[发明专利]车辆用电源装置以及车辆用再生系统

说明书

技术领域

本发明涉及通过由发电机产生的再生电力对蓄电部进行充电，并将蓄电部和直流电源的电力提供给负载的车辆用电源装置以及车辆用再生系统。

背景技术

为了实现地球的环境保护以及燃料消耗率(比油耗)的提升，已开发出了具备怠速停止功能和减速再生功能的车辆。在这种车辆上，设有将减速时由发电机产生的再生电力蓄积于蓄电部中，并将蓄电部的电力和电池(直流电源)的电力提供给负载的再生系统和电源装置。蓄电部由电容器等构成，电池由现有类型的铅电池构成。

例如，在专利文献1的电源装置和专利文献2的图7所示的电源装置中，在需要被保护为不会使得供给电压下降的负载(窄电压范围辅机)与电池之间的电力路径上设有开关。此外，在开关上并联连接有二极管。在开关与负载之间的电力路径上，经由DC-DC转换器而连接有蓄电部。在电池与开关之间的电力路径上，连接有发电机、启动电动机及其他负载(辅机、宽电压范围辅机)。

在由于车辆的减速而由发电机产生了再生电力时，开关接通，DC-DC转换器凭借再生电力而对蓄电部进行充电。此外，在发电机未进行消耗燃料的通常发电时以及发电机未产生再生电力时，开关接通，DC-DC转换器使蓄电部放电。在专利文献1中，在DC-DC转换器能够进行工作，并且电池的电压瞬时降低的既定期间内，使蓄电部放电至蓄电部能够持续驱动负载的规定电压为止。而且，在蓄电部的电压降至规定电压时，停止蓄电部的放电，再启动发动机，通过发电机进行通常发电，并将该发电电力提供给负载。

此外，在车辆的怠速停止结束后再启动发动机时，使启动电动机起动，因而在启动电动机流过大电流，电池的电压会瞬时降低。于是，此时断开开关，使负载和蓄电部与电池和启动电动机电分离，蓄电部的电力经由DC-DC转换器而提供给负载。由此，负载能够通过蓄电部的电力稳定地持续驱动。

专利文献1日本特开2011-155791号公报

专利文献2专利第4835690号公报

以往，在发电机的非发电过程中，在所放电的蓄电部的电压降低至规定的电压时，停止蓄电部的放电，而通过发电机发电，因而在再启动发动机时，会妨碍燃料消耗率的提升。

此外，在怠速停止结束后的发动机的再启动时，若用尽了蓄电部的电力，则无法从蓄电部对保护对象的负载提供电力。

发明内容

本发明的课题在于，能够利用再生电力，提升车辆的燃料消耗率，并且在发动机的再启动时对负载提供电力。

本发明的车辆用电源装置具有：开关元件，其一端连接有直流电源，且另一端连接有第2负载，其中，在该直流电源上并联连接有第1负载和发电机，该第2负载需要保护为不使得供给电压下降；双向型的DC-DC转换器，其第1输入输出端子连接有开关元件的另一端和第2负载，且第2输入输出端子连接有蓄电部，该蓄电部对由发电机产生的再生电力进行蓄积；控制部，其对开关元件和DC-DC转换器的动作进行控制；电压检测部，其检测蓄电部的电压；以及通信部，其从上位装置接收车辆的状态和车速。

此外，本发明的车辆用再生系统由如下部分构成：直流电源；与直流电源并联连接的第1负载和发电机；需要保护为不使得供给电压降低的第2负载；对由发电机产生的再生电力进行蓄积的蓄电部；以及将直流电源和蓄电部的电力分别提供给第1负载和第2负载的上述车辆用电源装置。

在这种结构中，车辆用电源装置的控制部，在车辆的行驶过程中且未由发电机进行发电时，当蓄电部的电压高于规定的值时，接通开关元件，控制DC-DC转换器的驱动，使蓄电部进行放电，将蓄电部的电力提供给各负载，即使蓄电部的电压降低至规定的值，只要车速为阈值以上，就接通开关元件，控制DC-DC转换器的驱动，使蓄电部进行放电，将蓄电部的电力提供给各负载。

根据上述内容，在车辆的行驶过程中且在发电机的非发电时，在所放电的蓄电部的电压降低至规定的值的情况下，如果车速在阈值以上，则继续进行蓄电部的放电，将蓄电部的电力持续提供给各负载。因此，能够最大限度利用通过再生电力而进行充电的蓄电部的电力，能够提升车辆的燃料消耗率。此外，由于车速在阈值以上，因此能够通过由于此后的车辆减速而由发电机产生的再生电力可靠地对蓄电部进行充电。因此，进而在此后的发动机的再启动时，使蓄电部放电，能够从蓄电部起对第2负载提供电力。另外，此时能够从直流电源起对第1负载提供电力。

此外，在本发明的上述车辆用电源装置中，控制部可以在车辆的行驶过程中且未由发电机进行发电时，当蓄电部的电压降低至规定的值且车速小于阈值时，接通开关元件，停止DC-DC转换器的驱动，使得蓄电部不进行放电。