特開 2019-221063 車両用電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-221063(P2019-221063A)

(43)【公開日】2019年12月26日

(54)【発明の名称】車両用電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20191129BHJP

   B60L 50/40 20190101ALI20191129BHJP

   B60L 50/50 20190101ALI20191129BHJP

   B60L 53/00 20190101ALI20191129BHJP

   B60L 55/00 20190101ALI20191129BHJP

   B60L 58/00 20190101ALI20191129BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 302C

   H02J7/00 P

   B60L11/18 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2018-116642(P2018-116642)

(22)【出願日】2018年6月20日

(71)【出願人】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(71)【出願人】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】特許業務法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村田 隼基

【テーマコード（参考）】

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA02

5G503BB01

5G503CA08

5G503FA06

5G503GB03

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BB05

5H125BB07

5H125BC01

5H125BC25

5H125BC29

5H125EE16

5H125EE26

5H125EE27

5H125EE70

(57)【要約】

【課題】高圧用の第１バッテリよりも出力電圧の低い第２バッテリ及び第２バッテリよりも出力電圧が低い第３バッテリを良好に充電し得る構成を、より小型且つ簡易に実現する。
【解決手段】車両用電源装置１は、高圧用の第１バッテリを備えた車両用電源システム１００に用いられ、第１導電路１７に印加された電圧を降圧して第２導電路１８に出力電圧を印加する第１降圧動作を行う絶縁型の第１電圧変換部１３と、第２導電路１８に印加された電圧を降圧して第３導電路１９に出力電圧を印加する第２降圧動作を行う非絶縁型の第２電圧変換部１９と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高圧用の第１バッテリと、
前記第１バッテリの充放電経路となる第１導電路と、
前記第１バッテリの出力電圧よりも低い電圧を出力する第２バッテリと、
前記第２バッテリの充放電経路となる第２導電路と、
前記第２バッテリの出力電圧よりも低い電圧を出力する第３バッテリと、
前記第３バッテリの充放電経路となる第３導電路と、
を備えた車両用電源システムに用いられる車両用電源装置であって、
絶縁型のＤＣＤＣコンバータとして構成され、前記第１導電路に印加された電圧を降圧して前記第２導電路に出力電圧を印加する第１降圧動作を行う第１電圧変換部と、
非絶縁型のＤＣＤＣコンバータとして構成され、前記第２導電路に印加された電圧を降圧して前記第３導電路に出力電圧を印加する第２降圧動作を行う第２電圧変換部と、
を備える車両用電源装置。

【請求項2】

前記第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、
前記第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部と、
を備え、
前記第１制御部は、前記第２バッテリの充電状態が所定の低下状態であるときに、前記第１電圧変換部から前記第２導電路に出力される電流の値を予め定められた前記第１電圧変換部の目標電流値よりも大きくするように前記第１電圧変換部の降圧動作を制御し、
前記第２制御部は、前記第２バッテリの充電状態が前記所定の低下状態であるときに、前記第２電圧変換部から前記第３導電路に出力される電流の値を予め定められた前記第２電圧変換部の目標電流値よりも小さくするように前記第２電圧変換部の降圧動作を制御する請求項１に記載の車両用電源装置。

【請求項3】

前記第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、
前記第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部と、
を備え、
前記第１制御部は、前記第３バッテリの充電状態が所定の第２低下状態であるときに、前記第１電圧変換部から前記第２導電路に出力される電流の値を予め定められた前記第１電圧変換部の目標電流値よりも大きくするように前記第１電圧変換部の降圧動作を制御し、
前記第２制御部は、前記第３バッテリの充電状態が前記所定の第２低下状態であるときに、前記第２電圧変換部から前記第３導電路に出力される電流の値を予め定められた前記第２電圧変換部の目標電流値よりも大きくするように前記第２電圧変換部の降圧動作を制御する請求項１又は請求項２に記載の車両用電源装置。

【請求項4】

前記第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、
前記第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部と、
を備え、
前記第１制御部は、前記第１バッテリの充電状態が所定の異常状態であるときに、前記第１電圧変換部の動作を停止し、
前記第２制御部は、少なくとも前記第１電圧変換部の動作が停止している場合において前記第２バッテリの充電状態が所定の正常状態でない場合に、前記第２電圧変換部に、前記第３導電路に印加された電圧を昇圧して前記第２導電路に出力電圧を印加する昇圧動作を行わせる請求項１から請求項３に記載の車両用電源装置。

【請求項5】

前記第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、
前記第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部と、
を備え、
前記第１制御部は、前記第１バッテリの充電状態が所定の異常状態であるときに、前記第１電圧変換部の動作を停止し、
前記第２制御部は、少なくとも前記第１電圧変換部の動作が停止している場合において前記第２バッテリの充電状態が所定の正常状態である場合、前記第３バッテリの充電状態が所定の低レベル状態であれば、前記第２電圧変換部から出力される電流の値を予め定められた前記第２電圧変換部の目標電流値よりも大きくするように前記第２電圧変換部の降圧動作を制御する請求項１から請求項４に記載の車両用電源装置。

【請求項6】

前記第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、
前記第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部と、
前記第１電圧変換部の異常を検出する異常検出部と、
を備え、
前記第２制御部は、前記異常検出部によって前記第１電圧変換部の異常が検出された場合において前記第２バッテリの充電状態が所定の正常状態でない場合に、前記第２電圧変換部に、前記第３導電路に印加された電圧を昇圧して前記第２導電路に出力電圧を印加する昇圧動作を行わせる請求項１から請求項５に記載の車両用電源装置。

【請求項7】

前記第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、
前記第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部と、
前記第１電圧変換部の異常を検出する異常検出部と、
を備え、
前記第２制御部は、前記異常検出部によって前記第１電圧変換部の異常が検出された場合において前記第２バッテリの充電状態が所定の正常状態である場合、前記第３バッテリの充電状態が所定の低レベル状態であれば、前記第２電圧変換部から出力される電流の値を予め定められた前記第２電圧変換部の目標電流値よりも大きくするように前記第２電圧変換部の降圧動作を制御する請求項１から請求項６に記載の車両用電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用電源装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＥＶ、ＨＥＶ、ＰＥＶ等の、所謂ｘＥＶの電源システムにおいて、車両の低温始動性を向上させ、低電圧電源の容量の拡大を目的として、高圧バッテリ、低電圧である１４Ｖ系バッテリに加えて、低電圧より大きい中電圧である４２Ｖ系バッテリを備える電源システムが開示されている。
この電源システムは４２Ｖ系バッテリ、及び１４Ｖ系バッテリが個別のＤＣＤＣコンバータを介して高圧バッテリと電力のやり取りを行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１１０７００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この電源システムは４２Ｖ系バッテリ、及び１４Ｖ系バッテリがそれぞれ個別のＤＣＤＣコンバータを介して高圧バッテリと電力のやり取りを行うため、各ＤＣＤＣコンバータは絶縁型である必要がある。この場合、各ＤＣＤＣコンバータにはトランスが搭載されることになる。これにより、この電源システムは２つのトランスが用いられることによってシステムのサイズが大きくなるおそれがある。

【0005】

本発明は上述した課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、高圧用の第１バッテリを備えた車両用電源システムにおいて、第１バッテリよりも出力電圧の低い第２バッテリ及び第２バッテリよりも出力電圧が低い第３バッテリを良好に充電し得る構成を、より小型且つ簡易に実現することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一つである車両用電源装置は、
高圧用の第１バッテリと、
前記第１バッテリの充放電経路となる第１導電路と、
前記第１バッテリの出力電圧よりも低い電圧を出力する第２バッテリと、
前記第２バッテリの充放電経路となる第２導電路と、
前記第２バッテリの出力電圧よりも低い電圧を出力する第３バッテリと、
前記第３バッテリの充放電経路となる第３導電路と、
を備えた車両用電源システムに用いられる車両用電源装置であって、
絶縁型のＤＣＤＣコンバータとして構成され、前記第１導電路に印加された電圧を降圧して前記第２導電路に出力電圧を印加する第１降圧動作を行う第１電圧変換部と、
非絶縁型のＤＣＤＣコンバータとして構成され、前記第２導電路に印加された電圧を降圧して前記第３導電路に出力電圧を印加する第２降圧動作を行う第２電圧変換部と、
を備える。

【発明の効果】

【0007】

上記車両用電源装置は、高圧用負荷への電力供給経路（第１導電路）に印加される高電圧を２つの絶縁型ＤＣＤＣコンバータによってそれぞれ降圧して第２バッテリ及び第３バッテリを充電するのではなく、第１導電路の高電圧を絶縁型のＤＣＤＣコンバータ（第１電圧変換部）によって降圧して第２導電路に中電圧を印加し、第２導電路を介して第２バッテリを充電する構成を採用した上で、この第２導電路の中電圧を非絶縁型のＤＣＤＣコンバータ（第２電圧変換部）によって降圧して第３バッテリを充電する構成となっている。
このように、高電圧を出力する第１バッテリの電力に基づいて第２バッテリ及び第３バッテリを充電するにあたり、一方の電圧変換部（第２電圧変換部）を非絶縁型のＤＣＤＣコンバータとして構成可能であるため、２つの絶縁型のＤＣＤＣコンバータによって直接的に第２バッテリ及び第３バッテリを充電する構成と比較して、小型化及び軽量化を図りやすくなる。また、第２電圧変換部は、第２導電路に印加される中電圧を入力電圧とする形で第３導電路の低電圧を生成する構成であるため、入力電圧が抑えられ、非絶縁型のＤＣＤＣコンバータとしても問題が生じにくい。

【0008】

ゆえに、高圧用の第１バッテリを備えた車両用電源システムにおいて、第２バッテリ（第１バッテリよりも出力電圧の低いバッテリ）及び第３バッテリ（第２バッテリよりも出力電圧が低いバッテリ）を良好に充電し得る構成を、より小型且つ簡易に実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１の車両用電源装置を備えた車両用電源システムを例示する回路図である。

【図2】実施例１の車両用電源装置における第１制御部、及び第２制御部の制御を示すフローチャートである。

【図3】実施例１の車両用電源装置において、第１バッテリの充電状態が異常状態であるときにおける第１制御部、及び第２制御部の制御を示すフローチャートである。

【図4】実施例１の車両用電源装置において、第１電圧変換部の状態が異常状態であるときにおける第１制御部、及び第２制御部の制御を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

ここで、本発明の望ましい一例を示す。ただし、本発明は以下の例に限定されない。

【0011】

本発明の車両用電源装置は、第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部とを備え、第１制御部は、第２バッテリの充電状態が所定の低下状態であるときに、第１電圧変換部から第２導電路に出力される電流の値を予め定められた第１電圧変換部の目標電流値よりも大きくするように第１電圧変換部の降圧動作を制御し、第２制御部は、第２バッテリの充電状態が所定の低下状態であるときに、第２電圧変換部から第３導電路に出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部の目標電流値よりも小さくするように第２電圧変換部の降圧動作を制御する構成であってもよい。

【0012】

第１電圧変換部の第１降圧動作によって第２バッテリを充電し、第２電圧変換部の第２降圧動作によって第３バッテリを充電する構成のものでは、第１電圧変換部の降圧動作によって電流を供給しても第２電圧変換部の降圧動作がなされていると第２バッテリの充電速度は低下せざるを得ない。この問題は、第２バッテリの充電状態が所定の低下状態となっているときに顕著となり、第２電圧変換部の降圧動作がなされていると第２バッテリの低下状態は解消されにくい。しかし、上記構成のように、第２バッテリの充電状態が所定の低下状態であるときに、第１電圧変換部から第２導電路に出力される電流を大きくし、第２電圧変換部から第３導電路に出力される電流を小さくすれば、第３導電路への出力を維持しつつ第２バッテリの充電を優先することができ、より早期に第２バッテリの低下状態を解消しやすい。

【0013】

本発明の車両用電源装置は、第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部とを備え、第１制御部は、第３バッテリの充電状態が所定の第２低下状態であるときに、第１電圧変換部から第２導電路に出力される電流の値を予め定められた第１電圧変換部の目標電流値よりも大きくするように第１電圧変換部の降圧動作を制御し、第２制御部は、第３バッテリの充電状態が所定の第２低下状態であるときに、第２電圧変換部から第３導電路に出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部の目標電流値よりも大きくするように第２電圧変換部の降圧動作を制御する構成であってもよい。

【0014】

第１電圧変換部の第１降圧動作によって第２バッテリを充電し、第２電圧変換部の第２降圧動作によって第３バッテリを充電する構成のものでは、第３バッテリの充電状態が低下した場合、第２電圧変換部からの充電電流を大きくすることで第３バッテリの充電状態の低下を早期に解消しやすくなるが、このようにすると、第２バッテリの放電が促進されすぎたり、第２バッテリの充電速度が低下したりする虞がある。しかし、上記構成のように、第３バッテリの充電状態が所定の第２低下状態であるときに、第１電圧変換部から充電電流を大きくし、第２電圧変換部からの充電電流も大きくすれば、第３バッテリの充電を促進して第２低下状態をより早期に解消することができるとともに、このような充電促進に起因して第２バッテリ側の放電が進行しすぎたり、充電速度が低下しすぎたりすることを抑制することができる。

【0015】

本発明の車両用電源装置は、第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部とを備え、第１制御部は、第１バッテリの充電状態が所定の異常状態であるときに、第１電圧変換部の動作を停止し、第２制御部は、少なくとも第１電圧変換部の動作が停止している場合において第２バッテリの充電状態が所定の正常状態でない場合に、第２電圧変換部に、第３導電路に印加された電圧を昇圧して第２導電路に出力電圧を印加する昇圧動作を行わせる構成であってもよい。

【0016】

第１電圧変換部の第１降圧動作によって第２バッテリを充電し、第２電圧変換部の第２降圧動作によって第３バッテリを充電する構成のものでは、第１バッテリの充電状態が異常状態であるときには第１電圧変換部の動作を停止することが望ましい。しかし、このように第１電圧変換部の動作を停止してしまうと、第２バッテリの充電状態が低下して正常状態から外れたとしても第２バッテリを充電できないという問題がある。そこで、上記構成では、第１電圧変換部の動作が停止している場合において第２バッテリの充電状態が所定の正常状態でない場合に、第２電圧変換部に昇圧動作を行わせるようにしている。このようにすれば、上記事態が生じたとしても第３バッテリの電力を利用して第２バッテリの充電不足を早期に解消することができる。

【0017】

本発明の車両用電源装置は、第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、
第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部とを備え、第１制御部は、第１バッテリの充電状態が所定の異常状態であるときに、第１電圧変換部の動作を停止し、第２制御部は、少なくとも第１電圧変換部の動作が停止している場合において第２バッテリの充電状態が所定の正常状態である場合、第３バッテリの充電状態が所定の低レベル状態であれば、第２電圧変換部から出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部の目標電流値よりも大きくするように第２電圧変換部の降圧動作を制御する構成であってもよい。

【0018】

第１電圧変換部の第１降圧動作によって第２バッテリを充電し、第２電圧変換部の第２降圧動作によって第３バッテリを充電する構成のものでは、第１バッテリの充電状態が異常状態であるときには第１電圧変換部の動作を停止することが望ましい。しかし、このような場合でも、第３バッテリの充電状態が低下したときには第２電圧変換部からの充電電流を大きくして第３バッテリの充電を促進することが望ましいが、第２バッテリが正常状態でないときにこのような動作を行ってしまうと、第２バッテリが放電されすぎてしまう虞がある。しかし、上記構成のように、第１電圧変換部の動作が停止している場合において第３バッテリの充電状態が所定の低レベル状態である場合、第２バッテリの充電状態が所定の正常状態であることを条件として第２電圧変換部の出力電流を大きくすれば、第１電圧変換部の動作停止時に第３バッテリの充電を促進することに起因して第２バッテリの充電状態が悪化しすぎてしまうような事態を回避することができる。

【0019】

本発明の車両用電源装置は、第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、
第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部と、第１電圧変換部の異常を検出する異常検出部とを備え、第２制御部は、異常検出部によって第１電圧変換部の異常が検出された場合において第２バッテリの充電状態が所定の正常状態でない場合に、第２電圧変換部に、第３導電路に印加された電圧を昇圧して第２導電路に出力電圧を印加する昇圧動作を行わせる構成であってもよい。

【0020】

第１電圧変換部の第１降圧動作によって第２バッテリを充電し、第２電圧変換部の第２降圧動作によって第３バッテリを充電する構成のものでは、第１電圧変換部が異常である場合、第２バッテリの充電状態が低下して正常状態から外れても第１電圧変換部によって充電電流を正常に供給できないため第２バッテリを迅速に正常状態に戻せない虞がある。そこで、上記構成では、第１電圧変換部の異常が検出された場合において第２バッテリの充電状態が所定の正常状態でない場合に、第２電圧変換部に昇圧動作を行わせるようにしている。このようにすれば、上記事態が生じたとしても第３バッテリの電力を利用して第２バッテリの充電不足を早期に解消することができる。

【0021】

本発明の車両用電源装置は、第１電圧変換部の動作を制御する第１制御部と、第２電圧変換部の動作を制御する第２制御部と、第１電圧変換部の異常を検出する異常検出部とを備え、第２制御部は、異常検出部によって第１電圧変換部の異常が検出された場合において第２バッテリの充電状態が所定の正常状態である場合、第３バッテリの充電状態が所定の低レベル状態であれば、第２電圧変換部から出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部の目標電流値よりも大きくするように第２電圧変換部の降圧動作を制御する構成であってもよい。

【0022】

第１電圧変換部の第１降圧動作によって第２バッテリを充電し、第２電圧変換部の第２降圧動作によって第３バッテリを充電する構成のものでは、第１電圧変換部が異常である場合、第１電圧変換部による充電動作は期待できなくなる。しかし、このような場合でも、第３バッテリの充電状態が低下したときには第２電圧変換部からの充電電流を大きくして第３バッテリの充電を促進することが望ましいが、第２バッテリが正常状態でないときにこのような動作を行ってしまうと、第２バッテリへの電流供給が十分に行えない状況下で第２バッテリが放電されすぎてしまう虞がある。しかし、上記構成のように、第１電圧変換部の異常が検出された場合において第３バッテリの充電状態が所定の低レベル状態である場合、第２バッテリの充電状態が所定の正常状態であることを条件として第２電圧変換部の出力電流を大きくすれば、第１電圧変換部の異常時に第３バッテリの充電を促進することに起因して第２バッテリの充電状態が悪化しすぎてしまうような事態を回避することができる。

【0023】

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について説明する。
図１で示す車両Ｃａは、第１バッテリ１０から電力供給を受ける走行用モータによって車輪を回転させる動力が発生する車両であり、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車などの所謂ｘＥＶ車両となっている。車両用電源システム１００は、車両Ｃａに搭載される電源システムであり、高圧用の第１バッテリ１０と、第１バッテリ１０の充放電経路となる第１導電路１７と、第１バッテリ１０の出力電圧よりも低い電圧を出力する第２バッテリ１１と、第２バッテリ１１の充放電経路となる第２導電路１８と、第２バッテリ１１の出力電圧よりも低い電圧を出力する第３バッテリ１２と、第３バッテリ１２の充放電経路となる第３導電路１９と、車両用電源装置１（以下、電源装置１ともいう）とを備える。

【0024】

図１のように、電源装置１は、高圧系の第１導電路１７、中圧系の第２導電路１８、及び低圧系の第３導電路１９の三系統に電力を供給し得る構成とされている。

【0025】

電源装置１は、第１導電路１７に第１バッテリ１０の出力電圧（例えば２００Ｖ程度）が印加され、第２導電路１８に第２バッテリ１１の出力電圧（例えば４８Ｖ程度）が印加され、第３導電路１９に第３バッテリ１２の出力電圧（例えば１２Ｖ程度）が印加される構成とされ、第１導電路１７、第２導電路１８、及び第３導電路１９に接続された電気的負荷に電力を供給し得る。第２バッテリ１１の満充電時の出力電圧は第１バッテリ１０の満充電時の出力電圧よりも低い。また、第３バッテリ１２の満充電時の出力電圧は第２バッテリ１１の満充電時の出力電圧よりも低い。なお、第１バッテリ１０の出力電圧は、第１バッテリ１０の高電位側端子とグラウンドとの電位差を意味し、第２バッテリ１１の出力電圧は、第２バッテリ１１の高電位側端子とグラウンドとの電位差を意味し、第３バッテリ１２の出力電圧は、第３バッテリ１２の高電位側端子とグラウンドとの電位差を意味する。

【0026】

第１導電路１７は、第１バッテリ１０の高電位側端子が電気的に接続されている。第１バッテリ１０は、高圧用の負荷（図１の例ではモータ３０など）に電力を供給し得るバッテリである。第１バッテリ１０は、例えば、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の単電池を複数直列に組み合わせて構成される組電池であり、およそ２００Ｖの電圧を出力することができる。第１バッテリ１０の電圧は２００Ｖに限らず、３００Ｖ程度であってもよい。また、第１バッテリ１０の低電位側端子には、低電位側導電路２０が電気的に接続されている。低電位側導電路２０は、例えばグラウンド部として機能し、所定のグラウンド電位（例えば０Ｖ）に保たれる導電路である。

【0027】

第１導電路１７には電気的負荷としてＰＣＵ（パワーコントロールユニット）３２が接続されている。ＰＣＵ３２にはモータ３０が電気的に接続され、モータ３０にはエンジン３１が接続されている。ＰＣＵ３２は、直流電力と所定の制御がなされた交流駆動信号との間の変換を行うインバータ回路を含む回路ユニットであり、モータ３０に交流電力を供給することができる。また、モータ３０はエンジン３１を始動させるための始動源として用いられる。

【0028】

第１バッテリ１０とＰＣＵ３２との間の第１導電路１７、及び低電位側導電路２０にはＳＭＲ(システムメインリレー)３３が接続されている。ＳＭＲ３３は、第１リレー３３Ａ、第２リレー３３Ｂ、及び第３リレー３３Ｃを有している。第１リレー３３Ａ、第２リレー３３Ｂ、及び第３リレー３３Ｃはリレースイッチである。第１リレー３３Ａは第１導電路１７に設けられ、第２リレー３３Ｂは低電位側導電路２０に設けられている。第３リレー３３Ｃは抵抗が直列に接続されており、第１リレー３３Ａと並列に第１導電路１７に電気的に接続されている。第１リレー３３Ａ、第２リレー３３Ｂ、及び第３リレー３３Ｃは、所定の制御装置の制御によってオンオフが切り替えられる。

【0029】

また、ＳＭＲ３３とＰＣＵ３２との間の第１導電路１７、及び低電位側導電路２０には第１電圧変換部１３が接続されている。第１電圧変換部１３は、トランスを有し、降圧が可能な公知の絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータである。第１電圧変換部１３には第２導電路１８が電気的に接続されている。第１電圧変換部１３は、第１導電路１７を入力側導電路とし、第２導電路１８を出力側導電路とし、第１導電路１７に印加された入力電圧を降圧して第２導電路１８に出力電圧を印加するように降圧動作を行い得る。これにより、第１電圧変換部１３は後述する第２バッテリ１１を第１バッテリ１０からの電力に基づいて充電しつつ、後述する第１負荷３４に電力を供給することができる。なお、第１電圧変換部１３の出力電圧は、第２バッテリ１１の満充電時の充電電圧（例えば４８Ｖ）と同程度又はこれよりも少し高い電圧である。本構成では、第１電圧変換部１３によって行われる降圧動作（第１導電路１７に印加された電圧を降圧して第２導電路１８に所定の出力電圧を印加する動作）が第１降圧動作の一例に相当する。

【0030】

第２導電路１８には、第２バッテリ１１、電気的負荷である第１負荷３４、及び第２電圧変換部１４が電気的に接続されている。

【0031】

第２バッテリ１１は、例えば、第１バッテリ１０と同種の単電池を用い、直列に組み合わせる個数が異なるもので構成することができ、およそ４８Ｖの電圧を出力することができる。また、第２バッテリ１１は第１バッテリ１０と別体の構成となっている。第２バッテリ１１は高電位側端子が第２導電路１８に接続されており、低電位側端子がグラウンド電位(０Ｖ)に保たれている。

【0032】

第１負荷３４は、第２導電路１８を介して供給される電力によって動作する。第１負荷３４は、比較的大電力を必要とする機器及びｘＥＶ車両の進化に伴って新しく追加される補機及び電子機器等であり、例えば、電動パワーステアリングのモータや、エアコンのコンプレッサ等である。

【0033】

第２電圧変換部１４はトランスを有しておらず、降圧及び昇圧の双方を実行することができる公知の非絶縁型の双方向ＤＣＤＣコンバータであり、例えば同期整流方式のＤＣＤＣコンバータであってもよく、ダイオード整流方式のＤＣＤＣコンバータであってもよい。第２電圧変換部１４の一方側には第２導電路１８が電気的に接続され、他方側には第３導電路１９が電気的に接続されている。第２電圧変換部１４は、第２導電路１８に印加された電圧を降圧して第３導電路１９に出力電圧を印加する降圧動作を行い得る。なお、第２電圧変換部１４がこのように行う降圧動作（第２導電路１８に印加された電圧を降圧して第３導電路１９に出力電圧を印加する降圧動作）が第２降圧動作の一例に相当する。第２降圧動作のときに第２電圧変換部１４第３導電路１９に印加する出力電圧は、例えば満充電時の第３バッテリ１２の充電電圧と同程度又はこれよりも少し高い電圧である。更に、第２電圧変換部１４は、第３導電路１９に印加された電圧を昇圧して第２導電路１８に出力電圧を印加する昇圧動作も行い得る。昇圧動作のときに第２電圧変換部１４が第２導電路１８に印加する出力電圧は、例えば満充電時の第１バッテリ１０の充電電圧と同程度又はこれよりも少し高い電圧である。このように構成されるため、第２電圧変換部１４が第２降圧動作を行うときには、後述する第３バッテリ１２を第２バッテリ１１からの電力に基づいて充電しつつ、後述する第２負荷３５にも電力を供給することができる。また、第２電圧変換部１４が昇圧動作を行うときには、第２バッテリ１１を第３バッテリ１２からの電力に基づいて充電しつつ、第１負荷３４にも電力を供給することができる。

【0034】

第３導電路１９には、第３バッテリ１２、及び電気的負荷である第２負荷３５が電気的に接続されている。

【0035】

第３バッテリ１２は、例えば、従来から車載用蓄電池として用いられる公知の鉛蓄電池を用いることができ、およそ１２Ｖの電圧を出力することができる。第３バッテリ１２は高電位側の端子が第３導電路１９に接続されており、低電位側の端子がグラウンド電位(０Ｖ)に保たれている。

【0036】

第２負荷３５は、第３導電路１９を介して供給される電力によって動作する。第２負荷３５は、例えば、ワイパーに用いられるモータ等の補機及び各種電子機器等の低圧用の負荷である。

【0037】

また、電源装置１は、第１制御部１５、第２制御部１６、及びＢＭＵ（バッテリマネジメントユニット）３６を備えている。なお、第１制御部１５と第２制御部１６は共通の制御装置によって兼用されてもよく、別々の制御装置によって実現されてもよいが、以下では、別々の制御装置によって実現される場合を代表例として説明する。

【0038】

第１制御部１５は、例えば、マイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等を具備している。第１制御部１５は、第２バッテリ１１や第３バッテリ１２の充電状態（以下、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）ともいう）に基づいて第１電圧変換部１３に与えるＰＷＭ信号Ｄ１のデューティを演算するとともに、演算で得られた所定の値のデューティに設定されたＰＷＭ信号Ｄ１を第１電圧変換部１３に出力し、第１電圧変換部１３の動作を制御し得る構成となっている。また、第１制御部１５は、第２バッテリ１１が接続された第２導電路１８の電圧の値Ｖ２や電流の値Ａ２等を取得し得る構成となっており、これら取得した値に基づいて第２バッテリ１１のＳＯＣを得ることによって第２バッテリ１１のＳＯＣを監視する。第１制御部１５が第２バッテリ１１のＳＯＣを検出する方法は、公知の様々な方法を採用し得る。

【0039】

第２制御部１６は、例えば、マイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等を具備している。第２制御部１６は、第３バッテリ１２や第２バッテリ１１のＳＯＣに基づいて第２電圧変換部１４に与えるＰＷＭ信号Ｄ２のデューティを演算するとともに、演算で得られた所定の値のデューティに設定されたＰＷＭ信号Ｄ２を第２電圧変換部１４に出力し、第２電圧変換部１４の動作を制御し得る構成となっている。また、第２制御部１６は、第３バッテリ１２が接続された第３導電路１９の電圧の値Ｖ３や電流の値Ａ３等を取得し得る構成となっており、これら取得した値に基づいて第３バッテリ１２のＳＯＣを得ることによって第３バッテリ１２のＳＯＣを監視し得る。第２制御部１６が第３バッテリ１２のＳＯＣを検出する方法は、公知の様々な方法を採用し得る。

【0040】

ＢＭＵ３６は、第１バッテリ１０の各単電池の電圧の値Ｖ１や電流の値Ａ１等を取得し得る構成となっており、これら取得した値に基づいて第１バッテリ１０のＳＯＣを検出する。ＢＭＵ３６が第１バッテリ１０のＳＯＣを検出する方法は、公知の様々な方法を採用し得る。

【0041】

次に、第１制御部１５及び第２制御部１６によって実行される制御について、図２等を参照しつつ説明する。第１制御部１５及び第２制御部１６の動作開始条件は、例えばイグニッション信号のオフからオンへの切り替わり等であり、これ以外の動作開始条件であってもよい。

【0042】

図２の制御は、図３及び図４の制御が実行されないときに繰り返される制御である。図２の制御では、第１制御部１５及び第２制御部１６の少なくともいずれかが、第２バッテリ１１のＳＯＣが所定の低下状態であるか判定する（Ｓ１）。ここで第２バッテリ１１のＳＯＣが所定の低下状態であるとは、第２導電路１８の電圧の値Ｖ２や電流の値Ａ２等に基づいて得られた現在の第２バッテリ１１のＳＯＣが、第２バッテリ１１が満充電された状態に対して所定の割合より低い状態であることを意味する。具体的には、第１制御部１５によって監視される第２バッテリ１１のＳＯＣが所定の第２ＳＯＣ閾値以下である場合を「第２バッテリ１１の充電状態が所定の低下状態である場合」の一例とし、ステップＳ１では、第２バッテリ１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値以下である場合にステップＳ２の処理を行い、第２バッテリ１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値を超える場合にステップＳ３の処理を行う。

【0043】

第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ１において第２バッテリ１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値以下であると判定した場合、ステップＳ２において第１電圧変換部１３からの出力電流を大きくし、第２電圧変換部１４からの出力電流を小さくするように制御を行う。なお、本構成では、予め第１電圧変換部１３の目標電流値（第１目標電流値Ｉｔ１）が定められており、第２バッテリ１１を充電する際に第１電圧変換部１３に対して通常の降圧動作を行わせる場合（ステップＳ２、Ｓ４以外のとき）には、第１電圧変換部１３からの出力電流が第１目標電流値Ｉｔ１となるように第１制御部１５が第１電圧変換部１３の降圧動作（第１降圧動作）を制御する。また、予め第２電圧変換部１４の目標電流値（第２目標電流値Ｉｔ２）が定められており、第３バッテリ１２を充電する際に第２電圧変換部１４に対して通常の降圧動作を行わせる場合（ステップＳ２、Ｓ４以外のとき）には、第２電圧変換部１４からの出力電流が第２目標電流値Ｉｔ２となるように第２制御部１６が第２電圧変換部１４の降圧動作（第２降圧動作）を制御する。一方、ステップＳ１において第２バッテリ１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値以下であると判定した場合（第２バッテリ１１の充電状態が所定の低下状態であるとき）には、第１制御部１５は、第１電圧変換部１３から第２導電路１８に出力される電流の値を予め定められた第１電圧変換部１３の目標電流値（第１目標電流値Ｉｔ１）よりも大きくするように第１電圧変換部１３の降圧動作を制御し、第２制御部１６は、第２電圧変換部１４から第３導電路１９に出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部１４の目標電流値（第２目標電流値Ｉｔ２）よりも小さくするように第２電圧変換部１４の降圧動作を制御する。

【0044】

第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ１において第２バッテリ１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値以下でないと判定した場合、ステップＳ２において第３バッテリ１２のＳＯＣが所定の低下状態であるか判定する（Ｓ３）。ここで、第３バッテリ１２のＳＯＣが所定の低下状態であるとは、第３導電路１９の電圧の値Ｖ３や電流の値Ａ３等に基づいて得られた現在の第３バッテリ１２のＳＯＣが、第３バッテリ１２が満充電された状態に対して所定の割合より低い状態であることを意味する。具体的には、第２制御部１６によって監視される第３バッテリ１２のＳＯＣが所定の第３ＳＯＣ閾値以下である場合を「第３バッテリ１２の充電状態が所定の第２低下状態である場合」の一例とし、ステップＳ３では、第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値以下である場合にステップＳ４の処理を行い、第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値を超える場合に図２の処理を終了する。

【0045】

第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ３において第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値以下であると判定した場合、ステップＳ４において第１電圧変換部１３からの出力電流を大きくし、第２電圧変換部１４からの出力電流を大きくするように制御を行う。具体的には、第１制御部１５は、第１電圧変換部１３から第２導電路１８に出力される電流の値を予め定められた第１電圧変換部１３の目標電流値（第１目標電流値Ｉｔ１）よりも大きくするように第１電圧変換部１３の降圧動作を制御し、第２制御部１６は、第２電圧変換部１４から第３導電路１９に出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部１４の目標電流値（第２目標電流値Ｉｔ２）よりも大きくするように第２電圧変換部１４の降圧動作を制御する。

【0046】

第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ３において第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値以下でないと判定した場合、図２の制御を終了し、第１制御部１５及び第２制御部１６は通常動作にもどる。そして、第１制御部１５及び第２制御部１６が通常動作を行っている状態で図２の制御を再び行う。通常動作では、第１制御部１５は、第１電圧変換部１３から第２導電路１８に出力される電流の値を第１目標電流値Ｉｔ１とするように第１電圧変換部１３の降圧動作を制御し、第２制御部１６は、第２電圧変換部１４から第３導電路１９に出力される電流の値を第２目標電流値Ｉｔ２とするように第２電圧変換部１４の降圧動作を制御する。なお、第１制御部１５及び第２制御部１６は、第２バッテリ１１の充電電圧が第１閾値を超え、第３バッテリの充電電圧が第２閾値を超えた場合に第１電圧変換部１３及び第２電圧変換部１４の動作を停止させるようにしてもよい。

【0047】

次に、図３の制御を説明する。図３の制御は、図２の制御が繰り替えられているときに所定条件が成立した場合に開始される制御である。所定条件は、「第１バッテリ１０又は第１電圧変換部１３のいずれかが異常状態である」という条件である。図２の制御が繰り返されているときに所定条件が成立した場合、第１制御部１５及び第２制御部１６は、第１バッテリ１０が異常状態であるか否かを判定する。本構成では、ＢＭＵ３６は、取得した第１バッテリ１０の各単電池の電圧の値Ｖ１や電流の値Ａ１に基づいて公知の方法で第１バッテリ１０のＳＯＣを検出する。そして、ＢＭＵ３６は、第１バッテリ１０のＳＯＣが第１ＳＯＣ閾値以下であると判定した場合、異常状態通知信号Ｒ１を第１制御部１５に出力するようになっている。第１制御部１５は、ステップＳ１１において異常状態通知信号Ｒ１が入力されたか否かを判定し、異常状態通知信号Ｒ１が入力された場合（第１バッテリ１０の充電状態が所定の異常状態（ＳＯＣが第１ＳＯＣ閾値以下の状態）となった場合）、ステップＳ１２において第１電圧変換部１３の動作を停止する。

【0048】

第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ１２の後、ステップＳ１３において第２バッテリ１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値以下であるか否かを判定し、ステップＳ１３において第２バッテリ１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値以下であると判定した場合（第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態でない場合）、ステップＳ１４に進み、第２電圧変換部１４に昇圧動作を行わせる。例えば、ステップＳ１３、Ｓ１４が繰り返される間に第１制御部１５から第２制御部１６に昇圧動作指示信号Ｌ３が出力され、第２制御部１６は、この昇圧動作指示信号Ｌ３に応じて第２電圧変換部１４に昇圧動作を行わせる。

【0049】

第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ１３において第２バッテリ１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値以下でないと判定した場合（第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態である場合）ステップＳ１５において第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値以下であるか否か判定する（Ｓ１５）。第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ１５において第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値以下であると判定した場合（第３バッテリ１２の充電状態が所定の低レベル状態である場合）、ステップＳ１６において第２電圧変換部１４から出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部１４の目標電流値（第２目標電流値Ｉｔ２）よりも大きくするように第２電圧変換部１４の降圧動作を制御する。この制御は、第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値を超えるまで繰り返される。第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ１５において第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値以下でないと判定した場合、図３の制御を終了する。なお、ステップＳ１１において、第１バッテリ１０のＳＯＣが第１ＳＯＣ閾値以下でないと判定した場合にも図３の制御を終了する。

【0050】

次に、図４の制御を説明する。図４の制御は、例えば図３の制御の後に開始される制御である。第１制御部１５（又は第２制御部１６）は、ステップＳ２１において、第１電圧変換部１３が異常状態であるか否かを判定する。ステップＳ２１での異常状態の判定方法は様々であり、例えば、第１電圧変換部１３の出力電圧が所定電圧範囲外である場合を異常状態と判定してもよく、第１電圧変換部１３からの出力電流が所定電流範囲外である場合を異常状態と判定してもよい。この構成では、例えば、第１制御部１５が異常検出部の一例に相当する。

【0051】

第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ２１において第１電圧変換部１３が異常状態であると判定した場合、ステップＳ２２において第２バッテリ１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値以下であるか否かを判定し、ステップＳ２２において第２バッテリ１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値以下であると判定した場合（第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態でない場合）、ステップＳ２３に進み、第２電圧変換部１４に昇圧動作を行わせる。例えば、ステップＳ２２、Ｓ２３が繰り返される間に第１制御部１５から第２制御部１６に昇圧動作指示信号Ｌ３が出力され、第２制御部１６は、この昇圧動作指示信号Ｌ３に応じて第２電圧変換部１４に昇圧動作を行わせる。

【0052】

第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ２２において第２バッテリ１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値以下でないと判定した場合（第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態である場合）ステップＳ２４において第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値以下であるか否か判定する。第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ２４において第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値以下であると判定した場合（第３バッテリ１２の充電状態が所定の低レベル状態である場合）、ステップＳ２５において第２電圧変換部１４から出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部１４の目標電流値（第２目標電流値Ｉｔ２）よりも大きくするように第２電圧変換部１４の降圧動作を制御する。この制御は、第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値を超えるまで繰り返される。第１制御部１５及び第２制御部１６は、ステップＳ２４において第３バッテリ１２のＳＯＣが第３ＳＯＣ閾値以下でないと判定した場合、図４の制御を終了する。なお、ステップＳ２１において、第１電圧変換部１３が異常状態でないと判定した場合にも図４の制御を終了する。

【0053】

次に、本構成の効果を例示する。
上述した車両用電源装置１は、高圧用負荷への電力供給経路（第１導電路１７）に印加される高電圧を２つの絶縁型ＤＣＤＣコンバータによってそれぞれ降圧して第２バッテリ１１及び第３バッテリ１２を充電するのではなく、第１導電路１７の高電圧を絶縁型のＤＣＤＣコンバータ（第１電圧変換部１３）によって降圧して第２導電路１８に中電圧を印加し、第２導電路１８を介して第２バッテリ１１を充電する構成を採用した上で、この第２導電路１８の中電圧を非絶縁型のＤＣＤＣコンバータ（第２電圧変換部１４）によって降圧して第３バッテリを充電する構成となっている。このように、高電圧を出力する第１バッテリ１０の電力に基づいて第２バッテリ１１及び第３バッテリ１２を充電するにあたり、一方の電圧変換部（第２電圧変換部１４）を非絶縁型のＤＣＤＣコンバータとして構成可能であるため、２つの絶縁型のＤＣＤＣコンバータによって直接的に第２バッテリ１１及び第３バッテリ１２を充電する構成と比較して、小型化及び軽量化を図りやすくなる。また、第２電圧変換部１４は、第２導電路１８に印加される中電圧を入力電圧とする形で第３導電路１９の低電圧を生成する構成であるため、入力電圧が抑えられ、非絶縁型のＤＣＤＣコンバータとしても問題が生じにくい。

【0054】

ゆえに、高圧用の第１バッテリ１０を備えた車両用電源システム１００において、第２バッテリ１１（第１バッテリ１０よりも出力電圧の低いバッテリ）及び第３バッテリ１２（第２バッテリ１１よりも出力電圧が低いバッテリ）を良好に充電し得る構成を、より小型且つ簡易に実現し得る。

【0055】

また、本構成の車両用電源装置１は、第２電圧変換部１４が第１導電路１７に接続されていない。このため、第２電圧変換部１４、第３バッテリ１２、第２負荷３５などをメンテナンスするときに、第１導電路１７の高電圧の影響を受けにくい形でメンテナンスすることができ、メンテナンス作業を行いやすい。

【0056】

また、本構成の車両用電源装置１は、第１電圧変換部１３の動作を制御する第１制御部１５と、第２電圧変換部１４の動作を制御する第２制御部１６とを備え、第１制御部１５は、第２バッテリ１１の充電状態が所定の低下状態であるときに、第１電圧変換部１３から出力される電流の値を予め定められた第１電圧変換部１３の目標電流値よりも大きくするように第１電圧変換部１３の降圧動作を制御し、第２制御部１６は、第２バッテリ１１の充電状態が所定の低下状態であるときに、第２電圧変換部１４から出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部１４の目標電流値よりも小さくするように第２電圧変換部１４の降圧動作を制御するように動作する。

【0057】

第１電圧変換部１３の第１降圧動作によって第２バッテリ１１を充電し、第２電圧変換部１４の第２降圧動作によって第３バッテリ１２を充電する構成のものでは、第１電圧変換部１３の降圧動作によって電流を供給しても第２電圧変換部１４の降圧動作がなされていると第２バッテリ１１の充電速度は低下せざるを得ない。この問題は、第２バッテリ１１の充電状態が所定の低下状態となっているときに顕著となり、第２電圧変換部１４の降圧動作がなされていると第２バッテリ１１の低下状態は解消されにくい。しかし、上記構成のように、第２バッテリ１１の充電状態が所定の低下状態であるときに、第１電圧変換部１３から第２導電路１８に出力される電流を大きくし、第２電圧変換部１４から第３導電路１９に出力される電流を小さくすれば、第３導電路１９への出力を維持しつつ第２バッテリ１１の充電を優先することができ、より早期に第２バッテリ１１の低下状態を解消しやすい。

【0058】

また、第１制御部１５は、第３バッテリ１２の充電状態が所定の第２低下状態であるときに、第１電圧変換部１３から出力される電流の値を予め定められた第１電圧変換部１３の目標電流値よりも大きくするように第１電圧変換部１３の降圧動作を制御し、第２制御部１６は、第３バッテリ１２の充電状態が所定の第２低下状態であるときに、第２電圧変換部１４から出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部１４の目標電流値よりも大きくするように第２電圧変換部１４の降圧動作を制御するように動作する。

【0059】

第１電圧変換部１３の第１降圧動作によって第２バッテリ１１を充電し、第２電圧変換部１４の第２降圧動作によって第３バッテリ１２を充電する構成のものでは、第３バッテリ１２の充電状態が低下した場合、第２電圧変換部１４からの充電電流を大きくすることで第３バッテリ１２の充電状態の低下を早期に解消しやすくなるが、このようにすると、第２バッテリ１１の放電が促進されすぎたり、第２バッテリ１１の充電速度が低下したりする虞がある。しかし、上記構成のように、第３バッテリ１２の充電状態が所定の第２低下状態であるときに、第１電圧変換部１３から充電電流を大きくし、第２電圧変換部１４からの充電電流も大きくすれば、第３バッテリ１２の充電を促進して第２低下状態をより早期に解消することができるとともに、このような充電促進に起因して第２バッテリ１１側の放電が進行しすぎたり、充電速度が低下しすぎたりすることを抑制することができる。

【0060】

また、第１制御部１５は、第１バッテリ１０の充電状態が所定の異常状態であるときに、第１電圧変換部１３の動作を停止し、第２制御部１６は、少なくとも第１電圧変換部１３の動作が停止している場合において第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態でない場合には第２電圧変換部１４に、第３導電路１９に印加された電圧を昇圧して第２導電路１８に出力電圧を印加する昇圧動作を行わせるように動作する。

【0061】

第１電圧変換部１３の第１降圧動作によって第２バッテリ１１を充電し、第２電圧変換部１４の第２降圧動作によって第３バッテリ１２を充電する構成のものでは、第１バッテリ１０の充電状態が異常状態であるときには第１電圧変換部１３の動作を停止することが望ましい。しかし、このように第１電圧変換部１３の動作を停止してしまうと、第２バッテリ１１の充電状態が低下して正常状態から外れたとしても第２バッテリ１１を充電できないという問題がある。そこで、上記構成では、第１電圧変換部１３の動作が停止している場合において第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態でない場合に、第２電圧変換部１４に昇圧動作を行わせるようにしている。このようにすれば、上記事態が生じたとしても第３バッテリ１２の電力を利用して第２バッテリ１１の充電不足を早期に解消することができる。

【0062】

また、第１制御部１５は、第１バッテリ１０の充電状態が所定の異常状態であるときに、第１電圧変換部１３の動作を停止し、第２制御部１６は、少なくとも第１電圧変換部１３の動作が停止している場合において第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態である場合、第３バッテリ１２の充電状態が所定の低レベル状態であれば、第２電圧変換部１４から出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部１４の目標電流値よりも大きくするように第２電圧変換部１４の降圧動作を制御するように動作する。

【0063】

第１電圧変換部１３の第１降圧動作によって第２バッテリ１１を充電し、第２電圧変換部１４の第２降圧動作によって第３バッテリ１２を充電する構成のものでは、第１バッテリ１０の充電状態が異常状態であるときには第１電圧変換部１３の動作を停止することが望ましい。しかし、このような場合でも、第３バッテリ１２の充電状態が低下したときには第２電圧変換部１４からの充電電流を大きくして第３バッテリ１２の充電を促進することが望ましいが、第２バッテリ１１が正常状態でないときにこのような動作を行ってしまうと、第２バッテリ１１が放電されすぎてしまう虞がある。しかし、上記構成のように、第１電圧変換部１３の動作が停止している場合において第３バッテリ１２の充電状態が所定の低レベル状態である場合、第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態であることを条件として第２電圧変換部１４の出力電流を大きくすれば、第１電圧変換部１３の動作停止時に第３バッテリ１２の充電を促進することに起因して第２バッテリ１１の充電状態が悪化しすぎてしまうような事態を回避することができる。

【0064】

また、第２制御部１６は、異常検出部４０によって第１電圧変換部１３の異常が検出された場合において第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態でない場合には第２電圧変換部１４に、第３導電路１９に印加された電圧を昇圧して第２導電路１８に出力電圧を印加する昇圧動作を行わせるように動作する。

【0065】

第１電圧変換部１３の第１降圧動作によって第２バッテリ１１を充電し、第２電圧変換部１４の第２降圧動作によって第３バッテリ１２を充電する構成のものでは、第１電圧変換部１３が異常である場合、第２バッテリ１１の充電状態が低下して正常状態から外れても第１電圧変換部１３によって充電電流を正常に供給できないため第２バッテリ１１を迅速に正常状態に戻せない虞がある。そこで、上記構成では、第１電圧変換部１３の異常が検出された場合において第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態でない場合に、第２電圧変換部１４に昇圧動作を行わせるようにしている。このようにすれば、上記事態が生じたとしても第３バッテリ１２の電力を利用して第２バッテリ１１の充電不足を早期に解消することができる。

【0066】

また、本構成の車両用電源装置１は、第１電圧変換部１３の動作を制御する第１制御部１５と、第２電圧変換部１４の動作を制御する第２制御部１６と、第１電圧変換部１３の異常を検出する異常検出部４０とを備え、第２制御部１６は、異常検出部４０によって第１電圧変換部１３の異常が検出された場合において第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態である場合、第３バッテリ１２の充電状態が所定の低レベル状態であれば、第２電圧変換部１４から出力される電流の値を予め定められた第２電圧変換部１４の目標電流値よりも大きくするように第２電圧変換部１４の降圧動作を制御する構成である。

【0067】

第１電圧変換部１３の第１降圧動作によって第２バッテリ１１を充電し、第２電圧変換部１４の第２降圧動作によって第３バッテリ１２を充電する構成のものでは、第１電圧変換部１３が異常である場合、第１電圧変換部１３による充電動作は期待できなくなる。しかし、このような場合でも、第３バッテリ１２の充電状態が低下したときには第２電圧変換部１４からの充電電流を大きくして第３バッテリ１２の充電を促進することが望ましいが、第２バッテリ１１が正常状態でないときにこのような動作を行ってしまうと、第２バッテリ１１への電流供給が十分に行えない状況下で第２バッテリ１１が放電されすぎてしまう虞がある。しかし、上記構成のように、第１電圧変換部１３の異常が検出された場合において第３バッテリ１２の充電状態が所定の低レベル状態である場合、第２バッテリ１１の充電状態が所定の正常状態であることを条件として第２電圧変換部１４の出力電流を大きくすれば、第１電圧変換部１３の異常時に第３バッテリ１２の充電を促進することに起因して第２バッテリ１１の充電状態が悪化しすぎてしまうような事態を回避することができる。

【0068】

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0069】

実施例１では、車両用電源システム１００が３つのバッテリ（第１バッテリ、第２バッテリ、及び第３バッテリ）を備えているが、出力電圧が異なる別のバッテリをさらに備えてもよい。この場合、この電圧が異なる別のバッテリは、さらに別の電圧変換部を介して第２バッテリに接続される構成が望ましい。

【0070】

実施例１では、第１制御部、及び第２制御部の動作開始条件をイグニッション信号のオフからオンへの切り替わりであることを例示したが、例えば、ハイブリッド車両や電気自動車などにおいて、車両始動用の電源投入されていない状態から電源投入されている状態への切り替わり等であってもよい。

【0071】

実施例１では、第１制御部、及び第２制御部をそれぞれ個別の情報処理装置（個別のマイクロコンピュータ等）として構成されていることを例示したが、これらが共通の情報処理装置（共通のマイクロコンピュータ等）によって構成されていてもよい。

【0072】

実施例１では、第１バッテリと第２バッテリとを別体としているが、単電池を直列に複数組み合わせて２４８Ｖのバッテリを構成し、このバッテリに中間タップを設け、２００Ｖの第１バッテリと４８Ｖの第２バッテリとを一体化した構成とすることもできる。また、実施例１では、第１バッテリと第２バッテリとに同じ単電池が用いられているが、２００Ｖの第１バッテリを構成する単電池と異なる種類の電池として４８Ｖの第２バッテリを構成してもよい。

【0073】

いずれの例でも、第２バッテリの充電状態が所定の低下状態とは、第２バッテリの出力電圧が閾値電圧以下の状態であってもよい。また、第３バッテリの充電状態が所定の第２低下状態とは、第３バッテリの出力電圧が閾値電圧以下の状態であってもよい。また、第１バッテリの充電状態が所定の異常状態とは、第３バッテリの出力電圧が閾値電圧以下の状態であってもよい。或いは、第２バッテリの充電状態が所定の正常状態でない場合とは、第２バッテリの出力電圧が閾値電圧以下の場合であってもよい。また、第３バッテリの充電状態が所定の低レベル状態とは、第３バッテリの充電電圧が閾値電圧以下の状態であってもよい。

【符号の説明】

【0074】

１…車載用電源装置
１０…第１バッテリ
１１…第２バッテリ
１２…第３バッテリ
１３…第１電圧変換部
１４…第２電圧変換部
１５…第１制御部（異常検出部）
１６…第２制御部
１７…第１導電路
１８…第２導電路
１９…第３導電路
１００…車両用電源システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】