车辆用电源装置以及车辆用再生系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供车辆用电源装置以及车辆用再生系统，其能够利用再生电力，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。车辆的行驶过程中且未通过发电机(13)发电时，当电容器(11)的电压高于规定的值时，接通开关(3)，控制DC-DC转换器(2)的驱动，使电容器(11)放电，将电容器(11)的电力提供给各负载(14～16)。而且，在电容器(11)的电压降低至规定的值时，当车速在阈值以上时，接通开关(3)，控制DC-DC转换器(2)的驱动，使电容器(11)进行放电，将电容器(11)的电力提供给各负载(14～16)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的课题在于，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。本专利技术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，本专利技术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，在本专利技术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。此外，在本专利技术的上述车辆用电源装置中，控制部可以在再启动车辆的发动机时，断开开关元件，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第2负载。此外，在本专利技术的上述车辆用电源装置中，所述规定的值可以是能够提供在发动机的再启动时第2负载的驱动所需的电力的蓄电部的电压以上的值。此外，在本专利技术的上述车辆用电源装置中，控制部可以在通过发电机产生了再生电力时，接通开关元件，将再生电力提供给第2负载，且控制DC-DC转换器的驱动，通过再生电力对蓄电部进行充电。此外，在本专利技术的上述车辆用电源装置中，所述阈值可以是如下的车速以上的值，该车速能够实现如下情况：利用因此后的车辆减速而由发电机产生的再生电力，对蓄电部充入在发动机的再启动时第2负载的驱动所需的电力。此外，在本专利技术的上述车辆用电源装置中，开关元件可以由并联连接有整流器的场效应晶体管构成，整流器使电流从直流电源侧流向第2负载侧。进而，在本专利技术的上述车辆用电源装置中，第1负载可以具有启动电动机，该启动电动机是为启动发动机而起动的，且在起动时，大电流流过该启动电动机。根据本专利技术，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。附图说明图1是表示本专利技术实施方式的车辆用电源装置和车辆用再生系统的电路结构的图。图2是表示消耗燃料的通常发电时的图1的电路动作的图。图3是表示再生电力产生时的图1的电路动作的图。图4是表示在车辆的行驶过程中且非发电时的图1的电路动作的图。图5是表示在车辆的行驶过程中且非发电时，电容器的电压降低至下限值的情况下的图1的电路动作的图。图6是表示在怠速停止结束后的发动机再启动时的图1的电路动作的图。图7是表示图1的电路和车辆的动作的时序图。标号说明1：控制部，2：DC-DC转换器，3：开关(开关元件)，4：二极管(整流器)，5：电压检测部，6：通信部，10：车辆用电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用电源装置，其具有：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所述开关元件的另一端和所述第2负载，且第2输入输出端子连接有蓄电部，该蓄电部对由所述发电机产生的再生电力进行蓄积；以及控制部，其控制所述开关元件和所述DC‑DC转换器的动作，该车辆用电源装置的特征在于，还具有：电压检测部，其检测所述蓄电部的电压；以及通信部，其从上位装置接收车辆的状态和车速，在车辆的行驶过程中且未由所述发电机进行发电时，当所述蓄电部的电压高于规定的值时，所述控制部接通所述开关元件，控制所述DC‑DC转换器的驱动，使所述蓄电部进行放电，将所述蓄电部的电力提供给各负载，即使所述蓄电部的电压降低至规定的值，只要车速为阈值以上，所述控制部就接通所述开关元件，控制所述DC‑DC转换器的驱动，使所述蓄电部进行放电，将所述蓄电部的电力提供给所述各负载。

【技术特征摘要】
2014.05.21 JP 2014-1054171.一种车辆用电源装置，其具有：
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所述开关元件的另一端和
所述第2负载，且第2输入输出端子连接有蓄电部，该蓄电部对由所述发电机产生的
再生电力进行蓄积；以及
控制部，其控制所述开关元件和所述DC-DC转换器的动作，
该车辆用电源装置的特征在于，还具有：
电压检测部，其检测所述蓄电部的电压；以及
通信部，其从上位装置接收车辆的状态和车速，
在车辆的行驶过程中且未由所述发电机进行发电时，
当所述蓄电部的电压高于规定的值时，所述控制部接通所述开关元件，控制所述
DC-DC转换器的驱动，使所述蓄电部进行放电，将所述蓄电部的电力提供给各负载，
即使所述蓄电部的电压降低至规定的值，只要车速为阈值以上，所述控制部就接
通所述开关元件，控制所述DC-DC转换器的驱动，使所述蓄电部进行放电，将所述
蓄电部的电力提供给所述各负载。
2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，
在车辆的行驶过程中且未由所述发电机进行发电时，
在所述蓄电部的电压降低至规定的值且车速小于阈值时，所述控制部接通所述开
关元件，停止所述DC-DC转换器的驱动，使所述蓄电部不放电。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置，其特征在于，
在再启动车辆的发动机时，所述控制部断开所述开关元件，控制所述DC-DC转
换器的驱动，使所述蓄电部进行放电，将所述蓄电部的电力提供给所述第2负载。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，
所述规定的值是能够提供车辆的发动机的再启动时所述第2负载的驱动所需的
电力的所述蓄电部的电压以上的值。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，
在由所述发电机产生了再生电力时，所述控制部接通所述开关元件，将所述再生
...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈庭正和，
申请(专利权)人：欧姆龙汽车电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP