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JP2013225968A - Power control unit for vehicle - Google Patents

Power control unit for vehicle Download PDF

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JP2013225968A
JP2013225968A JP2012096506A JP2012096506A JP2013225968A JP 2013225968 A JP2013225968 A JP 2013225968A JP 2012096506 A JP2012096506 A JP 2012096506A JP 2012096506 A JP2012096506 A JP 2012096506A JP 2013225968 A JP2013225968 A JP 2013225968A
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JP
Japan
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capacitor
voltage
load
low
output voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012096506A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Kamiya
和良 神谷
Hiroki Okada
宏紀 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
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Publication of JP2013225968A publication Critical patent/JP2013225968A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power control unit that is configured to be able to control outputs of a secondary battery and a capacitor, and is capable of efficiently using the capacitance of the capacitor.SOLUTION: A power control unit 1 includes a control section 20 capable of controlling outputs of a secondary battery 3 and a capacitor 5. In supplying power from the capacitor 5 to a low-voltage system load 11, the power control unit 1 changes a supply path from the capacitor 5 to a step-down converter 33 side to operate the low-voltage system load 11 if a detected output voltage of the capacitor 5 is larger than or equal to a predetermined threshold value, or changes the supply path from the capacitor 5 to a step-up converter 32 side to operate the low-voltage system load 11 if the detected output voltage of the capacitor 5 is less than the predetermined threshold value.

Description

本発明は、車両の電力制御装置に関するものである。   The present invention relates to a power control apparatus for a vehicle.

車両用の電力制御装置としては、例えば特許文献１のようなものが提供されている。特許文献１で提供される電力制御装置は、回転電機に接続されると共に回生電力を変換して出力するインバータと、インバータと二次電池との間に接続され、変換された回生電力の電圧を二次電池の定格電圧に変圧して出力するコンバータと、コンバータとインバータとの間において二次電池と並列に接続され、二次電池よりも定格充放電電力が大きく且つ蓄電容量が少ないキャパシタと、二次電池とキャパシタとのいずれかを優先的に充電するように切り換えるための切換手段とを備えている。そして、回生電力が予め定められた値以上であるか否かを判断可能に構成され、予め定められた値以上であると判断された場合には、二次電池を優先的に充電し、予め定められた値以上でないと判断された場合にはキャパシタを優先的に充電するように切換手段を制御している。   As a power control device for a vehicle, for example, a device as disclosed in Patent Document 1 is provided. The power control device provided in Patent Document 1 is connected to a rotating electrical machine, converts the regenerative power and outputs it, is connected between the inverter and the secondary battery, and converts the voltage of the converted regenerative power. A converter that transforms and outputs the rated voltage of the secondary battery, and a capacitor that is connected in parallel with the secondary battery between the converter and the inverter, has a higher rated charge / discharge power than the secondary battery, and has a small storage capacity; Switching means for switching so as to preferentially charge either the secondary battery or the capacitor is provided. And it is comprised so that it can be judged whether regenerative electric power is more than a predetermined value, and when it is judged that it is more than a predetermined value, a secondary battery is charged preferentially, When it is determined that the value is not equal to or greater than the predetermined value, the switching means is controlled so as to preferentially charge the capacitor.

特許第４１７９３５２号公報Japanese Patent No. 4179352

二次電池及びキャパシタによって主機を駆動する車両では、二次電池及びキャパシタを効率的に利用して電力制御を行うことが求められる。例えば、二次電池としてリチウムイオン電池（ＬｉＢ）を用い、キャパシタとして電気二重層コンデンサ（ＥＤＬＣ）を用いる場合、リチウムイオン電池の方が電気二重層コンデンサよりもエネルギー密度が大きいという特性があり、電気二重層コンデンサの方がリチウムイオン電池よりもサイクル寿命が大きく、出力密度が大きいという特性があるため、この種の車両では、各特性を適切に利用し得る電力制御装置を用いることが望ましいといえる。   In a vehicle in which a main engine is driven by a secondary battery and a capacitor, it is required to perform power control using the secondary battery and the capacitor efficiently. For example, when a lithium ion battery (LiB) is used as the secondary battery and an electric double layer capacitor (EDLC) is used as the capacitor, the lithium ion battery has a characteristic that the energy density is larger than the electric double layer capacitor. Since the double layer capacitor has characteristics that the cycle life and the power density are larger than those of the lithium ion battery, it can be said that it is desirable to use a power control device that can appropriately use each characteristic in this type of vehicle. .

更に、電気二重層コンデンサ等のキャパシタは、電圧変動が大きく、出力電圧が低下しやすいという特性を有している。このため、キャパシタの出力電圧が高圧系負荷を駆動できないレベルにまで低下したときにどのようにして残存容量を効率的に利用するかが課題となる。特にこの種のキャパシタは、自己放電によってエネルギーが失われ易く、蓄積されたエネルギーを利用せずに放置しておくと一層の容量低下を招き、エネルギーの利用効率を大きく低下させてしまうことになる。従って、このような無駄を低減する上でも、残存容量を効率的に利用することが重要になる。   Furthermore, a capacitor such as an electric double layer capacitor has characteristics that the voltage fluctuation is large and the output voltage tends to decrease. For this reason, when the output voltage of a capacitor falls to the level which cannot drive a high voltage | pressure system load, it becomes a subject how to utilize a residual capacity | capacitance efficiently. In particular, this type of capacitor easily loses energy due to self-discharge, and if it is left without using the stored energy, it causes a further reduction in capacity and greatly reduces the efficiency of energy use. . Therefore, in order to reduce such waste, it is important to efficiently use the remaining capacity.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、二次電池及びキャパシタの出力を制御可能に構成され、且つキャパシタの容量を効率的に利用し得る電力制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a power control device that is configured to be able to control the output of a secondary battery and a capacitor and that can efficiently use the capacity of the capacitor. With the goal.

上記目的を達成するため、本発明は、
高圧系負荷（１０）及び低圧系負荷（１１）に対して電力を供給可能な二次電池（３）と、前記高圧系負荷（１０）及び前記低圧系負荷（１１）に対して電力を供給可能なキャパシタ（５）とを備えた車両に用いる電力制御装置（１）であって、
前記キャパシタ（５）の出力電圧を検出可能な検出部（２３）と、
前記キャパシタ（５）からの出力電圧を降圧する降圧コンバータ（３３）と、
前記キャパシタ（５）からの出力電圧を昇圧する昇圧コンバータ（３２）と、
前記二次電池（３）から前記高圧系負荷（１０）への電力供給のオンオフ、及び前記二次電池（３）から前記低圧系負荷（１１）への電力供給のオンオフを切り替え可能に構成されると共に、前記キャパシタ（５）から前記高圧系負荷（１０）への電力供給のオンオフ、及び前記キャパシタ（５）から前記低圧系負荷（１１）への電力供給のオンオフを切り替え可能に構成され、且つ前記キャパシタ（５）から前記低圧系負荷（１１）へ電力を供給する際に、前記検出部（２３）で検出される前記キャパシタ（５）の出力電圧が所定閾値以上の場合には当該キャパシタ（５）からの供給経路を前記降圧コンバータ（３３）側に切り替えて前記低圧系負荷（１１）を動作させ、前記所定閾値未満の場合には当該キャパシタ（５）からの供給経路を前記昇圧コンバータ（３２）側に切り替えて前記低圧系負荷（１１）を動作させる制御部（２０）と、
を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides:
A secondary battery (3) capable of supplying power to the high-voltage load (10) and the low-voltage load (11), and supplying power to the high-voltage load (10) and the low-voltage load (11) A power control device (1) for use in a vehicle with a possible capacitor (5),
A detector (23) capable of detecting the output voltage of the capacitor (5);
A step-down converter (33) for stepping down the output voltage from the capacitor (5);
A boost converter (32) for boosting an output voltage from the capacitor (5);
The power supply from the secondary battery (3) to the high voltage system load (10) can be switched on and off, and the power supply from the secondary battery (3) to the low voltage system load (11) can be switched on and off. And on / off of power supply from the capacitor (5) to the high-voltage system load (10) and on / off of power supply from the capacitor (5) to the low-voltage system load (11). In addition, when power is supplied from the capacitor (5) to the low-voltage load (11), if the output voltage of the capacitor (5) detected by the detector (23) is equal to or higher than a predetermined threshold, the capacitor The supply path from (5) is switched to the step-down converter (33) side to operate the low-voltage system load (11), and if it is less than the predetermined threshold value, the supply path from the capacitor (5) The boost converter (32) the low-pressure system is switched to side load (11) control unit for operating the (20),
It is characterized by having.

請求項１の発明は、二次電池及びキャパシタの出力を制御し得る制御部（２０）を備えており、キャパシタ（５）から低圧系負荷（１１）へ電力を供給する際に、検出部（２３）で検出されるキャパシタ（５）の出力電圧が所定閾値以上の場合には当該キャパシタ（５）からの供給経路を降圧コンバータ（３３）側に切り替えて低圧系負荷（１１）を動作させ、所定閾値未満の場合には当該キャパシタ（５）からの供給経路を昇圧コンバータ（３２）側に切り替えて低圧系負荷（１１）を動作させるように構成されている。
この構成では、キャパシタの出力電圧が高圧系負荷を駆動できないレベルまで低下したとしても、出力電圧が所定閾値以上の場合には降圧コンバータによって低圧系負荷に適したレベルまで降圧し、低圧系負荷の駆動に利用することができる。更に、キャパシタの出力電圧が所定閾値未満まで低下しても、昇圧コンバータによって低圧系負荷に適したレベルまで昇圧し、低圧系負荷の駆動に利用することができる。このように、キャパシタの容量が極めて低いレベルまで低下してもキャパシタを放置せずに低圧系負荷の駆動に利用することができるため、キャパシタに蓄積されたエネルギーをより効率的に利用することが可能となる。 The invention of claim 1 includes a control unit (20) that can control the outputs of the secondary battery and the capacitor. When power is supplied from the capacitor (5) to the low-voltage system load (11), the detection unit ( 23) When the output voltage of the capacitor (5) detected in 23) is equal to or higher than a predetermined threshold, the supply path from the capacitor (5) is switched to the step-down converter (33) side to operate the low-voltage load (11), When it is less than the predetermined threshold value, the supply path from the capacitor (5) is switched to the boost converter (32) side to operate the low-voltage load (11).
In this configuration, even if the output voltage of the capacitor drops to a level at which the high voltage system load cannot be driven, if the output voltage is equal to or higher than the predetermined threshold, the voltage is stepped down to a level suitable for the low voltage system load by the step-down converter. It can be used for driving. Furthermore, even if the output voltage of the capacitor falls below a predetermined threshold value, it can be boosted to a level suitable for the low-voltage load by the boost converter and used for driving the low-voltage load. In this way, even if the capacitance of the capacitor is reduced to a very low level, it can be used for driving a low-voltage load without leaving the capacitor, so that the energy stored in the capacitor can be used more efficiently. It becomes possible.

請求項２の発明は、低圧系負荷（１１）に対して電力を供給可能な蓄電池を備えている。そして、制御部（２０）は、高圧系負荷（１０）の動作を停止させるスイッチオフ時に、二次電池（３）からの高圧系負荷（１０）及び低圧系負荷（１１）への電力供給を停止させると共に、キャパシタ（５）からの高圧系負荷（１０）への電力供給を停止させ、且つスイッチオフ時に低圧系負荷（１１）を動作させる際に、検出部（２３）で検出されるキャパシタ（５）の出力電圧が所定閾値以上の場合には当該キャパシタ（５）からの供給経路を降圧コンバータ（３３）側に切り替えて低圧系負荷（１１）を動作させ、所定閾値未満の場合には当該キャパシタ（５）からの供給経路を昇圧コンバータ（３２）側に切り替えて低圧系負荷（１１）を動作させている。更に、スイッチオフ時にキャパシタ（５）から低圧系負荷（１１）への電力供給が不能となった場合には、蓄電池により低圧系負荷（１１）を動作させている。
この構成では、高圧系負荷の動作を停止させるスイッチオフ時に、二次電池からの電力供給を抑え、キャパシタに蓄積されたエネルギーを効率的に利用して低圧系負荷を駆動できる。特に、キャパシタの容量が高い場合は勿論のこと、容量が極めて低くなった場合でも昇圧コンバータによって昇圧して利用することができるため、蓄電池からの放電を極力抑えることができ、ひいては蓄電池の長寿命化を図ることが可能となる。 The invention of claim 2 includes a storage battery capable of supplying electric power to the low-voltage load (11). The control unit (20) supplies power from the secondary battery (3) to the high-voltage system load (10) and the low-voltage system load (11) when the switch for stopping the operation of the high-voltage system load (10) is turned off. Capacitor detected by the detection unit (23) when stopping the power supply from the capacitor (5) to the high voltage system load (10) and operating the low voltage system load (11) when the switch is off When the output voltage of (5) is equal to or higher than the predetermined threshold, the supply path from the capacitor (5) is switched to the step-down converter (33) side to operate the low-voltage load (11). The supply path from the capacitor (5) is switched to the boost converter (32) side to operate the low-voltage load (11). Further, when power supply from the capacitor (5) to the low-voltage load (11) becomes impossible when the switch is turned off, the low-voltage load (11) is operated by the storage battery.
In this configuration, when the switch for stopping the operation of the high-voltage system load is turned off, the power supply from the secondary battery can be suppressed, and the energy stored in the capacitor can be efficiently used to drive the low-voltage system load. In particular, not only when the capacity of the capacitor is high, but also when the capacity is extremely low, it can be boosted and used by the boost converter, so that the discharge from the storage battery can be suppressed as much as possible, and consequently the long life of the storage battery Can be achieved.

請求項３の発明は、ナビゲーションシステム（１３）で生成された現在位置から目的地までの距離情報と、キャパシタ（５）の出力電圧とに基づき、目的地でのキャパシタ（５）の推定出力電圧又は推定残容量を算出する算出部（４０）を備えている。そして、制御部（２０）は、算出部（４０）で算出される推定出力電圧又は推定残容量に基づき、キャパシタ（５）の動作を制御している。
この構成によれば、目的地での推定出力電圧又は推定残容量を把握しつつキャパシタの動作を制御することができるため、目的地でキャパシタの状態が適切な状態となるように制御しやすくなる。 The invention according to claim 3 is based on the distance information from the current position to the destination generated by the navigation system (13) and the output voltage of the capacitor (5), and the estimated output voltage of the capacitor (5) at the destination. Or the calculation part (40) which calculates an estimated remaining capacity is provided. The control unit (20) controls the operation of the capacitor (5) based on the estimated output voltage or the estimated remaining capacity calculated by the calculation unit (40).
According to this configuration, since the operation of the capacitor can be controlled while grasping the estimated output voltage or the estimated remaining capacity at the destination, it is easy to control the capacitor to be in an appropriate state at the destination. .

請求項４の発明では、制御部（２０）は、算出部（４０）で算出される推定出力電圧又は推定残容量に基づき、目的地でのキャパシタ（５）の出力電圧又は残容量を所定範囲とするべくキャパシタ（５）から高圧系負荷（１０）又は低圧系負荷（１１）への電力供給を制御している。
この構成によれば、目的地での推定出力電圧又は推定残容量を把握しつつ目的地でのキャパシタの出力電圧又は残容量が所定範囲となるようにキャパシタからの電力供給を制御することができる。従って、例えば、所望の出力電圧又は残容量で到達する上でキャパシタの容量が余剰気味の場合には積極的にキャパシタを使用して他の電池の消費を抑えるといったことが可能となる。 In the invention of claim 4, the control unit (20) sets the output voltage or remaining capacity of the capacitor (5) at the destination within a predetermined range based on the estimated output voltage or estimated remaining capacity calculated by the calculating unit (40). Therefore, the power supply from the capacitor (5) to the high voltage system load (10) or the low voltage system load (11) is controlled.
According to this configuration, the power supply from the capacitor can be controlled so that the output voltage or the remaining capacity of the capacitor at the destination falls within a predetermined range while grasping the estimated output voltage or the estimated remaining capacity at the destination. . Therefore, for example, when the capacity of the capacitor is excessive when reaching a desired output voltage or remaining capacity, it is possible to positively use the capacitor to suppress consumption of other batteries.

請求項５の発明では、制御部（２０）は、キャパシタ（５）と第二次電池（３）との間の充電経路のオンオフを制御可能に構成されており、算出部（４０）で算出される推定出力電圧又は推定残容量に基づき目的地でのキャパシタ（５）の出力電圧又は残容量を所定範囲とするべくキャパシタ（５）から二次電池（３）への充電を行うように構成されている。
この構成では、所望の出力電圧又は残容量で到達する上でキャパシタの容量が余剰気味の場合にはキャパシタの余剰容量を利用して二次電池を充電することができるため、目的地到達後の自然放電を極力抑え、エネルギーをより効率的に利用することができる。 In the invention of claim 5, the control unit (20) is configured to be able to control the on / off of the charging path between the capacitor (5) and the secondary battery (3), and is calculated by the calculation unit (40). The secondary battery (3) is charged from the capacitor (5) so that the output voltage or the residual capacity of the capacitor (5) at the destination is within a predetermined range based on the estimated output voltage or the estimated remaining capacity. Has been.
In this configuration, since the secondary battery can be charged using the surplus capacity of the capacitor when the capacity of the capacitor is surplus in reaching the desired output voltage or remaining capacity, Spontaneous discharge can be suppressed as much as possible, and energy can be used more efficiently.

本発明の第１実施形態に係る電力制御装置を搭載した車両内の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。1 is a block diagram schematically illustrating an electrical configuration in a vehicle equipped with a power control apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図２は、図１の電力制御装置の一部を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a part of the power control apparatus of FIG. 1. 図３は、走行時や停止時における二次電池、キャパシタ、蓄電池の消費状態を概念的に例示する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram conceptually illustrating consumption states of the secondary battery, the capacitor, and the storage battery at the time of traveling and when stopped. 図４は、図１の電力制御装置を構成する各スイッチの動作状態を、図３の各領域（時間帯）毎に示す説明図である。4 is an explanatory diagram showing the operating state of each switch constituting the power control apparatus of FIG. 1 for each region (time zone) of FIG. 図５は、図１の電力制御装置でのキャパシタの制御の流れを例示するフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating the flow of capacitor control in the power control apparatus of FIG. 1. 図６は、各領域（時間帯）においてキャパシタからどのように電力供給を行うかを説明する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining how power is supplied from the capacitor in each region (time zone). 図７（Ａ）は、高圧系負荷駆動時の消費エネルギーと現在地での出力電圧（現在の電圧）と目的地での推定出力電圧（到達時電圧）との関係を概念的に説明するグラフであり、図７（Ｂ）は、低圧系負荷駆動時の消費エネルギーと現在地での出力電圧（現在の電圧）と目的地での推定出力電圧（到達時電圧）との関係を概念的に説明するグラフであり、図７（Ｃ）は、高圧系負荷及び低圧系負荷駆動時の消費エネルギーと現在地での出力電圧（現在の電圧）と目的地での推定出力電圧（到達時電圧）との関係を概念的に説明するグラフである。FIG. 7A is a graph conceptually illustrating the relationship between the energy consumed when driving a high-voltage load, the output voltage at the current location (current voltage), and the estimated output voltage at the destination (voltage at arrival). FIG. 7B conceptually illustrates the relationship between the energy consumed when driving a low-voltage load, the output voltage at the current location (current voltage), and the estimated output voltage at the destination (arrival voltage). FIG. 7C is a graph showing the relationship between the energy consumed when driving a high-voltage load and a low-voltage load, the output voltage at the current location (current voltage), and the estimated output voltage at the destination (voltage at arrival). FIG. 図８は、第２実施形態の電力制御装置に関し、各領域（時間帯）においてキャパシタからどのように電力供給を行うかを説明する説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining how power is supplied from a capacitor in each region (time zone) with respect to the power control apparatus of the second embodiment.

[第１実施形態]
以下、本発明を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、電気自動車などの車両内の構成を概略的に示すものであり、電源として、リチウムイオン電池（以下ＬｉＢとも称する）として構成される二次電池３、電気二重層コンデンサ（以下ＥＤＬＣとも称する）として構成されるキャパシタ５、鉛蓄電池（以下、Ｐｂ又はＰｂ蓄電池とも称する）として構成される蓄電池７とを備えている。また、これら電源から電力を供給する対象として、車両駆動源としてのモータなどからなる高圧系負荷１０と、エアコン、センサ、アクチュエータ、各ＥＣＵなどからなる低圧系負荷１１とが設けられている。また、後述する算出部４０に情報を提供するナビゲーションシステム１３なども設けられている（なお、ナビゲーションシステム１３も低圧系負荷１１に含まれる）。このような構成において、上記電源からの電力を制御するべく電力制御装置１が設けられている。 [First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a configuration in a vehicle such as an electric vehicle. As a power source, a secondary battery 3 configured as a lithium ion battery (hereinafter also referred to as LiB), an electric double layer capacitor (hereinafter also referred to as EDLC). And a storage battery 7 configured as a lead storage battery (hereinafter also referred to as Pb or Pb storage battery). In addition, as a target for supplying electric power from these power sources, a high-voltage load 10 including a motor as a vehicle drive source and a low-voltage load 11 including an air conditioner, a sensor, an actuator, each ECU, and the like are provided. In addition, a navigation system 13 that provides information to the calculation unit 40 described later is also provided (the navigation system 13 is also included in the low-pressure load 11). In such a configuration, a power control apparatus 1 is provided to control power from the power source.

図１に示す車両では、二次電池３から高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１に対して電力を供給し得るように構成される。この二次電池３は、モータ等からなる高圧系負荷１０を駆動する第１の主機バッテリ（主機バッテリ１）として機能しており、例えば、満充電の際に２９４Ｖ程度の電圧を出力するように構成され、通常時には例えば２５２Ｖ〜２９４Ｖの範囲で用いられるようになっている。また、キャパシタ５も、高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１に対して電力を供給し得るように構成されている。このキャパシタ５は、モータ等からなる高圧系負荷１０を駆動する第２の主機バッテリ（主機バッテリ２）として機能すると共に、低圧系負荷１１を駆動する第２の補機バッテリ（補機バッテリ２）として機能しており、例えば満充電時に１７５Ｖ程度の電圧を出力するように構成され、出力電圧が０Ｖ〜１７５Ｖの範囲で変動するようになっている。また、本構成では、二次電池３の方がキャパシタ５よりもエネルギー密度が大きくなっており、二次電池３よりもキャパシタ５の方が、出力密度及びサイクル寿命が大きくなっている。また、蓄電池７からは、低圧系負荷１１に対して電力が供給されるように構成されている。この蓄電池７は、低圧系負荷１１を駆動する第１の補機バッテリ（補機バッテリ１）として機能しており、満充電時に１６Ｖ程度の電圧を出力するように構成されり、通常時には８Ｖ〜１６Ｖ程度で用いられるようになっている。   The vehicle shown in FIG. 1 is configured such that electric power can be supplied from the secondary battery 3 to the high-voltage load 10 and the low-voltage load 11. The secondary battery 3 functions as a first main unit battery (main unit battery 1) that drives a high-voltage load 10 composed of a motor or the like, and for example, outputs a voltage of about 294 V when fully charged. It is configured, and is normally used in the range of 252V to 294V, for example. The capacitor 5 is also configured to supply power to the high-voltage load 10 and the low-voltage load 11. The capacitor 5 functions as a second main unit battery (main unit battery 2) for driving a high voltage system load 10 composed of a motor or the like, and at the same time a second auxiliary unit battery (auxiliary battery 2) for driving the low voltage system load 11. For example, it is configured to output a voltage of about 175V when fully charged, and the output voltage varies in the range of 0V to 175V. In this configuration, the energy density of the secondary battery 3 is larger than that of the capacitor 5, and the output density and cycle life of the capacitor 5 are larger than those of the secondary battery 3. Further, the storage battery 7 is configured to supply power to the low-voltage load 11. The storage battery 7 functions as a first auxiliary battery (auxiliary battery 1) that drives the low-voltage load 11 and is configured to output a voltage of about 16V when fully charged. It is designed to be used at about 16V.

電力制御装置１は、主として、充放電制御部２３、充電回路部４１，４２，４３、昇圧コンバータ３１，３２、降圧コンバータ３３、算出部４０、スイッチＳＷ１〜ＳＷ９などによって構成されており、二次電池３、キャパシタ５、蓄電池７からの電力供給を制御して、高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１を動作させるように構成されている。   The power control apparatus 1 is mainly configured by a charge / discharge control unit 23, charging circuit units 41, 42, 43, step-up converters 31, 32, a step-down converter 33, a calculation unit 40, switches SW1 to SW9, and the like. The high voltage system load 10 and the low voltage system load 11 are operated by controlling the power supply from the battery 3, the capacitor 5, and the storage battery 7.

充放電制御部２３は、各種演算処理や制御処理を行い得る制御回路として構成されている。この充放電制御部２３は、図示しないイグニッションスイッチからオン信号(IG_ON)又はオフ信号(IG_OFF)が入力されるようになっている。また、二次電池３、キャパシタ５、蓄電池７の各出力電圧の情報が入力されるようになっている。また、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ９に対して個別に制御信号（オン信号又はオフ信号）を出力しうるように構成されている。また、充放電制御部２３は、「検出部」の一例に相当し、キャパシタ５の出力電圧を検出するように機能する。   The charge / discharge control unit 23 is configured as a control circuit capable of performing various arithmetic processes and control processes. The charge / discharge control unit 23 receives an ON signal (IG_ON) or an OFF signal (IG_OFF) from an ignition switch (not shown). Further, information on output voltages of the secondary battery 3, the capacitor 5, and the storage battery 7 is input. Further, the control signals (ON signal or OFF signal) can be individually output to the switches SW1 to SW9. The charge / discharge control unit 23 corresponds to an example of a “detection unit” and functions to detect the output voltage of the capacitor 5.

充電回路部４１、４２、４３は、公知の充電回路として構成されている。充電回路部４１は、スイッチＳＷ８がオン状態のときに二次電池３からの電力供給に基づいてキャパシタ５に対して充電電流を供給するように構成されている。また、充電回路部４２は、スイッチＳＷ７がオン状態のときにキャパシタ５からの電力供給に基づいて蓄電池７に対して充電電流を供給するように構成されている。また、充電回路部４３は、スイッチＳＷ２、ＳＷ９がオン状態のときにキャパシタ５からの電力供給（具体的には、昇圧コンバータ３１で昇圧された電力）に基づいて二次電池３に対して充電電流を供給するように構成されている。   The charging circuit units 41, 42, and 43 are configured as known charging circuits. The charging circuit unit 41 is configured to supply a charging current to the capacitor 5 based on the power supply from the secondary battery 3 when the switch SW8 is in the on state. In addition, the charging circuit unit 42 is configured to supply a charging current to the storage battery 7 based on the power supply from the capacitor 5 when the switch SW7 is in an on state. The charging circuit unit 43 charges the secondary battery 3 based on the power supply from the capacitor 5 (specifically, the power boosted by the boost converter 31) when the switches SW2 and SW9 are on. It is configured to supply current.

昇圧コンバータ３１は、公知の昇圧ＤＣＤＣコンバータとして構成されており、スイッチＳＷ２がオン状態のときにキャパシタ５の出力電圧を例えば２８０Ｖ程度に昇圧し、高圧系負荷１０に出力するように構成されている。   The step-up converter 31 is configured as a known step-up DCDC converter, and is configured to step up the output voltage of the capacitor 5 to, for example, about 280 V and output it to the high-voltage system load 10 when the switch SW2 is in an ON state. .

昇圧コンバータ３２は、公知の昇圧ＤＣＤＣコンバータとして構成されており、スイッチＳＷ５がオン状態のときにキャパシタ５の出力電圧を例えば１４Ｖ程度に昇圧し、低圧系負荷１１に出力するように構成されている。   The step-up converter 32 is configured as a known step-up DCDC converter, and is configured to step up the output voltage of the capacitor 5 to, for example, about 14 V and output it to the low-voltage load 11 when the switch SW5 is in an ON state. .

降圧コンバータ３３は、公知の降圧ＤＣＤＣコンバータとして構成されており、スイッチＳＷ４がオン状態のときにキャパシタ５の出力電圧を例えば１４Ｖ程度に降圧し、低圧系負荷１１に出力するように構成されている。また、スイッチＳＷ３がオン状態のときには、二次電池３の出力電圧を例えば１４Ｖ程度に降圧し、低圧系負荷１１に出力するように構成されている。   The step-down converter 33 is configured as a known step-down DCDC converter, and is configured to step down the output voltage of the capacitor 5 to, for example, about 14 V and output it to the low-voltage load 11 when the switch SW4 is in an ON state. . Further, when the switch SW3 is in the ON state, the output voltage of the secondary battery 3 is stepped down to about 14 V, for example, and output to the low-voltage load 11.

算出部４０は、演算処理及び制御処理を行い得る制御回路として構成されており、二次電池３の出力電圧情報（以下、ＬｉＢ情報とも称する）、キャパシタ５の出力電圧情報（以下、ＥＤＬＣ情報とも称する）、目的地までの距離情報（ナビゲーションシステム１３から与えられる情報）を取得可能に構成され、これらの情報に基づいて演算処理を行い、演算結果を充放電制御部２３に出力するように構成されている。具体的には、ナビゲーションシステム１３で生成された現在位置から目的地までの距離情報と、キャパシタ５の出力電圧とに基づき、目的地でのキャパシタ５の推定出力電圧又は推定残容量を算出するように構成されている。   The calculation unit 40 is configured as a control circuit capable of performing arithmetic processing and control processing, and includes output voltage information of the secondary battery 3 (hereinafter also referred to as LiB information) and output voltage information of the capacitor 5 (hereinafter also referred to as EDLC information). The distance information to the destination (information given from the navigation system 13) can be acquired, and the calculation process is performed based on the information and the calculation result is output to the charge / discharge control unit 23. Has been. Specifically, the estimated output voltage or estimated remaining capacity of the capacitor 5 at the destination is calculated based on the distance information from the current position to the destination generated by the navigation system 13 and the output voltage of the capacitor 5. It is configured.

そして、本実施形態では、充放電制御部２３及びスイッチ群（スイッチＳＷ１〜ＳＷ９）によって制御部２０が構成されている。この制御部２０は、二次電池３から高圧系負荷１０への電力供給のオンオフ、及び二次電池３から低圧系負荷１１への電力供給のオンオフを切り替え可能に構成されると共に、キャパシタ５から高圧系負荷１０への電力供給のオンオフ、及びキャパシタ５から低圧系負荷１１への電力供給のオンオフを切り替え可能に構成されている。そして、この制御部２０は、キャパシタ５から低圧系負荷１１へ電力を供給する際に、キャパシタ５の出力電圧が所定閾値（例えば、１６Ｖ）以上の場合には当該キャパシタ５からの供給経路を降圧コンバータ３３側に切り替えて低圧系負荷１１を動作させ、所定閾値（例えば１６Ｖ）未満の場合には当該キャパシタ５からの供給経路を昇圧コンバータ３２側に切り替えて低圧系負荷１１を動作させるように構成されている。   And in this embodiment, the control part 20 is comprised by the charging / discharging control part 23 and switch group (switch SW1-SW9). The control unit 20 is configured to be able to switch on / off of power supply from the secondary battery 3 to the high voltage system load 10 and on / off of power supply from the secondary battery 3 to the low voltage system load 11, and from the capacitor 5. The power supply to the high voltage system load 10 and the power supply from the capacitor 5 to the low voltage system load 11 can be switched on and off. When the control unit 20 supplies power from the capacitor 5 to the low-voltage load 11, if the output voltage of the capacitor 5 is equal to or higher than a predetermined threshold (for example, 16 V), the control unit 20 steps down the supply path from the capacitor 5. The low voltage system load 11 is operated by switching to the converter 33 side. When the voltage is less than a predetermined threshold (for example, 16 V), the supply path from the capacitor 5 is switched to the boost converter 32 side and the low voltage system load 11 is operated. Has been.

この制御部２０は、例えば、後述する領域５−１、５−２（図３）のときのように高圧系負荷１０の動作を停止させるスイッチオフ時に、二次電池３からの高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１への電力供給を停止させると共に、キャパシタ５からの高圧系負荷１０への電力供給を停止させるようになっている。そして、スイッチオフ時に低圧系負荷１１を動作させる際に、領域５−１（図３）のときのように充放電制御部２３で検出されるキャパシタ５の出力電圧が所定閾値以上の場合には当該キャパシタ５からの供給経路を降圧コンバータ３３側に切り替えて低圧系負荷１１を動作させ、領域５−２（図３）のときのようにキャパシタ５の出力電圧が所定閾値未満の場合には当該キャパシタ５からの供給経路を昇圧コンバータ３２側に切り替えて低圧系負荷１１を動作させるように機能する。また、スイッチオフ時にキャパシタ５から低圧系負荷１１への電力供給が不能となった場合（例えば、キャパシタ５の出力電圧が所定の低レベル（例えば０Ｖ）となった場合）に、蓄電池７から低圧系負荷１１に電力が供給されるように制御している。   The control unit 20, for example, at the time of switching off that stops the operation of the high-voltage system load 10 as in the areas 5-1 and 5-2 (FIG. 3) described later, the high-voltage system load 10 from the secondary battery 3. In addition, the power supply to the low-voltage load 11 is stopped, and the power supply from the capacitor 5 to the high-voltage load 10 is stopped. And when operating the low voltage | pressure load 11 at the time of switch-off, when the output voltage of the capacitor 5 detected by the charge / discharge control part 23 is more than a predetermined threshold like the area | region 5-1 (FIG. 3), The supply path from the capacitor 5 is switched to the step-down converter 33 side to operate the low-voltage load 11. When the output voltage of the capacitor 5 is less than a predetermined threshold as in the region 5-2 (FIG. 3) It functions to operate the low-voltage load 11 by switching the supply path from the capacitor 5 to the boost converter 32 side. Further, when the power supply from the capacitor 5 to the low voltage system load 11 becomes impossible when the switch is turned off (for example, when the output voltage of the capacitor 5 becomes a predetermined low level (for example, 0 V)), the low voltage is supplied from the storage battery 7. Control is performed so that power is supplied to the system load 11.

次に、電力制御装置１による電力制御の具体例について図３、図４等を参照して説明する。なお、図３、図４で示す制御例はあくまで一例であり、実際には走行時により多くの領域（加速、定速、回生等の各時間帯）が生じることになり、各領域において、より短い時間間隔で図６のような詳細なキャパシタ制御が行われることになるが、まずは図３、図４を参照して各電源の制御概要を説明し、後に、走行時におけるキャパシタの詳細な制御を説明することとする。   Next, specific examples of power control by the power control apparatus 1 will be described with reference to FIGS. Note that the control examples shown in FIG. 3 and FIG. 4 are merely examples, and in reality, more regions (each time zone such as acceleration, constant speed, regeneration, etc.) occur during traveling. Detailed capacitor control as shown in FIG. 6 is performed at short time intervals. First, an outline of control of each power source will be described with reference to FIGS. 3 and 4, and then detailed control of the capacitor during traveling will be described. Will be explained.

図３は、各電源の基本動作を概念的に示すものであり、領域１〜領域４（４−１、４−２）の間は、走行開始からある目的地までの各電源の状態を走行状態に対応させて概略的に示すものであり、領域５（５−１、５−２、５−３）は、目的地に到達して高圧系負荷が停止したときの各電源の状態を概略的に示すものである。また、領域６〜領域９は、目的地から再出発した後の各電源の状態を走行状態に対応させて概略的に示すものである。   FIG. 3 conceptually shows the basic operation of each power source, and during regions 1 to 4 (4-1, 4-2), the state of each power source from the start of travel to a certain destination is traveled. The region 5 (5-1, 5-2, 5-3) schematically shows the state of each power source when the destination reaches the destination and the high-voltage load stops. It is shown as an example. Regions 6 to 9 schematically show the state of each power source after restarting from the destination, corresponding to the traveling state.

図３では、二次電池３（ＬｉＢ）が満充電の３００Ｖ弱（例えば、２９４Ｖ）、キャパシタ５（ＥＤＬＣ）が満充電の２００Ｖ弱（例えば、１７５Ｖ）で走行が開始された例を示しており、図３の例では、領域１のような加速時に、キャパシタ５（ＥＤＬＣ）及び二次電池（ＬｉＢ）をいずれも高圧系負荷１０（モータ等）の電力源にしている。このように加速時に出力密度の高いキャパシタ５（ＥＤＬＣ）を使用することで、二次電池３（ＬｉＢ）からの消費電流を低減することができる。そして、このように動作させるには、例えば図４の領域１の部分で示すように各スイッチを制御すればよい。この場合、スイッチＳＷ１をオン状態とすると共に、スイッチＳＷ２も基本的にオン状態とすることで、二次電池（ＬｉＢ）及びキャパシタ５（ＥＤＬＣ）のいずれからも高圧系負荷１０に対して電力供給が行われる。また、スイッチＳＷ３をオン状態とすることで、二次電池３（ＬｉＢ）から低圧系負荷１１に対して電力が供給される。また、領域１では、スイッチＳＷ４は、必要に応じてオン状態としてもよく、オフ状態としてもよい。また、スイッチＳＷ５は、オフ状態とする。更に、スイッチＳＷ６はオン状態とし、蓄電池７から低圧系負荷１１に対して電力が供給されるようにする。他方、スイッチＳＷ７、ＳＷ８、ＳＷ９はオフ状態とし、電池間の充電制御は行わないようにする。   FIG. 3 shows an example in which the secondary battery 3 (LiB) starts running with a fully charged voltage of less than 300 V (for example, 294 V) and the capacitor 5 (EDLC) starts with a fully charged voltage of less than 200 V (for example, 175 V). 3, the capacitor 5 (EDLC) and the secondary battery (LiB) are both used as power sources for the high-voltage system load 10 (such as a motor) during acceleration as in the region 1. Thus, the current consumption from the secondary battery 3 (LiB) can be reduced by using the capacitor 5 (EDLC) having a high output density during acceleration. And in order to make it operate | move in this way, what is necessary is just to control each switch, for example, as shown in the area | region 1 part of FIG. In this case, the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is also basically turned on, so that power is supplied to the high-voltage load 10 from either the secondary battery (LiB) or the capacitor 5 (EDLC). Is done. Moreover, electric power is supplied from the secondary battery 3 (LiB) to the low-voltage load 11 by turning on the switch SW3. In the region 1, the switch SW4 may be turned on or off as necessary. Further, the switch SW5 is turned off. Further, the switch SW6 is turned on so that electric power is supplied from the storage battery 7 to the low-voltage load 11. On the other hand, the switches SW7, SW8, and SW9 are turned off so that charging control between the batteries is not performed.

また、定速走行時には、例えば領域２のように、二次電池（ＬｉＢ）を電力源として高圧系負荷１０を駆動することができる。この場合、図４の領域２の部分で示すように各スイッチを制御すればよい。この領域２でのスイッチ制御は、スイッチＳＷ２以外は領域１の場合と同様であり、スイッチＳＷ２については、必要に応じてオン状態としたり、オフ状態にしたりする。   Further, when traveling at a constant speed, the high-voltage load 10 can be driven using the secondary battery (LiB) as a power source, for example, as in the region 2. In this case, each switch may be controlled as shown by the area 2 in FIG. The switch control in this area 2 is the same as that in the area 1 except for the switch SW2. The switch SW2 is turned on or turned off as necessary.

領域３のような回生時には、回生エネルギーをキャパシタ５（ＥＤＬＣ）に蓄積する。このように、出力密度の高いキャパシタ５（ＥＤＬＣ）に対して回生エネルギーの蓄積を行うことで、回生エネルギーを高い効率で蓄積することができる。なお、領域３でのスイッチ制御は、例えば図４のように領域２と同様にすればよい。   During regeneration such as in region 3, regenerative energy is stored in the capacitor 5 (EDLC). As described above, the regenerative energy can be accumulated with high efficiency by accumulating the regenerative energy in the capacitor 5 (EDLC) having a high output density. Note that the switch control in the area 3 may be the same as that in the area 2 as shown in FIG.

図３の例では、領域４−１の定速走行時において、領域２と同様の制御を行っている。領域４−２の定速走行時では、スイッチＳＷ９以外は、領域４−１と同様の制御を行っている。また、領域４−２では、目的地到達前にキャパシタ５（ＥＤＬＣ）を優先的に使用するため、スイッチＳＷ９をオン状態に設定し、キャパシタ５（ＥＤＬＣ）によって二次電池（ＬｉＢ）を充電している。   In the example of FIG. 3, the same control as that in the region 2 is performed during constant speed traveling in the region 4-1. During constant speed traveling in the area 4-2, the same control as in the area 4-1 is performed except for the switch SW9. In region 4-2, the capacitor 5 (EDLC) is used preferentially before reaching the destination, so the switch SW9 is set to the on state and the secondary battery (LiB) is charged by the capacitor 5 (EDLC). ing.

図３の例において、領域５−１、領域５−２、領域５−３では、目的地に到達し、イグニッションスイッチから充放電制御部２３にオフ信号（IF_OFF）が入力されて高圧系負荷１０の動作が停止した状態を例示している。この領域５−１、領域５−２、領域５−３では、スイッチＳＷ１，ＳＷ３がオフ状態に制御されて二次電池３（ＬｉＢ）からの電力供給が停止し、スイッチＳＷ２がオフ状態に制御されてキャパシタ５（ＥＤＬＣ）から高圧系負荷１０への電力供給が停止している。なお、図３の例では、これら領域５−１、領域５−２、領域５−３において、スイッチＳＷ７、ＳＷ８、ＳＷ９もオフ状態とし、電池間の充電制御は行わないようにしている。   In the example of FIG. 3, in the area 5-1, the area 5-2, and the area 5-3, the destination is reached and an off signal (IF_OFF) is input from the ignition switch to the charge / discharge control unit 23. The state which stopped operation | movement is illustrated. In the area 5-1, area 5-2, and area 5-3, the switches SW1 and SW3 are controlled to be turned off, the power supply from the secondary battery 3 (LiB) is stopped, and the switch SW2 is controlled to be turned off. Thus, power supply from the capacitor 5 (EDLC) to the high voltage system load 10 is stopped. In the example of FIG. 3, in these areas 5-1, 5-2, and 5-3, the switches SW7, SW8, and SW9 are also turned off, and charging control between the batteries is not performed.

この例では、目的地に到達して高圧系負荷１０の動作が停止した直後の領域５−１では、キャパシタ５（ＥＤＬＣ）の出力電圧が所定閾値（１６Ｖ）以上となっているため、スイッチＳＷ４をオン状態に制御すると共にスイッチＳＷ５をオフ状態に制御し、キャパシタ５からの供給経路を降圧コンバータ３３側に切り替えて低圧系負荷１１を動作させている。即ち、キャパシタ５の出力電圧を降圧コンバータ３３によって降圧して低圧系負荷１１に供給している。例えば、イグニッションスイッチ（パワースイッチ）が完全にオフの状態、又はＡＣＣ状態のときには、キャパシタ５（ＥＤＬＣ）の出力電圧が所定閾値（１６Ｖ）以上であればキャパシタ５の電力を利用して低圧系負荷１１を動作させることができる。   In this example, since the output voltage of the capacitor 5 (EDLC) is equal to or higher than a predetermined threshold value (16 V) in the region 5-1 immediately after reaching the destination and stopping the operation of the high-voltage load 10, the switch SW4 And the switch SW5 is controlled to be turned off, the supply path from the capacitor 5 is switched to the step-down converter 33 side, and the low-voltage load 11 is operated. That is, the output voltage of the capacitor 5 is stepped down by the step-down converter 33 and supplied to the low-voltage load 11. For example, when the ignition switch (power switch) is completely off or in the ACC state, the low-voltage load is obtained by using the power of the capacitor 5 if the output voltage of the capacitor 5 (EDLC) is equal to or higher than a predetermined threshold (16V). 11 can be operated.

一方、高圧系負荷１０の動作が停止してからある程度経過し、キャパシタ５（ＥＤＬＣ）の出力電圧が所定閾値（１６Ｖ）未満となった領域５−２では、スイッチＳＷ４をオフ状態に制御すると共にスイッチＳＷ５をオン状態に制御し、キャパシタ５からの供給経路を昇圧コンバータ３２側に切り替えて低圧系負荷１１を動作させる。即ち、キャパシタ５の出力電圧を昇圧コンバータ３２によって昇圧して低圧系負荷１１に供給している。   On the other hand, in a region 5-2 where the output voltage of the capacitor 5 (EDLC) becomes less than a predetermined threshold value (16V) after a certain amount of time has elapsed since the operation of the high voltage system load 10 is stopped, the switch SW4 is controlled to be turned off. The switch SW5 is controlled to be in an ON state, and the supply path from the capacitor 5 is switched to the boost converter 32 side to operate the low voltage system load 11. That is, the output voltage of the capacitor 5 is boosted by the boost converter 32 and supplied to the low-voltage load 11.

高圧系負荷１０の動作が停止してから更に時間が程度経過し、キャパシタ５（ＥＤＬＣ）の出力電圧が低レベル（例えば０Ｖ）となった領域５−３では、スイッチＳＷ４をオフ状態に制御すると共にスイッチＳＷ５もオフ状態に制御し、キャパシタ５から低圧系負荷１１への通電経路を遮断している。一方、スイッチＳＷ６はオン状態になっているため、蓄電池７から低圧系負荷１１に対して電力が供給されるようになっている。   In a region 5-3 where the time has passed since the operation of the high voltage system load 10 has stopped and the output voltage of the capacitor 5 (EDLC) has become a low level (for example, 0 V), the switch SW4 is controlled to be in an OFF state. At the same time, the switch SW5 is also controlled to be in an OFF state, and the energization path from the capacitor 5 to the low-voltage load 11 is interrupted. On the other hand, since the switch SW6 is in the on state, power is supplied from the storage battery 7 to the low-voltage load 11.

その後、イグニッションスイッチ（パワースイッチ）がオン状態になった領域６及びその直後の領域７では、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオン状態に制御している。また、領域８では、スイッチＳＷ２、ＳＷ４をオン状態又はオフ状態に制御するようになっている。また、これら領域では、所定の時期からスイッチＳＷ７、ＳＷ８がオン状態に制御され、スイッチＳＷ９はオフ状態で維持されるようになっている。この状態では、二次電池５（ＬｉＢ）及びキャパシタ５（ＥＤＬＣ）から高圧系負荷１０に対して電力供給が可能となるが、キャパシタ５（ＥＤＬＣ）の出力電圧が０Ｖ付近となっている間は、二次電池３（ＬｉＢ）が主たる動力源となる。また、スイッチＳＷ７、ＳＷ８がオン状態に制御されると、二次電池３からの電力供給に基づいて充電回路部４１からキャパシタ５（ＥＤＬＣ）に対して充電電流が供給され、キャパシタ５（ＥＤＬＣ）が充電される。そして、キャパシタ５（ＥＤＬＣ）が充電されると、キャパシタ５（ＥＤＬＣ）からの電力供給に基づいて充電回路部４２から蓄電池７に充電電流が供給され、蓄電池７が充電される。なお、二次電池３（ＬｉＢ）からキャパシタ５（ＥＤＬＣ）を充電する量は、例えばキャパシタ５（ＥＤＬＣ）によって蓄電池７を満充電にするために必要な量とすることが望ましい。また、領域９の回生時には、回生エネルギーをキャパシタ５（ＥＤＬＣ）に蓄積している。この領域９でのスイッチ制御は、基本的に領域３の場合と同様となっている。   Thereafter, in the region 6 where the ignition switch (power switch) is turned on and the region 7 immediately after that, the switches SW1 to SW3 are controlled to be turned on. In the area 8, the switches SW2 and SW4 are controlled to be on or off. In these regions, the switches SW7 and SW8 are controlled to be in an on state from a predetermined time, and the switch SW9 is maintained in an off state. In this state, power can be supplied from the secondary battery 5 (LiB) and the capacitor 5 (EDLC) to the high-voltage load 10, but while the output voltage of the capacitor 5 (EDLC) is around 0V. The secondary battery 3 (LiB) is the main power source. In addition, when the switches SW7 and SW8 are controlled to be in the ON state, a charging current is supplied from the charging circuit unit 41 to the capacitor 5 (EDLC) based on the power supply from the secondary battery 3, and the capacitor 5 (EDLC) Is charged. When the capacitor 5 (EDLC) is charged, a charging current is supplied from the charging circuit unit 42 to the storage battery 7 based on power supply from the capacitor 5 (EDLC), and the storage battery 7 is charged. Note that the amount of charging of the capacitor 5 (EDLC) from the secondary battery 3 (LiB) is preferably set to an amount necessary for fully charging the storage battery 7 by the capacitor 5 (EDLC), for example. Further, during regeneration of the region 9, regenerative energy is accumulated in the capacitor 5 (EDLC). The switch control in this area 9 is basically the same as that in the area 3.

次に、走行時におけるキャパシタ５の詳細な制御について説明する。
図３、図４では、各領域での制御例を示したが、図３、図４での制御内容はあくまで一例であり、実際には、走行時において所定時間毎（例えば１分毎）に図５のような演算処理を行い、その演算結果に基づいてキャパシタ５（ＥＤＬＣ）からの電力供給を制御する。 Next, detailed control of the capacitor 5 during traveling will be described.
FIGS. 3 and 4 show examples of control in each area, but the control contents in FIGS. 3 and 4 are merely examples, and in practice, every predetermined time (for example, every minute) during traveling. Calculation processing as shown in FIG. 5 is performed, and power supply from the capacitor 5 (EDLC) is controlled based on the calculation result.

図５のＳ１では、現在地から目的地までキャパシタ５（ＥＤＬＣ）によって高圧系負荷１０に対して電力供給を行った場合の目的地到達時のキャパシタ５（ＥＤＬＣ）の推定出力電圧を算出する。本実施形態では、図１に示すカーナビゲーションシステム１３にて公知の方法で算出された現在地から目的地までの距離情報が算出部４０に入力されるようになっており、算出部４０には、各距離（候補となる距離）と、各距離での高圧系負荷駆動時の消費エネルギー（キャパシタ５から低圧系負荷に電力供給を行わず、高圧系負荷に電力を供給し続けて各距離を走行したときのキャパシタ５（ＥＤＬＣ）で消費される各エネルギー）とを対応付けた第１のテーブルが設けられており、カーナビゲーションシステム１３から距離情報（現在地から目的地までの距離情報）が得られれば、当該第１のテーブルを参照することで、キャパシタ５から低圧系負荷に電力供給を行わずに高圧系負荷に電力を供給し続けて現在地から目的地まで走行したときのキャパシタ５（ＥＤＬＣ）で消費される推定エネルギー量を算出できるようになっている。そして、図７（Ａ）のようにキャパシタ５の現在の出力電圧と到達時の推定出力電圧と消費されるエネルギー（推定消費電力量）は相関があるため、キャパシタ５での推定消費エネルギー（推定消費電力量）が把握できれば、高圧系負荷駆動時の推定出力電圧（即ち、目的地までキャパシタ５によって高圧系負荷１０に電力供給を行い、低圧系負荷１１には電力供給を行わない場合の目的地到達時の当該キャパシタ５の推定出力電圧）を算出できる。   In S1 of FIG. 5, the estimated output voltage of the capacitor 5 (EDLC) when reaching the destination when the power is supplied to the high voltage system load 10 from the current location to the destination by the capacitor 5 (EDLC) is calculated. In this embodiment, distance information from the current location to the destination calculated by a known method in the car navigation system 13 shown in FIG. 1 is input to the calculation unit 40. Each distance (candidate distance) and energy consumed when driving a high-voltage load at each distance (power is not supplied from the capacitor 5 to the low-voltage load, but the power is continuously supplied to the high-voltage load and travels each distance. A first table that associates each energy consumed by the capacitor 5 (EDLC) at the time of the operation), and distance information (distance information from the current position to the destination) can be obtained from the car navigation system 13. For example, by referring to the first table, the electric power is continuously supplied from the capacitor 5 to the low-voltage load without supplying power to the low-voltage load, and the vehicle travels from the current location to the destination. Kino and to be able to calculate the estimated amount of energy consumed by the capacitor 5 (EDLC). Then, as shown in FIG. 7A, the current output voltage of the capacitor 5 and the estimated output voltage at the time of arrival and the consumed energy (estimated power consumption) are correlated, so the estimated consumed energy (estimated) in the capacitor 5 is estimated. If the power consumption) can be grasped, the estimated output voltage at the time of driving the high-voltage load (that is, the power is supplied to the high-voltage load 10 by the capacitor 5 up to the destination, and the power is not supplied to the low-voltage load 11. The estimated output voltage of the capacitor 5 when reaching the ground can be calculated.

図５のＳ２では、現在地から目的地までキャパシタ５（ＥＤＬＣ）によって低圧系負荷１１に対して電力供給を行った場合の目的地到達時のキャパシタ５（ＥＤＬＣ）の推定出力電圧を算出する。算出部４０には、各距離（候補となる距離）と、各距離での低圧系負荷駆動時の消費エネルギー（キャパシタ５から高圧系負荷に電力供給を行わず、低圧系負荷に電力を供給し続けて各距離を走行したときのキャパシタ５（ＥＤＬＣ）で消費される各エネルギー）とを対応付けた第２のテーブルが設けられており、カーナビゲーションシステム１３から距離情報（現在地から目的地までの距離情報）が得られれば、当該第２のテーブルを参照することで、キャパシタ５から高圧系負荷に電力供給を行わずに低圧系負荷に電力を供給し続けて現在地から目的地まで走行したときのキャパシタ５（ＥＤＬＣ）で消費される推定エネルギー量を算出できるようになっている。そして、図７（Ｂ）のようにキャパシタ５の現在の出力電圧と到達時の推定出力電圧と消費されるエネルギー（推定消費電力量）は相関があるため、キャパシタ５での推定消費エネルギー（推定消費電力量）が把握できれば、低圧系負荷駆動時の推定出力電圧（即ち、目的地までキャパシタ５によって低圧系負荷１１に電力供給を行い、高圧系負荷１０には電力供給を行わない場合の目的地到達時の当該キャパシタ５の推定出力電圧）を算出できる。   In S2 of FIG. 5, the estimated output voltage of the capacitor 5 (EDLC) when reaching the destination when the power is supplied from the current location to the destination by the capacitor 5 (EDLC) to the low voltage system load 11 is calculated. The calculating unit 40 supplies each distance (candidate distance) and energy consumed when driving the low-voltage load at each distance (power is not supplied from the capacitor 5 to the high-voltage load, but is supplied to the low-voltage load. A second table is provided in association with each energy consumed by the capacitor 5 (EDLC) when traveling continuously for each distance. The car navigation system 13 provides distance information (from the current location to the destination). If the distance information) is obtained, by referring to the second table, the power is continuously supplied from the capacitor 5 to the low-voltage load without supplying power to the high-voltage load, and the vehicle travels from the current location to the destination. The estimated amount of energy consumed by the capacitor 5 (EDLC) can be calculated. 7B, since the current output voltage of the capacitor 5 and the estimated output voltage at the time of arrival and the consumed energy (estimated power consumption) are correlated, the estimated consumed energy (estimated) in the capacitor 5 is estimated. If the power consumption) can be grasped, the estimated output voltage at the time of driving the low voltage system load (that is, the power is supplied to the low voltage system load 11 by the capacitor 5 to the destination, and the high voltage system load 10 is not supplied with the power. The estimated output voltage of the capacitor 5 when reaching the ground can be calculated.

また、図５のＳ３では、現在地から目的地までキャパシタ５（ＥＤＬＣ）によって高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１に対して電力供給を行った場合の目的地到達時のキャパシタ５（ＥＤＬＣ）の推定出力電圧を算出する。図７（Ｃ）のようにキャパシタ５の現在の出力電圧と到達時の推定出力電圧と消費されるエネルギー（推定消費電力量）は相関があるため、Ｓ１で算出される高圧系負荷駆動時の推定消費エネルギー及びＳ２で算出される低圧系負荷駆動時の推定消費エネルギー（推定消費電力量）が把握できれば、高圧系負荷及び低圧系負荷駆動時の推定出力電圧（即ち、目的地までキャパシタ５によって高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１に電力供給を行った場合の目的地到達時の当該キャパシタ５の推定出力電圧）を算出できる。   Further, in S3 of FIG. 5, the estimation of the capacitor 5 (EDLC) when reaching the destination when power is supplied to the high-voltage load 10 and the low-voltage load 11 from the current position to the destination by the capacitor 5 (EDLC). Calculate the output voltage. As shown in FIG. 7C, since the current output voltage of the capacitor 5 and the estimated output voltage at the time of arrival and the consumed energy (estimated power consumption) are correlated, the high-voltage load driving time calculated in S1 If the estimated energy consumption and the estimated energy consumption (estimated power consumption) at the time of driving the low-voltage load calculated in S2 can be grasped, the estimated output voltage at the time of driving the high-voltage load and the low-voltage load (that is, the capacitor 5 to the destination) (Estimated output voltage of the capacitor 5 when the destination is reached when power is supplied to the high-voltage load 10 and the low-voltage load 11).

このように、Ｓ１〜Ｓ３にて、高圧系負荷駆動時の推定出力電圧、低圧系負荷駆動時の推定出力電圧、高圧系負荷及び低圧系負荷駆動時の推定出力電圧を算出した後、Ｓ１で算出された高圧系負荷駆動時の推定出力電圧及びＳ２で算出された低圧系負荷駆動時の推定出力電圧がいずれも所定値（例えば１６Ｖ）以下の場合には、Ｓ４でＹｅｓに進み、図６の領域Ｄのようにキャパシタ５（ＥＤＬＣ）からの電力供給を停止する（Ｓ５）。この場合、スイッチＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ７はいずれもオフ状態に設定し、高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１のいずれに対しても二次電池３（ＬｉＢ）から電力を供給する。なお、図６では、Ｓ１で算出された推定出力電圧を（１）で概念的に示し、Ｓ２で算出された推定出力電圧を（２）で概念的に示し、Ｓ３で算出された推定出力電圧を（３）で概念的に示している。   Thus, after calculating the estimated output voltage at the time of driving the high voltage system load, the estimated output voltage at the time of driving the low voltage system load, the estimated output voltage at the time of driving the high voltage system load and the low voltage system load at S1 to S3, at S1 If both the calculated estimated output voltage at the time of driving the high voltage system load and the estimated output voltage at the time of driving the low voltage system load calculated at S2 are equal to or less than a predetermined value (for example, 16V), the process proceeds to Yes in S4, and FIG. The power supply from the capacitor 5 (EDLC) is stopped (S5). In this case, the switches SW2, SW4, SW5, and SW7 are all set to an off state, and power is supplied from the secondary battery 3 (LiB) to both the high-voltage load 10 and the low-voltage load 11. In FIG. 6, the estimated output voltage calculated in S1 is conceptually indicated by (1), the estimated output voltage calculated in S2 is conceptually indicated by (2), and the estimated output voltage calculated in S3. Is conceptually shown in (3).

一方、Ｓ１で算出された推定出力電圧又はＳ２で算出された推定出力電圧のいずれかが所定値（例えば１６Ｖ）を超える場合には、Ｓ１〜Ｓ３で得られた推定出力電圧の中で１６Ｖを超え且つ最も１６Ｖに近くなる推定出力電圧が得られた方式でキャパシタ５の電力を消費する。例えば、図６の領域Ａのように、Ｓ３で得られた推定出力電圧（（３）の演算値）が１６Ｖを超えるような場合には、Ｓ３の方式（即ち、高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１にキャパシタ５からの電力を供給する方式）でキャパシタ５の電力を消費する。   On the other hand, when either the estimated output voltage calculated in S1 or the estimated output voltage calculated in S2 exceeds a predetermined value (for example, 16V), 16V is selected from the estimated output voltages obtained in S1 to S3. The power of the capacitor 5 is consumed in such a manner that an estimated output voltage exceeding 16 V is obtained. For example, when the estimated output voltage (calculated value of (3)) obtained in S3 exceeds 16V as in the region A of FIG. 6, the method of S3 (that is, the high-voltage system load 10 and the low-voltage system). The power of the capacitor 5 is consumed by a method of supplying power from the capacitor 5 to the load 11.

また、領域Ｂ−１のように、Ｓ１、Ｓ２で得られた推定出力電圧（（１）（２）の演算値）のみがいずれも１６Ｖを超え、これら出力電圧のうちＳ１で得られた推定出力電圧（（１）の演算値）の方が１６Ｖに近い場合には、Ｓ１の方式（即ち、高圧系負荷１０にキャパシタ５からの電力を供給する方式）でキャパシタ５の電力を消費する。逆に、領域Ｂ−２のように、Ｓ１、Ｓ２で得られた推定出力電圧（（１）（２）の演算値）のみがいずれも１６Ｖを超え、これら出力電圧のうちＳ２で得られた推定出力電圧（（２）の演算値）の方が１６Ｖに近い場合には、Ｓ２の方式（即ち、低圧系負荷１１にキャパシタ５からの電力を供給する方式）でキャパシタ５の電力を消費する。   In addition, as in the region B-1, only the estimated output voltages (calculated values of (1) and (2)) obtained in S1 and S2 exceed 16V, and the estimation obtained in S1 out of these output voltages. When the output voltage (calculated value of (1)) is closer to 16V, the power of the capacitor 5 is consumed by the method of S1 (that is, the method of supplying the power from the capacitor 5 to the high voltage system load 10). Conversely, as in region B-2, only the estimated output voltages (calculated values of (1) and (2)) obtained in S1 and S2 both exceeded 16V, and these output voltages were obtained in S2. When the estimated output voltage (calculated value of (2)) is closer to 16V, the power of the capacitor 5 is consumed by the method of S2 (that is, the method of supplying the power from the capacitor 5 to the low voltage system load 11). .

また、領域Ｃ−１のように、Ｓ２で得られた推定出力電圧（（２）の演算値）のみが１６Ｖを超える場合には、Ｓ２の方式（即ち、低圧系負荷１１にキャパシタ５からの電力を供給する方式）でキャパシタ５の電力を消費する。逆に、領域Ｃ−２のように、Ｓ１で得られた推定出力電圧（（１）の演算値）のみが１６Ｖを超える場合には、Ｓ１の方式（即ち、高圧系負荷１０にキャパシタ５からの電力を供給する方式）でキャパシタ５の電力を消費する。   Further, when only the estimated output voltage (calculated value of (2)) obtained in S2 exceeds 16 V as in the region C-1, the method of S2 (that is, the low-voltage load 11 is supplied from the capacitor 5). The power of the capacitor 5 is consumed by the power supply method). On the other hand, when only the estimated output voltage (calculated value of (1)) obtained in S1 exceeds 16V as in the region C-2, the method of S1 (that is, the high-voltage load 10 is supplied from the capacitor 5). The power of the capacitor 5 is consumed by the above-described method.

また、一旦は領域Ｄのようになった後、回生エネルギーにより領域ＥのようにＳ２で得られた推定出力電圧（（２）の演算値）のみが１６Ｖを超えるようになった場合には、Ｓ２の方式（即ち、低圧系負荷１１にキャパシタ５からの電力を供給する方式）でキャパシタ５の電力を消費する。   In addition, when the estimated output voltage (calculated value of (2)) obtained in S2 as in the region E becomes higher than 16V after the region D once becomes like the region D, The power of the capacitor 5 is consumed by the method of S2 (that is, the method of supplying the power from the capacitor 5 to the low-voltage load 11).

このように本実施形態では、制御部２０が、算出部４０で算出される推定出力電圧（Ｓ１〜Ｓ３で算出される各値）に基づき、キャパシタ５の動作を制御するように構成されている。具体的には、算出部４０で算出される各推定出力電圧に基づき、目的地でのキャパシタ５の出力電圧を所定範囲（具体的には１６Ｖ以上且つ１６Ｖに最も近い範囲）とするべくキャパシタ５から高圧系負荷１０又は低圧系負荷１１への電力供給を制御している。なお、上述の例では、図５のＳ１〜Ｓ３の処理を算出部４０で行い、Ｓ４〜Ｓ６の処理を充放電制御部２３で行うようにしていたが、Ｓ１〜Ｓ６の処理をいずれも充放電制御部２３で行うようにしてもよい。また、図５のＳ１〜Ｓ３では、キャパシタ５の推定出力電圧を算出したが、出力電圧はキャパシタ５の残容量に対応するものであるため、Ｓ１〜Ｓ３の各処理において推定残容量を算出するようにしても各推定残容量に基づいて同様の制御を行うことができる。   Thus, in the present embodiment, the control unit 20 is configured to control the operation of the capacitor 5 based on the estimated output voltage (each value calculated in S1 to S3) calculated by the calculation unit 40. . Specifically, based on each estimated output voltage calculated by the calculation unit 40, the capacitor 5 is set so that the output voltage of the capacitor 5 at the destination is within a predetermined range (specifically, a range of 16V or more and closest to 16V). Power supply to the high-voltage load 10 or the low-voltage load 11 is controlled. In the above example, the processing of S1 to S3 in FIG. 5 is performed by the calculation unit 40, and the processing of S4 to S6 is performed by the charge / discharge control unit 23. However, all of the processing of S1 to S6 is charged. You may make it carry out by the discharge control part 23. FIG. 5, the estimated output voltage of the capacitor 5 is calculated. Since the output voltage corresponds to the remaining capacity of the capacitor 5, the estimated remaining capacity is calculated in each process of S1 to S3. Even if it does in this way, the same control can be performed based on each estimated remaining capacity.

（第１実施形態の主な効果）
本実施形態では、キャパシタ５の出力電圧が高圧系負荷１０を駆動できないレベルまで低下したとしても、出力電圧が所定閾値以上の場合には降圧コンバータ３３によって低圧系負荷１１に適したレベルまで降圧し、低圧系負荷１１の駆動に利用することができる。更に、キャパシタ５の出力電圧が所定閾値未満まで低下しても、昇圧コンバータ３２によって低圧系負荷１１に適したレベルまで昇圧し、低圧系負荷１１の駆動に利用することができる。このように、キャパシタ５の容量が極めて低いレベルまで低下してもキャパシタ５を放置せずに低圧系負荷１１の駆動に利用することができるため、キャパシタ５に蓄積されたエネルギーをより効率的に利用することが可能となる。 (Main effects of the first embodiment)
In the present embodiment, even if the output voltage of the capacitor 5 drops to a level at which the high voltage load 10 cannot be driven, if the output voltage is equal to or higher than a predetermined threshold, the voltage is stepped down to a level suitable for the low voltage load 11 by the step-down converter 33. It can be used to drive the low-pressure system load 11. Furthermore, even if the output voltage of the capacitor 5 drops below a predetermined threshold, the boost converter 32 can boost the voltage to a level suitable for the low-voltage load 11 and use it for driving the low-voltage load 11. In this way, even if the capacitance of the capacitor 5 is reduced to a very low level, the capacitor 5 can be used for driving the low-voltage load 11 without leaving the capacitor 5, so that the energy stored in the capacitor 5 can be used more efficiently. It can be used.

また、高圧系負荷１０の動作を停止させるスイッチオフ時に、二次電池３からの電力供給を抑え、キャパシタ５に蓄積されたエネルギーを効率的に利用して低圧系負荷１１を駆動できる。特に、キャパシタ５の容量が高い場合は勿論のこと、容量が極めて低くなった場合でも昇圧コンバータ３２によって昇圧して利用することができるため、蓄電池７からの放電を極力抑えることができ、ひいては蓄電池７の長寿命化を図ることが可能となる。   Further, when the switch for stopping the operation of the high-voltage system load 10 is turned off, the power supply from the secondary battery 3 can be suppressed, and the energy stored in the capacitor 5 can be efficiently used to drive the low-voltage system load 11. In particular, not only when the capacity of the capacitor 5 is high, but also when the capacity is extremely low, it can be boosted and used by the boost converter 32, so that the discharge from the storage battery 7 can be suppressed as much as possible. 7 can be extended in service life.

更に、目的地での推定出力電圧又は推定残容量を把握しつつキャパシタ５の動作を制御することができるため、目的地でキャパシタの状態が適切な状態となるように制御しやすくなる。例えば、目的地での推定出力電圧又は推定残容量を把握しつつ目的地でのキャパシタの出力電圧又は残容量が所定範囲となるようにキャパシタ５からの電力供給を制御することができるため、所望の出力電圧又は残容量で到達する上でキャパシタ５の容量が余剰気味の場合には積極的にキャパシタ５を使用して他の電池の消費を抑えるといったことが可能となる。   Furthermore, since the operation of the capacitor 5 can be controlled while grasping the estimated output voltage or the estimated remaining capacity at the destination, it is easy to control the capacitor to be in an appropriate state at the destination. For example, the power supply from the capacitor 5 can be controlled so that the output voltage or remaining capacity of the capacitor at the destination falls within a predetermined range while grasping the estimated output voltage or estimated remaining capacity at the destination. In the case where the capacity of the capacitor 5 is surplus in reaching the output voltage or the remaining capacity, it is possible to positively use the capacitor 5 to suppress consumption of other batteries.

[第２実施形態]
次に、第２実施形態について、図面を参照して説明する。
第２実施形態は、キャパシタ５の詳細な電力制御を、図６のような方法に代えて、図８のように行っている点が第１実施形態と異なり、キャパシタ５の詳細な電力制御方法以外は第１実施形態と同様である。よって、第１実施形態と同様の点については、詳細な説明は省略する。例えばハードウェア構成は第１実施形態と同一であるため、適宜図１を参照すると共に図１の各部品を引用して説明する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings.
The second embodiment differs from the first embodiment in that the detailed power control of the capacitor 5 is performed as shown in FIG. 8 instead of the method as shown in FIG. Other than the above, this embodiment is the same as the first embodiment. Therefore, detailed description of the same points as in the first embodiment is omitted. For example, since the hardware configuration is the same as that of the first embodiment, description will be made with reference to FIG.

本実施形態でも図１に示す制御部２０がスイッチＳＷ９を制御し得るように構成されており、キャパシタ５と二次電池３との間の充電経路のオンオフを制御可能とされている。そして、算出部４０で算出される推定出力電圧（又は推定残容量）に基づき目的地でのキャパシタ５の出力電圧（又は残容量）を所定範囲とするべくキャパシタ５から二次電池３への充電を行っている。   Also in this embodiment, the control unit 20 shown in FIG. 1 is configured to be able to control the switch SW9, and the on / off of the charging path between the capacitor 5 and the secondary battery 3 can be controlled. Based on the estimated output voltage (or estimated remaining capacity) calculated by the calculation unit 40, charging from the capacitor 5 to the secondary battery 3 so that the output voltage (or remaining capacity) of the capacitor 5 at the destination is within a predetermined range. It is carried out.

ここで、本実施形態の電力制御装置１で行われる走行時のキャパシタ５の詳細な制御について説明する。なお、走行時以外の制御は第１実施形態と同様であり、例えば図３の領域５−１、５−２、５−３と同様の制御を行うことができるようになっている。   Here, the detailed control of the capacitor 5 at the time of traveling performed by the power control apparatus 1 of the present embodiment will be described. Note that the control other than during traveling is the same as that in the first embodiment, and for example, the same control as in the areas 5-1, 5-2, and 5-3 in FIG. 3 can be performed.

本実施形態でも、走行時において所定時間毎（例えば１分毎）に図５と類似する演算処理を行い、その演算結果に基づいてキャパシタ５（ＥＤＬＣ）からの電力供給を制御している。但し、本実施形態では、図５のＳ３とＳ４の間に、キャパシタ５によって二次電池３を充電した場合の目的地到達時の推定出力電圧を算出するように構成されている。なお、キャパシタ５の制御処理については図５に類似するため、図５を引用して本実施形態の制御処理を説明する。   Also in the present embodiment, a calculation process similar to that shown in FIG. 5 is performed every predetermined time (for example, every minute) during traveling, and the power supply from the capacitor 5 (EDLC) is controlled based on the calculation result. However, in the present embodiment, the estimated output voltage when reaching the destination when the secondary battery 3 is charged by the capacitor 5 is calculated between S3 and S4 in FIG. Since the control process of the capacitor 5 is similar to FIG. 5, the control process of this embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態でも、図５のＳ１と同様の方法により、現在地から目的地までキャパシタ５（ＥＤＬＣ）によって高圧系負荷１０に対して電力供給を行った場合の目的地到達時のキャパシタ５（ＥＤＬＣ）の推定出力電圧を算出する。具体的には、カーナビゲーションシステム１３からの距離情報（現在地から目的地までの距離情報）と、上述の第１のテーブルとに基づき、キャパシタ５から低圧系負荷１１に電力供給を行わずに高圧系負荷１０に電力を供給し続けて現在地から目的地まで走行したときのキャパシタ５（ＥＤＬＣ）で消費される推定消費エネルギー量を算出する。そして、この推定消費エネルギー（推定消費電力量）に基づいて、高圧系負荷駆動時の推定出力電圧（即ち、目的地までキャパシタ５によって高圧系負荷１０に電力供給を行い、低圧系負荷１１には電力供給を行わない場合の目的地到達時の当該キャパシタ５の推定出力電圧）を算出する。   Also in this embodiment, the capacitor 5 (EDLC) when reaching the destination when power is supplied to the high-voltage system load 10 from the current location to the destination by the capacitor 5 (EDLC) by the same method as S1 in FIG. The estimated output voltage is calculated. Specifically, based on the distance information from the car navigation system 13 (distance information from the current location to the destination) and the first table described above, the capacitor 5 does not supply power to the low-voltage system load 11 without high power supply. The estimated energy consumption consumed by the capacitor 5 (EDLC) when the electric power is continuously supplied to the system load 10 and traveled from the current location to the destination is calculated. Then, based on this estimated energy consumption (estimated power consumption), an estimated output voltage at the time of driving the high voltage system load (that is, power is supplied to the high voltage system load 10 by the capacitor 5 to the destination, (Estimated output voltage of the capacitor 5 when reaching the destination when power is not supplied).

また、図５のＳ２と同様の方法により、現在地から目的地までキャパシタ５（ＥＤＬＣ）によって低圧系負荷１１に対して電力供給を行った場合の目的地到達時のキャパシタ５（ＥＤＬＣ）の推定出力電圧を算出する。具体的には、カーナビゲーションシステム１３からの距離情報（現在地から目的地までの距離情報）と、上述の第２のテーブルとに基づき、キャパシタ５から高圧系負荷１０に電力供給を行わずに低圧系負荷１１に電力を供給し続けて現在地から目的地まで走行したときのキャパシタ５（ＥＤＬＣ）で消費される推定消費エネルギー量を算出する。そして、この推定消費エネルギー（推定消費電力量）に基づいて、低圧系負荷駆動時の推定出力電圧（即ち、目的地までキャパシタ５によって低圧系負荷１１に電力供給を行い、高圧系負荷１０には電力供給を行わない場合の目的地到達時の当該キャパシタ５の推定出力電圧）を算出する。   Further, the estimated output of the capacitor 5 (EDLC) when reaching the destination when the power is supplied to the low-voltage load 11 by the capacitor 5 (EDLC) from the current location to the destination by the same method as S2 in FIG. Calculate the voltage. Specifically, based on the distance information from the car navigation system 13 (distance information from the current position to the destination) and the above-described second table, the low voltage without supplying power from the capacitor 5 to the high voltage system load 10 is obtained. The estimated energy consumption consumed by the capacitor 5 (EDLC) when the electric power is continuously supplied to the system load 11 and traveled from the current location to the destination is calculated. Based on the estimated energy consumption (estimated power consumption), the low-voltage load 11 is supplied to the low-voltage load 11 by the capacitor 5 until the estimated output voltage when driving the low-voltage load (that is, to the destination). (Estimated output voltage of the capacitor 5 when reaching the destination when power is not supplied).

また、図５のＳ３と同様、現在地から目的地までキャパシタ５（ＥＤＬＣ）によって高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１に対して電力供給を行った場合の目的地到達時のキャパシタ５（ＥＤＬＣ）の推定出力電圧を算出する。具体的には、Ｓ１で算出される高圧系負荷駆動時の推定消費エネルギー及びＳ２で算出される低圧系負荷駆動時の推定消費エネルギー（推定消費電力量）を把握し、高圧系負荷及び低圧系負荷駆動時の推定出力電圧（即ち、目的地までキャパシタ５によって高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１に電力供給を行った場合の目的地到達時の当該キャパシタ５の推定出力電圧）を算出する。   Similarly to S3 in FIG. 5, the capacitor 5 (EDLC) at the time of arrival at the destination when power is supplied from the current location to the destination by the capacitor 5 (EDLC) to the high-voltage load 10 and the low-voltage load 11. Calculate the estimated output voltage. Specifically, the estimated energy consumption at the time of driving the high voltage system load calculated at S1 and the estimated energy consumption (estimated power consumption) at the time of driving the low voltage system load calculated at S2 are grasped, and the high pressure system load and the low pressure system An estimated output voltage at the time of driving the load (that is, an estimated output voltage of the capacitor 5 when reaching the destination when the power is supplied to the high-voltage load 10 and the low-voltage load 11 by the capacitor 5 to the destination) is calculated.

更に、Ｓ３とＳ４の間に処理を追加し、現在地から目的地までキャパシタ５（ＥＤＬＣ）によって高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１に対して電力供給を行い、且つ現在地から目的地まで二次電池３に対して充電を行った場合の目的地到達時のキャパシタ５（ＥＤＬＣ）の推定出力電圧（（３）＋（４）の値）を算出する。具体的には、Ｓ１で算出された高圧系負荷駆動時の推定消費エネルギーと、Ｓ２で算出された低圧系負荷駆動時の推定消費エネルギーと、充電による消費エネルギーとを加算した値がこの場合の総消費エネルギーに相当するため、この総消費エネルギーと現在地でのキャパシタ５の出力電圧とが把握できればこの場合の目的地での推定出力電圧を算出できる。なお、この場合、算出部４０には、各距離（候補となる距離）と、各距離での充電による消費エネルギー（キャパシタ５から二次電池３を充電しつつ各距離を走行したときのキャパシタ５（ＥＤＬＣ）で消費される各エネルギー）とを対応付けた第３のテーブルが設けられており、カーナビゲーションシステム１３から距離情報（現在地から目的地までの距離情報）が得られれば、当該第３のテーブルを参照することで、キャパシタ５から二次電池３を充電しつつ現在地から目的地まで走行したときのキャパシタ５（ＥＤＬＣ）で消費される推定エネルギー量を算出できるようになっている。   Further, a process is added between S3 and S4, and power is supplied to the high-voltage load 10 and the low-voltage load 11 by the capacitor 5 (EDLC) from the present location to the destination, and the secondary battery from the present location to the destination. 3, an estimated output voltage (value of (3) + (4)) of the capacitor 5 (EDLC) when reaching the destination when charging is performed. Specifically, the value obtained by adding the estimated energy consumption at the time of driving the high-voltage system load calculated at S1, the estimated energy consumption at the time of driving the low-voltage system load calculated at S2, and the energy consumption by charging in this case Since this corresponds to the total energy consumption, if the total energy consumption and the output voltage of the capacitor 5 at the current location can be grasped, the estimated output voltage at the destination in this case can be calculated. In this case, the calculation unit 40 includes each distance (candidate distance) and energy consumed by charging at each distance (capacitor 5 when traveling the distance while charging the secondary battery 3 from the capacitor 5. (Each energy consumed by (EDLC)) is provided, and if distance information (distance information from the current location to the destination) is obtained from the car navigation system 13, the third table is provided. By referring to the table, it is possible to calculate the estimated energy amount consumed by the capacitor 5 (EDLC) when the secondary battery 3 is charged from the capacitor 5 and travels from the current location to the destination.

更に、Ｓ３とＳ４の間に処理を追加し、現在地から目的地までキャパシタ５（ＥＤＬＣ）によって高圧系負荷１０に対して電力供給を行い、且つ現在地から目的地まで二次電池３に対して充電を行った場合の目的地到達時のキャパシタ５（ＥＤＬＣ）の推定出力電圧（（１）＋（４）の値）を算出する。具体的には、Ｓ１で算出された高圧系負荷駆動時の推定消費エネルギーと、上述の充電による消費エネルギーとを加算した値がこの場合の総消費エネルギーに相当するため、この総消費エネルギーと現在地でのキャパシタ５の出力電圧とが把握できればこの場合の目的地での推定出力電圧を算出できる。   Furthermore, a process is added between S3 and S4, and the power is supplied to the high-voltage system load 10 by the capacitor 5 (EDLC) from the current location to the destination, and the secondary battery 3 is charged from the current location to the destination. The estimated output voltage (value of (1) + (4)) of the capacitor 5 (EDLC) when reaching the destination in the case of performing is calculated. Specifically, since the value obtained by adding the estimated energy consumption at the time of driving the high voltage system load calculated in S1 and the energy consumed by the charging described above corresponds to the total energy consumption in this case, the total energy consumption and the current location If the output voltage of the capacitor 5 can be grasped, the estimated output voltage at the destination in this case can be calculated.

更に、Ｓ３とＳ４の間に処理を追加し、現在地から目的地までキャパシタ５（ＥＤＬＣ）によって低圧系負荷１１に対して電力供給を行い、且つ現在地から目的地まで二次電池３に対して充電を行った場合の目的地到達時のキャパシタ５（ＥＤＬＣ）の推定出力電圧（（２）＋（４）の値）を算出する。具体的には、Ｓ２で算出された低圧系負荷駆動時の推定消費エネルギーと、充電による消費エネルギーとを加算した値がこの場合の総消費エネルギーに相当するため、この総消費エネルギーと現在地でのキャパシタ５の出力電圧とが把握できればこの場合の目的地での推定出力電圧を算出できる。   Furthermore, a process is added between S3 and S4, the power is supplied to the low-voltage load 11 from the current location to the destination by the capacitor 5 (EDLC), and the secondary battery 3 is charged from the current location to the destination. The estimated output voltage (value of (2) + (4)) of the capacitor 5 (EDLC) when reaching the destination in the case of performing is calculated. Specifically, since the value obtained by adding the estimated energy consumption at the time of driving the low-voltage load calculated in S2 and the energy consumption due to charging corresponds to the total energy consumption in this case, the total energy consumption and the current location If the output voltage of the capacitor 5 can be grasped, the estimated output voltage at the destination in this case can be calculated.

このように、図５のＳ１〜Ｓ３、及びＳ３とＳ４の間に追加した処理にて、高圧系負荷駆動時の推定出力電圧（（１）の値）、低圧系負荷駆動時の推定出力電圧（（２）の値）、高圧系負荷及び低圧系負荷駆動時の推定出力電圧（（３）の値）、高圧系負荷及び低圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧（（３）＋（４）の値）、高圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧（（１）＋（４）の値）、低圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧（（２）＋（４）の値）を算出した後、Ｓ４と同様の処理を行い、Ｓ１で算出された高圧系負荷駆動時の推定出力電圧（（１）の値）及びＳ２で算出された低圧系負荷駆動時の推定出力電圧（（２）の値）がいずれも第１閾値（例えば１６Ｖ）以下の場合には、Ｓ４でＹｅｓに進み、図８の領域Ｈのようにキャパシタ５（ＥＤＬＣ）からの電力供給を停止する（Ｓ５）。この場合、スイッチＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ７はいずれもオフ状態に設定し、高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１のいずれに対しても二次電池３（ＬｉＢ）から電力を供給する。   Thus, in the processing added between S1 to S3 in FIG. 5 and between S3 and S4, the estimated output voltage at the time of driving the high-voltage load (value of (1)), the estimated output voltage at the time of driving the low-voltage load (Value of (2)), estimated output voltage at the time of high voltage system load and low voltage system load drive (value of (3)), estimated output voltage at the time of high voltage system load and low voltage system load drive and secondary battery charging ((3 ) + (4) value), estimated output voltage during high-voltage load driving and secondary battery charging (value of (1) + (4)), estimated output voltage during low-voltage load driving and secondary battery charging (value) After calculating (2) + (4)), the same processing as S4 is performed, and the estimated output voltage (value of (1)) at the time of driving the high voltage system load calculated in S1 and calculated in S2. If the estimated output voltage (value of (2)) at the time of driving the low voltage system load is less than or equal to the first threshold value (for example, 16V), Yes in S4 Advances, stops the power supply from the capacitor 5 (EDLC) as a region H in FIG. 8 (S5). In this case, the switches SW2, SW4, SW5, and SW7 are all set to an off state, and power is supplied from the secondary battery 3 (LiB) to both the high-voltage load 10 and the low-voltage load 11.

なお、図８では、Ｓ１で算出された推定出力電圧を（１）で概念的に示し、Ｓ２で算出された推定出力電圧を（２）で概念的に示し、Ｓ３で算出された推定出力電圧を（３）で概念的に示している。また、Ｓ３とＳ４の間に追加された処理で算出された、高圧系負荷及び低圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧を（３）＋（４）で概念的に示し、高圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧を（１）＋（４）で概念的に示し、低圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧を（２）＋（４）で概念的に示している。   In FIG. 8, the estimated output voltage calculated in S1 is conceptually indicated by (1), the estimated output voltage calculated in S2 is conceptually indicated by (2), and the estimated output voltage calculated in S3. Is conceptually shown in (3). Moreover, the estimated output voltage at the time of high voltage system load and low voltage system load drive and a secondary battery charge calculated by the process added between S3 and S4 is notionally shown by (3) + (4), The estimated output voltage during system load driving and secondary battery charging is conceptually indicated by (1) + (4), and the estimated output voltage during low voltage system load driving and secondary battery charging is represented by (2) + (4). It shows conceptually.

一方、Ｓ１で算出された推定出力電圧又はＳ２で算出された推定出力電圧のいずれかが所定値（例えば１６Ｖ）を超える場合には、図５のＳ６に代えて以下のように制御を行う。まず、図８の領域Ａのように、上述の高圧系負荷及び低圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧（Ｓ３とＳ４の間に追加された処理によって算出された推定出力電圧（（３）＋（４）の値）、）が３２Ｖ（第２閾値）以上のときには、キャパシタ５によって高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１を駆動しつつキャパシタ５から二次電池３に充電電流を供給するようにキャパシタ５の電力消費を制御する。また、図８の領域Ｂ−１、Ｂ−２のように、上述の高圧系負荷及び低圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧（（３）＋（４）の値）が１６Ｖ（第１閾値）以上のときにも、キャパシタ５によって高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１を駆動しつつキャパシタ５から二次電池３に充電電流を供給するようにキャパシタ５の電力消費を制御する。   On the other hand, when either the estimated output voltage calculated in S1 or the estimated output voltage calculated in S2 exceeds a predetermined value (for example, 16V), the following control is performed instead of S6 in FIG. First, as shown in region A of FIG. 8, the estimated output voltage (estimated output voltage calculated by the process added between S3 and S4 ( (Value of (3) + (4)))) is 32V (second threshold) or more, the capacitor 5 drives the high voltage system load 10 and the low voltage system load 11 while charging the charging current from the capacitor 5 to the secondary battery 3. The power consumption of the capacitor 5 is controlled so as to be supplied. Further, as shown in regions B-1 and B-2 in FIG. 8, the estimated output voltage (value of (3) + (4)) at the time of driving the high-voltage load and the low-voltage load and charging the secondary battery is 16V. Even when (first threshold value) or more, the power consumption of the capacitor 5 is controlled so as to supply the charging current from the capacitor 5 to the secondary battery 3 while driving the high-voltage load 10 and the low-voltage load 11 by the capacitor 5. .

また、領域Ｃ−１、Ｃ−２のように、上述の高圧系負荷及び低圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧（（３）＋（４）の値）が１６Ｖ（第１閾値）未満となるが、高圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧（（１）＋（４）の値）が１６Ｖ（第１閾値）以上の場合には、キャパシタ５によって高圧系負荷１０を駆動しつつキャパシタ５から二次電池３に充電電流を供給するようにキャパシタ５の電力消費を制御する。   Further, as in regions C-1 and C-2, the estimated output voltage (value of (3) + (4)) at the time of driving the high-voltage load and the low-voltage load and charging the secondary battery is 16V (first value). If the estimated output voltage (value of (1) + (4)) at the time of driving the high voltage system load and charging the secondary battery is 16V (first threshold value) or more, the capacitor 5 The power consumption of the capacitor 5 is controlled so as to supply the charging current from the capacitor 5 to the secondary battery 3 while driving the load 10.

また、領域Ｄ−１、Ｄ−２のように、上述の高圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧（（１）＋（４）の値）が１６Ｖ（第１閾値）未満となるが、低圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧（（２）＋（４）の値）が１６Ｖ（第１閾値）以上の場合には、キャパシタ５によって低圧系負荷１１を駆動しつつキャパシタ５から二次電池３に充電電流を供給するようにキャパシタ５の電力消費を制御する。   Further, as in the regions D-1 and D-2, the estimated output voltage (value of (1) + (4)) at the time of the above-described high-voltage load driving and secondary battery charging is less than 16V (first threshold). However, when the estimated output voltage (value of (2) + (4)) at the time of low voltage system load driving and secondary battery charging is 16 V (first threshold value) or more, the low voltage system load 11 is driven by the capacitor 5. However, the power consumption of the capacitor 5 is controlled so that the charging current is supplied from the capacitor 5 to the secondary battery 3.

また、領域Ｅのように、上述の低圧系負荷駆動且つ二次電池充電時の推定出力電圧（（２）＋（４）の値）が１６Ｖ（第１閾値）未満となるが、高圧系負荷及び低圧系負荷駆動時の推定出力電圧（Ｓ３で算出された推定出力電圧（（３）の値））が１６Ｖ（第１閾値）以上の場合には、キャパシタ５によって高圧系負荷１０及び低圧系負荷１１を駆動するようにキャパシタ５の電力消費を制御する。なお、この場合、キャパシタ５から二次電池３へ充電電流を供給しない。   In addition, as in the region E, the estimated output voltage (value of (2) + (4)) at the time of the above-described low-voltage load driving and secondary battery charging is less than 16 V (first threshold), but the high-voltage load When the estimated output voltage (estimated output voltage calculated in S3 (value of (3))) at the time of driving the low voltage system load is 16 V (first threshold) or more, the capacitor 5 causes the high voltage system load 10 and the low voltage system to be driven. The power consumption of the capacitor 5 is controlled so as to drive the load 11. In this case, the charging current is not supplied from the capacitor 5 to the secondary battery 3.

また、領域Ｆのように、Ｓ１で算出された推定出力電圧（（１）の値）及びＳ２で算出された推定出力電圧（（２）の値）のみが１６Ｖ（第１閾値）以上の場合には、キャパシタ５によって高圧系負荷１０を駆動するようにキャパシタ５の電力消費を制御する。なお、この場合も、キャパシタ５から二次電池３へ充電電流を供給しない。   Further, as in the region F, when only the estimated output voltage (value of (1)) calculated in S1 and the estimated output voltage calculated in S2 (value of (2)) are 16V (first threshold) or more. First, the power consumption of the capacitor 5 is controlled so that the high-voltage load 10 is driven by the capacitor 5. In this case, the charging current is not supplied from the capacitor 5 to the secondary battery 3.

また、領域Ｇのように、Ｓ２で算出された推定出力電圧（（２）の値）のみが１６Ｖ（第１閾値）以上の場合には、キャパシタ５によって低圧系負荷１１を駆動するようにキャパシタ５の電力消費を制御する。なお、この場合も、キャパシタ５から二次電池３へ充電電流を供給しない。   Further, as in the region G, when only the estimated output voltage (value of (2)) calculated in S2 is 16V (first threshold value) or more, the capacitor 5 drives the low voltage system load 11 so as to be driven. 5 power consumption is controlled. In this case, the charging current is not supplied from the capacitor 5 to the secondary battery 3.

また、一旦は領域Ｈのようになった後、回生により、領域ＩのようにＳ２で算出された推定出力電圧（（２）の値）のみが１６Ｖ（第１閾値）以上となったような場合には、キャパシタ５によって低圧系負荷１１を駆動するようにキャパシタ５の電力消費を制御する。なお、この場合も、キャパシタ５から二次電池３へ充電電流を供給しない。   In addition, once it becomes like the region H, only the estimated output voltage (value of (2)) calculated in S2 like the region I becomes 16V (first threshold) or more due to regeneration. In this case, the power consumption of the capacitor 5 is controlled so that the low voltage system load 11 is driven by the capacitor 5. In this case, the charging current is not supplied from the capacitor 5 to the secondary battery 3.

以上のような本実施形態の構成によれば、目的地でのキャパシタ５の出力電圧を所定範囲（図８の例では、１６Ｖ（第１閾値）〜３２Ｖ(第２閾値)）に収めやすくなり、所望の出力電圧（又は残容量）で到達する上でキャパシタ５の容量が余剰気味の場合にはキャパシタ５の余剰容量を利用して二次電池３を充電することができる。従って、目的地到達後の自然放電を極力抑え、エネルギーをより効率的に利用することができる。   According to the configuration of the present embodiment as described above, the output voltage of the capacitor 5 at the destination can be easily kept within a predetermined range (in the example of FIG. 8, 16 V (first threshold) to 32 V (second threshold)). When the capacity of the capacitor 5 is excessive when reaching a desired output voltage (or remaining capacity), the secondary battery 3 can be charged using the excess capacity of the capacitor 5. Therefore, the natural discharge after reaching the destination can be suppressed as much as possible, and the energy can be used more efficiently.

［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 [Other Embodiments]
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

上記実施形態では、二次電池３としてリチウムイオン電池を例示したが、公知の他の二次電池を用いてもよい。また、キャパシタ５として電気二重層コンデンサを例示したが、公知の他のキャパシタを用いてもよい。更に、蓄電池７として鉛蓄電池を例示したが、公知の他の蓄電池を用いてもよい。   In the above embodiment, a lithium ion battery is exemplified as the secondary battery 3, but other known secondary batteries may be used. Moreover, although the electric double layer capacitor was illustrated as the capacitor 5, other well-known capacitors may be used. Furthermore, although the lead storage battery was illustrated as the storage battery 7, you may use another well-known storage battery.

１…電力制御装置
３…二次電池
５…キャパシタ
７…蓄電池
１０…高圧系負荷
１１…低圧系負荷
２０…制御部
２３…充放電制御部（検出部）
３２…昇圧コンバータ
３３…降圧コンバータ
４０…算出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power control device 3 ... Secondary battery 5 ... Capacitor 7 ... Storage battery 10 ... High voltage system load 11 ... Low voltage system load 20 ... Control part 23 ... Charge / discharge control part (detection part)
32 ... Boost converter 33 ... Buck converter 40 ... Calculation unit

Claims (5)

高圧系負荷（１０）及び低圧系負荷（１１）に対して電力を供給可能な二次電池（３）と、前記高圧系負荷（１０）及び前記低圧系負荷（１１）に対して電力を供給可能なキャパシタ（５）とを備えた車両に用いる電力制御装置（１）であって、
前記キャパシタ（５）の出力電圧を検出可能な検出部（２３）と、
前記キャパシタ（５）からの出力電圧を降圧する降圧コンバータ（３３）と、
前記キャパシタ（５）からの出力電圧を昇圧する昇圧コンバータ（３２）と、
前記二次電池（３）から前記高圧系負荷（１０）への電力供給のオンオフ、及び前記二次電池（３）から前記低圧系負荷（１１）への電力供給のオンオフを切り替え可能に構成されると共に、前記キャパシタ（５）から前記高圧系負荷（１０）への電力供給のオンオフ、及び前記キャパシタ（５）から前記低圧系負荷（１１）への電力供給のオンオフを切り替え可能に構成され、且つ前記キャパシタ（５）から前記低圧系負荷（１１）へ電力を供給する際に、前記検出部（２３）で検出される前記キャパシタ（５）の出力電圧が所定閾値以上の場合には当該キャパシタ（５）からの供給経路を前記降圧コンバータ（３３）側に切り替えて前記低圧系負荷（１１）を動作させ、前記所定閾値未満の場合には当該キャパシタ（５）からの供給経路を前記昇圧コンバータ（３２）側に切り替えて前記低圧系負荷（１１）を動作させる制御部（２０）と、
を有することを特徴とする車両の電力制御装置（１）。 A secondary battery (3) capable of supplying power to the high-voltage load (10) and the low-voltage load (11), and supplying power to the high-voltage load (10) and the low-voltage load (11) A power control device (1) for use in a vehicle with a possible capacitor (5),
A detector (23) capable of detecting the output voltage of the capacitor (5);
A step-down converter (33) for stepping down the output voltage from the capacitor (5);
A boost converter (32) for boosting an output voltage from the capacitor (5);
The power supply from the secondary battery (3) to the high voltage system load (10) can be switched on and off, and the power supply from the secondary battery (3) to the low voltage system load (11) can be switched on and off. And on / off of power supply from the capacitor (5) to the high-voltage system load (10) and on / off of power supply from the capacitor (5) to the low-voltage system load (11). In addition, when power is supplied from the capacitor (5) to the low-voltage load (11), if the output voltage of the capacitor (5) detected by the detector (23) is equal to or higher than a predetermined threshold, the capacitor The supply path from (5) is switched to the step-down converter (33) side to operate the low-voltage system load (11), and if it is less than the predetermined threshold value, the supply path from the capacitor (5) The boost converter (32) the low-pressure system is switched to side load (11) control unit for operating the (20),
A vehicle power control apparatus (1) characterized by comprising: 前記低圧系負荷（１１）に対して電力を供給可能な蓄電池を備え、
前記制御部（２０）は、前記高圧系負荷（１０）の動作を停止させるスイッチオフ時に、前記二次電池（３）からの前記高圧系負荷（１０）及び前記低圧系負荷（１１）への電力供給を停止させると共に、前記キャパシタ（５）からの前記高圧系負荷（１０）への電力供給を停止させ、且つ前記スイッチオフ時に前記低圧系負荷（１１）を動作させる際に、前記検出部（２３）で検出される前記キャパシタ（５）の出力電圧が前記所定閾値以上の場合には当該キャパシタ（５）からの供給経路を前記降圧コンバータ（３３）側に切り替えて前記低圧系負荷（１１）を動作させ、前記所定閾値未満の場合には当該キャパシタ（５）からの供給経路を前記昇圧コンバータ（３２）側に切り替えて前記低圧系負荷（１１）を動作させ、
前記スイッチオフ時に前記キャパシタ（５）から前記低圧系負荷（１１）への電力供給が不能となった場合には、前記蓄電池により前記低圧系負荷（１１）を動作させることを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置（１）。 A storage battery capable of supplying power to the low-voltage load (11);
The control unit (20) switches from the secondary battery (3) to the high-voltage load (10) and the low-voltage load (11) when the switch for stopping the operation of the high-voltage load (10) is turned off. When stopping the power supply, stopping the power supply from the capacitor (5) to the high voltage system load (10), and operating the low voltage system load (11) when the switch is turned off, the detection unit When the output voltage of the capacitor (5) detected in (23) is greater than or equal to the predetermined threshold value, the supply path from the capacitor (5) is switched to the step-down converter (33) side to switch the low-voltage system load (11 ), And when it is less than the predetermined threshold, the supply path from the capacitor (5) is switched to the boost converter (32) side to operate the low-voltage load (11),
The low-voltage system load (11) is operated by the storage battery when power supply from the capacitor (5) to the low-voltage system load (11) becomes impossible when the switch is turned off. The power control apparatus (1) according to 1. ナビゲーションシステム（１３）で生成された現在位置から目的地までの距離情報と、前記キャパシタ（５）の出力電圧とに基づき、前記目的地での前記キャパシタ（５）の推定出力電圧又は推定残容量を算出する算出部（４０）を備え、
前記制御部（２０）は、前記算出部（４０）で算出される前記推定出力電圧又は前記推定残容量に基づき、前記キャパシタ（５）の動作を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の電力制御装置（１）。 Based on the distance information from the current position to the destination generated by the navigation system (13) and the output voltage of the capacitor (5), the estimated output voltage or the estimated remaining capacity of the capacitor (5) at the destination A calculation unit (40) for calculating
The control unit (20) controls the operation of the capacitor (5) based on the estimated output voltage or the estimated remaining capacity calculated by the calculation unit (40). Item 3. A vehicle power control device according to Item 2. 前記制御部（２０）は、前記算出部（４０）で算出される前記推定出力電圧又は前記推定残容量に基づき、前記目的地での前記キャパシタ（５）の出力電圧又は残容量を所定範囲とするべく前記キャパシタ（５）から前記高圧系負荷（１０）又は前記低圧系負荷（１１）への電力供給を制御することを特徴とする請求項３に記載の車両の電力制御装置（１）。   The control unit (20) sets the output voltage or remaining capacity of the capacitor (5) at the destination within a predetermined range based on the estimated output voltage or the estimated remaining capacity calculated by the calculating unit (40). 4. The vehicle power control device (1) according to claim 3, wherein power supply from the capacitor (5) to the high-voltage load (10) or the low-voltage load (11) is controlled. 前記制御部（２０）は、前記キャパシタ（５）と前記第二次電池（３）との間の充電経路のオンオフを制御可能に構成されており、前記算出部（４０）で算出される前記推定出力電圧又は前記推定残容量に基づき前記目的地での前記キャパシタ（５）の出力電圧又は残容量を前記所定範囲とするべく前記キャパシタ（５）から前記二次電池（３）への充電を行うことを特徴とする請求項４に記載の電力制御装置（１）。   The control unit (20) is configured to be capable of controlling on / off of a charging path between the capacitor (5) and the secondary battery (3), and is calculated by the calculation unit (40). Based on the estimated output voltage or the estimated remaining capacity, the secondary battery (3) is charged from the capacitor (5) so that the output voltage or the remaining capacity of the capacitor (5) at the destination is within the predetermined range. The power control device (1) according to claim 4, characterized in that it is performed.
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