專利名稱：車輛用電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車等車輛中所使用的車輛用電源裝置。
背景技術(shù)：
近年來，從環(huán)保的觀點(diǎn)混合動力汽車和電動汽車受到關(guān)注，并迅速推進(jìn)對這些汽車的開發(fā)。這些汽車具有如下結(jié)構(gòu)將來自具有二次電池的電源的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力，通過交流電力來驅(qū)動電動機(jī)，由此獲得驅(qū)動車輪的驅(qū)動力。此外，通常，混合動力汽車為共用發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的電動汽車，廣義上來講是電動汽車的一種。因此，在本說明書中，為簡便起見，只要預(yù)先未作特別說明，則在包含混合動力汽車在內(nèi)的廣義上使用“電動汽車”這一用語。 在作為動力源具有上述結(jié)構(gòu)的電動汽車中所使用的以往的車輛用電源裝置，例如，已知有專利文獻(xiàn)I所記載的車輛用電源裝置。在專利文獻(xiàn)I中公開了由標(biāo)稱電壓不同的兩個電池(例如，鋰離子電池和鉛電池)構(gòu)成的再生系統(tǒng)。該再生系統(tǒng)中，經(jīng)由DC(直流)/DC轉(zhuǎn)換器連接著普通的鉛電池即主電源、與充電接受性比主電源優(yōu)異且容易進(jìn)行狀態(tài)檢測的高性能電池(例如，鋰離子電池)即副電源。副電源與發(fā)電機(jī)直接連接。主電源優(yōu)先于副電源對車輛電氣負(fù)載進(jìn)行供電，副電源回收并積蓄在車輛減速時(shí)由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的再生電力，且被用作相對于主電源的冗余電源。通過該結(jié)構(gòu)，在專利文獻(xiàn)I中，可高效地回收車輛減速時(shí)的再生能量，且可對電氣負(fù)載提供穩(wěn)定電壓。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)[專利文獻(xiàn)I]特開2004_328988號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，上述以往的車輛用電源裝置中存在以下問題。鋰離子電池雖然性能高，但為高價(jià)的器件，因此難以實(shí)現(xiàn)與性能合算的系統(tǒng)成本。另外，鋰離子電池難以進(jìn)行為了搭載于車輛并安全使用的充放電控制，為了將鋰離子電池搭載于車輛并安全使用，必須實(shí)現(xiàn)高度的充放電控制。另外，因存在2種電池，所以必須具備對各自電池的狀態(tài)檢測技術(shù)，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。而且，鋰離子電池和鉛電池必須分別設(shè)置在車輛的不同位置(例如，前者設(shè)置在車廂內(nèi)，后者設(shè)置在發(fā)動機(jī)艙內(nèi))，所以設(shè)計(jì)的自由度低，且削減安裝空間也存在一定的限度。本發(fā)明的目的在于提供車輛用電源裝置，該車輛用電源裝置可實(shí)現(xiàn)增大設(shè)計(jì)自由度和削減安裝空間，并通過簡單且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)而高效率地回收車輛減速時(shí)的再生能量，且可穩(wěn)定地向電氣負(fù)載供電。解決問題的方案本發(fā)明的車輛用電源裝置包括搭載于車輛的發(fā)電機(jī)；第I蓄電裝置，連接到所述發(fā)電機(jī)，且蓄積由所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力；第2蓄電裝置，能夠與所述第I蓄電裝置串聯(lián)連接；DC/DC轉(zhuǎn)換器，設(shè)置在所述發(fā)電機(jī)及所述第I蓄電裝置與電裝設(shè)備之間；切換單元，將所述第I蓄電裝置和所述第2蓄電裝置切換為串聯(lián)或并聯(lián)的連接狀態(tài)；以及控制單元，分別控制所述發(fā)電機(jī)、所述DC/DC轉(zhuǎn)換器和所述切換機(jī)構(gòu)的動作，所述控制單元將在車輛減速時(shí)由所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的再生電力充電至串聯(lián)連接著的所述第I蓄電裝置和所述第2蓄電裝置，并且，控制所述發(fā)電機(jī)的輸出電壓、以及所述DC/DC轉(zhuǎn)換器和所述切換單元的工作狀態(tài)，以通過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器饋電至所述電裝設(shè)備。優(yōu)選為所述第I蓄電裝置為鉛電池，所述第2蓄電裝置為鉛電池。發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)增大設(shè)計(jì)自由度和削減安裝空間，并通過簡單且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)而高效率地回收車輛減速時(shí)的再生能量，且可穩(wěn)定地向電氣負(fù)載供電。


圖I是表示包含本發(fā)明實(shí)施方式I的車輛用電源裝置的電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是表示圖I的電源系統(tǒng)的整體動作的流程圖。圖3是表示圖2的起動處理的內(nèi)容的流程圖。圖4是表示電池的連接從并聯(lián)切換為串聯(lián)的切換步驟的圖。圖5是表示圖2的電池狀態(tài)檢測處理的內(nèi)容的流程圖。圖6是表示圖2的再生發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖。圖7是表示圖6的發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖。圖8是表示圖2的輔助充電處理的內(nèi)容的流程圖。圖9是表示圖2的停止處理的內(nèi)容的流程圖。圖10是表示電池的連接從串聯(lián)切換為并聯(lián)的切換步驟的圖。圖11是表示包含本發(fā)明實(shí)施方式2的車輛用電源裝置的電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖12是表示圖11的電源系統(tǒng)的整體動作的流程圖。圖13是表示圖12的起動處理的內(nèi)容的流程圖。圖14是表示從電池單體切換為串聯(lián)的連接切換步驟的圖。圖15是表示圖12的電池狀態(tài)檢測處理的內(nèi)容的流程圖。圖16是表示圖12的再生發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖。圖17是表示圖16的發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖。圖18是表示圖12的輔助充電處理的內(nèi)容的流程圖。圖19是表示圖12的停止處理的內(nèi)容的流程圖。圖20是表示從串聯(lián)切換為電池單體的連接的切換步驟的圖。圖21是表示包含本發(fā)明實(shí)施方式3的車輛用電源裝置的電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖22是表示圖21的電源系統(tǒng)的整體動作的流程圖。圖23是表示圖22的電池狀態(tài)檢測處理的內(nèi)容的流程圖。
圖24是表示圖22的模式處理的內(nèi)容的流程圖。圖25是表示從再生模式切換為行駛模式的切換過程的圖。圖26是表示從行駛模式切換為再生模式的切換過程的圖。圖27是表示圖22的再生發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖。圖28是表示圖27的發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖。圖29是表示圖22的輔助充電處理的內(nèi)容的流程圖。標(biāo)號說明100、100A、100B 電源系統(tǒng) 110:發(fā)電機(jī)112:發(fā)動機(jī)120、130:電池120A :雙電荷層電容器(EDLC)122、132 :電流傳感器140:DC/DC 轉(zhuǎn)換器142 :開關(guān)150、152、154、156 :車載繼電器160、160A、160B 電源 ECU170 :起動器172:起動繼電器180 :通用負(fù)載(電裝設(shè)備)
具體實(shí)施例方式以下，使用附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。(實(shí)施方式I)圖I是表示包含本發(fā)明實(shí)施方式I的車輛用電源裝置的電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖I所示的電源系統(tǒng)100包括發(fā)電機(jī)110、兩個電池(第I電池120和第2電池130)、兩個電流傳感器122和132、DC/DC轉(zhuǎn)換器140、四個車載繼電器(第I車載繼電器150、第2車載繼電器152、第3車載繼電器154和第4車載繼電器156)、電源ECU (Electronic Control Unit :電子控制單兀)160、起動器 170、起動繼電器(starterrelay) 172、以及車載的其他通用負(fù)載(電裝設(shè)備)180。在上述結(jié)構(gòu)要素中的兩個電池120和130、兩個電流傳感器122和132、DC/DC轉(zhuǎn)換器140、四個車載繼電器150 156、以及電源E⑶160構(gòu)成電源裝置。此外，以下將起動器170和其他通用負(fù)載(電裝設(shè)備)180統(tǒng)稱為“電氣負(fù)載”。發(fā)電機(jī)110在車輛減速時(shí)被傳遞發(fā)動機(jī)112的旋轉(zhuǎn)而發(fā)電，從而輸出再生能量的電力。例如，發(fā)電機(jī)110為附有IC (集成電路)調(diào)節(jié)器的大電容交流發(fā)電機(jī)(alternator)(例如，150A級(class))，被發(fā)動機(jī)112進(jìn)行皮帶驅(qū)動而產(chǎn)生由電源ECU160指示的電壓(例如，29V的電壓)。另外，通過電源E⑶160的控制，在車輛減速時(shí)以外，也能夠根據(jù)需要使發(fā)電機(jī)110被驅(qū)動(發(fā)電)。發(fā)電機(jī)110分別連接到第I電池120和DC/DC轉(zhuǎn)換器140。
另外，在本實(shí)施方式中，使用交流發(fā)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)110，但并不限定于此。例如，作為發(fā)電機(jī)110,也可以采用電動發(fā)電機(jī)(motor generator)以代替交流發(fā)電機(jī)。電動發(fā)電機(jī)以I臺機(jī)器兼具電動機(jī)(motor)的功能和發(fā)電機(jī)(generator)的功能。另外，發(fā)電機(jī)110也可以代替通過發(fā)動機(jī)112的皮帶驅(qū)動，例如通過齒輪或皮帶等傳遞機(jī)構(gòu)連接到車軸或曲柄軸等，或者直接與車軸或曲柄軸等連結(jié)。兩個電池(第I電池120和第2電池130)例如均為標(biāo)稱電壓12V的普通的鉛電池，產(chǎn)生12 13V的電壓，向電氣負(fù)載(起動器170、通用負(fù)載180)供電。鉛電池因在技術(shù)上可靠，所以作為系統(tǒng)比較安全，且是相對廉價(jià)的蓄電裝置，由此能夠使系統(tǒng)成本也較低。雖然將在下文中進(jìn)行詳細(xì)敘述，但兩個電池120、130是在發(fā)動機(jī)起動后串聯(lián)地連接在一起，其回收并積蓄在車輛減速時(shí)發(fā)電機(jī)110中產(chǎn)生的再生能量。通過串聯(lián)連接兩個電池120、130來進(jìn)行充電，可實(shí)現(xiàn)高電壓的充電，由此能夠高效率地回收再生能量。由于這樣充電再生能量，所以電池120、130優(yōu)選為充電電流大的充電接受性優(yōu)異的電池。例如，用于怠速熄火(idling stop)的鉛電池因充電接受性優(yōu)異，所以特別優(yōu)選。另外，為了實(shí)現(xiàn)模塊化而組成I個單元的，兩個電池120、130優(yōu)選為相同種類的電池。通過使兩個電池120、130模塊化，可增大設(shè)計(jì)的自由度，也能夠削減安裝空間。 此外，在本實(shí)施方式中，考慮到系統(tǒng)的低成本化或簡化等而使用了鉛電池作為電池120、130，但并不限定于此。例如，作為電池120、130，也可以使用鎳氫電池或鋰離子電池等代替鉛電池。電流傳感器122是為了檢測第I電池120的狀態(tài)而測量第I電池120的充放電電流的電流傳感器。另外，電流傳感器132是為了檢測第2電池130的狀態(tài)而測量第2電池130的充放電電流的電流傳感器。DC/DC轉(zhuǎn)換器140是將直流電壓轉(zhuǎn)換為更低的另一直流電壓的降壓型的DC/DC轉(zhuǎn)換器。DC/DC轉(zhuǎn)換器140至少能夠輸入在如下范圍內(nèi)輸入電壓，即，例如在電池充電時(shí)最大為29V( = 14. 5VX2)，在電池放電時(shí)最大為24V( = 12VX2)的電壓。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器140可輸出例如12. 5 14. 5V的電壓作為輸出電壓。DC/DC轉(zhuǎn)換器140的輸出電壓由電源ECU160控制。例如，通常將DC/DC轉(zhuǎn)換器140的輸出電壓控制為12. 5V而向電氣負(fù)載(起動器170、通用負(fù)載180)供電，但在只對第2電池130充電的模式時(shí)，將DC/DC轉(zhuǎn)換器140的輸出電壓控制為14. 5V。另外，對DC/DC轉(zhuǎn)換器140的輸出電壓根據(jù)電池120、130的充電量進(jìn)行調(diào)整。此外，在只對第I電池120充電的模式時(shí)，在將DC/DC轉(zhuǎn)換器140的輸出電壓控制為12. 5V的狀態(tài)下，將發(fā)電機(jī)的輸出電壓控制為14. 5V。四個車載繼電器(第I車載繼電器150、第2車載繼電器152、第3車載繼電器154、和第4車載繼電器156)用來根據(jù)發(fā)動機(jī)112的接通(起動)/關(guān)斷(停止)而將兩個電池120、130的連接切換為并聯(lián)或串聯(lián)。四個車載繼電器150 156分別根據(jù)來自電源E⑶160的控制信號而重復(fù)進(jìn)行接通(ON)/關(guān)斷(OFF)。第I車載繼電器150設(shè)置在第I電池120與第2電池130 (嚴(yán)格來說為用于第2電池130的電流傳感器132)之間。第2車載繼電器152的一端連接到第I電池120與第I車載繼電器150之間，另一端接地。第3車載繼電器154的一端連接到發(fā)電機(jī)110與第I電池120 (嚴(yán)格來說為用于第I電池120的電流傳感器122)之間，另一端連接到DC/DC轉(zhuǎn)換器140與通用負(fù)載180之間。第4車載繼電器156的一端連接到第I車載繼電器150與第2電池130 (嚴(yán)格來說為用于第2電池130的電流傳感器132)之間，另一端連接到DC/DC轉(zhuǎn)換器140與通用負(fù)載180之間。如后述，通過四個車載繼電器150 156的接通/關(guān)斷的組合，適當(dāng)?shù)剡x擇從發(fā)電機(jī)110到電池120、130的充電電路以及從電池120、130到電氣負(fù)載(起動器170、通用負(fù)載180)的饋電電路。在串聯(lián)連接兩個電池120、130而進(jìn)行充電時(shí)，再生能量的大電流從發(fā)電機(jī)110流過第I車載繼電器150中，所以第I車載繼電器150必須是對應(yīng)于大電容的繼電器(例如，150A級)。相對于此，其他車載繼電器152、154、156用于從電池120、130向電氣負(fù)載(起動器170、通用負(fù)載180)的供電，所以與第I車載繼電器150相比無需對應(yīng)于大電容，例如，也可以為40A級的繼電器。電源E⑶160綜合地控制該電源系統(tǒng)100。具體而言，例如，電源E⑶160控制四個車載繼電器150 156的接通(閉合)/關(guān)斷(斷開)，以便根據(jù)發(fā)動機(jī)112的接通(起動)/關(guān)斷(停止)而將兩個電池120、130的連接切換為并聯(lián)或串聯(lián)。另外，電源E⑶160測量各電池120、130的電壓和充放電電流，并通過電流累計(jì)而計(jì)算各電池120、130的充電狀態(tài) (SOC =State Of Charge)。另外，電源ECU160控制發(fā)電機(jī)110和DC/DC轉(zhuǎn)換器140。另外，電源ECU160進(jìn)行后述的其他控制。關(guān)于電源ECU160的控制內(nèi)容，使用圖2和圖2以后的流程圖在下文中進(jìn)行詳細(xì)敘述。此外，電源EQJ160例如由CPU (Central Processing Unit,中央處理器)、記錄著程序的ROM (Read Only Memory，只讀存儲器)、以及用來執(zhí)行程序的RAM (Random Access Memory,隨機(jī)存取存儲器)構(gòu)成(任一者均未圖示)。起動器170是起動(cranking)發(fā)動機(jī)112時(shí)使用的電動機(jī)。在行駛途中停車而怠速熄火后的發(fā)動機(jī)重新起動時(shí)也使用起動器170。向起動器170通電是通過如下步驟來進(jìn)行將發(fā)動機(jī)的起動開關(guān)即未圖示的點(diǎn)火(IG, ignition)開關(guān)轉(zhuǎn)到發(fā)動機(jī)起動位置(ST位置)而接通起動繼電器172。通用負(fù)載180為例如搭載于車輛的各種燈類或雨刮器、音響設(shè)備、導(dǎo)航裝置、空調(diào)
目.-rf* ο在本實(shí)施方式中，在發(fā)動機(jī)112運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，串聯(lián)連接兩個電池120和130。然后，在車輛減速時(shí)，將發(fā)電機(jī)110產(chǎn)生的再生電力以高電壓同時(shí)充電至串聯(lián)地連接著的電池120、130。例如，在此情況下，如果以14. 5V對I個電池充電，則兩個電池中可進(jìn)行29V的充電。另外，在如此產(chǎn)生再生電力時(shí)，對串聯(lián)連接著的電池120、130充電，并且從發(fā)電機(jī)110直接通過DC/DC轉(zhuǎn)換器140 (降低電壓后)向通用負(fù)載180以12V供電。另外，在車輛未速時(shí)，從串聯(lián)連接著的電池120、130通過0(/1)(轉(zhuǎn)換器140 (降低電壓后)向通用負(fù)載180提供12V的電力。另外，在發(fā)動機(jī)112停止時(shí)，若DC/DC轉(zhuǎn)換器140持續(xù)進(jìn)行動作則消耗電力，因此使DC/DC轉(zhuǎn)換器140停止動作，并將兩個電池120、130切換為并聯(lián)連接，從電池120、130向通用負(fù)載180以12V提供暗電流。另外，因在重復(fù)進(jìn)行充電與放電的過程中，兩個電池120、130的充電率(SOC)逐漸產(chǎn)生差異，所以在本實(shí)施方式中設(shè)置了使兩個電池120、130的充電率統(tǒng)一為規(guī)定值以上的機(jī)構(gòu)(后述的輔助充電處理)。如上所述，電源E⑶160根據(jù)發(fā)動機(jī)112的接通/關(guān)斷而將兩個電池120、130的連接切換為并聯(lián)或串聯(lián)。此時(shí)的四個車載繼電器150 156的接通/關(guān)斷狀態(tài)如下。
在并聯(lián)連接兩個電池120、130時(shí)，電源E⑶160分別將第I車載繼電器150控制為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，將第2車載繼電器152控制為接通(閉合)狀態(tài)，將第3車載繼電器154控制為接通(閉合)狀態(tài)，且將第4車載繼電器156控制為接通(閉合)狀態(tài)。在此情況下，電源E⑶160使DC/DC轉(zhuǎn)換器140停止(關(guān)斷)。此時(shí)，作為從電池120、130到通用負(fù)載180的饋電電路，形成第I電池120 —第3車載繼電器154 —通用負(fù)載180的電路、以及第2電池130 —第4車載繼電器156 —通用負(fù)載180的電路。另一方面，在串聯(lián)連接兩個電池120、130時(shí)，電源E⑶160分別將第I車載繼電器150控制為接通(閉合)狀態(tài)，將第2車載繼電器152控制為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，將第3車載繼電器154控制為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，且將第4車載繼電器156控制為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。在此情況下，電源E⑶160使DC/DC轉(zhuǎn)換器140起動(接通)。此時(shí)，作為從發(fā)電機(jī)110到電池120、130的充電電路，形成發(fā)電機(jī)110 —串聯(lián)連接著的電池120、130的電路。另外，作為從電池120、130到通用負(fù)載180的饋電電路，形成串 聯(lián)連接著的電池120、130 — DC/DC轉(zhuǎn)換器140 —通用負(fù)載180的電路。此外，在此情況下，作為到通用負(fù)載180的饋電電路，也形成發(fā)電機(jī)110 — DC/DC轉(zhuǎn)換器140 —通用負(fù)載180的從發(fā)電機(jī)110直接饋電的電路。接下來，使用圖2 圖10說明具有上述結(jié)構(gòu)的電源系統(tǒng)100的動作。其中，圖2是表示電源系統(tǒng)100的整體動作的流程圖，圖3是表示圖2的起動處理的內(nèi)容的流程圖，圖4是表示電池的連接從并聯(lián)切換為串聯(lián)的切換步驟的圖，圖5是表示圖2的電池狀態(tài)檢測處理的內(nèi)容的流程圖，圖6是表示圖2的再生發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖，圖7是表示圖6的發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖，圖8是表示圖2的輔助充電處理的內(nèi)容的流程圖，圖9是表示圖2的停止處理的內(nèi)容的流程圖，圖10是表示電池的連接從串聯(lián)切換為并聯(lián)的切換步驟的圖。此外，這些流程圖作為控制程序存儲在未圖示的存儲裝置(例如，ROM等)中，且通過未圖示的CPU來執(zhí)行。首先，在步驟S1000中，電源E⑶160判斷未圖示的點(diǎn)火(IG)開關(guān)是否被接通。具體而言，電源E⑶160在將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)到發(fā)動機(jī)起動位置(ST位置)時(shí)，判斷為點(diǎn)火開關(guān)被接通。作為該判斷的結(jié)果，在點(diǎn)火開關(guān)被接通時(shí)(31000:“是”)，進(jìn)入步驟32000，在點(diǎn)火開關(guān)未接通時(shí)(S1000 否，，)待機(jī)。在步驟S2000中，電源E⑶160進(jìn)行起動處理。該起動處理的內(nèi)容如圖3的流程圖所示。首先，在步驟S2100中，電源E⑶160使發(fā)動機(jī)112起動。具體來說，電源E⑶160接通起動繼電器172，而使起動器170從并聯(lián)連接著的電池120、130通電。由此，發(fā)動機(jī)112起動。然后，在步驟S2200中，電源E⑶160使DC/DC轉(zhuǎn)換器140起動(接通)。然后，在步驟S2300中，電源E⑶160控制四個車載繼電器150 156，將兩個電池120、130的連接從并聯(lián)切換為串聯(lián)。此時(shí)的具體切換步驟如圖4所示。通過該切換步驟，能夠?qū)蓚€電池120、130的連接安全且可靠地從并聯(lián)切換為串聯(lián)。其后，控制步驟返回到圖2的主流程圖。接著，在步驟S3000中，電源E⑶160進(jìn)行電池狀態(tài)檢測處理。該電池狀態(tài)檢測處理的內(nèi)容如圖5的流程圖所示。首先，在步驟S3100中，電源E⑶160進(jìn)行電池的測量。具體而言，電源E⑶160測量第I電池120的電流(I1)和電壓(V1)，并且測量第2電池130的電流(I2)和電壓(V2)。第I電池120的電流(I1)由電流傳感器122檢測，第2電池130的電流(I2)由電流傳感器132檢測。然后，在步驟S3200中，電源E⑶160進(jìn)行電池狀態(tài)的計(jì)算。具體而言，電源E⑶160例如將電流傳感器122的檢測結(jié)果(充放電的電流值)進(jìn)行累計(jì)而計(jì)算第I電池120的SOC(以下記作“S0C1”)，另外，將電流傳感器132的檢測結(jié)果(充放電的電流值)累計(jì)而計(jì)算第2電池130的S0C(以下記作“S0C2”)。這樣，通過將流入電池的電流與從電池流出的電流進(jìn)行累計(jì)(所謂的庫侖計(jì)算(Coulomb Count)處理)，能夠計(jì)算電池的S0C。此外，電池120、130的SOC的計(jì)算方法并不限定于庫侖計(jì)算處理，也可以采用其他眾所周知的任意方法。其后，控制步驟返回到圖2的主流程圖。接著，在步驟S4000中，電源E⑶160進(jìn)行再生發(fā)電控制。該再生發(fā)電控制的內(nèi)容 如圖6的流程圖所不。首先，在步驟S4100中，電源E⑶160判斷車速是否為規(guī)定值(例如，10km/h)以上且車輛是否在減速中。此處，判斷車速是否為規(guī)定值以上的目的在于，判斷當(dāng)前的車速是否適合于再生發(fā)電，也就是說，車輛是否具有再生發(fā)電所需的動能。再生能量是將車輛的動能轉(zhuǎn)換成電能所得的能量，如果車速低，那么動能也小，所以無法期待大量的再生能量。另外，例如基于車輛的車速信息，或基于制動器的踩踏程度(制動器是否被踩下)，判斷車輛是否在減速中。作為該判斷的結(jié)果，在車速為規(guī)定值(10km/h)以上且車輛在減速中時(shí)(S4100 :“是”)，進(jìn)入步驟S4200，在不是那樣的情況下，也就是說，在車速小于規(guī)定值(10km/h)或車輛未速中(也就是加速時(shí)或穩(wěn)態(tài)行駛時(shí)、怠速時(shí)等)時(shí)(S4100 否”)，立刻返回到圖2的主流程圖。在步驟S4200中，電源E⑶160對發(fā)電機(jī)110進(jìn)行發(fā)電控制。在該發(fā)電控制中，控制各電池120、130的電壓V1J2以使其不超過規(guī)定值(例如，14.5V)。因?yàn)槿绻麑︺U電池施加過高的電壓，則會加速鉛電池的劣化。另外，在該發(fā)電控制中，兩個電池120、130的至少其中一個電池的SOC達(dá)到100 %以上時(shí)，使發(fā)電機(jī)110停止發(fā)電。因?yàn)殂U電池也會因充電過量而加速劣化。該發(fā)電控制的內(nèi)容如圖7的流程圖所示。首先，在步驟S4210中，電源E⑶160判斷是否第I電池120的充電狀態(tài)(S0C1)為100%以上，或第2電池130的充電狀態(tài)(S0C2)為100%以上。作為該判斷的結(jié)果，在第I電池120的充電狀態(tài)(S0C1)為100%以上，或第2電池130的充電狀態(tài)(S0C2)為100%以上時(shí)，也就是說，在兩個電池120、130中的至少其中一個電池的SOC達(dá)到100%以上時(shí)(S4210 是”)，進(jìn)入步驟S4220，在不是那樣的情況下，也就是說，在兩個電池120、130的SOC雙方都小于100%時(shí)(S4210 否”)，進(jìn)入步驟S4230。在步驟S4220中，電源E⑶160使發(fā)電機(jī)110停止發(fā)電。其后，控制步驟返回到圖2的主流程圖。另一方面，在步驟S4230中，電源E⑶160進(jìn)而判斷是否第I電池120的電壓(V1)超過規(guī)定值(例如，14. 5V)，或第2電池130的電壓(V2)超過規(guī)定值(例如，14. 5V)。作為該判斷的結(jié)果，在第I電池120的電壓(V1)超過規(guī)定值(14. 5V)，或第2電池130的電壓(V2)超過規(guī)定值(14. 5V)時(shí)，也就是說，在兩個電池120、130中的至少其中一個電池的電壓超過規(guī)定值(14. 5V)時(shí)(S4230 是”)，進(jìn)入步驟S4240，在不是那樣的情況下，也就是說，在兩個電池120、130的電壓V1J2雙方都為規(guī)定值(14. 5V)以下時(shí)(S4230 否”)，進(jìn)入步驟 S4250。在步驟S4240中，電源E⑶160將對發(fā)電機(jī)110的輸出指令值設(shè)定得比目標(biāo)值(例如，29V)低。其后，控制步驟返回到圖2的主流程圖。另一方面，在步驟S4250中，電源E⑶160將對發(fā)電機(jī)110的輸出指令值設(shè)定為目標(biāo)值(29V)。其后，控制步驟返回到圖2的主流程圖。此外，步驟S4240的控制內(nèi)容并不限定于上述例子。在此情況下，只要能夠?qū)⒊^規(guī)定值(14. 5V)的電池的電壓降低到規(guī)定值(14. 5V)以下，則可以采用任何控制方法。例如，也可以利用所謂的PID (Proportional-Integral-Derivative,比例-積分-微分)控制，進(jìn)行使超過規(guī)定值(14. 5V)的電池的電壓收斂于規(guī)定值(14. 5V)的控制。 接著，在步驟S5000中，電源E⑶160進(jìn)行輔助充電處理。該輔助充電處理是用來使兩個電池120、130間的SOC的差不增大，或在各電池120、130的SOC的值降到規(guī)定值以下時(shí)進(jìn)行充電的控制。前者是因?yàn)槿绻麅蓚€電池120、130間的SOC的差變大，則串聯(lián)的連接狀態(tài)下的充放電特性會劣化。另外，后者是因?yàn)槿绻鸖OC下降，則會加速鉛電池的劣化。該輔助充電處理的內(nèi)容如圖8的流程圖所示。首先，在步驟S5100中，電源E⑶160判斷是否第I電池120的充電狀態(tài)SOCl小于規(guī)定值A(chǔ)，且第2電池130的充電狀態(tài)S0C2小于規(guī)定值A(chǔ)。此處，規(guī)定值A(chǔ)為例如80 90%的范圍內(nèi)的適當(dāng)?shù)闹?。作為該判斷的結(jié)果，在第I電池120的充電狀態(tài)SOCl小于規(guī)定值A(chǔ)，且第2電池130的充電狀態(tài)S0C2小于規(guī)定值A(chǔ)時(shí)，也就是說，在兩個電池120、130的SOC雙方都小于規(guī)定值A(chǔ)時(shí)(S5100 是”)，進(jìn)入步驟S5200，在不是這樣的情況下(S5100 否)，進(jìn)入步驟S5300。在步驟S5200中，電源E⑶160使兩個電池120、130串聯(lián)且同時(shí)充電。具體而言，在此情況下，只要車輛在行駛，則電源E⑶160使兩個電池120、130的連接狀態(tài)維持為串聯(lián)的狀態(tài)。此時(shí)，無論車輛是否在減速中，為了避免電池的劣化而必須立刻對兩個電池120、130進(jìn)行輔助充電。因此，在車輛處于減速中時(shí)，利用此機(jī)會，將再生能量充電至電池120、130，另一方面，在車輛不處于減速中時(shí)，也就是說，車輛在行駛中時(shí)，強(qiáng)制性地使發(fā)電機(jī)110以29V發(fā)電而對電池120、130充電。由此，將在車輛減速時(shí)在發(fā)電機(jī)110中產(chǎn)生的再生能量或在車輛行駛時(shí)在發(fā)電機(jī)110中強(qiáng)制產(chǎn)生的電力同時(shí)充電至串聯(lián)的電池120、130(發(fā)電機(jī)110 —串聯(lián)連接著的電池120、130的充電電路)。繼續(xù)進(jìn)行這樣的同時(shí)充電直到在兩個電池120、130中的至少其中一個電池的SOC達(dá)到規(guī)定值A(chǔ)以上為止。此外，在充電中，如上所述，從發(fā)電機(jī)110直接通過DC/DC轉(zhuǎn)換器140 (降低電壓后)向通用負(fù)載180供電(發(fā)電機(jī)110 — DC/DC轉(zhuǎn)換器140 —通用負(fù)載180的饋電電路)。此時(shí)，如果DC/DC轉(zhuǎn)換器140處于停止(關(guān)斷)狀態(tài)，那么電源ECU160使DC/DC轉(zhuǎn)換器140起動(接通)。另一方面，在步驟S5300中，電源E⑶160進(jìn)而判斷是否只有第I電池120的充電狀態(tài)SOCl小于規(guī)定值A(chǔ)。作為該判斷的結(jié)果，在只有第I電池120的充電狀態(tài)SOCl小于規(guī)定值A(chǔ)時(shí)(S5300 是”)，進(jìn)入步驟S5400，在不是那樣的情況下(S5300 否”)，進(jìn)入步驟S5500。
在步驟S5400中，電源E⑶160僅使第I電池120充電。具體而言，在此情況下，電源E⑶160在開始充電時(shí)，在將電池120、130的連接狀態(tài)從串聯(lián)切換為并聯(lián)后，進(jìn)而使第4車載繼電器156為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。由此，第I車載繼電器150成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第2車載繼電器152成為接通(閉合)狀態(tài)，第3車載繼電器154成為接通(閉合)狀態(tài)，第4車載繼電器156成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。另外，電源ECU160在該切換時(shí)，使DC/DC轉(zhuǎn)換器140停止(關(guān)斷)。由電源E⑶160控制發(fā)電機(jī)110，例如，通過14. 5V的發(fā)電，從發(fā)電機(jī)110對第I電池120進(jìn)行充電(發(fā)電機(jī)110 —第I電池120的充電電路)。在對第I電池120充電中，從發(fā)電機(jī)110直接經(jīng)由第3車載繼電器154向通用負(fù)載180進(jìn)行供電(發(fā)電機(jī)110 —第3車載繼電器154 —通用負(fù)載180的饋電電路)。此外，在完成對第I電池120的充電時(shí)，電源E⑶160暫時(shí)使第4車載繼電器156為接通(閉合)狀態(tài)而使電池120、130的連接狀態(tài)恢復(fù)為并聯(lián)后,進(jìn)而,使電池120、130的連接狀態(tài)恢復(fù)為串聯(lián)。另外，電源E⑶160在該切換時(shí)，使DC/DC轉(zhuǎn)換器140起動(接通)。另一方面，在步驟S5500中，電源E⑶160進(jìn)而判斷是否只有第2電池130的充電 狀態(tài)S0C2小于規(guī)定值A(chǔ)。作為該判斷的結(jié)果，在只有第2電池130的充電狀態(tài)S0C2小于規(guī)定值A(chǔ)時(shí)(S5500 是”)，進(jìn)入步驟S5600，在不是這樣的情況下(S5500 否”)，進(jìn)入步驟S5700。在步驟S5600中，電源E⑶160僅使第2電池130充電。具體而言，在此情況下，電源E⑶160在開始充電時(shí)，將電池120、130的連接狀態(tài)從串聯(lián)切換為并聯(lián)后，進(jìn)而使第2車載繼電器152為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。由此，第I車載繼電器150成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第2車載繼電器152成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第3車載繼電器154成為接通(閉合)狀態(tài)，第4車載繼電器156成為接通(閉合)狀態(tài)。另外，電源ECU160在該切換時(shí)，使DC/DC轉(zhuǎn)換器140停止(關(guān)斷)。由電源E⑶160控制發(fā)電機(jī)110，例如，通過14. 5V的發(fā)電，從發(fā)電機(jī)110對第2電池130進(jìn)行充電(發(fā)電機(jī)110 —第3車載繼電器154 —第4車載繼電器156 —第2電池130的充電電路)。在對第2電池130充電中，從發(fā)電機(jī)110直接經(jīng)由第3車載繼電器154對通用負(fù)載180進(jìn)行供電(發(fā)電機(jī)110 —第3車載繼電器154 —通用負(fù)載180的饋電電路)。此外，在完成對第2電池130的充電時(shí)，電源E⑶160暫時(shí)使第2車載繼電器152為接通(閉合)狀態(tài)而使電池120、130的連接狀態(tài)恢復(fù)為并聯(lián)后,進(jìn)而,使電池120、130的連接狀態(tài)恢復(fù)為串聯(lián)。另外，電源ECU160在進(jìn)行該切換時(shí)使DC/DC轉(zhuǎn)換器140起動(接通)。另一方面，在步驟S5700中，電源E⑶160進(jìn)而判斷兩個電池120、130間的SOC的差是否大于規(guī)定值α。在圖I所示的電路結(jié)構(gòu)中，通常第2電池130的放電量大于第I電池120，SOC較小。因此，這里，求從SOCl減去S0C2所得的值作為兩個電池120、130間的SOC的差。另外，規(guī)定值α例如為2%。作為該判斷的結(jié)果，在兩個電池120、130間的SOC的差(S0C1-S0C2)大于規(guī)定值α?xí)r(S5700 是”)，進(jìn)入步驟S5800，在不是這樣的情況下，也就是說，在兩個電池120、130間的SOC的差(S0C1-S0C2)為規(guī)定值α以下時(shí)(S5700 否”)，立刻返回到圖2的主流程圖。在步驟S5800中，為了將兩個電池120、130間的SOC的差抑制在規(guī)定值α以下，電源E⑶160只使SOC較大的第I電池120進(jìn)行放電。具體而言，在此情況下，電源E⑶160在將電池120、130的連接狀態(tài)從串聯(lián)切換為并聯(lián)后，進(jìn)而使第4車載繼電器156為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。由此，第I車載繼電器150成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第2車載繼電器152成為接通(閉合)狀態(tài)，第3車載繼電器154成為接通(閉合)狀態(tài),第4車載繼電器156成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。另外，在此期間，電源E⑶160使DC/DC轉(zhuǎn)換器140暫時(shí)停止(關(guān)斷)。此時(shí)，第I電池120通過經(jīng)由第3車載繼電器154向通用負(fù)載180進(jìn)行供電而放電(第I電池120 —第3車載繼電器154 —通用負(fù)載180的饋電電路)。在此期間，第2電池130不進(jìn)行充放電。此外，如果兩個電池120、130間的SOC的差變?yōu)橐?guī)定值α以下，那么電源E⑶160在使DC/DC轉(zhuǎn)換器140起動(接通)后，暫時(shí)使第4車載繼電器156為接通(閉合)狀態(tài)而使電池120、130的連接狀態(tài)恢復(fù)為并聯(lián)，其后，進(jìn)而使電池120、130的連接狀態(tài)恢復(fù)為串聯(lián)。接著，在步驟S6000中，電源E⑶160判斷是否已關(guān)斷未圖示的點(diǎn)火(IG)開關(guān)。作為該判斷的結(jié)果，在已關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)時(shí)(S6000 是”)，進(jìn)入步驟S7000，在尚未關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)時(shí)(S6000 否”)，返回到步驟S3000。在步驟S7000中，電源E⑶160進(jìn)行停止處理。該停止處理的內(nèi)容如圖9的流程圖所示。 首先，在步驟S7100中，電源E⑶160控制四個車載繼電器150 156，將兩個電池120、130的連接從串聯(lián)切換為并聯(lián)。此時(shí)的具體切換步驟如圖10所示。通過該切換步驟，能夠?qū)蓚€電池120、130的連接安全且可靠地從串聯(lián)切換為并聯(lián)。然后，在步驟S7200中，電源E⑶160使DC/DC轉(zhuǎn)換器140停止(關(guān)斷)。然后，在步驟S7300中，電源E⑶160使發(fā)動機(jī)112停止。具體來說，電源E⑶160將使發(fā)動機(jī)112停止的控制信號輸出到控制發(fā)動機(jī)的動作的未圖示的發(fā)動機(jī)ECU。由此，發(fā)動機(jī)112停止。此外，在上述一系列的控制中，未考慮怠速熄火功能，而當(dāng)然也可以考慮該功能。具體而言，例如，也可以在每當(dāng)?shù)∷傧ɑ鸲拱l(fā)動機(jī)112停止時(shí)，將兩個電池120、130的連接從串聯(lián)切換為并聯(lián)。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在車輛減速而發(fā)電機(jī)110輸出再生能量時(shí)，串聯(lián)地連接電池120、130，并將發(fā)電機(jī)110中產(chǎn)生的再生能量以高電壓同時(shí)充電至串聯(lián)連接著的電池120、130。因此，能夠通過簡單且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)，高效率地回收車輛減速時(shí)的再生能量。另外，在處于產(chǎn)生再生能量時(shí)，對串聯(lián)連接的電池120、130進(jìn)行充電，并且從發(fā)電機(jī)110直接通過DC/DC轉(zhuǎn)換器140對通用負(fù)載180進(jìn)行12V的供電。另外，在車輛未減速時(shí)，也就是說，在發(fā)電機(jī)110未輸出再生能量時(shí)，從蓄積著再生能量的串聯(lián)連接的電池120、130通過DC/DC轉(zhuǎn)換器140對通用負(fù)載180提進(jìn)行12V的供電。進(jìn)而，在發(fā)動機(jī)112停止后，使DC/DC轉(zhuǎn)換器140的動作停止，并將兩個電池120、130切換為并聯(lián)連接，而從電池120、130向通用負(fù)載180以12V輸送暗電流。因此，也能夠穩(wěn)定地進(jìn)行向通用負(fù)載180的供電。另外，在使用技術(shù)上可靠且相對廉價(jià)的鉛電池作為兩個電池120、130時(shí)，與使用其他的高性能電池(例如，鋰離子電池或鎳氫電池等)時(shí)相比，能夠作為系統(tǒng)以低成本確保高安全性。另外，由于使用相同種類的電池(鉛電池)作為兩個電池120、130，所以通過使兩個電池120、130模塊化，可增大設(shè)計(jì)的自由度，并且，也能削減安裝空間。另外，因?yàn)樵趦蓚€電池120、130的充電率(SOC)分別為規(guī)定值以下，或充電率(SOC)的差為規(guī)定值以上時(shí)，進(jìn)行使兩個電池120、130的充電率統(tǒng)一為規(guī)定值以上的控制(輔助充電處理)，所以可抑制電池的劣化進(jìn)度。 此外，在本實(shí)施方式中，使用的電池的個數(shù)為兩個，但在本發(fā)明中電池的個數(shù)并無特別限定，也可以構(gòu)成為能將三個以上的電池切換為串聯(lián)或并聯(lián)的連接狀態(tài)。(實(shí)施方式2)圖11是表示包含本發(fā)明實(shí)施方式2的車輛用電源裝置的電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。此外，在圖11所示的電源系統(tǒng)100A中，對與圖I所示的電源系統(tǒng)100共同的結(jié)構(gòu)部分附加相同的符號，而省略其詳細(xì)說明。圖11所示的電源系統(tǒng)100A包括發(fā)電機(jī)110、雙電荷層電容器(EDLC =ElectricDouble Layer Capacitor) 120A、第 2 電池 130、電流傳感器 132、DC/DC 轉(zhuǎn)換器 140、兩個車載繼電器(第I車載繼電器150和第2車載繼電器152)、電源ECU (Electronic ControlUnit :電子控制單元)160A、起動器170、起動繼電器172、以及車載的其他通用負(fù)載(電裝 設(shè)備)180。在上述結(jié)構(gòu)要素中的EDLC120A、第2電池130、電流傳感器132、DC/DC轉(zhuǎn)換器140、兩個車載繼電器150和152、以及電源E⑶160A構(gòu)成電源裝置。發(fā)電機(jī)110分別連接到EDLC120A及DC/DC轉(zhuǎn)換器140。EDLC120A是與一般的二次電池相比能實(shí)現(xiàn)大電流的放充電，且放充電循環(huán)壽命優(yōu)異的蓄電裝置。例如，作為一例，EDLC的每個單元(cell)的最大額定電壓為2. 8V。因此，在本實(shí)施方式中，例如，將5個單元串聯(lián)地構(gòu)成為EDLC模塊且使最大額定電壓為14V。EDLC120A在與第2電池130串聯(lián)連接的狀態(tài)下，和第2電池130 —起通過DC/DC轉(zhuǎn)換器140 (降低電壓后)向通用負(fù)載180供電。此夕卜，也可以根據(jù)發(fā)電機(jī)110的輸出電容和DC/DC轉(zhuǎn)換器140的輸入電壓范圍來增加構(gòu)成EDLC120A的單元的個數(shù)而使最大額定電壓增加。在使最大額定電壓增加時(shí)，能夠以更高的電壓高效率地回收再生能量。兩個車載繼電器(第I車載繼電器150、第2車載繼電器152)用來根據(jù)發(fā)動機(jī)112的接通(起動)/關(guān)斷(停止)而將EDLS120A和第2電池130的連接切換為并聯(lián)或串聯(lián)。此處，所謂將EDLC120A與第2電池130“并聯(lián)”地連接，嚴(yán)格來說，是指設(shè)為只能使用第2電池130的狀態(tài)，也稱為“電池單體”。兩個車載繼電器150、152分別根據(jù)來自電源E⑶160A的控制信號而重復(fù)進(jìn)行接通(ON)/關(guān)斷(OFF)。第I車載繼電器150設(shè)置在EDLC120A與第2電池130 (嚴(yán)格來說為用于第2電池130的電流傳感器132)之間。第2車載繼電器152的一端連接到第I車載繼電器150與第2電池130 (嚴(yán)格來說為用于第2電池130的電流傳感器132)之間，另一端連接到DC/DC轉(zhuǎn)換器140與通用負(fù)載180之間。如后述，通過兩個車載繼電器150、152的接通/關(guān)斷的組合，適當(dāng)?shù)剡x擇從發(fā)電機(jī)110到EDLC120A和第2電池130的充電電路、以及從EDLC120A和第2電池130到電氣負(fù)載(起動器170、通用負(fù)載180)的饋電電路。在將EDLC120A與第2電池130串聯(lián)連接而進(jìn)行充電時(shí)，再生能量的大電流從發(fā)電機(jī)110流過第I車載繼電器150中，所以第I車載繼電器150必須為對應(yīng)于大電容的繼電器(例如，150A級)。相對于此，第2車載繼電器152用于只從第2電池130向電氣負(fù)載(起動器170、通用負(fù)載180)的供電，所以與第I車載繼電器150相比無需對應(yīng)于大電容，例如，也可以為40A級的繼電器。電源E⑶160A綜合地控制該電源系統(tǒng)100A。具體而言，例如，電源E⑶160A為了根據(jù)發(fā)動機(jī)112的接通(起動)/關(guān)斷(停止)來將EDLC120A與第2電池130的連接切換為并聯(lián)(電池單體)或串聯(lián)，控制兩個車載繼電器150、152的接通(閉合)/關(guān)斷(斷開)。另夕卜，電源E⑶160A分別測量第2電池130的電壓Vb和充放電電流IB，并通過電流累計(jì)而計(jì)算第2電池130的充電狀態(tài)(SOC)。只要測量EDLC120A的電壓VE，就能夠容易檢測EDLC120A的充電狀態(tài)(S0C)。另外，電源E⑶160A控制發(fā)電機(jī)110和DC/DC轉(zhuǎn)換器140。另外，電源ECU160A進(jìn)行后述的其他控制。關(guān)于電源ECU160A的控制內(nèi)容，使用圖12和圖12以后的流程圖在下文中進(jìn)行詳細(xì)敘述。此外，電源ECU160A例如由CPU(中央處理器)、記錄著程序的ROM(只讀存儲器)、以及用來執(zhí)行程序的RAM(隨機(jī)存取存儲器)構(gòu)成(都未圖示)。在本實(shí)施方式中，在發(fā)動機(jī)112運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，串聯(lián)地連接EDLC120A和第2電池130。然后，在車輛減速時(shí)，將發(fā)電機(jī)110產(chǎn)生的再生電力以高電壓同時(shí)充電至串聯(lián)連接著的EDLC120A和第2電池130。例如，在此情況下，在充電時(shí)第2電池130與EDLC120A分別能夠以14. 5V、14V(5個單元串聯(lián)結(jié)構(gòu))的電壓進(jìn)行充電，所以可進(jìn)行總共28. 5V的充電。另夕卜，在這樣產(chǎn)生再生電力時(shí)，對串聯(lián)連接著的EDLC120A和第2電池130充電，并且從發(fā)電機(jī)110直接通過DC/DC轉(zhuǎn)換器140 (降低電壓后)向通用負(fù)載180提供12V的電力。 另外，在車輛未減速時(shí)，從串聯(lián)連接著的EDLC120A和第2電池130，通過DC/DC轉(zhuǎn)換器140 (降低電壓后)向通用負(fù)載180提供12V的電力。另外，在發(fā)動機(jī)112停止時(shí)，若DC/DC轉(zhuǎn)換器140持續(xù)進(jìn)行動作則消耗電力，因此使DC/DC轉(zhuǎn)換器140的動作停止，且將EDLC120A和第2電池130切換為并聯(lián)(電池單體)連接，而只從第2電池130向通用負(fù)載180以12V提供暗電流。如上所述，電源E⑶160A根據(jù)發(fā)動機(jī)112的接通/關(guān)斷而將EDLC120A和第2電池130的連接切換為并聯(lián)(電池單體)或串聯(lián)。此時(shí)的兩個車載繼電器150、152的接通/關(guān)斷狀態(tài)如下。在并聯(lián)(電池單體)地連接EDLC120A和第2電池130時(shí)，電源ECU160A分別將第I車載繼電器150控制為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，將第2車載繼電器152控制為接通(閉合)狀態(tài)。在此情況下，電源E⑶160A使DC/DC轉(zhuǎn)換器140停止(OFF)。此時(shí)，作為從第2電池130到通用負(fù)載180的饋電電路，形成第2電池130 —第2車載繼電器152 —通用負(fù)載180的電路。另一方面，在串聯(lián)連接EDLC120A和第2電池130時(shí)，電源E⑶160A分別將第I車載繼電器150控制為接通(閉合)狀態(tài)，將第2車載繼電器152控制為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。在此情況下，電源E⑶160A使DC/DC轉(zhuǎn)換器140起動(接通)。此時(shí)，作為從發(fā)電機(jī)110到EDLC120A和第2電池130的充電電路，形成發(fā)電機(jī)110 —串聯(lián)連接著的EDLC120A和第2電池130的電路。另外，作為從EDLC120A和第2電池130到通用負(fù)載180的饋電電路，形成串聯(lián)連接著的EDLC120A與第2電池130 — DC/DC轉(zhuǎn)換器140 —通用負(fù)載180的電路。此外，在此情況下，作為到通用負(fù)載180的饋電電路，也形成發(fā)電機(jī)110 — DC/DC轉(zhuǎn)換器140 —通用負(fù)載180的從發(fā)電機(jī)110直接饋電的電路。接下來，使用圖12 圖20說明具有上述結(jié)構(gòu)的電源系統(tǒng)100A的動作。其中，圖12是表示電源系統(tǒng)100A的整體動作的流程圖，圖13是表示圖12的起動處理的內(nèi)容的流程圖，圖14是表示從電池單體切換為串聯(lián)的連接切換步驟的圖，圖15是表示圖12的電池狀態(tài)檢測處理的內(nèi)容的流程圖，圖16是表示圖12的再生發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖，圖17是表示圖16的發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖，圖18是表示圖12的輔助充電處理的內(nèi)容的流程圖，圖19是表示圖12的停止處理的內(nèi)容的流程圖，圖20是表示從串聯(lián)切換為電池單體的連接切換步驟的圖。此外，這些流程圖作為控制程序存儲在未圖示的存儲裝置(例如，ROM等)中，且通過未圖示的CPU來執(zhí)行。首先，在步驟S1000A中，電源E⑶160A判斷未圖示的點(diǎn)火(IG)開關(guān)是否被接通。具體而言，電源ECU160A在將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)到發(fā)動機(jī)起動位置(ST位置)時(shí)，判斷為點(diǎn)火開關(guān)被接通。作為該判斷的結(jié)果，在點(diǎn)火開關(guān)被接通時(shí)(3100(^:“是”)，進(jìn)入步驟3200(^，在點(diǎn)火開關(guān)未接通時(shí)(S1000A:“否”)待機(jī)。在步驟S2000A中，電源E⑶160A進(jìn)行起動處理。該起動處理的內(nèi)容如圖13的流程圖所示。首先，在步驟S2100A中，電源E⑶160A使發(fā)動機(jī)112起動。具體而言，電源E⑶160A 接通起動繼電器172，而從并聯(lián)(電池單體)連接時(shí)的第2電池130使起動器170通電。由此，發(fā)動機(jī)112起動。然后，在步驟S2200A中，電源ECU160A使DC/DC轉(zhuǎn)換器140起動(接通)。然后，在步驟S2300A中，電源ECU160A控制兩個車載繼電器150、152，將EDLC120A和第2電池130的連接從并聯(lián)(電池單體)切換為串聯(lián)。此時(shí)的具體切換步驟如圖14所示。通過該切換步驟，能夠?qū)DLC120A和第2電池130的連接安全且可靠地從并聯(lián)切換為串聯(lián)。其后，控制步驟返回到圖12的主流程圖。接著，在步驟S3000A中，電源E⑶16A0進(jìn)行蓄電裝置狀態(tài)檢測處理。該蓄電裝置狀態(tài)檢測處理的內(nèi)容如圖15的流程圖所示。首先，在步驟S3100A中，電源ECU160A進(jìn)行電池的測量。具體而言，電源ECU160A測量第2電池130的電流Ib和電壓Vb。第2電池130的電流Ib由電流傳感器132檢測。然后，在步驟S3200A中，電源E⑶160A進(jìn)行電池狀態(tài)的計(jì)算。具體而言，電源ECU160A例如將電流傳感器132的檢測結(jié)果(充放電的電流值Ib)進(jìn)行累計(jì)而計(jì)算第2電池130的S0C。這樣，通過將流入到電池的電流與從電池流出的電流進(jìn)行累計(jì)(所謂的庫侖計(jì)算處理)，而能夠計(jì)算電池的S0C。此外，第2電池130的SOC的計(jì)算方法并不限定于庫侖計(jì)算處理，也可以采用其他眾所周知的任意方法。然后，在步驟S3300A中，電源E⑶160A進(jìn)行EDLC的電壓測量。具體而言，電源ECU160A測量EDLC120A的電壓VE。一般而言，EDLC的SOC取決于EDLC的電壓。例如，在將EDLC的最大電壓設(shè)為14V的情況下，在電壓為OV時(shí)SOC為0%，在電壓為14V時(shí)SOC為100%。通常，EDLC不計(jì)算SOC而只監(jiān)視電壓(也就是說，可認(rèn)為EDLC電容=電壓)。其后，控制步驟返回到圖12的主流程圖。接著，在步驟S4000A中，電源E⑶160A進(jìn)行再生發(fā)電控制。該再生發(fā)電控制的內(nèi)容如圖16的流程圖所示。首先，在步驟S4100A中，電源E⑶160A判斷車速是否為規(guī)定值(例如，10km/h)以上，且車輛是否處于減速中。此處，判斷車速是否為規(guī)定值以上的目的在于，判斷當(dāng)前的車速是否適合于再生發(fā)電，也就是說，車輛是否具有再生發(fā)電所需的動能。再生能量是將車輛的動能轉(zhuǎn)換成電能所得的能量，如果車速低，那么動能也小，所以無法期待大量的再生能量。另外，例如基于車輛的車速信息，或基于制動器的踩踏程度(制動器是否被踩下)，判斷車輛是否處于減速中。作為該判斷的結(jié)果，在車速為規(guī)定值(10km/h)以上且車輛處于減速中時(shí)(S4100A 是”)，進(jìn)入步驟S4200，在不是那樣的情況下，也就是說，在車速小于規(guī)定值(10km/h)或車輛不處于減速中(也就是加速時(shí)或穩(wěn)態(tài)行駛時(shí)、怠速時(shí)等)時(shí)(S4100A:“否”)，立刻返回到圖12的主流程圖。在步驟5420(^中，電源^^16(^對發(fā)電機(jī)110進(jìn)行發(fā)電控制。在該發(fā)電控制中，控制第2電池130的電壓Vb以使其不超過規(guī)定值(例如，14. 5V)。因?yàn)槿绻麑︺U電池施加過高的電壓，則會加速鉛電池的劣化。另外，在該發(fā)電控制中，在EDLC120A的電壓Ve變?yōu)橐?guī)定值(例如，14V)以上時(shí)，或者在第2電池130的SOC變?yōu)?00%以上時(shí)，使發(fā)電機(jī)110停止發(fā)電。因?yàn)镋DLC及鉛電池也會因充電過量而加速劣化。該發(fā)電控制的內(nèi)容如圖17的流程圖所示。首先，在步驟S4210A中，電源ECU160A判斷是否EDLC120A的電壓Ve為最大電壓(14V)以上(也就是說，EDLC120A的SOC為100%以上)，或第2電池130的充電狀態(tài)(SOC)為100%以上。作為該判斷的結(jié)果，在EDLC120A的電壓Ve為最大電壓(14V)以上或第2電 池130的充電狀態(tài)(SOC)為100%以上時(shí)，也就是說，在EDLC120A和第2電池130中的至少其中一方的SOC達(dá)到100%以上時(shí)(S4210A 是”)，進(jìn)入步驟S4220A，在不是那樣的情況下，也就是說，在EDLC120A和第2電池130的SOC雙方都小于100%時(shí)(S4210A 否”)，進(jìn)入步驟S4230A。在步驟5422(^中，電源^^16(^使發(fā)電機(jī)110停止發(fā)電。其后，控制步驟返回到圖12的主流程圖。另一方面，在步驟S4230A中，電源E⑶160A進(jìn)而判斷第2電池130的電壓(Vb)是否超過規(guī)定值(例如，14. 5V)。作為該判斷的結(jié)果，在第2電池130的電壓(Vb)超過規(guī)定值(14. 5V)時(shí)(S4230A :“是”)，進(jìn)入步驟S4240A，在第2電池130的電壓Vb為規(guī)定值(14. 5V)以下時(shí)(S4230A :“否”)，進(jìn)入步驟S4250A。在步驟S4240A中，電源E⑶160A將對發(fā)電機(jī)110的輸出指令值設(shè)定得比目標(biāo)值(例如，28.5V)低。其后，控制步驟返回到圖12的主流程圖。另一方面，在步驟S4250A中，電源E⑶160A將對發(fā)電機(jī)110的輸出指令值設(shè)定為目標(biāo)值(28. 5V)。使用EDLC時(shí)，由于在EDLC中未蓄電而空白的狀態(tài)下電壓為0V，所以在發(fā)電機(jī)110施加充電電壓的瞬間，對于串聯(lián)連接著的EDLC120A和第2電池130的充電電壓為OV+14. 5V = 14. 5V。然后，從該狀態(tài)開始，隨著在EDLC120A中蓄積電力，只有EDLC120A的電壓逐漸上升。因此，步驟S4240A的控制優(yōu)選利用所謂的PID控制。其后，控制步驟返回到圖12的主流程圖。此外，步驟S4240A的控制內(nèi)容并不限定于上述例子。在此情況下，只要能夠?qū)⒊^規(guī)定值(14. 5V)的第2電池130的電壓降低到規(guī)定值(14. 5V)以下，則可以采用任何控制方法。例如，也可以利用所謂的PID控制，進(jìn)行使超過規(guī)定值(14. 5V)的第2電池130的電壓收斂于規(guī)定值(14. 5V)的控制。接著，在步驟S5000A中，電源E⑶160A進(jìn)行輔助充電處理。該輔助充電處理是用來在第2電池130的SOC的值降到規(guī)定值以下時(shí)進(jìn)行充電的控制。因?yàn)槿绻鸖OC下降，則鉛電池會加速劣化。該輔助充電處理的內(nèi)容如圖18的流程圖所示。首先，在步驟S5100A中，電源ECU160A判斷第2電池130的充電狀態(tài)SOC是否小于規(guī)定值A(chǔ)。此處，規(guī)定值A(chǔ)為例如80 90%的范圍內(nèi)的適當(dāng)?shù)闹?。作為該判斷的結(jié)果，在第2電池130的充電狀態(tài)SOC小于規(guī)定值A(chǔ)時(shí)(S5100A 是”)，進(jìn)入步驟S5200A，在第2電池130的充電狀態(tài)SOC為規(guī)定值A(chǔ)以上時(shí)(S5100A 否”)，立刻返回到圖12的主流程圖。在步驟S5200A中，電源E⑶160A僅使第2電池130充電。具體而言，在此情況下，電源E⑶160A在開始充電時(shí)將EDLC120A和第2電池130的連接狀態(tài)從串聯(lián)切換為并聯(lián)(電池單體)。此時(shí)的具體切換步驟如后述的圖20所示。由此，第I車載繼電器150成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第2車載繼電器152成為接通(閉合)狀態(tài)。由電源ECU160A控制發(fā)電機(jī)110，例如，通過14. 5V的發(fā)電，從發(fā)電機(jī)110對第2電池130進(jìn)行充電(發(fā)電機(jī)110 — DC/DC轉(zhuǎn)換器140 —第2車載繼電器152 —第2電池130的充電電路)。此時(shí)，如上所述，DC/DC轉(zhuǎn)換器140的輸出電壓控制為14. 5V。在對第2電池130充電中，與此同時(shí)從發(fā)電機(jī)110通過DC/DC轉(zhuǎn)換器140(降低電壓后)向通用負(fù)載180進(jìn)行12V的供電(發(fā)電機(jī)110 —DC/DC轉(zhuǎn)換器140 —通用負(fù)載180的饋電電路)。此外，在完成對第2電池130的充電時(shí)，電源 E⑶160A使EDLC120A與第2電池130的連接狀態(tài)從并聯(lián)(電池單體)恢復(fù)為串聯(lián)(具體的切換順序參照圖14)。其后，控制步驟返回到圖12的主流程圖。接著，在步驟S6000A中，電源E⑶160A判斷是否已關(guān)斷未圖示的點(diǎn)火(IG)開關(guān)。作為該判斷的結(jié)果，在已關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)時(shí)(S6000A:“是”)，進(jìn)入步驟S7000A，在尚未關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)時(shí)(S6000A 否”)，返回到步驟S3000A。在步驟S7000A中，電源E⑶160A進(jìn)行停止處理。該停止處理的內(nèi)容如圖19的流程圖所示。首先，在步驟S7100A中，電源ECU160A控制兩個車載繼電器150、152，使EDLC120A與第2電池130的連接從串聯(lián)切換為并聯(lián)(電池單體)。此時(shí)的具體切換步驟如圖20所示。通過該切換步驟，能夠?qū)DLC120A與第2電池130的連接安全且可靠地從串聯(lián)切換為并聯(lián)(電池單體)。然后，在步驟S7200A中，電源ECU160A使DC/DC轉(zhuǎn)換器140停止(關(guān)斷)。然后，在步驟S7300中，電源E⑶160A使發(fā)動機(jī)112停止。具體來說，電源E⑶160A將使發(fā)動機(jī)112停止的控制信號輸出到控制發(fā)動機(jī)的動作的未圖示的發(fā)動機(jī)ECU。由此，發(fā)動機(jī)112停止。此外，在上述一系列的控制中，未考慮怠速熄火功能，而當(dāng)然也可以考慮該功能。具體而言，例如，也可以在每當(dāng)?shù)∷傧ɑ鸲拱l(fā)動機(jī)112停止時(shí)，將EDLC120A與第2電池130的連接從串聯(lián)切換為并聯(lián)。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在車輛減速而發(fā)電機(jī)110輸出再生能量時(shí)，串聯(lián)地連接EDLC120A和第2電池130，而將發(fā)電機(jī)110中產(chǎn)生的再生能量以高電壓同時(shí)充電至串聯(lián)地連接著的EDLC120A和第2電池130。因此，能夠通過簡單且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)，高效率地回收車輛減速時(shí)的再生能量。另外，在處于產(chǎn)生再生能量時(shí)，對串聯(lián)連接著的EDLC120A和第2電池130進(jìn)行充電，并且從發(fā)電機(jī)110直接通過0(/1)(轉(zhuǎn)換器140向通用負(fù)載180進(jìn)行12V的供電。另外，在車輛未減速時(shí)，也就是說，在發(fā)電機(jī)110未輸出再生能量時(shí)，從蓄積著再生能量的串聯(lián)連接的EDLC120A和第2電池130通過DC/DC轉(zhuǎn)換器140向通用負(fù)載180進(jìn)行12V的供電。進(jìn)而，在發(fā)動機(jī)112停止后，使DC/DC轉(zhuǎn)換器140的動作停止，且將EDLC120A和第2電池130切換為并聯(lián)(電池單體)連接，而只從第2電池130向通用負(fù)載180以12V輸送暗電流。因此，也能夠穩(wěn)定地進(jìn)行向通用負(fù)載180的供電。另外，在使用技術(shù)上可靠且相對廉價(jià)的鉛電池作為第2電池130時(shí)，與使用其他的高性能電池(例如，鋰離子電池或鎳氫電池等)時(shí)相比，能夠作為系統(tǒng)以低成本確保高安全性。另外，在第2電池130的充電率(SOC)降到規(guī)定值以下時(shí)，進(jìn)行使第2電池130的充電率為規(guī)定值以上的控制(輔助充電處理)，所以可抑制電池的劣化進(jìn)度。此外，在本實(shí)施方式中，使用的EDLC和電池的個數(shù)分別為I個，但EDLC和電池的個數(shù)并無特別限定。例如，也可以將在串聯(lián)地連接的EDLC和電池中的至少其中一方的個數(shù)構(gòu)成為多個。
(實(shí)施方式3)圖21是表示包含本發(fā)明實(shí)施方式3的車輛用電源裝置的電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。此外，在圖21所示的電源系統(tǒng)100B中，對與圖I所示的電源系統(tǒng)100共同的結(jié)構(gòu)部分附加相同的符號，而省略其詳細(xì)說明。圖21所示的電源系統(tǒng)100B包括發(fā)電機(jī)110、兩個電池(第I電池120和第2電池130)、兩個電流傳感器122和132、開關(guān)142、三個車載繼電器(第I車載繼電器150、第2車載繼電器152和第3車載繼電器154)、電源ECU (Electronic Control Unit:電子控制單元)160B、起動器170、起動繼電器172、以及車載的其他通用負(fù)載(電裝設(shè)備)180。在上述結(jié)構(gòu)要素中的兩個電池120和130、兩個電流傳感器122和132、開關(guān)142、三個車載繼電器150 154、以及電源E⑶160B構(gòu)成電源裝置。開關(guān)142用來根據(jù)車輛是否在減速而將兩個電池120、130的連接切換為并聯(lián)或串聯(lián)。開關(guān)142設(shè)置在第I電池120與第2電池130 (嚴(yán)格來說為用于第2電池130的電流傳感器132)之間。開關(guān)142在串聯(lián)連接第I電池120與第2電池130時(shí)，被控制為接通(閉合)狀態(tài)，在并聯(lián)連接第I電池120與第2電池130時(shí)，被控制為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。開關(guān)142根據(jù)來自電源E⑶160B的控制信號而重復(fù)進(jìn)行接通/關(guān)斷。開關(guān)142優(yōu)選為例如對應(yīng)于大電容且具有耐久性的半導(dǎo)體開關(guān)。原因在于，在串聯(lián)地連接兩個電池120、130而進(jìn)行充電時(shí)，再生能量的大電流從發(fā)電機(jī)110流過開關(guān)142 (例如，根據(jù)電池尺寸有時(shí)流通最大200A的電流)，而且，開關(guān)142在每當(dāng)車輛減速時(shí)重復(fù)進(jìn)行接通/關(guān)斷。就該方面來說，普通的車載繼電器中在耐久性方面存在問題。此外，即便是車載繼電器，如果特別具有耐久性，那么可代替開關(guān)來使用。三個車載繼電器(第I車載繼電器150、第2車載繼電器152和第3車載繼電器154)用來與開關(guān)142協(xié)同，根據(jù)車輛是否在減速而將兩個電池120、130的連接切換為并聯(lián)或串聯(lián)。三個車載繼電器150 154分別根據(jù)來自電源ECU160B的控制信號而重復(fù)進(jìn)行接
通/關(guān)斷。第I車載繼電器150的一端連接到第I電池120與第I車載繼電器142之間，另一端接地。第2車載繼電器152的一端連接到發(fā)電機(jī)110與第I電池120 (嚴(yán)格來說為用于第I電池120的電流傳感器122)之間，另一端連接到通用負(fù)載180。第3車載繼電器154的一端連接到開關(guān)142與第2電池130 (嚴(yán)格來說為用于第2電池130的電流傳感器132)之間，另一端連接到通用負(fù)載180。如后述，基于開關(guān)142和三個車載繼電器150 154的接通/關(guān)斷的組合，而適當(dāng)?shù)剡x擇從發(fā)電機(jī)110到電池120、130的充電電路以及從電池120、130到電氣負(fù)載(起動器170、通用負(fù)載180)的饋電電路。由于車載繼電器150 154用于從電池120、130向電氣負(fù)載(起動器170、通用負(fù)載180)供電，所以與開關(guān)142相比無需對應(yīng)于大電容，例如，也可以為40A級的繼電器。電源E⑶160B綜合控制該電源系統(tǒng)100B。具體來說，例如，電源E⑶160B為了根據(jù)車輛是否在減速而將兩個電池120、130的連接切換為并聯(lián)或串聯(lián)，控制開關(guān)142和三個車載繼電器150 154的接通(閉合)/關(guān)斷(斷開)。此時(shí)，例如根據(jù)車輛的車速信息或制動器的踏入度等，判斷車輛是否在減速。另外，電源E⑶160B測量各電池120、130的電壓和充放電電流，并通過電流累計(jì)而計(jì)算各電池120、130的充電狀態(tài)(SOC)。另外，電源E⑶160B對發(fā)電機(jī)110進(jìn)行控制。另外，電源E⑶160B進(jìn)行后述的其他控制。關(guān)于電源E⑶160B的控制內(nèi)容，使用圖22和圖22以后的流程圖，在下文中進(jìn)行詳細(xì)敘述。此外，電源ECU160B例如由CPU(中央處理器)、記錄著程序的ROM(只讀存儲器)、以及用來執(zhí)行程序的RAM(隨機(jī)存取存儲器)構(gòu)成(都未圖示)。 在本實(shí)施方式中，在發(fā)動機(jī)112處于運(yùn)轉(zhuǎn)且車輛在減速時(shí)，串聯(lián)地連接兩個電池120、130，而將發(fā)電機(jī)110產(chǎn)生的再生電力以高電壓同時(shí)充電至串聯(lián)地連接著的電池120、130。例如，在此情況下，如果以14. 5V對I個電池充電，則兩個電池中可進(jìn)行29V的充電。另外，在發(fā)動機(jī)112處于運(yùn)轉(zhuǎn)且車輛未減速時(shí)，以及在發(fā)動機(jī)112停止時(shí)，也就是說，在發(fā)電機(jī)110未輸出再生電力時(shí)，并聯(lián)地連接兩個電池120、130，而從蓄積著再生電力的兩個電池120、130分別向通用負(fù)載180提供12V的電力。另外，在車輛減速時(shí)，也從第2電池130向通用負(fù)載180提供12V的電力。如上所述，電源E⑶160B根據(jù)車輛是否在減速，將兩個電池120、130的連接切換為并聯(lián)或串聯(lián)。此時(shí)的開關(guān)142和三個車載繼電器150 154的接通/關(guān)斷狀態(tài)如下。在并聯(lián)地連接兩個電池120、130時(shí)，電源E⑶160B分別將開關(guān)142控制為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第I車載繼電器150控制為接通(閉合)狀態(tài)，將第2車載繼電器152控制為接通(閉合)狀態(tài)，以及將第3車載繼電器154控制為接通(閉合)狀態(tài)。在此情況下，電源E⑶160B使發(fā)電機(jī)110停止(OFF)。此時(shí)，作為從電池120、130到通用負(fù)載180的饋電電路，形成第I電池120 —第2車載繼電器152 —通用負(fù)載180的電路、以及第2電池130 —第3車載繼電器154 —通用負(fù)載180的電路。另一方面，在串聯(lián)地連接兩個電池120、130時(shí)，電源E⑶160B分別將開關(guān)142控制為接通(閉合)狀態(tài)，將第I車載繼電器150控制為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，將第2車載繼電器152控制為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，以及將第3車載繼電器154控制為接通(閉合)狀態(tài)。在此情況下，電源ECU160B使發(fā)電機(jī)110起動(ON)。此時(shí)，作為從發(fā)電機(jī)110到電池120、130的充電電路，形成發(fā)電機(jī)110 —串聯(lián)連接著的電池120、130的電路。另外，作為至通用負(fù)載180的饋電電路，形成發(fā)電機(jī)110 —第I電池120 —開關(guān)142 —第3車載繼電器154 —通用負(fù)載180的電路。在再生能量足夠大時(shí)，該電路成為至通用負(fù)載180的饋電電路，但如果在車速下降的同時(shí)再生能量減小，則為了補(bǔ)充向通用負(fù)載180的供電的不足部分，除了該電路以外，還形成第2電池130 —第3車載繼電器154 —通用負(fù)載180的電路。此外，以下，將在車輛減速再生時(shí)串聯(lián)連接兩個電池120、130的情況稱為“再生模式”，將在車輛減速再生時(shí)以外的并聯(lián)連接兩個電池120、130的情況稱為“行駛模式”接下來，使用圖22 圖29說明具有上述結(jié)構(gòu)的電源系統(tǒng)100B的動作。其中，圖22是表示電源系統(tǒng)100B的整體動作的流程圖，圖23是表示圖22的電池狀態(tài)檢測處理的內(nèi)容的流程圖，圖24是表示圖22的模式處理的內(nèi)容的流程圖，圖25是表示從再生模式切換為行駛模式的切換步驟的圖，圖26是表示從行駛模式切換為再生模式的切換步驟的圖，圖27是表示圖22的再生發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖，圖28是表示圖27的發(fā)電控制處理的內(nèi)容的流程圖，圖29是表示圖22的輔助充電處理的內(nèi)容的流程圖。此外，這些流程圖作為控制程序存儲在未圖示的存儲裝置(例如，ROM等)中，且通過未圖示的CPU來執(zhí)行。首先，在步驟S1000B中，電源E⑶160B判斷未圖示的點(diǎn)火(IG)開關(guān)是否被接通。具體而言，電源ECU160B在將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)到發(fā)動機(jī)起動位置(ST位置)時(shí)，判斷為點(diǎn)火開關(guān)被接通。作為該判斷的結(jié)果，在點(diǎn)火開關(guān)被接通時(shí)(3100( :“是”)，進(jìn)入步驟3200( ，在點(diǎn) 火開關(guān)未接通時(shí)(S1000B 否”)待機(jī)。在步驟S2000B中，電源ECU160B使發(fā)動機(jī)112起動。具體來說，電源ECU160B接通起動繼電器172，而從并聯(lián)連接著的電池120、130使起動器170通電。由此，發(fā)動機(jī)112起動。接著，在步驟S3000B中，電源E⑶160B進(jìn)行電池狀態(tài)檢測處理。該電池狀態(tài)檢測處理的內(nèi)容如圖23的流程圖所示。首先，在步驟S3100B中，電源ECU160B進(jìn)行電池的測量。具體而言，電源ECU160B測量第I電池120的電流(I1)和電壓(V1)，并且測量第2電池130的電流(I2)和電壓(V2)。第I電池120的電流(I1)由電流傳感器122檢測，第2電池130的電流(I2)由電流傳感器132檢測。然后，在步驟S3200B中，電源E⑶160B進(jìn)行電池狀態(tài)的計(jì)算。具體而言，電源ECU160B例如將電流傳感器122的檢測結(jié)果(充放電的電流值)進(jìn)行累計(jì)而計(jì)算第I電池120的SOC(以下記作“S0C1”)，另外，將電流傳感器132的檢測結(jié)果(充放電的電流值)累計(jì)而計(jì)算第2電池130的S0C(以下記作“S0C2”)。這樣，通過將流入到電池的電流與從電池流出的電流進(jìn)行累計(jì)(所謂的庫侖計(jì)算處理)，能夠計(jì)算電池的S0C。此外，電池120、130的SOC的計(jì)算方法并不限定于庫侖計(jì)算處理，也可以采用其他眾所周知的任意方法。其后，控制步驟返回到圖22的主流程圖。接著，在步驟S4000B中，電源E⑶160B進(jìn)行模式處理。該模式理的內(nèi)容如圖24的流程圖所示。首先，在步驟S4100B中，電源E⑶160B判斷車速是否為規(guī)定值(例如，10km/h)以上。此處，判斷車速是否為規(guī)定值以上的目的在于，判斷當(dāng)前的車速是否適合于再生發(fā)電，也就是說，車輛是否具有再生發(fā)電所需的動能。再生能量是將車輛的動能轉(zhuǎn)換成電能所得的能量，如果車速低，那么動能也小，所以無法期待大量的再生能量。作為該判斷的結(jié)果，當(dāng)車速小于規(guī)定值(10km/h)時(shí)(S4100B :“否”)，進(jìn)入步驟S4200B，當(dāng)車速為規(guī)定值(10km/h)以上時(shí)(S4100B 是”)，進(jìn)入步驟S4400B。在步驟S4200B中，電源E⑶160B進(jìn)而判斷當(dāng)前的模式是否為再生模式。作為該判斷的結(jié)果，在當(dāng)前的模式為再生模式時(shí)(S4200B 是”)，進(jìn)入步驟S4300B，在當(dāng)前的模式并非再生模式時(shí)(S4200B 否”)，判斷為已經(jīng)為行駛模式，而立刻返回到圖22的主流程圖。在步驟S4300B中，電源ECU160B控制開關(guān)142和三個車載繼電器150 154，將模式從再生模式切換為行駛模式。此時(shí)的具體切換步驟如圖25所示。通過該切換步驟，能夠?qū)蓚€電池120、130的連接安全且可靠地從串聯(lián)切換為并聯(lián)。其后，控制步驟返回到圖22的主流程圖。另一方面，在驟S4400B中，電源E⑶160B進(jìn)而判斷車輛是否處于減速中。此處，例如是基于車輛的車速信息，或基于制動器的踩踏程度(制動器是否被踩下)來判斷車輛是否處于減速中。作為該判斷的結(jié)果，在車輛不處于減速中時(shí)(3440( :“否”)，進(jìn)入步驟S4500B，在車輛處于減速中時(shí)(S4400B 是”)，進(jìn)入步驟S4700B。在步驟S4500B中，與步驟S4200B同樣地，電源ECU160B進(jìn)而判斷當(dāng)前的模式是否為再生模式。作為該判斷的結(jié)果，在當(dāng)前的模式為再生模式時(shí)(3450( :“是”)，進(jìn)入步驟 S4600B，在當(dāng)前的模式并非是再生模式時(shí)(S4500B 否”)，判斷為已經(jīng)為行駛模式，而立刻返回到圖22的主流程圖。在步驟S4600B中，與步驟S4300B同樣，電源ECU160B控制開關(guān)142和三個車載繼電器150 154，將模式從再生模式切換為行駛模式。此時(shí)的具體切換步驟如圖25所示。通過該切換步驟，能夠?qū)蓚€電池120、130的連接安全且可靠地從串聯(lián)切換為并聯(lián)。其后，控制步驟返回到圖22的主流程圖。另一方面，在步驟S4700B中，電源E⑶160B判斷當(dāng)前的模式是否為行駛模式。作為該判斷的結(jié)果，在當(dāng)前的模式為行駛模式時(shí)(S4700B 是”)，進(jìn)入步驟S4800B，在當(dāng)前的模式并非是行駛模式時(shí)(S4700B 否”)，判斷為已經(jīng)為再生模式，而立刻返回到圖22的主流程圖。在步驟S4800B中，電源ECU160B控制開關(guān)142和三個車載繼電器150 154，將模式從行駛模式切換為再生模式。此時(shí)的具體切換步驟如圖26所示。通過該切換步驟，能夠?qū)蓚€電池120、130的連接安全且可靠地從并聯(lián)切換為串聯(lián)。其后，控制步驟返回到圖22的主流程圖?？傊诓襟ES4000B的模式處理中，在車速為規(guī)定值(例如，10km/h)以上且車輛處于減速中時(shí)，電源ECU160B將模式設(shè)定為再生模式，在不是那樣的情況下，也就是說，在車速小于規(guī)定值(10km/h)或車輛不處于減速中(也就是加速時(shí)或穩(wěn)態(tài)行駛時(shí)、怠速時(shí)等)時(shí)，將模式設(shè)定為行駛模式。接著，在步驟S5000B中，電源E⑶160B進(jìn)行再生發(fā)電控制。該再生發(fā)電控制的內(nèi)容如圖27的流程圖所示。首先，在步驟S5100B中，電源E⑶160B判斷當(dāng)前的模式是否為再生模式。作為該判斷的結(jié)果，在當(dāng)前的模式為再生模式時(shí)(S5100B:“是”)，也就是說，在車速為規(guī)定值(IOkm/h)以上且車輛處于減速中時(shí)，進(jìn)入步驟S5200B，在不是那樣的情況下，也就是說，在當(dāng)前的模式為行駛模式時(shí)(S5100B :“否”)，也就是說，在車速小于規(guī)定值(10km/h)或車輛不處于減速中(也就是加速時(shí)或穩(wěn)態(tài)行駛時(shí)、怠速時(shí)等)時(shí)，立刻返回到圖22的主流程圖。在步驟S5200B中，電源E⑶160B對于發(fā)電機(jī)110進(jìn)行發(fā)電控制。在該發(fā)電控制中，控制各電池120、130的電壓VpV2以使其不超過規(guī)定值(例如，14. 5V)。因?yàn)槿绻麑︺U電池施加過高的電壓，則會加速鉛電池的劣化。另外，在該發(fā)電控制中，在兩個電池120、130中的至少其中一個電池的SOC達(dá)到100%以上時(shí)，使發(fā)電機(jī)110停止發(fā)電。因?yàn)殂U電池也會因充電過量而加速劣化。該發(fā)電控制的內(nèi)容如圖28的流程圖所示。首先，在步驟S5210B中，電源E⑶160B判斷是否第I電池120的充電狀態(tài)(SOCl)為100%以上，或第2電池130的充電狀態(tài)(S0C2)為100%以上。作為該判斷的結(jié)果，在第I電池120的充電狀態(tài)(SOCl)為100%以上，或第2電池130的充電狀態(tài)(S0C2)為100%以上時(shí)，也就是說，在兩個電池120、130中的至少其中一個電池的SOC達(dá)到100%以上時(shí)(S5210B 是”)，進(jìn)入步驟S5220B，在不是那樣的情況下，也就是說，在兩個電池120、130的SOC雙方都小于100%時(shí)(S5210B 否”)，進(jìn)入步驟S5230B。在步驟5522( 中，電源^^16( 使發(fā)電機(jī)110停止發(fā)電。其后，控制步驟返回到圖22的主流程圖。 另一方面，在步驟S5230B中，電源E⑶160B進(jìn)而判斷是否第I電池120的電壓(V1)超過規(guī)定值(例如，14. 5V)，或第2電池130的電壓(V2)超過規(guī)定值(例如，14. 5V)。作為該判斷的結(jié)果，在第I電池120的電壓(V1)超過規(guī)定值(14. 5V)，或第2電池130的電壓(V2)超過規(guī)定值(14. 5V)時(shí)，也就是說，在兩個電池120、130中的至少其中一個電池的電壓超過規(guī)定值(14. 5V)時(shí)(S5230B 是”)，進(jìn)入步驟S5240B，在不是那樣的情況下，也就是說，在兩個電池120、130的電壓％、^雙方都為規(guī)定值(14. 5V)以下時(shí)(S5230B :“否”)，進(jìn)入步驟 S5250B。在步驟S5240B中，電源E⑶160B將對發(fā)電機(jī)110的輸出指令值設(shè)定得比目標(biāo)值(例如，29V)低。其后，控制步驟返回到圖22的主流程圖。另一方面，在步驟S5250B中，電源E⑶160B將對發(fā)電機(jī)110的輸出指令值設(shè)定為目標(biāo)值(29V)。其后，控制步驟返回到圖22的主流程圖。此外，步驟S5240BB的控制內(nèi)容并不限定于上述例子。在此情況下，只要能夠?qū)⒊^規(guī)定值(14. 5V)的電池的電壓降到規(guī)定值(14. 5V)以下，則可以采用任何控制方法。例如，也可以利用所謂的PID控制，進(jìn)行使超過規(guī)定值(14. 5V)的電池的電壓收斂于規(guī)定值(14. 5V)的控制。接著，在步驟S6000B中，電源E⑶160B進(jìn)行輔助充電處理。該輔助充電處理是用來使兩個電池120、130間的SOC的差不增大，或在各電池120、130的SOC的值變?yōu)橐?guī)定值以下時(shí)進(jìn)行充電的控制。前者是因?yàn)槿绻麅蓚€電池120、130間的SOC的差變大，則串聯(lián)的連接狀態(tài)下的充放電特性會劣化。另外，后者是因?yàn)槿绻鸖OC下降，則會加速鉛電池的劣化。尤其是在本實(shí)施方式中，第2電池130與第I電池120不同，無論與第I電池120的連接為串聯(lián)還是并聯(lián)，都一直放電。因此，如果重復(fù)進(jìn)行電池120、130的連接切換(串聯(lián)并聯(lián))，則兩個電池120、130的SOC逐漸產(chǎn)生差異的傾向較強(qiáng)。因此，在本實(shí)施方式中，該輔助充電處理的必要性較高。該輔助充電處理的內(nèi)容如圖29的流程圖所示。首先，在步驟S6100B中，電源E⑶160B判斷兩個電池120、130是否為并聯(lián)連接。例如根據(jù)當(dāng)前的模式為行駛模式還是再生模式，進(jìn)行該判斷。作為該判斷的結(jié)果，在兩個電池120、130為并聯(lián)連接時(shí)(S6100B:“是”)，也就是說，在當(dāng)前的模式為行駛模式時(shí)，進(jìn)入步驟S6200B，在兩個電池120、130為串聯(lián)連接時(shí)(S6100B :“否”)，也就是說，在當(dāng)前的模式為再生模式時(shí)，因已經(jīng)處于對電池120、130充電中，所以立刻返回到圖22的主流程圖。
在步驟S6200B中，電源E⑶160B判斷是否第I電池120的充電狀態(tài)SOCl小于規(guī)定值A(chǔ)，且第2電池130的充電狀態(tài)S0C2小于規(guī)定值A(chǔ)。此處，規(guī)定值A(chǔ)為例如80 90%的范圍內(nèi)的適當(dāng)?shù)闹?。作為該判斷的結(jié)果，在第I電池120的充電狀態(tài)SOCl小于規(guī)定值A(chǔ)，且第2電池130的充電狀態(tài)S0C2小于規(guī)定值A(chǔ)時(shí)，也就是說，在兩個電池120、130的SOC雙方都小于規(guī)定值A(chǔ)時(shí)(S6200B 是”)，進(jìn)入步驟S6300B，在不是這樣的情況下(S6200B “否”)，進(jìn)入步驟S6400B。在步驟S6300B中，電源ECU160B使兩個電池120、130串聯(lián)且同時(shí)充電。具體而言，在此情況下，只要在開始充電時(shí)車輛在行駛，電源E⑶160B就使兩個電池120、130的連接狀態(tài)從并聯(lián)切換為串聯(lián)。由此，開關(guān)142成為接通(閉合)狀態(tài)，第I車載繼電器150成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第2車載繼電器152成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第3車載繼電器154成為接通(閉合)狀態(tài)。此時(shí)，無論車輛是否在減速中，為了避免電池的劣化而必須立刻對兩個電池120、130進(jìn)行輔助充電。因此，在車輛處于減速中時(shí)，利用此機(jī)會，將再生能量充電至電池120、130，另一方面，在車輛不處于減速中時(shí)，也就是說，車輛在行駛中時(shí)，強(qiáng)制性地使發(fā)電機(jī)110以29V發(fā)電而對電池120、130充電。由此，將在車輛減速時(shí)在發(fā)電機(jī)110中產(chǎn)生的再生能量或在車輛行駛時(shí)在發(fā)電機(jī)110中強(qiáng)制產(chǎn)生的電力同時(shí)充電至串聯(lián)的電池120、 130 (發(fā)電機(jī)110 —串聯(lián)連接著的電池120、130的充電電路)。繼續(xù)進(jìn)行這樣的同時(shí)充電直到在兩個電池120、130中的至少其中一個電池的SOC達(dá)到規(guī)定值A(chǔ)以上為止。在完成對電池120、130的充電時(shí)，電源E⑶160B使電池120、130的連接狀態(tài)從串聯(lián)恢復(fù)為并聯(lián)。此外，在充電中，如上所述，從發(fā)電機(jī)110經(jīng)由第I電池120、開關(guān)142和第3車載繼電器154向通用負(fù)載180供電(發(fā)電機(jī)110 —第I電池120 —開關(guān)142 —第3車載繼電器154 —通用負(fù)載180的饋電電路)，如果車速下降，則除該電路以外，還從第2電池130經(jīng)由第3車載繼電器154向通用負(fù)載180供電(第2電池130 —第3車載繼電器154 —通用負(fù)載180的饋電電路)。另一方面，在步驟S6400B中，電源E⑶160B進(jìn)而判斷是否只有第I電池120的充電狀態(tài)SOCl小于規(guī)定值A(chǔ)。作為該判斷的結(jié)果，在只有第I電池120的充電狀態(tài)SOCl小于規(guī)定值A(chǔ)時(shí)(S6400B 是”)，進(jìn)入步驟S6500B，在不是那樣的情況下(S6400B 否”)，進(jìn)入步驟 S6600B。在步驟S6500B中，電源E⑶160B僅使第I電池120充電。具體而言，在此情況下，電源E⑶160B在開始充電時(shí)，從并聯(lián)連接著電池120、130的狀態(tài)，使第3車載繼電器154為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。由此，開關(guān)142成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第I車載繼電器150成為接通(閉合)狀態(tài)，第2車載繼電器152成為接通(閉合)狀態(tài)，第3車載繼電器154成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。由電源E⑶160B控制發(fā)電機(jī)110，例如，通過14. 5V的發(fā)電，從發(fā)電機(jī)110對第I電池120進(jìn)行充電(發(fā)電機(jī)110 —第I電池120的充電電路)。在對第I電池120充電中，同時(shí)從發(fā)電機(jī)110經(jīng)由第2車載繼電器152向通用負(fù)載180供電(發(fā)電機(jī)110 —第2車載繼電器152—通用負(fù)載180的饋電電路)。此外，在完成對第I電池120的充電時(shí)，電源E⑶160B使第3車載繼電器154為接通(閉合)狀態(tài)而使電池120、130的連接狀態(tài)恢復(fù)為并聯(lián)。另一方面，在步驟S6600B中，電源E⑶160B進(jìn)而判斷是否只有第2電池130的充電狀態(tài)S0C2小于規(guī)定值A(chǔ)。作為該判斷的結(jié)果，在只有第2電池130的充電狀態(tài)S0C2小于規(guī)定值A(chǔ)時(shí)(S6600B 是”)，進(jìn)入步驟S6700B，在不是那樣的情況下(S6600B 否”)，進(jìn)入步驟 S6800B。在步驟S6700B中，電源E⑶160B僅使第2電池130充電。具體而言，在此情況下，電源E⑶160B在開始充電時(shí)，從并聯(lián)連接著電池120、130的狀態(tài)，使第I車載繼電器150為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。由此，開關(guān)142成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第I車載繼電器150成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第2車載繼電器152成為接通(閉合)狀態(tài)，第3車載繼電器154成為接通(閉合)狀態(tài)。。由電源E⑶160控制發(fā)電機(jī)110，例如，通過14. 5V的發(fā)電，從發(fā)電機(jī)110對第2電池130進(jìn)行充電(發(fā)電機(jī)110 —第2車載繼電器152 —第3車載繼電器154 —第2電池130的充電電路)。在對第2電池130充電中，同時(shí)從發(fā)電機(jī)110經(jīng)由第2車載繼電器152向通用負(fù)載180供電(發(fā)電機(jī)110 —第2車載繼電器152 —通用負(fù)載180的饋電電路)。此外，在完成對第2電池130的充電時(shí)，電源E⑶160B使第I車載繼電器150為接通 (閉合)狀態(tài)而使電池120、130的連接狀態(tài)恢復(fù)為并聯(lián)。另一方面，在步驟S6800B中，電源ECU160進(jìn)而判斷兩個電池120、130間的SOC的差是否大于規(guī)定值α。在本實(shí)施方式中，如上所述，由于第2電池130幾乎一直放電，所以通常第2電池130的SOC小于第I電池120的S0C。因此，這里，求從SOCl減去S0C2所得的值作為兩個電池120、130間的SOC的差。另外，規(guī)定值α例如為2%。作為該判斷的結(jié)果，在兩個電池120、130間的SOC的差(S0C1-S0C2)大于規(guī)定值α?xí)r(S6800B 是”)，進(jìn)入步驟S6900B，在表示那樣的情況下，也就是說，在兩個電池120、130間的SOC的差(S0C1-S0C2)為規(guī)定值α以下時(shí)(S6800B 否”)，立刻返回到圖2的主流程圖。在步驟S6900B中，為了將兩個電池120、130間的SOC的差抑制在規(guī)定值α以下，電源E⑶160Β只使SOC較大的第I電池120進(jìn)行放電。具體而言，在此情況下，電源E⑶160Β從并聯(lián)地連接著電池120、130的狀態(tài)，使第3車載繼電器154為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。由此，開關(guān)142成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，第I車載繼電器150成為接通(閉合)狀態(tài)，第2車載繼電器152成為接通(閉合)狀態(tài)，第3車載繼電器154成為關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。。此時(shí)，第I電池120通過經(jīng)由第2車載繼電器152向通用負(fù)載180進(jìn)行供電而放電(第I電池120 —第3車載繼電器152 —通用負(fù)載180的饋電電路)。在此期間，第2電池130不進(jìn)行充放電。此外，在兩個電池120、130間的SOC的差變?yōu)橐?guī)定值α以下，則電源E⑶160Β使第3車載繼電器154為接通(閉合)狀態(tài)而使電池120、130的連接狀態(tài)恢復(fù)為并聯(lián)。接著，在步驟S7000B中，電源E⑶160Β判斷是否已關(guān)斷未圖示的點(diǎn)火(IG)開關(guān)。作為該判斷的結(jié)果，在已關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)時(shí)(S7000B 是”)，進(jìn)入步驟S8000B，在尚未關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)時(shí)(S7000B 否”)，返回到步驟S3000B。在步驟S8000B中，電源ECU160B使發(fā)動機(jī)112停止。。具體來說，電源ECU160B將使發(fā)動機(jī)112停止的控制信號輸出到控制發(fā)動機(jī)的動作的未圖示的發(fā)動機(jī)ECU。由此，發(fā)動機(jī)112停止。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在車輛減速而發(fā)電機(jī)110輸出再生能量時(shí)，串聯(lián)地連接電池120、130(再生模式)，而將發(fā)電機(jī)110中產(chǎn)生的再生能量以高電壓同時(shí)充電至串聯(lián)地連接著的電池120、130。因此，能夠通過簡單且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)，高效率地回收車輛減速時(shí)的再生
倉tfi。另外，在車輛未減速時(shí)，也就是說，在發(fā)電機(jī)110未輸出再生能量時(shí)，并聯(lián)地連接電池120、130(行駛模式)，而分別從蓄積著再生能量的并聯(lián)連接的電池120、130向通用負(fù)載180提供12V的電力。另外，即便在車輛減速時(shí)串聯(lián)地連接兩個電池120、130的情況下，也不斷地執(zhí)行從第2電池130向通用負(fù)載180的12V的供電。因此，也能夠穩(wěn)定地進(jìn)行向通用負(fù)載180的供電。另外，在使用技術(shù)上可靠且相對廉價(jià)的鉛電池作為兩個電池120、130時(shí)，與使用其他的高性能電池(例如，鋰離子電池或鎳氫電池等)時(shí)相比，能夠作為系統(tǒng)以低成本確保
高安全性。另外，由于使用相同種類的電池(鉛電池)作為兩個電池120、130，所以通過使兩個電池120、130模塊化，而可增大設(shè)計(jì)的自由度，并且，也能削減安裝空間。另外，在兩個電池120、130的充電率(SOC)分別為規(guī)定值以下，或充電率(SOC)的差為規(guī)定值以上時(shí)，進(jìn)行使兩個電池120、130的充電率統(tǒng)一為規(guī)定值以上的控制(輔助充電處理)，所以可抑制電池的劣化進(jìn)度。 此外，在本實(shí)施方式中，使用的電池的個數(shù)為兩個，但并無特別限定。也可以構(gòu)成為，能夠?qū)⑷齻€以上的電池切換為串聯(lián)或并聯(lián)的連接狀態(tài)。2010年3月29日申請的日本專利特愿2010-075276號、2010年3月29日申請的日本專利特愿2010-075277號和2010年3月29日申請的日本專利特愿2010-075278號所包含的說明書、說明書附圖和摘要的公開內(nèi)容全部引用于本申請。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的車載用電源裝置，作為可實(shí)現(xiàn)增大設(shè)計(jì)自由度和削減安裝空間，并且能夠通過簡單且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)，高效率地回收車輛減速時(shí)的再生能量，且對電氣負(fù)載穩(wěn)定地供電的車載用電源裝置是極其有用的。
權(quán)利要求
1.車輛用電源裝置，包括 發(fā)電機(jī)，在車輛減速時(shí)產(chǎn)生再生電力； 第一蓄電裝置，連接到所述發(fā)電機(jī)，且蓄積所述再生電力； 第二蓄電裝置，能夠與所述第一蓄電裝置串聯(lián)地連接，且蓄積所述再生電力； 第一開關(guān)，將所述第二蓄電裝置與電裝設(shè)備連接或斷開；以及控制單元，根據(jù)所述車輛的狀態(tài)，控制所述發(fā)電機(jī)、所述第一蓄電裝置、所述第二蓄電裝置和所述電裝設(shè)備的電連接狀態(tài)， 在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)中且所述車輛減速時(shí)，所述控制單元將所述發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的再生電力充電至所述第一蓄電裝置和所述第二蓄電裝置， 在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于停止中時(shí)，所述控制單元接通所述第一開關(guān)，而從所述第二蓄電裝置饋電至所述電裝設(shè)備。
2.如權(quán)利要求I所述的車輛用電源裝置， 所述第一蓄電裝置為雙電荷層電容器或鉛電池，所述第二蓄電裝置為鉛電池。
3.如權(quán)利要求I所述的車輛用電源裝置，還包括 直流/直流轉(zhuǎn)換器，將所述發(fā)電機(jī)和所述第一蓄電裝置與所述電裝設(shè)備電連接，并將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換成更低的直流電壓輸出， 在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)中時(shí)，所述控制單元使所述直流/直流轉(zhuǎn)換器工作，且關(guān)斷所述第一開關(guān)，將所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的再生電力或充電至所述第一蓄電裝置和所述第二蓄電裝置中的電力經(jīng)由所述直流/直流轉(zhuǎn)換器提供給所述電裝設(shè)備， 在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于停止中時(shí)，所述控制單元使所述直流/直流轉(zhuǎn)換器停止，且接通所述第一開關(guān)。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛用電源裝置，包括 第二開關(guān)，將所述發(fā)電機(jī)及所述第一蓄電裝置與所述電裝設(shè)備連接或斷開，且與所述直流/直流轉(zhuǎn)換器并聯(lián)， 在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)中時(shí)，所述控制單元關(guān)斷所述第二開關(guān)； 在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于停止中時(shí)，所述控制單元接通所述第二開關(guān)，對于所述電裝設(shè)備并聯(lián)地連接所述第一蓄電裝置和所述第二蓄電裝置，從所述第一蓄電裝置和所述第二蓄電裝置饋電至所述電裝設(shè)備。
5.如權(quán)利要求I所述的車輛用電源裝置，包括 第三開關(guān)，將所述第一蓄電裝置與所述電裝設(shè)備連接或斷開；以及 第四開關(guān)，將所述第一蓄電裝置與所述第二蓄電裝置連接或斷開， 在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)中且所述車輛減速時(shí)，所述控制單元接通所述第一開關(guān)，關(guān)斷所述第三開關(guān)，且接通所述第四開關(guān)，將所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的再生電力提供給所述電裝設(shè)備； 在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)中且所述車輛未減速時(shí)，或者在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于停止中時(shí)，所述控制單元接通所述第一開關(guān)，接通所述第三開關(guān)，且關(guān)斷所述第四開關(guān)，對于所述電裝設(shè)備并聯(lián)地連接所述第一蓄電裝置和所述第二蓄電裝置，從所述第一蓄電裝置和所述第二蓄電裝置對所述電裝設(shè)備提供電力。
6.如權(quán)利要求I所述的車輛用電源裝置，包括第三開關(guān)，將所述發(fā)電機(jī)、所述第一蓄電裝置與所述電裝設(shè)備連接或斷開； 在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)中且所述車輛減速時(shí)，所述控制單元接通所述第一開關(guān)，且關(guān)斷所述第三開關(guān)，將所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的再生電力提供給所述電裝設(shè)備， 在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)中且所述車輛未減速時(shí)，或者在所述車輛的發(fā)動機(jī)處于停止中時(shí)，所述控制單元接通所述第一開關(guān)，且接通所述第三開關(guān)，從所述第一蓄電裝置對所述電裝設(shè)備提供電力。
7.如權(quán)利要求I所述的車輛用電源裝置，包括 電流傳感器，分別測量所述第一蓄電裝置和所述第二蓄電裝置的充放電電流， 所述控制單元 基于所述電流傳感器測量出的值計(jì)算所述第一蓄電裝置和所述第二蓄電裝置的充電率， 控制所述發(fā)電機(jī)的輸出電壓、以及所述發(fā)電機(jī)、所述第一蓄電裝置、所述第二蓄電裝置與所述電裝設(shè)備的電連接狀態(tài)，以使所述第一蓄電裝置和所述第二蓄電裝置的充電率為規(guī)定值以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了通過簡單且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)而高效率地回收車輛減速時(shí)的再生能量，且對電氣負(fù)載穩(wěn)定地供電的車輛用電源裝置。在發(fā)動機(jī)(112)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，串聯(lián)地連接兩個電池(120、130)。在車輛減速時(shí)，將發(fā)電機(jī)(110)產(chǎn)生的再生電力同時(shí)充電至串聯(lián)地連接的電池(120、130)，并直接通過DC/DC轉(zhuǎn)換器(140)而對通用負(fù)載180供電。在車輛未減速時(shí)，從串聯(lián)連接的電池(120、130)，通過DC/DC轉(zhuǎn)換器(140)向通用負(fù)載180供電。另外，在發(fā)動機(jī)(112)停止時(shí)，使DC/DC轉(zhuǎn)換器(140)的動作停止，且將兩個電池(120、130)切換為并聯(lián)連接，而從電池(120、130)向通用負(fù)載(180)以12V提供暗電流。
文檔編號H02J7/14GK102811887SQ201180015059
公開日2012年12月5日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者巖見良太郎 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社