特開 2021-197827 電源システムの制御装置および制御方法

(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2021-197827(P2021-197827A)

(43)【公開日】2021年12月27日

(54)【発明の名称】電源システムの制御装置および制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20211129BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20211129BHJP

   H02P 9/04 20060101ALI20211129BHJP

   H01H 9/54 20060101ALI20211129BHJP

   H02J 7/14 20060101ALI20211129BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 S

   B60R16/02 645D

   H02P9/04 M

   H01H9/54 C

   H02J7/14 H

   H02J7/14 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2020-103024(P2020-103024)

(22)【出願日】2020年6月15日

(71)【出願人】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内藤 裕次

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 雄大

(72)【発明者】

【氏名】木下 貴博

【テーマコード（参考）】

5G034

5G060

5G503

5H590

【Ｆターム（参考）】

5G034AA20

5G034AB14

5G034AE00

5G060AA01

5G060BA08

5G060DA03

5G060DB09

5G503AA04

5G503AA07

5G503BA04

5G503BB01

5G503BB02

5G503CA11

5G503CC02

5G503DA08

5G503FA06

5G503FA14

5G503GA01

5G503GA12

5G503GA13

5G503GD03

5G503GD06

5H590AA30

5H590AB20

5H590CA07

5H590CA23

5H590CE05

5H590FC14

5H590FC17

5H590FC25

5H590HA02

5H590HA04

(57)【要約】

【課題】リレーに固着が生じた場合に、リレーを構成するスイッチ部に電流が集中することを抑制する。
【解決手段】実施形態の一態様は、第１バッテリ、第２バッテリおよび発電機が並列接続されるとともに、第１バッテリと発電機との間に第１リレーが介挿され、第２バッテリと発電機との間に第２リレーが介挿され、第１リレーおよび第２リレーがそれぞれ、並列接続された複数のスイッチ部を含むように構成された電源システムの制御装置であって、検出部と、スイッチ制御部と、発電制御部とを備える。検出部は、複数のスイッチ部におけるオン固着を検出する。スイッチ制御部は、検出部によってオン固着が検出された場合、複数のスイッチ部のうち、少なくともオン固着が検出されたスイッチ部と並列接続されたスイッチ部の全てをオンする。発電制御部は、複数のスイッチ部の中でオン固着が検出されたスイッチ部の位置に応じて発電機を制御する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１バッテリ、第２バッテリおよび発電機が並列接続されるとともに、前記第１バッテリと前記発電機との間に第１リレーが介挿され、前記第２バッテリと前記発電機との間に第２リレーが介挿され、
前記第１リレーおよび前記第２リレーがそれぞれ、並列接続された複数のスイッチ部を含むように構成された電源システムの制御装置であって、
前記複数のスイッチ部におけるオン固着を検出する検出部と、
前記検出部によってオン固着が検出された場合、前記複数のスイッチ部のうち、少なくともオン固着が検出された前記スイッチ部と並列接続された前記スイッチ部の全てをオンするスイッチ制御部と、
前記複数のスイッチ部の中でオン固着が検出された前記スイッチ部の位置に応じて前記発電機を制御する発電制御部と
を備えることを特徴とする電源システムの制御装置。

【請求項2】

前記発電制御部は、
前記検出部によって前記第２リレーに含まれる前記スイッチ部にオン固着が検出された場合、前記発電機に対して、前記第２バッテリの電圧が前記第１バッテリの電圧より高くなるような発電制御を実行すること
を特徴とする請求項１に記載の電源システムの制御装置。

【請求項3】

前記発電制御部は、
前記検出部によって前記第２リレーに含まれる前記スイッチ部にオン固着が検出された場合、前記発電機に対して発電量を抑制するような発電制御を実行すること
を特徴とする請求項１または２に記載の電源システムの制御装置。

【請求項4】

前記発電制御部は、
前記検出部によって前記第１リレーに含まれる前記スイッチ部にオン固着が検出された場合、前記発電機に対して発電量を抑制するような発電制御を実行すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電源システムの制御装置。

【請求項5】

第１バッテリ、第２バッテリおよび発電機が並列接続されるとともに、前記第１バッテリと前記発電機との間に第１リレーが介挿され、前記第２バッテリと前記発電機との間に第２リレーが介挿され、
前記第１リレーおよび前記第２リレーがそれぞれ、並列接続された複数のスイッチ部を含むように構成された電源システムの制御装置であって、
前記複数のスイッチ部におけるオフ固着を検出する検出部と、
前記検出部によってオフ固着が検出された場合、前記第１リレーに含まれる前記複数のスイッチ部の全てをオンする一方、前記第２リレーに含まれる前記複数のスイッチ部の全てをオフするスイッチ制御部と、
前記検出部によって前記第１リレーに含まれる前記スイッチ部にオフ固着が検出された場合、前記発電機に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する発電制御部と
を備えることを特徴とする電源システムの制御装置。

【請求項6】

前記第１バッテリは、鉛バッテリであり、
前記第２バッテリは、リチウムイオンバッテリであること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の電源システムの制御装置。

【請求項7】

第１バッテリ、第２バッテリおよび発電機が並列接続されるとともに、前記第１バッテリと前記発電機との間に第１リレーが介挿され、前記第２バッテリと前記発電機との間に第２リレーが介挿され、
前記第１リレーおよび前記第２リレーがそれぞれ、並列接続された複数のスイッチ部を含むように構成された電源システムの制御方法であって、
前記複数のスイッチ部におけるオン固着を検出する検出工程と、
前記検出工程によってオン固着が検出された場合、前記複数のスイッチ部のうち、少なくともオン固着が検出された前記スイッチ部と並列接続された前記スイッチ部の全てをオンするスイッチ制御工程と、
前記複数のスイッチ部の中でオン固着が検出された前記スイッチ部の位置に応じて前記発電機を制御する発電制御工程と
を含むことを特徴とする電源システムの制御方法。

【請求項8】

第１バッテリ、第２バッテリおよび発電機が並列接続されるとともに、前記第１バッテリと前記発電機との間に第１リレーが介挿され、前記第２バッテリと前記発電機との間に第２リレーが介挿され、
前記第１リレーおよび前記第２リレーがそれぞれ、並列接続された複数のスイッチ部を含むように構成された電源システムの制御方法であって、
前記複数のスイッチ部におけるオフ固着を検出する検出工程と、
前記検出工程によってオフ固着が検出された場合、前記第１リレーに含まれる前記複数のスイッチ部の全てをオンする一方、前記第２リレーに含まれる前記複数のスイッチ部の全てをオフするスイッチ制御工程と、
前記検出工程によって前記第１リレーに含まれる前記スイッチ部にオフ固着が検出された場合、前記発電機に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する発電制御工程と
を含むことを特徴とする電源システムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源システムの制御装置および制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、バッテリに接続されるリレーに固着が発生した場合、リレーや、バッテリに接続されるモータジェネレータを制御して、バッテリの電圧降下を防ぐようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１４／０１７１９８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術には、リレーに固着が生じた場合に、リレーを構成するスイッチ部に電流が集中することを抑制するという点で改善の余地があった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リレーに固着が生じた場合に、リレーを構成するスイッチ部に電流が集中することを抑制することができる電源システムの制御装置および制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１バッテリ、第２バッテリおよび発電機が並列接続されるとともに、前記第１バッテリと前記発電機との間に第１リレーが介挿され、前記第２バッテリと前記発電機との間に第２リレーが介挿され、前記第１リレーおよび前記第２リレーがそれぞれ、並列接続された複数のスイッチ部を含むように構成された電源システムの制御装置であって、検出部と、スイッチ制御部と、発電制御部とを備える。検出部は、前記複数のスイッチ部におけるオン固着を検出する。スイッチ制御部は、前記検出部によってオン固着が検出された場合、前記複数のスイッチ部のうち、少なくともオン固着が検出された前記スイッチ部と並列接続された前記スイッチ部の全てをオンする。発電制御部は、前記複数のスイッチ部の中でオン固着が検出された前記スイッチ部の位置に応じて前記発電機を制御する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、リレーに固着が生じた場合に、リレーを構成するスイッチ部に電流が集中することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る制御装置を含む電源システムの構成例を示すブロック図である。

【図2】図２は、第１リレーの回路構成例を示す説明図である。

【図3】図３は、第２リレーの回路構成例を示す説明図である。

【図4】図４は、制御装置を含む電源システムの構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、オン固着時に制御装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。

【図6】図６は、オフ固着時に制御装置が実行する処理手順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】

【0009】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する電源システムの制御装置および制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0010】

また、以下では、制御装置が、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）、μＨＥＶ（Micro Hybrid Electric Vehicle）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）等の車両に搭載される電源システムを制御する場合を一例に挙げて説明する。なお、制御装置の制御対象は、車両に搭載される電源システムに限定されず、任意の機器に搭載される電源システムであってもよい。

【0011】

（制御装置を含む電源システムの全体構成）
まず、図１を用いて、実施形態に係る制御装置を含む電源システムについて説明する。図１は、実施形態に係る制御装置を含む電源システムの構成例を示すブロック図である。

【0012】

図１に示すように、電源システム１は、電池パック１０と、発電機１１と、鉛バッテリ１２と、補機１３と、制御装置３０とを含む。電池パック１０は、ＬＩＢ（Lithium-Ion rechargeable Battery（リチウムイオン二次電池））１５と、第１リレー１６と、第２リレー１８と、監視装置２０とを備える。

【0013】

このように、電源システム１は、鉛バッテリ１２およびＬＩＢ１５の２つの電池を備える２電源システムである。なお、電源システム１は、バッテリを二重化した２電源システムに限定されるものではなく、バッテリの数は３つ以上であってもよい。

【0014】

発電機１１は、図示しないエンジンの回転を動力源として電力を生成する機器である。また、車両の減速時には回生ブレーキによる回生電力を生成する。なお、発電機１１は、オルタネータやジェネレータとも呼ばれる。また、発電機１１は、エンジンを始動する始動装置（スタータ）として機能してもよい。すなわち、発電機１１は、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）であってもよい。

【0015】

また、発電機１１は、例えば制御装置３０からの指示に応じて電力を生成してもよい。そして、例えば発電した電力を鉛バッテリ１２やＬＩＢ１５へ供給することで、鉛バッテリ１２やＬＩＢ１５を充電する。

【0016】

鉛バッテリ１２は、電極に鉛を用いた二次電池である。なお、鉛バッテリ１２は、例えば車両に搭載される補機１３の主要な電源となる。なお、鉛バッテリ１２は、第１バッテリの一例である。

【0017】

補機１３は、車両に搭載される電気機器（負荷）である。例えば、補機１３は、ナビゲーション装置やオーディオ機器、エアーコンディショナ等であるが、これらは例示であって限定されるものではない。補機１３は、鉛バッテリ１２またはＬＩＢ１５から電力の供給を受けることができる。

【0018】

電池パック１０のＬＩＢ１５は、充電または放電を行う二次電池であって、例えば鉛バッテリ１２の補助電源となる。従って、ＬＩＢ１５は、補機１３の補助的な電源となる。なお、ＬＩＢ１５は、第２バッテリの一例である。

【0019】

なお、鉛バッテリ１２である第１バッテリやＬＩＢ１５である第２バッテリは、その他の種類の二次電池であってもよい。また、主要な電源としてＬＩＢ１５が用いられ、補助電源として鉛バッテリ１２が用いられてもよい。

【0020】

上記した鉛バッテリ１２、ＬＩＢ１５、発電機１１および補機１３は、並列接続される。例えば、発電機１１と鉛バッテリ１２とは、第１経路（電流経路）Ｌ１を介して接続される。ＬＩＢ１５は、第１経路Ｌ１に接続された第２経路（電流経路）Ｌ２、第１経路Ｌ１を介して発電機１１に接続される。補機１３は、第１経路Ｌ１に接続された第３経路（電流経路）Ｌ３、第１経路Ｌ１を介して鉛バッテリ１２に接続される。また、補機１３は、第３経路Ｌ３、第１経路Ｌ１および第２経路Ｌ２を介してＬＩＢ１５にも接続される。

【0021】

第１リレー１６および第２リレー１８は、回路の短絡と開放を制御する開閉器（リレー）である。第１リレー１６は、鉛バッテリ１２と発電機１１との間に介挿される。具体的には、第１リレー１６は、発電機１１と鉛バッテリ１２とを接続する第１経路Ｌ１に接続される。詳しくは、第１リレー１６は、第１経路Ｌ１において、第２経路Ｌ２が接続される位置と第３経路Ｌ３が接続される位置との間に介挿される。なお、第１リレー１６の詳細な構成については、図２を参照して後述する。

【0022】

第２リレー１８は、ＬＩＢ１５と発電機１１との間に介挿される。具体的には、第２リレー１８は、発電機１１とＬＩＢ１５とを接続する第２経路Ｌ２に接続される。なお、第２リレー１８の詳細な構成については、図３を参照して後述する。また、第１リレー１６および第２リレー１８の開閉は、制御装置３０によって制御されてもよいし、監視装置２０によって制御されてもよい。

【0023】

監視装置２０は、電池パック１０の状態を監視する。なお、監視装置２０は、マイクロコンピュータ（マイコン）や監視用のＩＣ（Integrated Circuit）などによって実現される。

【0024】

例えば、監視装置２０は、ＬＩＢ１５の状態を監視する。詳しくは、監視装置２０は、ＬＩＢ１５に接続される電流センサや電圧センサ（不図示）の出力に基づいてＬＩＢ１５の充放電電流や電池電圧を検出する。また、監視装置２０は、ＬＩＢ１５の電流や電圧に基づいてＬＩＢ１５のＳＯＣ（State Of Charge（充電状態））を算出する。そして、監視装置２０は、検出されたＬＩＢ１５の電流や電圧、算出されたＳＯＣなどを示す信号を制御装置３０へ出力する。

【0025】

また、監視装置２０は、第１リレー１６の状態を監視する。例えば、監視装置２０は、第１リレー１６に含まれるシャント抵抗１７３（図２参照。後述）の両端に生じる電位差を検出し、検出した電位差に基づく電圧値から電流値を算出することにより、シャント抵抗１７３を流れる電流を測定する。そして、監視装置２０は、第１リレー１６の電圧や電流（正確にはシャント抵抗１７３の両端の電位差（電圧）や電流）を示す信号を制御装置３０へ出力する。

【0026】

また、監視装置２０は、第１リレー１６の各端子電圧や電流に基づいて、第１リレー１６を構成するスイッチ部１７（図２参照。後述）のオン／オフ状態を判定し、第１リレー１６の各端子電圧や電流、判定結果を示す信号を制御装置３０へ出力する。

【0027】

また、監視装置２０は、第２リレー１８の状態を監視する。例えば、監視装置２０は、第２リレー１８に含まれるシャント抵抗１９３（図３参照。後述）の両端に生じる電位差を検出し、検出した電位差に基づく電圧値から電流値を算出することにより、シャント抵抗１９３を流れる電流を測定する。そして、監視装置２０は、第２リレー１８の電圧や電流（正確にはシャント抵抗１９３の両端の電位差（電圧）や電流）を示す信号を制御装置３０へ出力する。

【0028】

また、監視装置２０は、第２リレー１８の各端子電圧や電流に基づいて、第２リレー１８を構成するスイッチ部１９（図３参照。後述）のオン／オフ状態を判定し、第２リレー１８の各端子電圧や電流、判定結果を示す信号を制御装置３０へ出力する。なお、上記では、第１、第２リレー１６，１８のオン／オフ状態の判定が監視装置２０により行われるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば制御装置３０により行われてもよい。

【0029】

また、監視装置２０は、制御装置３０から入力される第１、第２リレー１６，１８のオン信号あるいはオフ信号（後述）に応じて、第１、第２リレー１６，１８のオン／オフ状態を制御することができる。なお、上記では、監視装置２０が第１、第２リレー１６，１８のオン／オフ状態を制御するようにしたが、これに限られず、例えば電池パック１０内にリレー制御装置（不図示）を設け、かかるリレー制御装置が第１、第２リレー１６，１８のオン／オフ状態を制御してもよい。

【0030】

制御装置３０は、電源システム１全体を制御する。すなわち、制御装置３０は、上位ＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。例えば、制御装置３０には、監視装置２０からＬＩＢ１５や第１リレー１６、第２リレー１８の状態を示す信号が入力される。また、制御装置３０は、鉛バッテリ１２に接続される電流センサや電圧センサ（不図示）の出力に基づいて鉛バッテリ１２の充放電電流や電池電圧を検出する。また、制御装置３０は、鉛バッテリ１２の電流や電圧に基づいて鉛バッテリ１２のＳＯＣを算出してもよい。

【0031】

そして、制御装置３０は、車両状況等を随時取得し、車両状況やＬＩＢ１５の状態、鉛バッテリ１２の状態、第１、第２リレー１６，１８の状態などに基づいて、第１リレー１６や第２リレー１８を開閉動作させ、鉛バッテリ１２およびＬＩＢ１５の充電や放電を制御する。また、制御装置３０は、車両状況等に応じ、発電機１１の動作を制御する。なお、制御装置３０は、車両状況等に応じて補機１３などの動作を制御してもよい。

【0032】

なお、制御装置３０は、第１リレー１６や第２リレー１８において固着が生じた場合に、第１リレー１６を構成するスイッチ部１７（図２参照）や第２リレー１８を構成するスイッチ部１９（図３参照）に電流が集中することを抑制するように構成されるが、これについては後述する。

【0033】

（第１リレーの構成）
次に、第１リレー１６の構成について図２を参照して説明する。図２は、第１リレー１６の回路構成例を示す説明図である。図２に示すように、第１リレー１６は、複数のスイッチ部１７が並列に接続されて構成される。

【0034】

なお、図２ではスイッチ部１７が３個である例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、第１リレー１６は、２個のスイッチ部１７が並列に接続されてもよいし、４個以上のスイッチ部１７が並列に接続されてもよい。以下、３個のスイッチ部１７を「第１スイッチ部１７ａ」、「第２スイッチ部１７ｂ」、「第３スイッチ部１７ｃ」と記載する場合があるが、これらを特に区別せずに説明する場合には「スイッチ部１７」と記載する。

【0035】

スイッチ部１７は、１対のトランジスタ１７１，１７２と、シャント抵抗１７３とを備える。なお、トランジスタ１７１，１７２としては、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）を用いることができるが、これに限定されるものではない。

【0036】

１対のトランジスタ１７１，１７２は、直列に接続される。例えば、トランジスタ１７１は、一端が発電機１１に接続され、他端がトランジスタ１７２に接続される。トランジスタ１７２は、一端がトランジスタ１７１に接続され、他端が鉛バッテリ１２に接続される。

【0037】

トランジスタ１７１，１７２は、スイッチング素子およびボディダイオードを有し、スイッチング素子とボディダイオードとが並列接続される。トランジスタ１７１，１７２のそれぞれが有するボディダイオードは、逆向きに設けられる。例えば、トランジスタ１７１のボディダイオードは、アノードがトランジスタ１７２に接続され、カソードが発電機１１に接続される。また、トランジスタ１７２のボディダイオードは、アノードがトランジスタ１７１に接続され、カソードが鉛バッテリ１２に接続される。これにより、例えばスイッチ部１７は、オフされるとき（正確にはトランジスタ１７１，１７２のスイッチング素子がオフされるとき）、１対のトランジスタ１７１，１７２間に電流が流れないように構成される。

【0038】

シャント抵抗１７３は、トランジスタ１７１とトランジスタ１７２との間に直列に接続される。シャント抵抗１７３は、上記したように、監視装置２０によって両端に生じる電位差が検出され、検出した電位差に基づく電圧値からシャント抵抗１７３を流れる電流が測定される。なお、シャント抵抗１７３は、プルダウン抵抗に接続されていてもよい。また、シャント抵抗１７３は、トランジスタ１７１の発電機１１側、もしくはトランジスタ１７２の鉛バッテリ１２側に接続されてもよい。なお、上記では、シャント抵抗１７３を用いて電流を検出するようにしたが、これに限られず、例えばホール式の電流センサなどその他の種類の電流センサを用いて電流を検出してもよい。

【0039】

（第２リレーの構成）
次に、第２リレー１８の構成について図３を参照して説明する。図３は、第２リレー１８の回路構成例を示す説明図である。図３に示すように、第２リレー１８は、複数のスイッチ部１９が並列に接続されて構成される。

【0040】

なお、図３ではスイッチ部１９が４個である例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、第２リレー１８は、２個または３個のスイッチ部１９が並列に接続されてもよいし、５個以上のスイッチ部１９が並列に接続されてもよい。以下、４個のスイッチ部１９を「第１スイッチ部１９ａ」、「第２スイッチ部１９ｂ」、「第３スイッチ部１９ｃ」、「第４スイッチ部１９ｄ」と記載する場合があるが、これらを特に区別せずに説明する場合には「スイッチ部１９」と記載する。

【0041】

スイッチ部１９は、１対のトランジスタ１９１，１９２と、シャント抵抗１９３とを備える。なお、トランジスタ１９１，１９２としては、例えばＭＯＳＦＥＴを用いることができるが、これに限定されるものではない。

【0042】

１対のトランジスタ１９１，１９２は、直列に接続される。例えば、トランジスタ１９１は、一端が発電機１１に接続され、他端がトランジスタ１９２に接続される。トランジスタ１９２は、一端がトランジスタ１９１に接続され、他端がＬＩＢ１５に接続される。

【0043】

トランジスタ１９１，１９２は、スイッチング素子およびボディダイオードを有し、スイッチング素子とボディダイオードとが並列接続される。トランジスタ１９１，１９２のそれぞれが有するボディダイオードは、逆向きに設けられる。例えば、トランジスタ１９１のボディダイオードは、アノードがトランジスタ１９２に接続され、カソードが発電機１１に接続される。また、トランジスタ１９２のボディダイオードは、アノードがトランジスタ１９１に接続され、カソードがＬＩＢ１５に接続される。これにより、例えばスイッチ部１９は、オフされるとき（正確にはトランジスタ１９１，１９２のスイッチング素子がオフされるとき）、１対のトランジスタ１９１，１９２間に電流が流れないように構成される。

【0044】

シャント抵抗１９３は、トランジスタ１９１とトランジスタ１９２との間に直列に接続される。シャント抵抗１９３は、上記したように、監視装置２０によって両端に生じる電位差が検出され、検出した電位差に基づく電圧値からシャント抵抗１９３を流れる電流が測定される。なお、シャント抵抗１９３は、プルダウン抵抗に接続されていてもよい。また、シャント抵抗１９３は、トランジスタ１９１の発電機１１側、もしくはトランジスタ１９２のＬＩＢ１５側に接続されてもよい。なお、上記では、シャント抵抗１９３を用いて電流を検出するようにしたが、これに限られず、例えばホール式の電流センサなどその他の種類の電流センサを用いて電流を検出してもよい。

【0045】

（固着について）
次に、第１リレー１６や第２リレー１８の固着について説明する。先ず、第１リレー１６の固着について図２を参照しつつ説明する。

【0046】

第１リレー１６においては、固着が生じてしまうことがある。詳しくは、第１リレー１６を構成する複数のスイッチ部１７において、固着が生じてしまうことがある。かかる固着には、スイッチ部１７がオン状態で固着するオン固着と、オフ状態で固着するオフ固着とがある。

【0047】

上記したオン固着やオフ固着がスイッチ部１７に生じると、例えば複数のスイッチ部１７のうち、一部のスイッチ部１７に電流が集中して流れるおそれがある。具体的に説明すると、一例として、第１スイッチ部１７ａのトランジスタ１７１に「オン固着」が発生した場合、第１リレー１６に対して制御装置３０（図１参照）もしくは監視装置２０（図１参照）からオフ信号が出力されても第１スイッチ部１７ａのトランジスタ１７１は、オフされない。このとき、第１スイッチ部１７ａのトランジスタ１７２は、オフされているが、ボディダイオードを有している。そのため、図２に矢印Ａで示すように、電流は、トランジスタ１７１のスイッチング素子およびトランジスタ１７２のボディダイオードを通って流れる。このように、第１スイッチ部１７ａのトランジスタ１７１にオン固着が発生し、かつ、第１リレー１６に対してオフ信号が出力される場合、複数のスイッチ部１７のうち、オン固着が生じた第１スイッチ部１７ａに電流が集中して流れるおそれがある。

【0048】

なお、第１スイッチ部１７ａのトランジスタ１７１に発生した「オン固着」が、例えばショートなどに起因すると、当該トランジスタ１７１のオン抵抗が増加する場合がある。かかる場合、第１リレー１６に対して制御装置３０もしくは監視装置２０からオン信号が出力されると、第１スイッチ部１７ａのトランジスタ１７１には、電流が流れにくくなるため、残りの第２スイッチ部１７ｂおよび第３スイッチ部１７ｃに電流が集中して流れるおそれがある。このように、第１スイッチ部１７ａのトランジスタ１７１にオン固着が発生し、かつ、第１リレー１６に対してオン信号が出力される場合、複数のスイッチ部１７のうち、正常な第２スイッチ部１７ｂおよび第３スイッチ部１７ｃに電流が集中して流れるおそれがある。

【0049】

次に、一例として、第１スイッチ部１７ａのトランジスタ１７１に「オフ固着」が発生した場合、第１リレー１６に対して制御装置３０もしくは監視装置２０からオン信号が出力されても第１スイッチ部１７ａのトランジスタ１７１は、オンされない。そのため、第１リレー１６において、第１スイッチ部１７ａには電流が流れず、残りの第２スイッチ部１７ｂおよび第３スイッチ部１７ｃに電流が流れる。このように、第１スイッチ部１７ａのトランジスタ１７１にオフ固着が発生した場合、複数のスイッチ部１７のうち、オフ固着が生じた第１スイッチ部１７ａに電流が流れず、正常な第２スイッチ部１７ｂおよび第３スイッチ部１７ｃに電流が集中して流れるおそれがある。

【0050】

次に、第２リレー１８の固着について図３を参照しつつ説明する。一例として、第１スイッチ部１９ａのトランジスタ１９１に「オン固着」が発生した場合、第２リレー１８に対して制御装置３０もしくは監視装置２０からオフ信号が出力されても第１スイッチ部１９ａのトランジスタ１９１は、オフされない。このとき、第１スイッチ部１９ａのトランジスタ１９２は、オフされているが、ボディダイオードを有している。そのため、図３に矢印Ｂで示すように、電流は、トランジスタ１９１のスイッチング素子およびトランジスタ１９２のボディダイオードを通って流れる。このように、第１スイッチ部１９ａのトランジスタ１９１にオン固着が発生し、かつ、第２リレー１８に対してオフ信号が出力される場合、複数のスイッチ部１９のうち、オン固着が生じた第１スイッチ部１９ａに電流が集中して流れるおそれがある。

【0051】

また、第２リレー１８にオン固着が生じていると、鉛バッテリ１２を効率良く充電することができないことがある。詳しく説明すると、例えば制御装置３０は、鉛バッテリ１２の充電を積極的に行うような場合、第１リレー１６をオンし、第２リレー１８をオフすることで、発電機１１と鉛バッテリ１２とを電気的に接続する。ここで、第２リレー１８にオン固着が生じていると、発電機１１は、ＬＩＢ１５にも電気的に接続してしまう（図３の矢印Ｂ参照）。ＬＩＢ１５の内部抵抗は、鉛バッテリ１２の内部抵抗に比べて小さいため、発電機１１からの電流は、ＬＩＢ１５側に流れてしまい、鉛バッテリ１２を効率良く充電することができず、鉛バッテリ１２が枯渇するおそれがある（言い換えると、バッテリ上がりが生じるおそれがある）。そこで、本実施形態に係る制御装置３０にあっては、鉛バッテリ１２の枯渇を防止することができるような構成としたが、これについては後述する。

【0052】

次に、一例として、第１スイッチ部１９ａのトランジスタ１９１に「オフ固着」が発生した場合、第２リレー１８に対して制御装置３０もしくは監視装置２０からオン信号が出力されても第１スイッチ部１９ａのトランジスタ１９１は、オンされない。そのため、第２リレー１８において、第１スイッチ部１９ａには電流が流れず、残りの第２スイッチ部１９ｂ、第３スイッチ部１９ｃおよび第４スイッチ部１９ｄに電流が流れる。このように、第１スイッチ部１９ａのトランジスタ１９１にオフ固着が発生した場合、複数のスイッチ部１９のうち、オフ固着が生じた第１スイッチ部１９ａに電流が流れず、正常な第２〜第４スイッチ部１９ｂ〜１９ｄに電流が集中して流れるおそれがある。

【0053】

（制御装置の構成）
従って、制御装置３０は、上記のように第１リレー１６や第２リレー１８において固着が生じた場合に、第１リレー１６のスイッチ部１７や第２リレー１８のスイッチ部１９に電流が集中することを抑制するように構成される。

【0054】

以下、図４を参照して、実施形態に係る制御装置３０を含む電源システム１の構成について詳しく説明する。図４は、実施形態に係る制御装置３０を含む電源システム１の構成を示すブロック図である。なお、図４では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

【0055】

換言すれば、図４に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。

【0056】

図４に示すように、電源システム１の制御装置３０は、入力部３１と、出力部３２と、制御部４０と、記憶部５０とを備える。制御部４０は、検出部４１と、スイッチ制御部４２と、発電制御部４３とを備える。

【0057】

入力部３１は、鉛バッテリ１２に接続される電流センサや電圧センサから、鉛バッテリ１２の電流や電圧を信号が入力され、かかる信号を制御部４０へ出力する。また、入力部３１は、監視装置２０から、ＬＩＢ１５の電流や電圧、算出されたＳＯＣなどを示す信号が入力され、かかる信号を制御部４０へ出力する。

【0058】

また、入力部３１は、監視装置２０から、第１リレー１６のシャント抵抗１７３の両端の電位差（電圧）や電流を示す信号が入力され、かかる信号を制御部４０へ出力する。また、入力部３１は、監視装置２０から、第２リレー１８のシャント抵抗１９３の両端の電位差（電圧）や電流を示す信号が入力され、かかる信号を制御部４０へ出力する。また、入力部３１は、監視装置２０から、第１、第２リレー１６，１８の各端子電圧や電流、上記した判定結果である第１、第２リレー１６，１８のオン／オフ状態を示す信号が入力され、かかる信号を制御部４０へ出力する。

【0059】

出力部３２は、第１リレー１６をオン（導通）あるいはオフ（遮断）するための信号を監視装置２０へ出力する。第１リレー１６をオンするためのオン信号は、第１リレー１６のスイッチ部１７の全てをオンする信号である。また、第１リレー１６をオフするためのオフ信号は、第１リレー１６のスイッチ部１７の全てをオフする信号である。

【0060】

出力部３２は、第２リレー１８をオン（導通）あるいはオフ（遮断）するための信号を監視装置２０へ出力する。第２リレー１８をオンするためのオン信号は、第２リレー１８のスイッチ部１９の全てをオンする信号である。また、第２リレー１８をオフするためのオフ信号は、第２リレー１８のスイッチ部１９の全てをオフする信号である。なお、監視装置２０は、上記したように、入力された第１、第２リレー１６，１８のオン信号あるいはオフ信号に応じて、第１、第２リレー１６，１８のオン／オフ状態を制御する。

【0061】

出力部３２は、発電機１１を制御する信号を発電機１１へ出力する。かかる信号により、発電機１１の動作が制御されるが、これについては後に詳説する。

【0062】

記憶部５０は、例えば、データフラッシュや不揮発性メモリ、レジスタといった記憶デバイスであり、各種のプログラムや情報などを記憶する。

【0063】

制御部４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。

【0064】

コンピュータのＣＰＵは、例えば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部４０の検出部４１、スイッチ制御部４２および発電制御部４３として機能する。

【0065】

また、制御部４０の検出部４１、スイッチ制御部４２および発電制御部４３の少なくともいずれか一部または全部をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成することもできる。

【0066】

検出部４１は、第１リレー１６の複数のスイッチ部１７および第２リレー１８の複数のスイッチ部１９における固着を検出することができる。

【0067】

具体的には、検出部４１は、第１リレー１６の複数のスイッチ部１７における「オン固着」を検出することができる。例えば、検出部４１は、第１リレー１６に対してオフ信号が出力されている状態で、第１リレー１６のシャント抵抗１７３の両端に電位差（電圧）が生じていることを示す信号（例えば発電機１１の電圧を示す信号）が入力された場合、当該シャント抵抗１７３を含むスイッチ部１７ではオフ（遮断）されていないことから、かかるスイッチ部１７のオン固着を検出することができる。

【0068】

なお、上記では、検出部４１は、シャント抵抗１７３の両端の電位差に基づいてオン固着を検出するようにしたが、これに限られない。すなわち、例えば検出部４１は、第１リレー１６に対してオフ信号が出力されている状態で、シャント抵抗１７３に電流が流れていることを示す信号が入力された場合に、当該シャント抵抗１７３を含むスイッチ部１７のオン固着を検出するなど、その他の手法でオン固着を検出するようにしてもよい。

【0069】

検出部４１は、第２リレー１８の複数のスイッチ部１９における「オン固着」を検出することができる。例えば、検出部４１は、第２リレー１８に対してオフ信号が出力されている状態で、第２リレー１８のシャント抵抗１９３の両端に電位差（電圧）が生じていることを示す信号（例えば発電機１１の電圧を示す信号）が入力された場合、当該シャント抵抗１９３を含むスイッチ部１９ではオフ（遮断）されていないことから、かかるスイッチ部１９のオン固着を検出することができる。

【0070】

なお、検出部４１は、第２リレー１８に対してオフ信号が出力されている状態で、シャント抵抗１９３に電流が流れていることを示す信号が入力された場合に、当該シャント抵抗１９３を含むスイッチ部１９のオン固着を検出するなど、その他の手法でオン固着を検出するようにしてもよい。

【0071】

検出部４１は、第１リレー１６の複数のスイッチ部１７における「オフ固着」を検出することができる。例えば、検出部４１は、第１リレー１６に対してオン信号が出力されている状態で、第１リレー１６のシャント抵抗１７３の両端に電位差（電圧）が生じていることを示す信号が入力されない場合、すなわち電位差が０である場合、当該シャント抵抗１７３を含むスイッチ部１７ではオン（導通）されていないことから、かかるスイッチ部１７のオフ固着を検出することができる。

【0072】

なお、上記では、検出部４１は、シャント抵抗１７３の両端の電位差に基づいてオフ固着を検出するようにしたが、これに限られない。すなわち、例えば検出部４１は、第１リレー１６に対してオン信号が出力されている状態で、シャント抵抗１７３に電流が流れていることを示す信号が入力されない場合、すなわち電流値が０である場合に、当該シャント抵抗１７３を含むスイッチ部１７のオフ固着を検出するなど、その他の手法でオフ固着を検出するようにしてもよい。

【0073】

検出部４１は、第２リレー１８の複数のスイッチ部１９における「オフ固着」を検出することができる。例えば、検出部４１は、第２リレー１８に対してオン信号が出力されている状態で、第２リレー１８のシャント抵抗１９３の両端に電位差が生じていることを示す信号が入力されない場合（すなわち電位差が０である場合）、当該シャント抵抗１９３を含むスイッチ部１９ではオン（導通）されていないことから、かかるスイッチ部１９のオフ固着を検出することができる。

【0074】

なお、検出部４１は、第２リレー１８に対してオン信号が出力されている状態で、シャント抵抗１９３に電流が流れていることを示す信号が入力されない場合に（すなわち電流値が０である場合に）、当該シャント抵抗１９３を含むスイッチ部１９のオフ固着を検出するなど、その他の手法でオフ固着を検出するようにしてもよい。

【0075】

検出部４１は、固着が検出された場合、固着が検出されたスイッチ部１７およびスイッチ部１９の位置、および、固着の種類、すなわち固着がオン固着かオフ固着かを示す固着検出信号をスイッチ制御部４２と発電制御部４３とに出力する。

【0076】

スイッチ制御部４２は、固着検出信号に基づいて、第１リレー１６のスイッチ部１７や、第２リレー１８のスイッチ部１９を制御する。同様に、発電制御部４３は、固着検出信号に基づいて発電機１１を制御する。詳しくは、発電制御部４３は、固着の種類や、複数のスイッチ部１７，１９の中でオン固着が検出されたスイッチ部１７，１９の位置に応じて発電機１１を制御する。

【0077】

これにより、本実施形態にあっては、第１リレー１６や第２リレー１８に固着が生じた場合に、第１、第２リレー１６，１８を構成するスイッチ部１７，１９に電流が集中することを抑制することができる。以下、具体的に説明していく。

【0078】

（第１リレー１６のスイッチ部１７にオン固着が発生した場合）
先ず、第１リレー１６のスイッチ部１７にオン固着が発生した場合について説明する。スイッチ制御部４２は、複数のスイッチ部１７，１９のうち、少なくともオン固着が検出されたスイッチ部１７と並列接続されたスイッチ部１７の全てをオンする。

【0079】

具体的に、上記した図２の例では、第１スイッチ部１７ａ（トランジスタ１７１）にオン固着が発生した場合、オン固着が生じた第１スイッチ部１７ａに電流が集中して流れるおそれがある。そこで、スイッチ制御部４２は、第１リレー１６に対してオン信号を出力部３２を介して出力し、オン固着が生じた第１スイッチ部１７ａと並列接続された第２スイッチ部１７ｂおよび第３スイッチ部１７ｃの全てをオンする。正確には、スイッチ制御部４２は、オン固着が生じた第１スイッチ部１７ａを含め、全てのスイッチ部１７の全てをオンする。

【0080】

これにより、第１リレー１６を流れる電流は、第２スイッチ部１７ｂおよび第３スイッチ部１７ｃに分散して流れるため、オン固着が生じた第１スイッチ部１７ａに電流が集中して流れることを抑制することができる。さらに、第１スイッチ部１７ａにおいては、電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。

【0081】

なお、スイッチ制御部４２は、スイッチ部１７にオン固着が発生した場合、オン固着が発生していない場合と同様に、車両状況やＬＩＢ１５の状態などに基づいて第２リレー１８を制御することができるが、これに限定されるものではない。

【0082】

また、上記したように、第１スイッチ部１７ａのトランジスタ１７１に発生したオン固着により、当該トランジスタ１７１のオン抵抗が増加する場合がある。この場合、第１リレー１６に対してオン信号が出力されると、第１スイッチ部１７ａには電流が流れにくく、第２、第３スイッチ部１７ｂ，１７ｃに電流が集中して流れるおそれがある。

【0083】

そこで、発電制御部４３は、第１リレー１６に含まれるスイッチ部１７にオン固着が検出された場合、言い換えると、オン固着が検出された位置が第１リレー１６のスイッチ部１７である場合、発電機１１に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する。

【0084】

例えば、発電制御部４３は、発電機１１から鉛バッテリ１２に電力を供給して充電するとき、あるいは、発電機１１から補機１３へ電力を供給するとき、オン固着が発生していない第２、第３スイッチ部１７ｂ，１７ｃで許容される電流が第２、第３スイッチ部１７ｂ，１７ｃに流れるように、発電機１１の発電量を抑制する。

【0085】

別言すれば、発電制御部４３は、複数のスイッチ部１７から、オン固着が発生したスイッチ部１７を除いた残余のスイッチ部１７に流れる電流が、当該残余のスイッチ部１７で許容される電流の範囲内になるように、発電機１１の発電量を抑制する。

【0086】

これにより、オン固着が発生していない正常なスイッチ部１７（ここでは第２、第３スイッチ部１７ｂ，１７ｃ）に過度な電流が集中して流れることを抑制することができる。さらに、正常なスイッチ部１７（第２、第３スイッチ部１７ｂ，１７ｃ）においては、過度な電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。

【0087】

（第２リレー１８のスイッチ部１９にオン固着が発生した場合）
次に、第２リレー１８のスイッチ部１９にオン固着が発生した場合について説明する。スイッチ制御部４２は、複数のスイッチ部１７，１９のうち、少なくともオン固着が検出されたスイッチ部１９と並列接続されたスイッチ部１９の全てをオンする。

【0088】

具体的に、上記した図３の例では、第１スイッチ部１９ａ（トランジスタ１９１）にオン固着が発生した場合、オン固着が生じた第１スイッチ部１９ａに電流が集中して流れるおそれがある。そこで、スイッチ制御部４２は、第２リレー１８に対してオン信号を出力部３２を介して出力し、オン固着が生じた第１スイッチ部１９ａと並列接続された第２〜第４スイッチ部１９ｂ〜１９ｄの全てをオンする。正確には、スイッチ制御部４２は、オン固着が生じた第１スイッチ部１９ａを含め、全てのスイッチ部１９の全てをオンする。

【0089】

これにより、第２リレー１８を流れる電流は、第２〜第４スイッチ部１９ｂ〜１９ｄに分散して流れるため、オン固着が生じた第１スイッチ部１９ａに電流が集中して流れることを抑制することができる。さらに、第１スイッチ部１９ａにおいては、電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。

【0090】

また、上記したように、第２リレー１８にオン固着が生じていると、鉛バッテリ１２を効率良く充電することができない。すなわち、例えば第１リレー１６がオンされ、第２リレー１８がオフされたとしても、発電機１１とＬＩＢ１５とは、オン固着した第２リレー１８により電気的に接続されてしまう。ＬＩＢ１５の内部抵抗は、鉛バッテリ１２の内部抵抗に比べて小さいため、発電機１１からの電流がＬＩＢ１５側に流れてしまい、鉛バッテリ１２を効率良く充電することができず、鉛バッテリ１２が枯渇する（バッテリ上がりが生じる）おそれがある。

【0091】

そこで、発電制御部４３は、第２リレー１８に含まれるスイッチ部１９にオン固着が検出された場合、言い換えると、オン固着が検出された位置が第２リレー１８のスイッチ部１９である場合、発電機１１に対して、ＬＩＢ１５の電圧が鉛バッテリ１２の電圧より高くなるような発電制御を実行する。

【0092】

一例として、発電制御部４３は、ＬＩＢ１５のＳＯＣが比較的高い値を維持するように、発電機１１を制御する。なお、上記した比較的高い値とは、例えばスイッチ部１９にオン固着が生じていないときに目標となる目標ＳＯＣ（通常時の目標ＳＯＣ）より高い値を指すが、これに限られず、任意の値に設定されてもよい。

【0093】

すなわち、ＬＩＢ１５にあっては、ＳＯＣが高くなるにつれて電圧も高くなる。そのため、発電制御部４３は、ＳＯＣを比較的高い値で維持することで、ＬＩＢ１５の電圧を高い値で維持することが可能になる。そして、ＬＩＢ１５の電圧が鉛バッテリ１２より高い電圧に維持されると、発電機１１からの電流は、電圧の低い鉛バッテリ１２へ流れやすくなり、結果として鉛バッテリ１２の枯渇（バッテリ上がり）を防止することができる。

【0094】

また、第１スイッチ部１９ａのトランジスタ１９１に発生したオン固着が、例えばショートなどに起因すると、当該トランジスタ１９１のオン抵抗が増加する場合がある。この場合、第２リレー１８に対してオン信号が出力されると、第１スイッチ部１９ａには電流が流れにくく、第２〜第４スイッチ部１９ｂ〜１９ｄに電流が集中して流れるおそれがある。

【0095】

そこで、発電制御部４３は、例えばＬＩＢ１５の充電を行う際に、第２リレー１８に含まれるスイッチ部１９にオン固着が検出された場合、言い換えると、オン固着が検出された位置が第２リレー１８のスイッチ部１９である場合、発電機１１に対して発電量を抑制するような発電制御を実行してもよい。

【0096】

例えば、発電制御部４３は、発電機１１からＬＩＢ１５に電力を供給して充電するとき、オン固着が発生していない第２〜第４スイッチ部１９ｂ〜１９ｄで許容される電流が第２〜第４スイッチ部１９ｂ〜１９ｄに流れるように、発電機１１の発電量を抑制する。

【0097】

別言すれば、発電制御部４３は、複数のスイッチ部１９から、オン固着が発生したスイッチ部１９を除いた残余のスイッチ部１９に流れる電流が、当該残余のスイッチ部１９で許容される電流の範囲内になるように、発電機１１の発電量を抑制する。

【0098】

このように、発電制御部４３は、発電機１１の発電量を抑制しつつ、ＬＩＢ１５のＳＯＣが比較的高い値になるまで充電し、ＳＯＣが比較的高い状態を維持するようにしてもよい。

【0099】

これにより、オン固着が発生していない正常なスイッチ部１９（ここでは第２〜第４スイッチ部１９ｂ〜１９ｄ）に過度な電流が集中して流れることを抑制することができるとともに、鉛バッテリ１２の枯渇を防止することができる。さらに、正常なスイッチ部１９（第２〜第４スイッチ部１９ｂ〜１９ｄ）においては、過度な電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。

【0100】

（第１リレー１６のスイッチ部１７にオフ固着が発生した場合）
次に、第１リレー１６のスイッチ部１７にオフ固着が発生した場合について説明する。スイッチ制御部４２は、スイッチ部１７にオフ固着が検出された場合、第１リレー１６に含まれる複数のスイッチ部１７の全てをオンする一方、第２リレー１８に含まれる複数のスイッチ部１９の全てをオフする。

【0101】

発電制御部４３は、第１リレー１６に含まれるスイッチ部１７にオフ固着が検出された場合、発電機１１に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する。これにより、第１リレー１６のスイッチ部１７に過度な電流が集中して流れることを抑制することができる。

【0102】

具体的には、上記したように、第１スイッチ部１７ａにオフ固着が発生すると、スイッチ制御部４２から第１リレー１６にオン信号が出力されても第１スイッチ部１７ａは、オンされない。そのため、残りの第２、第３スイッチ部１７ｂ，１７ｃに電流が集中して流れるおそれがある。

【0103】

そこで、発電制御部４３は、第１リレー１６のスイッチ部１７にオフ固着が検出された場合、言い換えると、オフ固着が検出された位置が第１リレー１６のスイッチ部１７である場合、発電機１１の発電量を抑制する。

【0104】

例えば、発電制御部４３は、発電機１１から鉛バッテリ１２に電力を供給して充電するとき、あるいは、発電機１１から補機１３へ電力を供給するとき、オフ固着が発生していない第２、第３スイッチ部１７ｂ，１７ｃで許容される電流が第２、第３スイッチ部１７ｂ，１７ｃに流れるように、発電機１１の発電量を抑制する。

【0105】

言い換えると、発電制御部４３は、複数のスイッチ部１７から、オフ固着が発生したスイッチ部１７を除いた残余のスイッチ部１７に流れる電流が、当該残余のスイッチ部１７で許容される電流の範囲内になるように、発電機１１の発電量を抑制する。

【0106】

これにより、オフ固着が発生していない正常なスイッチ部１７（ここでは第２、第３スイッチ部１７ｂ，１７ｃ）に過度な電流が集中して流れることを抑制することができる。さらに、正常なスイッチ部１７（第２、第３スイッチ部１７ｂ，１７ｃ）においては、過度な電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。

【0107】

また、上記したように、スイッチ制御部４２が第２リレー１８のスイッチ部１９の全てをオフすることで、ＬＩＢ１５と鉛バッテリ１２との電気的な接続を遮断することができる。これにより、例えばＬＩＢ１５と鉛バッテリ１２との間で意図しない充放電が行われて、発電量を抑制する制御に影響を与えてしまうことを防止することができる。

【0108】

（第２リレー１８のスイッチ部１９にオフ固着が発生した場合）
次に、第２リレー１８のスイッチ部１９にオフ固着が発生した場合について説明する。スイッチ制御部４２は、スイッチ部１９にオフ固着が検出された場合、第１リレー１６に含まれる複数のスイッチ部１７の全てをオンする一方、第２リレー１８に含まれる複数のスイッチ部１９の全てをオフする。これにより、第２リレー１８のスイッチ部１９に電流が集中して流れることを抑制することができる。

【0109】

具体的には、上記したように、第１スイッチ部１９ａにオフ固着が発生すると、スイッチ制御部４２から第２リレー１８にオン信号が出力されても第１スイッチ部１９ａは、オンされないため、残りの第２〜第４スイッチ部１９ｂ〜１９ｄに電流が集中して流れるおそれがある。

【0110】

そこで、スイッチ制御部４２は、オフ固着が発生した第２リレー１８のスイッチ部１９を全てオフするようにしたので、第２リレー１８のスイッチ部１９に電流が集中して流れることを抑制することができる。さらに、スイッチ部１９においては、電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。

【0111】

なお、第２リレー１８がオフされた場合でも、第１リレー１６はオンされているため、鉛バッテリ１２は、主要な電源として機能することができる。

【0112】

（制御装置３０の処理手順）
次に、図５および図６を用いて実施形態に係る制御装置３０が実行する処理手順について説明する。図５および図６はともに、制御装置３０が実行する処理手順を示すフローチャートである。なお、理解の便宜のため、図５はオン固着時の処理手順を示し、図６はオフ固着時の処理手順を示している。

【0113】

先ず図５について説明すると、制御装置３０の制御部４０は、複数のスイッチ部１７，１９におけるオン固着が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１００）。制御部４０は、オン固着が検出されていないと判定された場合（ステップＳ１００，Ｎｏ）、処理を終了する。

【0114】

一方、制御部４０は、オン固着が検出されたと判定された場合（ステップＳ１００，Ｙｅｓ）、検出されたオン固着が第１リレー１６のスイッチ部１７であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制御部４０は、オン固着が第１リレー１６のスイッチ部１７であると判定された場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、第１リレー１６のスイッチ部１７の全てをオンする（ステップＳ１０２）。これにより、発電機１１と鉛バッテリ１２とが電気的に接続される。続いて、制御部４０は、発電機１１に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する（ステップＳ１０３）。なお、図５では、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３の順で処理を実行する例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば制御部４０は、ステップＳ１０３、ステップＳ１０２の順で処理を実行してもよいし、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３の処理を同時に実行してもよい。

【0115】

制御部４０は、オン固着が第１リレー１６のスイッチ部１７ではないと判定された場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、すなわち、オン固着が第２リレー１８のスイッチ部１９である場合、第２リレー１８のスイッチ部１９の全てをオンする（ステップＳ１０４）。これにより、発電機１１とＬＩＢ１５とが電気的に接続される。続いて、制御部４０は、第１リレー１６のスイッチ部１７の全てをオンする（ステップＳ１０５）。これにより、発電機１１と鉛バッテリ１２とが電気的に接続される。

【0116】

続いて、制御部４０は、発電機１１に対して、ＬＩＢ１５の電圧が鉛バッテリ１２の電圧より高くなるような発電制御を実行する（ステップＳ１０６）。また、制御部４０は、発電機１１に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する（ステップＳ１０７）。

【0117】

なお、図５に示すステップＳ１０４〜ステップＳ１０７の順番は、あくまでも例示であって限定されるものではない。すなわち、制御部４０は、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０７の処理を任意の順番で実行してもよいし、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０７の処理の一部または全部を同時に実行してもよい。

【0118】

次に、図６について説明すると、制御部４０は、複数のスイッチ部１７，１９におけるオフ固着が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２００）。制御部４０は、オフ固着が検出されていないと判定された場合（ステップＳ２００，Ｎｏ）、処理を終了する。

【0119】

他方、制御部４０は、オフ固着が検出されたと判定された場合（ステップＳ２００，Ｙｅｓ）、検出されたオフ固着が第１リレー１６のスイッチ部１７であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。制御部４０は、オフ固着が第１リレー１６のスイッチ部１７であると判定された場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、第１リレー１６のスイッチ部１７の全てをオンする（ステップＳ２０２）。これにより、発電機１１と鉛バッテリ１２とが電気的に接続される。

【0120】

続いて、制御部４０は、第２リレー１８のスイッチ部１９の全てをオフする（ステップＳ２０３）。これにより、発電機１１とＬＩＢ１５との電気的な接続が遮断される。続いて、制御部４０は、発電機１１に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する（ステップＳ２０４）。

【0121】

なお、図６では、ステップＳ２０２およびステップＳ２０３の処理の後に、ステップＳ２０４の処理を実行する例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば制御部４０は、ステップＳ２０４の処理の後に、ステップＳ２０２およびステップＳ２０３の処理を実行してもよいし、ステップＳ２０２およびステップＳ２０３の処理と、ステップＳ２０４の処理とを同時に実行してもよい。

【0122】

制御部４０は、オフ固着が第１リレー１６のスイッチ部１７ではないと判定された場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、すなわち、オフ固着が第２リレー１８のスイッチ部１９である場合、第１リレー１６のスイッチ部１７の全てをオンにし（ステップＳ２０５）、第２リレー１８のスイッチ部１９の全てをオフする（ステップＳ２０６）。これにより、発電機１１と鉛バッテリ１２とが電気的に接続される一方、発電機１１とＬＩＢ１５との電気的な接続が遮断される。

【0123】

なお、上記した図５，６では、オン固着あるいはオフ固着が検出された後に、固着が第１リレー１６であるか、第２リレー１８であるかの判定が行われるようにしたが、これは理解の便宜のためであって、限定されるものではない。すなわち、例えば制御部４０は、第１リレー１６のスイッチ部１７のオン固着およびオフ固着、第２リレー１８のスイッチ部１９のオン固着およびオフ固着を個別に検出し、検出された固着の状態に応じてスイッチ部１７や発電機１１の制御を実行してもよい。

【0124】

上述してきたように、実施形態において、電源システム１は、鉛バッテリ１２（第１バッテリの一例）、ＬＩＢ１５（第２バッテリの一例）および発電機１１が並列接続される。鉛バッテリ１２と発電機１１との間に第１リレー１６が介挿される。ＬＩＢ１５と発電機１１との間に第２リレー１８が介挿される。第１リレー１６および第２リレー１８がそれぞれ、並列接続された複数のスイッチ部１７，１９を含む。このように構成された電源システム１の制御装置３０であって、検出部４１と、スイッチ制御部４２と、発電制御部４３とを備える。検出部４１は、複数のスイッチ部１７，１９におけるオン固着を検出する。スイッチ制御部４２は、検出部４１によってオン固着が検出された場合、複数のスイッチ部１７，１９のうち、少なくともオン固着が検出されたスイッチ部１７，１９と並列接続されたスイッチ部１７，１９の全てをオンする。発電制御部４３は、複数のスイッチ部１７，１９の中でオン固着が検出されたスイッチ部１７，１９の位置に応じて発電機１１を制御する。これにより、第１リレー１６や第２リレー１８に固着が生じた場合に、第１、第２リレー１６，１８を構成するスイッチ部１７，１９に電流が集中することを抑制することができる。

【0125】

また、第１バッテリは、鉛バッテリ１２であり、第２バッテリは、ＬＩＢ１５である。これにより、例えば、鉛バッテリ１２に接続される第１リレー１６や、ＬＩＢ１５に接続される第２リレー１８に固着が生じた場合に、第１、第２リレー１６，１８のスイッチ部１７，１９に電流が集中することを抑制することが可能になる。

【0126】

なお、上記した実施形態では、制御装置３０が複数のスイッチ部１７，１９におけるオン固着やオフ固着を検出し、検出された固着の状態に応じてスイッチ部１７，１９を制御するようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば固着の検出機能（検出部４１）や、検出された固着の状態に応じたスイッチ部１７，１９の制御機能（スイッチ制御部４２）を、電池パック１０側の装置（例えば監視装置２０）が有してもよい。言い換えると、電池パック１０側の装置（監視装置２０）が、制御装置３０の機能の一部または全部を有すように構成してもよい。

【0127】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0128】

１ 電源システム
１１ 発電機
１２ 鉛バッテリ（第１バッテリ）
１５ ＬＩＢ（第２バッテリ）
１６ 第１リレー
１７，１９ スイッチ部
１８ 第２リレー
３０ 制御装置
４１ 検出部
４２ スイッチ制御部
４３ 発電制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】