the main power supply 15 due to the operation does not occur.

なお、図２には示していないが、車両始動時のスタータ１９の動作後は、次に述べるアイドリングストップ後のスタータ１９の動作時に負荷１７へ電力を供給するために、蓄電部２３を再度満充電にしておく。また、運転者がイグニションスイッチ１３をアクセサリモードにすれば、車両側制御回路２７がイグニション信号ＩＧによりアクセサリモードになったことを検出し、出力信号ｏｕｔで制御回路２５にアクセサリモードであることを知らせる。これにより、制御回路２５は充放電回路２１に負荷１７への電力供給をオンにするよう制御信号ｃｏｎｔを送信する。その結果、負荷１７に電力が供給され、動作を開始する。   Although not shown in FIG. 2, after the starter 19 is operated at the time of starting the vehicle, the power storage unit 23 is filled again in order to supply power to the load 17 when the starter 19 is operated after the idling stop described below. Leave it charged. Further, when the driver sets the ignition switch 13 to the accessory mode, the vehicle-side control circuit 27 detects that the accessory mode is set by the ignition signal IG, and notifies the control circuit 25 that the accessory mode is set by the output signal out. . As a result, the control circuit 25 transmits a control signal cont to the charge / discharge circuit 21 to turn on the power supply to the load 17. As a result, power is supplied to the load 17 and operation starts.

次に、車両使用時の動作について、図３を用いて説明する。   Next, the operation when using the vehicle will be described with reference to FIG.

まず、通常のエンジン動作中は、制御回路２５が主電源１５の電力を負荷１７に供給するように充放電回路２１に指示する（Ｓ３１）。具体的には、充放電回路２１が主電源１５の電力を負荷１７に供給するよう切り替えるための制御信号ｃｏｎｔを充放電回路２１に送信する。次に、制御回路２５は充放電回路２１に内蔵した電圧検出回路（図示せず）の出力と、既定限界電圧Ｖｂｍｉｎ（＝１０．５Ｖ）との比較回路（充放電回路２１に内蔵）の出力を監視する。その結果、もし電圧Ｖｂが既定限界電圧Ｖｂｍｉｎ以上であれば（Ｓ３３のＮｏ）、アイドリングストップ後のスタータ１９の動作が行われていないことになるので、Ｓ３３に戻ってスタータ１９の動作判断を継続する。   First, during normal engine operation, the control circuit 25 instructs the charge / discharge circuit 21 to supply the power of the main power supply 15 to the load 17 (S31). Specifically, the control signal cont for switching the charging / discharging circuit 21 to supply the power of the main power supply 15 to the load 17 is transmitted to the charging / discharging circuit 21. Next, the control circuit 25 outputs an output of a voltage detection circuit (not shown) built in the charge / discharge circuit 21 and a comparison circuit (built in the charge / discharge circuit 21) between a predetermined limit voltage Vbmin (= 10.5 V). To monitor. As a result, if the voltage Vb is equal to or higher than the predetermined limit voltage Vbmin (No in S33), the operation of the starter 19 after idling stop is not performed, so the process returns to S33 and the operation determination of the starter 19 is continued. To do.

一方、電圧Ｖｂが既定限界電圧Ｖｂｍｉｎ未満になれば（Ｓ３３のＹｅｓ）、制御回路１７はスタータ１９が動作していると判断し、蓄電部２３の電力を負荷１７に供給するように充放電回路２１に指示する（Ｓ３５）。具体的には、充放電回路２１が蓄電部２３の電力を負荷１７に供給するよう切り替えるための制御信号ｃｏｎｔを充放電回路２１に送信する。これにより、スタータ１９の動作により主電源１５の電圧Ｖｂが落ち込んでいる間、蓄電部２３から負荷１７に電力が供給され続ける。   On the other hand, if the voltage Vb is less than the predetermined limit voltage Vbmin (Yes in S33), the control circuit 17 determines that the starter 19 is operating, and the charge / discharge circuit is configured to supply the power of the power storage unit 23 to the load 17. 21 is instructed (S35). Specifically, the charge / discharge circuit 21 transmits to the charge / discharge circuit 21 a control signal cont for switching so that the power of the power storage unit 23 is supplied to the load 17. As a result, while the voltage Vb of the main power supply 15 drops due to the operation of the starter 19, power is continuously supplied from the power storage unit 23 to the load 17.

次に、制御回路２５は主電源１５の電圧Ｖｂを取り込み、既定限界電圧Ｖｂｍｉｎと比較する（Ｓ３７）。電圧Ｖｂが既定限界電圧Ｖｂｍｉｎ未満であれば（Ｓ３７のＮｏ）、Ｓ３７に戻り、電圧Ｖｂが既定限界電圧Ｖｂｍｉｎ以上に回復するまで待機する。電圧Ｖｂが既定限界電圧Ｖｂｍｉｎ以上になれば（Ｓ３７のＹｅｓ）、制御回路２５は充放電回路２１に対し、主電源１５の電力を負荷１７に供給する（Ｓ３９）。この動作は前記したＳ３１の動作と同じである。次に、制御回路２５は蓄電部２３を満充電にするように指示する（Ｓ４１）。これにより、次のアイドリングストップに備える。このような動作を繰り返すことで、アイドリングストップ後の主電源１５の電圧降下を蓄電部２３の電力で補うことにより、負荷１７を連続して駆動できる。   Next, the control circuit 25 takes in the voltage Vb of the main power supply 15 and compares it with the predetermined limit voltage Vbmin (S37). If the voltage Vb is less than the predetermined limit voltage Vbmin (No in S37), the process returns to S37 and waits until the voltage Vb recovers to the predetermined limit voltage Vbmin or more. If the voltage Vb becomes equal to or higher than the predetermined limit voltage Vbmin (Yes in S37), the control circuit 25 supplies the power of the main power supply 15 to the load 17 to the charge / discharge circuit 21 (S39). This operation is the same as the operation of S31 described above. Next, the control circuit 25 instructs the power storage unit 23 to be fully charged (S41). This prepares for the next idling stop. By repeating such an operation, the load 17 can be continuously driven by compensating the voltage drop of the main power supply 15 after the idling stop with the electric power of the power storage unit 23.

図３の動作をまとめると、制御回路２５は蓄電部２３を満充電にした状態で、主電源１５の電圧Ｖｂが既定限界電圧Ｖｂｍｉｎを下回ると、蓄電部２３の電力を負荷１７に供給し、主電源１５の電圧Ｖｂが既定限界電圧Ｖｂｍｉｎ以上に戻ると、主電源１５の電力を負荷１７に供給するとともに、蓄電部２３を満充電にする動作を繰り返すことになる。   3 is summarized, the control circuit 25 supplies the power of the power storage unit 23 to the load 17 when the voltage Vb of the main power supply 15 falls below the predetermined limit voltage Vbmin in a state where the power storage unit 23 is fully charged. When the voltage Vb of the main power supply 15 returns to the predetermined limit voltage Vbmin or higher, the power of the main power supply 15 is supplied to the load 17 and the operation of fully charging the power storage unit 23 is repeated.

以上の構成、動作により、車両非使用時にも蓄電部２３にある程度電力を蓄えておき、運転者認証手段により運転者を認識すれば蓄電部２３を満充電にするので、早期に蓄電部２３を満充電できるとともに、ＤＣ−ＤＣコンバータがない構成なので主電源１５の低損失化が図れる車両用蓄電装置を実現できた。   With the above configuration and operation, the power storage unit 23 is stored to some extent even when the vehicle is not in use, and if the driver is recognized by the driver authentication means, the power storage unit 23 is fully charged. A vehicle power storage device that can be fully charged and that can reduce the loss of the main power supply 15 because it has no DC-DC converter.

なお、本実施の形態では運転者認証手段として、運転者によるキー３１の車両開錠操作や、運転者の保持するキー３１の車両への接近検知を挙げたが、これに限らず例えばアルコール検知器が含まれる運転者認証手段としてもよい。この場合、運転者がアルコール検知器に息を吹きかける等の動作を行うことにより車両が運転者の飲酒を判断し、飲酒していなければ車両起動を許可するが、このような動作を開始した時点から車両側制御回路２７が制御回路２５に蓄電部２３への充電を開始させる。従って、アルコール検知を開始し、車両の起動が許可されるまでの間に蓄電部２３を満充電にすることができる。   In the present embodiment, the driver authentication means includes the vehicle unlocking operation of the key 31 by the driver and the approach detection of the key 31 held by the driver to the vehicle. It is good also as a driver | operator authentication means in which a device is included. In this case, when the driver performs an action such as blowing an alcohol detector, the vehicle judges the driver's drinking, and if it is not drinking, the vehicle is allowed to start, but when such an operation is started The vehicle-side control circuit 27 causes the control circuit 25 to start charging the power storage unit 23. Therefore, it is possible to fully charge the power storage unit 23 between the start of alcohol detection and the start of the vehicle is permitted.

また、運転者認識手段として、運転者の顔面画像認識、指紋認識、静脈認識、虹彩認識等の他の認識手段を用いてもよい。この場合も、これらの運転者認識手段が動作開始直後から蓄電部２３を充電することで、認証している間に満充電にすることができる。   Further, as the driver recognition means, other recognition means such as driver face image recognition, fingerprint recognition, vein recognition, iris recognition, etc. may be used. Also in this case, these driver recognition means can charge the power storage unit 23 immediately after the operation starts, so that the battery can be fully charged while being authenticated.

また、本実施の形態で述べた運転者認識手段はそれぞれ単独で用いてもよいし、任意に組み合わせて用いてもよい。   Further, the driver recognition means described in the present embodiment may be used alone or in any combination.

また、本実施の形態ではアイドリングストップ車について説明したが、これは一般の車両における起動時に適用してもよい。この場合、車両使用中は蓄電部２３の電力を使用する必要がないので、満充電状態にしておかなくてもよい。従って、制御回路２５は蓄電部２３の電力を既定保持電圧Ｖｋに至るまで放電し、その後蓄電部２３の電圧Ｖｃが既定下限電圧Ｖｃｍｉｎに至れば、電圧Ｖｃが既定保持電圧Ｖｋになるまで充電する動作を繰り返す。これにより、満充電状態にある時間を短くすることができるので、蓄電部２３の寿命を延ばすことができる。   Further, although the idling stop vehicle has been described in the present embodiment, this may be applied at the time of starting in a general vehicle. In this case, since it is not necessary to use the electric power of the power storage unit 23 while the vehicle is in use, it may not be fully charged. Therefore, the control circuit 25 discharges the electric power of the power storage unit 23 until reaching the predetermined holding voltage Vk, and after that, if the voltage Vc of the power storage unit 23 reaches the predetermined lower limit voltage Vcmin, charging is performed until the voltage Vc reaches the predetermined holding voltage Vk. Repeat the operation. Thereby, since the time in a full charge state can be shortened, the lifetime of the electrical storage part 23 can be extended.

また、本実施の形態では蓄電素子に電気二重層キャパシタを用いたが、これは電気化学キャパシタ等の急速充放電が可能なキャパシタでもよい。   In the present embodiment, an electric double layer capacitor is used as a power storage element, but this may be a capacitor capable of rapid charge / discharge, such as an electrochemical capacitor.

本発明にかかる蓄電装置は運転者を認識すると同時に蓄電部の充電が開始されるので早期に満充電が完了するとともに、放電時にＤＣ−ＤＣコンバータを使用しないので主電源の低損失化が得られ、特に主電源の電圧低下時に蓄電部から電力を供給する補助電源としての車両用蓄電装置等として有用である。   The power storage device according to the present invention recognizes the driver and starts charging the power storage unit at the same time, so that the full charge is completed at an early stage, and the DC-DC converter is not used at the time of discharging, so that the loss of the main power source can be reduced. In particular, it is useful as a power storage device for vehicles as an auxiliary power source for supplying power from the power storage unit when the voltage of the main power source is lowered.

本発明の実施の形態における車両用蓄電装置のブロック回路図The block circuit diagram of the electrical storage apparatus for vehicles in embodiment of this invention 本発明の実施の形態における車両用蓄電装置の車両使用終了時から車両再使用時までの制御回路の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the control circuit from the time of completion | finish of vehicle use to the time of vehicle reuse of the electrical storage apparatus for vehicles in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における車両用蓄電装置のスタータ動作時の制御回路の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the control circuit at the time of starter operation | movement of the electrical storage apparatus for vehicles in embodiment of this invention 従来の車両用蓄電装置のブロック回路図Block circuit diagram of a conventional vehicle power storage device

符号の説明Explanation of symbols

１１ 車両用蓄電装置
１５ 主電源
１７ 負荷
２１ 充放電回路
２３ 蓄電部
２５ 制御回路
２９ 車両側電波送受信回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Vehicle power storage device 15 Main power supply 17 Load 21 Charge / discharge circuit 23 Power storage unit 25 Control circuit 29 Vehicle-side radio wave transmission / reception circuit

Claims (8)

主電源と負荷の間に接続された車両用蓄電装置であって、
前記車両用蓄電装置は、前記主電源の電力を蓄える蓄電部と、
前記主電源、前記負荷、および前記蓄電部にそれぞれ接続された充放電回路と、
前記蓄電部と前記充放電回路に接続された制御回路とを備え、
車両使用終了時には、前記制御回路は既定時間経過後に前記蓄電部の電力を既定保持電圧（Ｖｋ）に至るまで放電し、
車両非使用時には、前記制御回路は前記蓄電部の電圧（Ｖｃ）が既定下限電圧（Ｖｃｍｉｎ）に至れば、前記蓄電部の電圧（Ｖｃ）が前記既定保持電圧（Ｖｋ）になるまで充電する動作を繰り返し、
前記車両が運転者認証手段により運転者を認識すれば、前記制御回路は前記蓄電部を満充電にするようにした車両用蓄電装置。 A power storage device for a vehicle connected between a main power source and a load,
The power storage device for a vehicle includes a power storage unit that stores power of the main power source,
A charge / discharge circuit connected to each of the main power source, the load, and the power storage unit;
The power storage unit and a control circuit connected to the charge / discharge circuit,
At the end of use of the vehicle, the control circuit discharges the power of the power storage unit to a predetermined holding voltage (Vk) after a predetermined time has elapsed,
When the vehicle is not used, the control circuit charges until the voltage (Vc) of the power storage unit reaches the predetermined holding voltage (Vk) when the voltage (Vc) of the power storage unit reaches a predetermined lower limit voltage (Vcmin). Repeat
When the vehicle recognizes the driver by the driver authentication means, the control circuit is a vehicle power storage device in which the power storage unit is fully charged. 前記制御回路は、車両非使用時に前記蓄電部の電圧（Ｖｃ）が前記既定保持電圧（Ｖｋ）になるように充電している間に、前記主電源の電圧（Ｖｂ）が既定限界電圧（Ｖｂｍｉｎ）以下になると、前記充電を停止するようにした請求項１に記載の車両用蓄電装置。 While the control circuit is charging so that the voltage (Vc) of the power storage unit becomes the predetermined holding voltage (Vk) when the vehicle is not used, the voltage (Vb) of the main power source is set to a predetermined limit voltage (Vbmin). 2) The vehicle power storage device according to claim 1, wherein the charging is stopped when the following occurs. 前記既定保持電圧（Ｖｋ）は、車両非使用時における前記蓄電部の寿命が前記車両の寿命と同等になる電圧とした請求項１に記載の車両用蓄電装置。 The power storage device for a vehicle according to claim 1, wherein the predetermined holding voltage (Vk) is a voltage at which a life of the power storage unit when the vehicle is not used is equal to a life of the vehicle. 車両非使用時に前記蓄電部の電圧（Ｖｃ）が前記既定下限電圧（Ｖｃｍｉｎ）に至るまでに、前記制御回路は間欠的に前記蓄電部の電圧（Ｖｃ）と前記既定下限電圧（Ｖｃｍｉｎ）を比較し、比較動作を行うまでの間は省電力状態となるようにした請求項１に記載の車両用蓄電装置。 The control circuit intermittently compares the voltage (Vc) of the power storage unit and the predetermined lower limit voltage (Vcmin) until the voltage (Vc) of the power storage unit reaches the predetermined lower limit voltage (Vcmin) when the vehicle is not used. The power storage device for a vehicle according to claim 1, wherein the power saving state is maintained until the comparison operation is performed. 前記運転者認証手段として、前記運転者が保持する電波送受信機の電波を前記車両に搭載した車両側電波送受信回路が交信することで前記運転者の認証を行うようにした請求項１に記載の車両用蓄電装置。 2. The driver authentication unit according to claim 1, wherein the driver authentication unit authenticates the driver by communicating a radio wave transmission / reception circuit mounted on the vehicle with a radio wave transmitter / receiver held by the driver. Power storage device for vehicles. 前記運転者認証手段にアルコール検知器が含まれる請求項１に記載の車両用蓄電装置。 The power storage device for a vehicle according to claim 1, wherein the driver authentication means includes an alcohol detector. 前記蓄電部はキャパシタで構成された請求項１に記載の車両用蓄電装置。 The vehicle power storage device according to claim 1, wherein the power storage unit includes a capacitor. 車両使用中において、前記制御回路は前記蓄電部の電力を既定保持電圧（Ｖｋ）に至るまで放電し、その後前記蓄電部の電圧（Ｖｃ）が既定下限電圧（Ｖｃｍｉｎ）に至れば、前記蓄電部の電圧（Ｖｃ）が前記既定保持電圧（Ｖｋ）になるまで充電する動作を繰り返すようにした請求項１に記載の車両用蓄電装置。 When the vehicle is in use, the control circuit discharges the power of the power storage unit until it reaches a predetermined holding voltage (Vk), and if the voltage (Vc) of the power storage unit reaches a predetermined lower limit voltage (Vcmin), the power storage unit The power storage device for a vehicle according to claim 1, wherein the operation of charging is repeated until the voltage (Vc) reaches the predetermined holding voltage (Vk).
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