JP6018524B2 - 電力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電池（二次電池とも称される）を太陽光発電装置によって充電可能に構成された、電力制御装置に関する。

この種の装置に関連して、太陽光発電装置としてのソーラーセルを備えた電気走行車が知られている（例えば、特開平５−１１１１１２号公報等参照。）。この電気走行車は、主バッテリと、補機用バッテリと、切り替えスイッチと、充電制御手段と、を備えている。前記主バッテリは、走行用電動機を駆動するためのバッテリである。前記補機用バッテリは、補機類を駆動するためのバッテリである。前記切り替えスイッチは、前記ソーラーセルに、前記主バッテリ及び前記補機用バッテリのいずれかを選択的に接続する。前記充電制御手段は、前記ソーラーセルの出力電力の大小に応じて前記主バッテリ及び前記補機用バッテリのいずれかを選択的に充電すべく、前記切り替えスイッチを制御する。

特開平５−１１１１１２号公報

上述のような従来技術の構成においては、前記ソーラーセルによって充電されるべき蓄電池が満充電に近い状態であっても、当該蓄電池の充電のための出力がなされ続ける場合があり得る。このような場合、当該蓄電池の充電のための出力が熱損失となって無駄な電力消費が発生してしまう等の不具合が生じる。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、この種の電力制御装置において、太陽光発電による発電電力をより効率的に利用可能な構成を提供することにある。

本発明の電力制御装置は、蓄電池を太陽光発電装置によって充電可能に構成されている。この電力制御装置は、第一電力変換部と、第二電力変換部と、電力変換制御部と、を備えている。前記第一電力変換部は、前記太陽光発電装置で発生した発電電力を電力変換して出力するように、前記太陽光発電装置に接続されている。前記第二電力変換部は、前記第一電力変換部及び前記蓄電池に接続されている。この第二電力変換部は、前記第一電力変換部の出力を電力変換して前記蓄電池の充電電力を当該蓄電池に出力するように設けられている。前記電力変換制御部は、前記第一電力変換部及び前記第二電力変換部を制御するように設けられている。

本発明の特徴は、前記電力変換制御部が、所定条件が成立した場合以外は、前記第一電力変換部及び前記第二電力変換部の動作を連動させるようになっていることにある。ここで、上述の「所定条件」には、前記第二電力変換部の作動継続時間が所定時間以上となったこと、及び／又は、前記第二電力変換部の出力電流が所定以下であることが含まれる。

かかる構成を有する、本発明の電力制御装置においては、前記第一電力変換部は、前記太陽光発電装置で発生した発電電力を電力変換して出力する。前記第二電力変換部は、前記第一電力変換部の出力を電力変換して、前記充電電力を前記蓄電池に出力する。前記電力変換制御部は、前記第一電力変換部及び前記第二電力変換部を制御する。

ところで、前記第二電力変換部の作動継続時間が所定時間以上となった場合、前記蓄電池に対して相当量の充電がなされたことが想定される。すなわち、この場合、当該蓄電池が満充電状態に相当程度近づいたことが想定される。また、前記第二電力変換部の作動時における出力電流が所定以下である場合も、前記蓄電池が満充電状態に相当程度近づいたことが想定される。そこで、本発明においては、前記電力変換制御部は、前記所定条件が成立した場合以外は、前記第一電力変換部及び前記第二電力変換部の動作を連動させるように、前記第一電力変換部及び前記第二電力変換部の動作を制御する。

すなわち、前記電力変換制御部は、前記所定条件が成立しない場合は、前記第一電力変換部を作動させるときには、これに連動するように前記第二電力変換部を作動させる。すると、前記蓄電池の充電のための前記充電電力が出力される。一方、前記所定条件が成立した場合は、前記電力変換制御部は、前記第一電力変換部を作動させるときでも、前記第二電力変換部を作動させない。これにより、上述のような不具合の発生が良好に抑制されるとともに、前記第一電力変換部からの出力が良好に活用可能となる（例えば、前記第二電力変換部以外からの出力によって充電される他の蓄電池の充電等に供され得る。）。

したがって、本発明によれば、前記太陽光発電装置の出力を従来よりもよりいっそう効率的に利用可能な構成を提供することができる。

本発明の適用対象の一例である電動車両の概略図。 図１に示されている車両電力システムの機能ブロック図。 図２に示されているソーラーＥＣＵの動作の一具体例を示すフローチャート。 図２に示されているソーラーＥＣＵの動作の一具体例を示すフローチャート。 図２に示されているソーラーＥＣＵの動作の一具体例を示すフローチャート。

以下、本発明を具体化した一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、変形例は、当該実施形態の説明中に挿入されると首尾一貫した一実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。

＜構成＞
図１を参照すると、電動車両１０は、駆動輪１１をモータージェネレータ１２によって回転駆動することで走行可能に構成されている。モータージェネレータ１２は、三相交流の回転電機であって、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪１１に連結されている。このモータージェネレータ１２は、電動車両１０の加速時に駆動輪１１を駆動する電動機として動作するとともに、電動車両１０の減速時に駆動輪１１の回転を抑制する回生ブレーキ機能を奏する発電機としても動作するように設けられている。また、電動車両１０には、給電により動作する補機１３が搭載されている。

さらに、電動車両１０には、車両電力システム２０が搭載されている。車両電力システム２０は、ソーラーパネル２１を備えている。本発明の「太陽光発電装置」としてのソーラーパネル２１は、電動車両１０におけるルーフ部分に搭載されている。図２を参照すると、このソーラーパネル２１は、太陽光を受光することで、補機１３を駆動したり各蓄電池（メイン電池２２、補機電池２３、及びサブ電池２４）を充電したりするための電力を発生させるように設けられている。具体的には、本実施形態の車両電力システム２０は、上述のソーラーパネル２１、メイン電池２２、補機電池２３、及びサブ電池２４に加えて、さらに、インバータ２５と、メイン電池出力コンバータ２６と、補機側電力ライン２７と、補機電池側電力ライン２８と、接続端子２９と、ソーラーＥＣＵ３０と、を備えている。

メイン電池２２は、多数のニッケル水素電池等の蓄電池セルを直列及び並列に接続することで、高電圧（本実施形態においては約３００Ｖ）を出力するように構成されている。補機電池２３は、鉛蓄電池（本実施形態においては約１２Ｖ）であって、補機１３に電源電力を供給するように設けられている。サブ電池２４は、多数のニッケル水素電池等の蓄電池セルを直列及び並列に接続することで、メイン電池２２よりも低い所定の高電圧（本実施形態においては約３０Ｖ）を出力するように構成されている。

メイン電池２２は、インバータ２５を介して、モータージェネレータ１２に接続されている。すなわち、メイン電池２２は、モータージェネレータ１２に電源電力を供給するように設けられている。また、メイン電池２２は、メイン電池出力コンバータ２６を介して、補機側電力ライン２７に接続されている。メイン電池出力コンバータ２６は、いわゆるバックコンバータであって、メイン電池２２から出力された高電圧の電力を降圧して補機側電力ライン２７に低電圧（約１２Ｖ）の電力を出力するように設けられている。

補機側電力ライン２７は、補機１３に向けて給電可能に、補機１３に接続されている。また、補機側電力ライン２７は、補機電池側電力ライン２８に接続されている。補機電池側電力ライン２８における一端には、接続端子２９が設けられている。接続端子２９は、補機電池２３を着脱自在に接続するようになっている。ここで、「着脱自在」は、作業の煩雑さ（困難さ）や所要時間の長さを度外視して単に物理的に着脱可能であることを意味するものではなく、比較的単純な人為的操作によって容易に着脱できることを意味するものとする。

本発明の「電力制御装置」としてのソーラーＥＣＵ３０は、ソーラーパネル２１で発生した発電電力を電力変換することで、この電力変換後の電力に基づいてメイン電池２２、補機電池２３、及びサブ電池２４を充電可能に構成されている。また、ソーラーＥＣＵ３０は、メイン電池出力コンバータ２６の出力停止中に、補機１３に対して給電可能に構成されている。以下、本実施形態におけるソーラーＥＣＵ３０について、より詳細に説明する。

ソーラーＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータ３１と、電力変換器３２と、を備えている。本発明の「電力変換制御部」としてのマイクロコンピュータ３１は、車両電力システム２０の運転状態に応じてインバータ２５、メイン電池出力コンバータ２６及び電力変換器３２の動作を制御することで、ソーラーパネル２１と上述の各蓄電池とモータージェネレータ１２との間の電力の授受を制御するように構成されている。

電力変換器３２には、電力の入出力端子である、ソーラー側入力端子３２ｂ、補機側出力端子３２ｄ、メイン電池端子３２ｆ、及びサブ電池端子３２ｈ、が設けられている。ソーラー側入力端子３２ｂは、ソーラーパネル２１に接続されている。補機側出力端子３２ｄは、補機電池側電力ライン２８における上述の一端とは反対側の他端に接続されている。すなわち、補機側出力端子３２ｄは、補機電池側電力ライン２８及び接続端子２９を介して補機電池２３に接続可能に設けられている。また、補機１３と補機電池２３とは、電力変換器３２に並列接続されている。メイン電池端子３２ｆは、メイン電池２２に接続されている。サブ電池端子３２ｈは、サブ電池２４に接続されている。

電力変換器３２は、ＤＣ−ＤＣコンバータである、ソーラー発電コンバータ３３、補機側コンバータ３４、及びメイン電池側コンバータ３５を備えている。本発明の「第一電力変換部」としてのソーラー発電コンバータ３３は、電力ラインであるソーラー入力ライン３６ｂを介して、ソーラー側入力端子３２ｂに接続されている。すなわち、ソーラー発電コンバータ３３は、ソーラー入力ライン３６ｂ及びソーラー側入力端子３２ｂを介して、ソーラーパネル２１に接続されている。このソーラー発電コンバータ３３は、最大電力点追随制御（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）に基づいてソーラーパネル２１の出力を最適に制御しつつ、ソーラーパネル２１で発生した発電電力を所定電圧（約３０Ｖ）の電力に変換してソーラー給電ライン３６ｃに出力するように設けられている。

本発明の「第二電力変換部」としての補機側コンバータ３４は、電力ラインである上述のソーラー給電ライン３６ｃを介して、ソーラー発電コンバータ３３に接続されている。また、補機側コンバータ３４は、電力ラインである補機側出力ライン３６ｄを介して、補機側出力端子３２ｄに接続されている。すなわち、補機側コンバータ３４は、補機側出力ライン３６ｄ、補機側出力端子３２ｄ、補機電池側電力ライン２８及び接続端子２９を介して、補機電池２３に接続されている。この補機側コンバータ３４は、いわゆるバックコンバータであって、ソーラー発電コンバータ３３の出力を電力変換（具体的には降圧）して、補機側出力端子３２ｄに、所定の低電圧の出力電力である補機側出力（この「補機側出力」には補機電池２３の充電電力が含まれる）を出力するように設けられている。ここで、上述の「所定の低電圧」は、本実施形態においては、補機１３あるいは補機電池２３に供給するための低電圧（約１２Ｖ）である。

メイン電池側コンバータ３５は、電力ラインであるメイン電池側出力ライン３６ｆを介して、メイン電池端子３２ｆに接続されている。すなわち、メイン電池側コンバータ３５は、メイン電池側出力ライン３６ｆ及びメイン電池端子３２ｆを介して、メイン電池２２に接続されている。また、メイン電池側コンバータ３５は、ソーラー給電ライン３６ｃから分岐する電力ラインである第一分岐ライン３６ｇを介して、ソーラー発電コンバータ３３に接続されている。このメイン電池側コンバータ３５は、いわゆるブーストコンバータであって、ソーラー発電コンバータ３３の出力を電力変換（具体的には昇圧）して、補機側出力端子３２ｄに、所定の高電圧のメイン電池充電電力を出力するように設けられている。ここで、上述の「所定の高電圧」は、メイン電池２２の充電用の高電圧（約３００Ｖ）である。

ソーラー給電ライン３６ｃから分岐するもう１つの電力ラインである第二分岐ライン３６ｈは、サブ電池端子３２ｈに接続されている。すなわち、ソーラー発電コンバータ３３は、ソーラー給電ライン３６ｃ、第二分岐ライン３６ｈ及びサブ電池端子３２ｈを介して、サブ電池２４に接続されている。また、サブ電池２４は、ソーラー発電コンバータ３３に対して、補機側コンバータ３４と並列に接続されている。

ソーラー入力ライン３６ｂには、入力電圧センサ４１が設けられている。この入力電圧センサ４１は、ソーラーパネル２１で発生した発電電力における電圧に対応する出力を生じるようになっている。また、補機側出力ライン３６ｄには、出力電圧センサ４２及び出力電流センサ４３が設けられている。出力電圧センサ４２は、補機側出力端子３２ｄの端子間電圧に対応する出力を生じるようになっている。出力電流センサ４３は、補機側出力端子３２ｄすなわち補機側出力ライン３６ｄを通流する電流に対応する出力を生じるようになっている。

マイクロコンピュータ３１は、上述の各センサからの出力に基づいて、ソーラー発電コンバータ３３、補機側コンバータ３４、及びメイン電池側コンバータ３５を制御するように設けられている。具体的には、マイクロコンピュータ３１は、所定条件が成立した場合以外は、ソーラー発電コンバータ３３及び補機側コンバータ３４の動作を連動させるようになっている。ここで、上述の「所定条件」には、補機側コンバータ３４の作動継続時間が所定時間以上となったこと、及び／又は、補機側コンバータ３４の出力電流が所定以下であること（あるいは所定以下である状態が所定期間継続すること）が含まれる。

＜動作＞
次に、本実施形態の構成における動作の概要、及び本実施形態の構成による作用・効果について説明する。

マイクロコンピュータ３１は、ソーラーパネル２１における発電状況と、メイン電池２２、補機電池２３及びサブ電池２４における充電残量と、モータージェネレータ１２及び補機１３における運転状態と、に応じて、電力分配を適宜行う。この電力分配の態様としては、以下のものがある。（１）ソーラーパネル２１から補機１３、メイン電池２２、補機電池２３、及びサブ電池２４のうちの少なくともいずれか１つへの電力供給。（２）メイン電池２２から補機１３及び／又は補機電池２３への電力供給。（３）サブ電池２４から補機１３、メイン電池２２、及び補機電池２３のうちの少なくともいずれか１つへの電力供給。（４）補機電池２３から補機１３への電力供給。（５）インバータ２５を介してのモータージェネレータ１２とメイン電池２２との間の電力授受。

以下、上記（１）の電力分配態様を中心に説明する。ソーラーパネル２１が太陽光を受光することで、発電電力が発生する。このとき、ソーラー側入力端子３２ｂにて、発電電力に対応して電圧が生じる。そこで、かかる端子電圧が、入力電圧センサ４１によって測定される。そして、入力電圧センサ４１によって測定された端子電圧が所定の基準電圧以上となったことがマイクロコンピュータ３１によって判定されると、マイクロコンピュータ３１は、ソーラー発電コンバータ３３を駆動する。これにより、ソーラーパネル２１で発生した発電電力が、所定電圧（約３０Ｖ）の電力に変換されてソーラー給電ライン３６ｃに出力される。

上述のようにしてソーラー発電コンバータ３３から出力された所定電圧の電力は、そのままサブ電池２４の充電に供され得る。あるいは、かかる電力は、メイン電池側コンバータ３５によって昇圧されることで、メイン電池２２の充電に供され得る。あるいは、かかる電力は、補機側コンバータ３４によって降圧されることで、補機電池２３の充電及び／又は補機１３における電力消費に供され得る。

このように、本実施形態においては、ソーラー発電コンバータ３３は、マイクロコンピュータ３１の制御下で、ソーラーパネル２１で発生した発電電力を電力変換して出力する。また、補機側コンバータ３４は、マイクロコンピュータ３１の制御下で、ソーラー発電コンバータ３３の出力を電力変換して補機電池２３に充電電力を出力する。ここで、ソーラー発電コンバータ３３の作動中であって、補機側コンバータ３４の停止中（補機電池２３の充電電力を含む上述の補機側出力の出力停止中）には、ソーラー発電コンバータ３３からの出力は、サブ電池２４あるいはメイン電池２２の充電に供され得る。一方、ソーラー発電コンバータ３３の作動中であって、補機側コンバータ３４の作動中には、ソーラー発電コンバータ３３からの出力は、専ら上述の補機側出力（特に補機電池２３の充電電力）に供される。

ところで、補機側コンバータ３４の作動継続時間が所定時間以上となって、補機側出力が所定時間以上出力され続けた場合、補機電池２３に対して相当量の充電がなされたことが想定される。すなわち、この場合、補機電池２３が満充電状態に相当程度近づいたことが想定される。また、補機側コンバータ３４の出力電流が所定以下である場合も、補機電池２３が満充電状態に相当程度近づいたことが想定される。そこで、本実施形態においては、マイクロコンピュータ３１は、所定条件が成立した場合以外は、ソーラー発電コンバータ３３及び補機側コンバータ３４の動作を連動させるように、ソーラー発電コンバータ３３及び補機側コンバータ３４の動作を制御する。

すなわち、マイクロコンピュータ３１は、所定条件が成立しない場合は、ソーラー発電コンバータ３３を作動させるときには、これに連動するように補機側コンバータ３４を作動させる。すると、上述の補機側出力（特に補機電池２３の充電電力）が出力される。一方、所定条件が成立した場合は、マイクロコンピュータ３１は、ソーラー発電コンバータ３３を作動させるときでも、補機側コンバータ３４を作動させない。これにより、ソーラー発電コンバータ３３の出力によるサブ電池２４の充電が可能となる。

このように、本実施形態においては、ソーラー発電コンバータ３３の作動中における補機側コンバータ３４の作動と停止との切替によって、補機側コンバータ３４から補機電池２３及びサブ電池２４への電力供給の配分が制御される（かかる制御を、以下「配分制御」と称する。）。これにより、補機電池２３が満充電状態に相当程度近づいたことが想定される場合に、ソーラー発電コンバータ３３の作動中であっても補機側コンバータ３４を適宜停止させることで、ソーラーパネル２１の発電電力がサブ電池２４の充電に有効に活用可能となる。したがって、本実施形態の構成によれば、ソーラーパネル２１の出力を従来よりもよりいっそう効率的に利用可能となる。

次に、本実施形態の構成における動作の一具体例について、図３〜図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図示されたフローチャートにおいては、「ステップ」は「Ｓ」と略記されている。図３〜図５のルーチンは、それぞれ、適宜のタイミングにて繰り返し起動される。かかるルーチンが起動されると、マイクロコンピュータ３１によって、各ステップに対応する処理が実行される。

図３のルーチンは、補機側コンバータ３４の基本的な作動ＯＮ／ＯＦＦ制御を行うルーチンである。かかるルーチンが起動されると、まず、ステップ２１０にて、後述する配分調整フラグがリセットされているか（値が「０」に設定されているか）否かが判定される。配分調整フラグがセットされている（値が「１」に設定されている）場合、すなわち、配分制御が行われている場合、ステップ２１０の判定が「ＮＯ」となる。この場合、ステップ２２０以降の処理がスキップされ、本ルーチンの処理が一旦終了する。

これに対し、配分調整フラグがリセットされている場合（ステップ２１０＝ＹＥＳ）、配分制御が行われていないので、処理がステップ２２０に進行し、補機側コンバータ３４の作動要求があるか否かが判定される。補機側コンバータ３４の作動要求がある場合（ステップ２２０＝ＹＥＳ）、処理がステップ２３０に進行し、補機側コンバータ３４の作動がオンされ、本ルーチンの処理が一旦終了する。一方、補機側コンバータ３４の作動要求がない場合（ステップ２２０＝ＮＯ）、処理がステップ２４０に進行し、補機側コンバータ３４が停止され、本ルーチンの処理が一旦終了する。

このように、図３の基本制御ルーチンにおいては、配分制御中ではない（すなわち配分調整フラグがリセットされている）場合には、ステップ２２０以降の処理によって、通常の補機側コンバータ３４の作動ＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。一方、配分制御中である（すなわち配分調整フラグがセットされている）場合には、ステップ２２０以降の処理からなる通常の作動ＯＮ／ＯＦＦ制御がスキップ（禁止）される。

図４のルーチンは、上述の配分制御を行うか否かを決定するためのルーチンである。本具体例においては、補機側コンバータ３４の出力電流に基づいて配分制御が行われる。

かかるルーチンが起動されると、まず、ステップ３１０にて、所定量の日射があるか否かが判定される。本具体例においては、この日射判定は、ソーラー発電コンバータ３３が起動中であって、且つソーラー発電コンバータ３３における出力電力が所定値以上であるか否かによって行われるものとする。所定量の日射がない場合（ステップ３１０＝ＮＯ）、処理がステップ３１５に進行して、配分調整フラグがリセットされ、本ルーチンの処理が一旦終了する。よって、以下、所定量の日射があるものとして（ステップ３１０＝ＹＥＳ）、本具体例の説明を続行する。

ステップ３２０においては、配分調整フラグがリセットされているか（値が「０」であるか）否かが判定される。ここでは、配分調整フラグがリセットされているものとして（ステップ３２０＝ＹＥＳ）、本具体例の説明を続行する。なお、図４のルーチンにおける後述の処理によって配分調整フラグが一旦セットされた場合は、かかる配分調整フラグが再度リセットされるまでの、配分制御の実行中は、ステップ３２０の判定が「ＮＯ」となり、ステップ３３０以降の処理がスキップされて本ルーチンの処理が一旦終了する。

ステップ３３０においては、補機側コンバータ３４が現在作動中であるか否かが判定される。配分制御が行われていない状況下（配分調整フラグがリセット状態：ステップ３２０＝ＹＥＳ）にて補機側コンバータ３４が現在停止中である場合（ステップ３３０＝ＮＯ）、ステップ３４０以降の処理がスキップされ、本ルーチンの処理が一旦終了する。一方、補機側コンバータ３４が現在作動中である場合（ステップ３３０＝ＹＥＳ）、処理がステップ３４０以降に進行する。

ステップ３４０においては、補機側コンバータ３４における現在の出力電流が、出力電流センサ４３の出力に基づいて測定（検出）される。なお、本具体例においては、かかる電流測定値は、測定の都度、時刻データと関連付けられつつ、マイクロコンピュータ３１に内蔵された不揮発性メモリに順次格納されるものとする。ここで、「不揮発性メモリ」は、給電中に書き換え可能にデータ等を記憶するとともに給電が停止されてもデータ等の記憶を保持するメモリであって、フラッシュＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ（登録商標）等がこれに該当する。また、かかる不揮発性メモリ内における電流測定値データの格納量が所定量に達した場合には、新規データの格納の都度、最も古いデータが順次削除されるものとする。

次に、処理がステップ３５０に進行し、電流測定値が所定値以下である状態が所定期間継続しているか否かが、上述の不揮発性メモリに格納された時系列的な電流値情報に基づいて判定される。ステップ３５０の判定が「ＮＯ」の場合、ステップ３５５以下の処理がスキップされ、本ルーチンの処理が一旦終了する。一方、ステップ３５０の判定が「ＹＥＳ」の場合、処理がステップ３５５、３６０及び３７０に進行した後、本ルーチンの処理が一旦終了する。

ステップ３５５においては、配分調整フラグがセットされる。ステップ３６０においては、補機側コンバータ３４の動作が停止される。ステップ３７０においては、カウンタＫ、Ｃｐ、及びＣｍの初期値の設定が行われる。ここで、Ｋは、配分制御の態様（所定期間の補機側コンバータ３４の停止と作動継続との実行態様）に関するカウンタである。このカウンタＫの初期値は、上述の電流値等をパラメータするマップに基づいて、Ｋ０に設定される。Ｃｐは、補機側コンバータ３４の作動停止を所定期間行うためのカウンタ（以下「停止カウンタＣｐ」と称する）であって、初期値が０に設定される。Ｃｍは、配分制御下で補機側コンバータ３４の作動を所定時間行うためのカウンタ（以下「作動カウンタＣｍ」と称する）であって、初期値が０に設定される。

図５のルーチンは、配分制御を実行するためのルーチンである。かかるルーチンが起動されると、まず、ステップ４１０にて、上述のステップ３１０と同様に、日射判定が行われる。所定量の日射がない場合（ステップ４１０＝ＮＯ）、処理がステップ４１５に進行して、配分調整フラグがリセットされ、本ルーチンの処理が一旦終了する。よって、以下、所定量の日射があるものとして（ステップ４１０＝ＹＥＳ）、本具体例の説明を続行する。

ステップ４２０においては、配分調整フラグがセットされているか否かが判定される。配分調整フラグがセットされていない場合（ステップ４２０＝ＮＯ）、ステップ４３０以降の処理がスキップされ、本ルーチンの処理が一旦終了する。すなわち、図４のルーチンによって配分調整フラグがセットされるまでは、図５のルーチンにおいては、処理はステップ４３０以降には進行しない。よって、ここでは、配分調整フラグがセットされているものとして（ステップ４２０＝ＹＥＳ）、本具体例の説明を続行する。

ステップ４３０においては、補機側コンバータ３４が現在停止中であるか否かが判定される。ここで、現時点は、図４のルーチンによって配分調整フラグがセットされた直後の、図５のルーチンの起動時であるものとする。すると、この場合、補機側コンバータ３４は現在停止中であるので（ステップ３６０参照）、ステップ４３０の判定が「ＹＥＳ」となり、処理がステップ４４０に進行する。

ステップ４４０においては、上述の停止カウンタＣｐがカウントアップ（インクリメント）される。そして、続くステップ４５０にて、停止カウンタＣｐのカウント値が所定値Ｃｐｒに達したか否かが判定される。ここでは、停止カウンタＣｐは１回しかカウントアップされていないため、判定が「ＮＯ」となり、これ以降の処理がスキップされて本ルーチンの処理が一旦終了する。

その後、再度図４及び図５のルーチンの起動タイミングが到来すると、図４のルーチンにおいては、日射があれば（ステップ３１０＝ＹＥＳ）、配分調整フラグがセットされたままの状態であるので（ステップ３２０＝ＮＯ）、図４のルーチンの処理が一旦終了する。また、図５のルーチンにおいては、日射があれば（ステップ４１０＝ＹＥＳ）、配分調整フラグがセットされたままの状態であるので（ステップ４２０＝ＹＥＳ）、処理がステップ４３０以降に進行する。そして、補機側コンバータ３４の停止期間が所定期間に達するまでは、ステップ４５０の判定が「ＮＯ」となり、上述の動作が繰り返されて停止カウンタＣｐがカウントアップされつつ、図５のルーチンの処理が一旦終了する。

このようにして、補機側コンバータ３４が所定期間停止されている間（停止カウンタＣｐのカウント値が所定値Ｃｐｒに達するまでの間）は、ソーラー発電コンバータ３３からの出力によってサブ電池２４の充電を行うことができる。そして、停止カウンタＣｐのカウント値が所定値Ｃｐｒに達すると（ステップ４５０＝ＹＥＳ）、処理がステップ４５５に進行し、補機側コンバータ３４の作動が再開されるとともに、停止カウンタＣｐがリセットされる。

続いて、処理がステップ４６０に進行する。ステップ４６０においては、カウンタＫの値が０であるか否かが判定される。ここでは、カウンタＫの値はＫ０のままであるので（ステップ４６０＝ＮＯ：但しＫ０はここでは「２」以上の自然数であるものとする）、処理がステップ４７０に進行してカウンタＫの値がデクリメントされ、本ルーチンの処理が一旦終了する。なお、後述するように、カウンタＫの値が０である場合は（ステップ４６０＝ＹＥＳ）、処理がステップ４７５に進行して配分調整フラグがリセットされた後、本ルーチンの処理が一旦終了する。

上述のようにして、停止カウンタＣｐのカウント値が所定値Ｃｐｒに達するまでの所定期間、補機側コンバータ３４の作動が停止された後は、配分制御下にて補機側コンバータ３４の所定時間の動作が開始する。補機側コンバータ３４の作動中は、ステップ４３０の判定が「ＮＯ」となり、処理がステップ４３０からステップ４８０に進行する。

ステップ４８０においては、作動カウンタＣｍがカウントアップ（インクリメント）される。続くステップ４９０においては、作動カウンタＣｍのカウント値が所定値Ｃｍｒに達したか否かが判定される。ここでは、作動カウンタＣｍは１回しかカウントアップされていないため、判定が「ＮＯ」となり、これ以降の処理がスキップされて本ルーチンの処理が一旦終了する。

その後、補機側コンバータ３４の作動継続時間が、作動カウンタＣｍが所定値Ｃｍｒに達するまでの所定時間に達すると、ステップ４９０の判定が「ＹＥＳ」となり、処理がステップ４９５に進行する。ステップ４９５においては、補機側コンバータ３４が再度停止するとともに、作動カウンタＣｍがリセットされる。そして、処理がステップ４６０に進行する。

ステップ４６０においては、上述と同様に、カウンタＫの値が０であるか否かが判定される。ここでは、カウンタＫの値は「「Ｋ０」−１＞０」であるので、ステップ４６０の判定が「ＮＯ」となり、処理がステップ４７０に進行する。この場合、配分制御が続行され、再度、停止カウンタＣｐを用いた所定期間の補機側コンバータ３４の作動停止が行われる。

このようにして、カウンタＫの初期値であるＫ０の値に基づいて、所定期間の補機側コンバータ３４の停止と作動継続とがくり返される。そして、所定期間の停止に続く補機側コンバータ３４の再起動後（ステップ４５５）、カウンタＫの値が０となっている場合（ステップ４６０＝ＹＥＳ）、処理がステップ４７５に進行して配分調整フラグがリセットされた後、本ルーチンの処理が一旦終了する。これにより、配分制御が一旦終了する。

＜変形例＞
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、上述の実施形態の一部、及び、複数の変形例の全部又は一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

本発明は、上述した具体的な装置構成に限定されない。例えば、本発明は、電気自動車及びハイブリッド自動車のいずれに対しても好適に適用可能である。また、サブ電池２４は、省略され得る。また、インバータ２５を介して出力される、モータージェネレータ１２による回生電力が、メイン電池２２を介さずに補機１３側（補機電池２３側）やソーラーＥＣＵ３０側に供給されるように、車両電力システム２０が構成されていてもよい。また、インバータ２５を制御するために、ソーラーＥＣＵ３０におけるマイクロコンピュータ３１とは別のマイクロコンピュータが設けられていてもよい。さらに、各電池やコンバータの出力電圧も、上述の具体例から適宜変更され得る。

本発明は、上述した具体的な動作態様に限定されない。例えば、ステップ３１０等の日照判定は、例えば、周知の日照量センサを用いて行ってもよい。あるいは、かかる日射判定は、例えば、ソーラーパネル２１の短絡電流の測定値が所定値以上であるか否かによって行ってもよい。なお、かかる日射判定は、所定量の日射がない状態が所定時間継続しているか否かによって行われてもよい。また、所定値Ｃｍｒ、Ｃｐｒは、上述のＫ０と同様に、マップによって設定されてもよい。あるいは、Ｋ０、Ｃｍｒ、Ｃｐｒは、予め設定された特定の値（車両電力システム２０の運転状態によらない一定値）であってもよい。

図４のルーチンにおけるステップ３５０の処理にて、電流測定値が所定値以下である状態が所定期間継続しているか否かに代えて、現在の電流測定値が所定値以下であるか否かの判定が行われてもよい。また、ステップ３５０の処理にて、上述のような電流測定値に関する判定に加えて、補機側コンバータ３４の作動継続時間が所定時間以上となったか否かの判定が行われてもよい。あるいは、ステップ３４０及び３５０の処理に代えて、補機側コンバータ３４の作動継続時間が所定時間以上となったか否かの判定が行われてもよい。

上述の具体例においては、電流測定値に基づいて配分調整フラグがセットされた場合に、所定期間の補機側コンバータ３４の停止と作動継続とが、初期値Ｋ０に基づいて適宜行われる（繰り返される）ようになっていたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、例えば、補機側コンバータ３４の作動継続時間が所定時間以上となった場合に配分調整フラグがセットされるとともに、かかるフラグがセットされた場合には所定期間の補機側コンバータ３４の作動停止が１回行われた後にフラグがリセットされるように、補機側コンバータ３４の制御が行われてもよい。これは、上述の初期値Ｋ０の値が「１」である場合に相当する。

その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の技術的範囲に含まれることは当然である。また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構成及びその均等物の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構成をも含む。

１０…電動車両、１２…モータージェネレータ、１３…補機、２０…車両電力システム、２１…ソーラーパネル、２２…メイン電池、２３…補機電池、２４…サブ電池、３０…ソーラーＥＣＵ、３１…マイクロコンピュータ、３２…電力変換器、３３…ソーラー発電コンバータ、３４…補機側コンバータ、４３…出力電流センサ。

Claims (3)

1. 蓄電池を太陽光発電装置によって充電可能に構成された、電力制御装置（３０）であって、
   前記太陽光発電装置で発生した発電電力を電力変換して出力するように、前記太陽光発電装置に接続された、第一電力変換部（３３）と、
   前記第一電力変換部及び前記蓄電池に接続されていて、前記第一電力変換部の出力を電力変換して前記蓄電池の充電電力を当該蓄電池に出力するように設けられた、第二電力変換部（３４）と、
   前記第二電力変換部の作動継続時間が所定時間以上となり、且つ、前記第二電力変換部の出力電流が所定以下である状態が所定期間継続した場合以外は、前記第一電力変換部及び前記第二電力変換部の動作を連動させるべく、前記第一電力変換部及び前記第二電力変換部を制御するように設けられた、電力変換制御部（３１）と、
   を備えたことを特徴とする電力制御装置。
2. 前記第二電力変換部から出力される前記充電電力によって充電される前記蓄電池であって、電動車両の補機に電源電力を供給するように設けられた補機電池（２３）が、前記第二電力変換部に接続されるようになっており、
   前記第一電力変換部からの出力によって充電可能に、サブ電池（２４）が、当該第一電力変換部に対して前記第二電力変換部と並列に接続されるようになっており、
   前記電力変換制御部は、前記第一電力変換部の作動中における前記第二電力変換部の作動と停止との切替によって、前記第一電力変換部から前記補機電池及び前記サブ電池への電力供給の配分を制御するようになっていることを特徴とする、請求項１に記載の電力制御装置。
3. 前記電力変換制御部は、前記第二電力変換部の出力電流に基づいて、前記第一電力変換部から前記補機電池及び前記サブ電池への電力供給の配分制御を実行することを特徴とする、請求項２に記載の電力制御装置。

Images