特許 6610439 電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6610439

(24)【登録日】2019年11月8日

(45)【発行日】2019年11月27日

(54)【発明の名称】電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20191118BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20191118BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20191118BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20191118BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20191118BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 S

   H02J7/00 P

   H02H7/18

   H02J7/00 302C

   H01M10/48 P

   H01M10/44 P

   H02J9/06 110

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-108349(P2016-108349)

(22)【出願日】2016年5月31日

(65)【公開番号】特開2017-216795(P2017-216795A)

(43)【公開日】2017年12月7日

【審査請求日】2018年8月30日

(73)【特許権者】

【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

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【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】深江 一志

【審査官】 田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２０７００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１８９２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８４７５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００−７／１２

７／３４−７／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４２−１０／４８

Ｈ０２Ｈ ７／１８

Ｈ０２Ｊ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車載用の第１電源部と負荷との間の電力の経路となる第１導電路と、
前記第１導電路と充放電可能な車載用の第２電源部とに接続される第２導電路と、
前記第１導電路において前記第２導電路との接続部と前記第１電源部との間に設けられ、双方向の通電を遮断する非通電状態と通電する通電状態とに切り替える第１スイッチ部と、
前記第２導電路において前記接続部と前記第２電源部との間に設けられ、双方向の通電を遮断する非通電状態と通電する通電状態とに切り替える第２スイッチ部と、
前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部のそれぞれの切り替え動作を制御する制御部と、
前記第１導電路における前記第１電源部と前記第１スイッチ部の間の位置の電圧値を検出する第１の電圧検出部と、
前記第２導電路における前記第２スイッチ部と前記第２電源部の間の位置の電圧値を検出する第２の電圧検出部と、
前記第１導電路における前記接続部と前記負荷の間の電流値を検出する電流検出部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電流検出部が検出する前記第１導電路の電流値が所定の電流閾値未満であり、前記第１の電圧検出部が検出する電圧値が正常範囲であり、前記第２の電圧検出部が検出する電圧値が正常範囲である通常状態において、前記第１スイッチ部をオン状態とし、前記第２スイッチ部をオフ状態とする制御と、前記第１スイッチ部をオン状態とし、前記第２スイッチ部をオン状態とする制御とを行い、
前記電流検出部が検出する前記第１導電路の電流値が前記電流閾値以上である第１異常状態の場合には、前記第１スイッチ部をオフ状態とし、前記第２スイッチ部をオフ状態とし、
前記電流検出部が検出する前記第１導電路の電流値が前記電流閾値未満であり前記第１の電圧検出部が検出する電圧値が所定の第１下限電圧値以下である第２異常状態となった場合、前記第１スイッチ部をオフ状態とし、前記第２スイッチ部をオン状態とし、
前記電流検出部が検出する前記第１導電路の電流値が前記電流閾値未満であり前記第２の電圧検出部が検出する電圧値が所定の過電圧閾値以上である第３異常状態となった場合、前記第１スイッチ部をオフ状態とし、前記第２スイッチ部をオン状態とし、
前記電流検出部が検出する前記第１導電路の電流値が前記電流閾値未満であり前記第１の電圧検出部が検出する電圧値が正常範囲であり前記第２の電圧検出部が検出する電圧値が所定の第２下限電圧値以下である第４異常状態となった場合、前記第１スイッチ部をオン状態とし、前記第２スイッチ部をオフ状態とする電源装置。

【請求項2】

前記第１導電路は、当該第１導電路が所定の過電流状態となったときに前記第１電源部と前記第１スイッチ部との間の通電を遮断するヒューズ部に電気的に接続されている請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

前記第１の電圧検出部は、前記ヒューズ部と前記第１スイッチ部の間の導電路の電圧値を検出する請求項２に記載の電源装置。

【請求項4】

スイッチング素子のスイッチング動作に応じて前記第２電源部側からの入力電圧を変換し前記第１導電路側へ出力する放電動作と、スイッチング素子の動作に応じて前記第１導電路からの電力に基づく充電電流を前記第２電源部へ供給する充電動作を行う充放電部を備え、
前記第２スイッチ部の少なくとも一部が前記充放電部のスイッチング素子として構成されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の電源部の間に設けられる電源装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

負荷に対して複数の電源から電力を供給する電源装置の例として、特許文献１のような技術が提案されている。特許文献１で開示される電源装置は、複数の直流電源を備え、各直流電源と共用装置の間には直流電源合成回路が設けられている。更に、直流電源合成回路において各直流電源からの経路にはパワーＭＯＳＦＥＴがそれぞれ設けられ、それぞれの経路において電流の逆流を遮断し得る構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特公平７−５５０２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１で開示される直流電源合成回路は、いずれか一方の直流電源の経路でＭＯＳＦＥＴのショート故障が発生すると、他方の電源からの電力に起因する電流の逆流を遮断することができないという問題がある。例えば、予備直流電源の経路に設けられたＭＯＳＦＥＴにショート故障が発生した場合、現用直流電源側のＭＯＳＦＥＴをオフ動作させても、このＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオード及びショート故障が生じたＭＯＳＦＥＴによって導通状態が維持されてしまうため、現用直流電源から予備直流電源への電流の流れ込みを遮断することができず、過充電を生じさせる懸念がある。

【0005】

本発明は上記した事情に基づいてなされたものであり、いずれか一方の電源部側で異常が生じた場合でも、その経路に対して他方の電源部から電流が流れ込むことを遮断し得る電源装置を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】

本発明の電源装置は、
車載用の第１電源部と負荷との間の電力の経路となる第１導電路と、
前記第１導電路と充放電可能な車載用の第２電源部とに接続される第２導電路と、
前記第１導電路において前記第２導電路との接続部と前記第１電源部との間に設けられ、双方向の通電を遮断する非通電状態と通電する通電状態とに切り替える第１スイッチ部と、
前記第２導電路において前記接続部と前記第２電源部との間に設けられ、双方向の通電を遮断する非通電状態と通電する通電状態とに切り替える第２スイッチ部と、
前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部のそれぞれの切り替え動作を制御する制御部と、
前記第１導電路における前記第１電源部と前記第１スイッチ部の間の位置の電圧値を検出する第１の電圧検出部と、
前記第２導電路における前記第２スイッチ部と前記第２電源部の間の位置の電圧値を検出する第２の電圧検出部と、
前記第１導電路における前記接続部と前記負荷の間の電流値を検出する電流検出部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電流検出部が検出する前記第１導電路の電流値が所定の電流閾値未満であり、前記第１の電圧検出部が検出する電圧値が正常範囲であり、前記第２の電圧検出部が検出する電圧値が正常範囲である通常状態において、前記第１スイッチ部をオン状態とし、前記第２スイッチ部をオフ状態とする制御と、前記第１スイッチ部をオン状態とし、前記第２スイッチ部をオン状態とする制御とを行い、
前記電流検出部が検出する前記第１導電路の電流値が前記電流閾値以上である第１異常状態の場合には、前記第１スイッチ部をオフ状態とし、前記第２スイッチ部をオフ状態とし、
前記電流検出部が検出する前記第１導電路の電流値が前記電流閾値未満であり前記第１の電圧検出部が検出する電圧値が所定の第１下限電圧値以下である第２異常状態となった場合、前記第１スイッチ部をオフ状態とし、前記第２スイッチ部をオン状態とし、
前記電流検出部が検出する前記第１導電路の電流値が前記電流閾値未満であり前記第２の電圧検出部が検出する電圧値が所定の過電圧閾値以上である第３異常状態となった場合、前記第１スイッチ部をオフ状態とし、前記第２スイッチ部をオン状態とし、
前記電流検出部が検出する前記第１導電路の電流値が前記電流閾値未満であり前記第１の電圧検出部が検出する電圧値が正常範囲であり前記第２の電圧検出部が検出する電圧値が所定の第２下限電圧値以下である第４異常状態となった場合、前記第１スイッチ部をオン状態とし、前記第２スイッチ部をオフ状態とする。

【発明の効果】

【0007】

上記電源装置によれば、いずれか一方の電源部側で異常が生じた場合でも、その経路に対して他方の電源部から電流が流れ込むことを遮断し得る。例えば、第２スイッチ部でショート故障が発生しても、第１スイッチ部をオフ動作させることで第１電源部から第２電源部側へ電流が流れ込むことを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１の電源装置を備えた車載システムを概略的に示す回路図である。

【図2】図１の電源装置における通常状態と、そのときの動作を概略的に説明する説明図である。

【図3】図１の電源装置における第１異常状態と、そのときの動作を概略的に説明する説明図である。

【図4】図１の電源装置における第２異常状態と、そのときの動作を概略的に説明する説明図である。

【図5】図１の電源装置における第３異常状態と、そのときの動作を概略的に説明する説明図である。

【図6】図１の電源装置における第４異常状態と、そのときの動作を概略的に説明する説明図である。

【図7】実施例２の電源装置を備えた車載システムを概略的に示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

ここで、本発明の望ましい例を示す。

【0010】

第１導電路は、第１導電路が所定の過電流状態となったときに第１電源部と第１スイッチ部との間の通電を遮断するヒューズ部に電気的に接続されていてもよい。

【0011】

このように構成された電源装置は、第１導電路に過電流が生じた場合にヒューズ部によってこの経路の通電を迅速に遮断し、保護を図ることができる。

【0012】

電源装置は、ヒューズ部と第１スイッチ部の間の導電路の電圧値を検出する第１の電圧検出部を備えていてもよい。制御部は、第１の電圧検出部で検出された電圧値が所定の低電圧閾値以下である場合に第１スイッチ部を非通電状態とし、第２スイッチ部を通電状態とする構成であってもよい。

【0013】

このように構成された電源装置は、例えば、地絡等によってヒューズ部と第１スイッチ部の間が低電位状態となった場合、第１電源部からこの部分（ヒューズ部と第１スイッチ部の間の低電位部分）へ過電流が流れ込んでも、ヒューズによってこの経路が迅速に遮断され保護が図られる。また、このように第１電源部からの電力供給を遮断した状況下において、第１スイッチ部を非通電状態とし、第２スイッチ部を通電状態とすることができるため、第２電源部側から低電位部分（ヒューズ部と第１スイッチ部の間の低電位部分）への電流の流れ込みを防ぎつつ第２電源部から第１導電路への電力供給を維持することができる。

【0014】

電源装置は、第２導電路の電圧値を検出する第２の電圧検出部を備えていてもよい。制御部は、第２の電圧検出部で検出された電圧値が所定の過電圧閾値以上である場合に第１スイッチ部を非通電状態とする構成であってもよい。

【0015】

このように構成された電源装置は、例えば、第２スイッチ部にショート故障が発生し、第１電源部から第２電源部へと充電電流が流れ込んだとしても、第２導電路の電圧値がある程度高まったときには第１スイッチ部を非通電状態とし、第１電源部から第２電源部への流れ込みを遮断することができる。このような機能により、第２電源部の過充電防止効果を高めることができる。

【0016】

第２の電圧検出部は、第２導電路における第２スイッチ部と第２電源部との間の位置の電圧値を検出する構成であってもよい。制御部は、第２の電圧検出部で検出された電圧値が所定の異常閾値以下である場合に第２スイッチ部を非通電状態で維持する構成であってもよい。

【0017】

このように構成された電源装置は、例えば、第２スイッチ部と第２電源部の間の電圧値が地絡等によって所定の異常閾値以下に低下している場合に、第２スイッチ部を非通電状態で維持することができ、第１導電路側からその所定位置へ電流が流れ込むことを防ぐことができる。よって、この状況下で第１スイッチ部を通電状態としても第２電源部側への流れ込みを防ぐことができ、電力供給を継続することができる。

【0018】

本発明の電源装置は、スイッチング素子のスイッチング動作に応じて第２電源部側からの入力電圧を変換し第１導電路側へ出力する放電動作と、スイッチング素子の動作に応じて第１導電路からの電力に基づく充電電流を第２電源部へ供給する充電動作を行う充放電部を備えていてもよい。そして、第２スイッチ部の少なくとも一部が充放電部のスイッチング素子として構成されていてもよい。

【0019】

この構成によれば、電圧変換を行い得る充放電部によって第２電源部からの放電及び第２電源部に対する充電を可能としつつ、その充放電部の一部をなすスイッチング素子を第２スイッチ部として兼用することで、部品数の削減や小型化等を図ることができる。

【0020】

＜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。

【0021】

（電源装置の構成）
まず、電源装置３０及び関連する構成について説明する。
図１で示す車載システム１０は、車載用の電源システムとして構成されており、第１電源部９１、第２電源部９２、ヒューズ部９３、負荷９４、及び電源装置３０などを備えている。車載システム１０は、第１電源部９１から負荷９４に対して電力を供給し得る構成をなし、更に、第１電源部９１から第２電源部９２に対しても電力を供給し得る構成をなす。つまり、第１電源部９１が負荷電流の供給と充電電流の供給をいずれも行い得る構成をなす。更に、車載システム１０は所定時期（例えば第１電源部９１の失陥時など）に第２電源部９２から負荷９４に対して電力を供給し得る構成をなす。

【0022】

第１電源部９１は直流電圧を生じさせる直流電源であり、例えば鉛バッテリなどの公知の蓄電手段が用いられている。第１電源部９１には高電位側の端子と低電位側の端子が設けられ、高電位側の端子は第１導電路３１に電気的に接続され、低電位側の端子は例えばグラウンドに電気的に接続されている。第１電源部９１は、第１導電路３１に対して所定の出力電圧を印加する構成をなし、例えば満充電時の出力電圧が１２Ｖ〜１４Ｖ程度となっている。なお、第１導電路３１には、図示しない発電機が電気的に接続されており、第１電源部９１は発電機からの発電電力によって充電され得る。

【0023】

ヒューズ部９３は、公知の車載用ヒューズ部品として構成され、第１電源部９１に電気的に接続された導電路である配線８１に介在して設けられている。ヒューズ部９３は一端が配線８１を介して第１電源部９１に電気的に接続され、他端が第１導電路３１を介して第１スイッチ部３４に電気的に接続されている。ヒューズ部９３は、非溶断時に第１電源部９１と第１スイッチ部３４の間の経路（通電経路）の一部をなし、所定電流値（ヒューズ部９３の溶断電流値）を超える電流が自身に流れた場合には溶断し、溶断時には第１電源部９１と第１スイッチ部３４の間を非通電状態とする。

【0024】

負荷９４は、公知の車載用電子部品であり、例えば、ナビゲーションシステム、オーディオ、エアコン、メータ、トランスミッションなどが適用対象となる。負荷９４は、配線８２に電気的に接続されており、この配線８２を介して第１導電路３１に電気的に接続されている。

【0025】

第２電源部９２は、直流電圧を出力する直流電源であり、例えば電気二重層キャパシタなどによって構成されている。第２電源部９２の一方の端子（高電位側端子）は第２導電路３２に電気的に接続され、所定の出力電圧が印加されており、他方の端子（低電位側端子）はグラウンドに電気的に接続され、所定電位（例えば０Ｖ）に保たれている。第２電源部９２は、第１スイッチ部３４及び第２スイッチ部３５がオン状態（通電状態）のときに第１導電路３１及び第２導電路３２を介して第１電源部９１から充電電流が供給されることで充電がなされる。

【0026】

第２電源部９２は、第１電源部９１のバックアップ電源として機能させることができる。例えば、第１スイッチ部３４がオフ状態となり第１電源部９１から負荷９４に対して電力が供給されていない状況であっても、第２スイッチ部３５がオン状態であれば第２電源部９２からの電力を負荷９４に供給することができ、負荷９４に対して負荷電流を流すことができる。なお、第２電源部９２は、満充電時の出力電圧が第１電源部９１の満充電時の出力電圧よりも小さくなっており、小型化が図られている。

【0027】

電源装置３０は、第１導電路３１、第２導電路３２、第１スイッチ部３４、第２スイッチ部３５、電流検出部３６、電圧検出部５１、電圧検出部５２、及び制御部３９を有している。

【0028】

第１導電路３１は、第１電源部９１と負荷９４との間の電力の経路となる導電路であり、第１電源部９１及び負荷９４のそれぞれに電気的に接続されている。

【0029】

第１スイッチ部３４は、第１導電路３１において接続部３３と第１電源部９１との間に設けられ、第１電源部９１と接続部３３の間を、双方向の通電を遮断する非通電状態と電流が流れ得る（通電する）通電状態とに切り替える機能を有する。接続部３３は、第１導電路３１と第２導電路３２とが接続された部分である。第１スイッチ部３４は、具体的には、第１導電路３１において接続部３３とヒューズ部９３の間に設けられている。

【0030】

第１スイッチ部３４は、２つの半導体スイッチ素子によって構成され、具体的には、第１スイッチ素子３４Ａ、及び第２スイッチ素子３４Ｂを有している。第１スイッチ素子３４Ａ、及び第２スイッチ素子３４ＢはいずれもＭＯＳＦＥＴとして構成され、互いに逆向きに配置されている。具体的には、第１スイッチ素子３４Ａはソースがヒューズ部９３及び第１導電路３１を介して第１電源部９１に電気的に接続され、ドレインが第２スイッチ素子３４Ｂのドレインに接続されている。第２スイッチ素子３４Ｂはソースが第２導電路３２を介して負荷９４に電気的に接続され、ドレインが第１スイッチ素子３４Ａのドレインに接続されている。第１スイッチ部３４では、第１スイッチ素子３４Ａの寄生ダイオード３４Ｃと、第２スイッチ素子３４Ｂの寄生ダイオード３４Ｄとが互いに逆向きとされ、寄生ダイオード３４Ｃは接続部３３側から第１電源部９１側へ電流を流さない構成で配置され、寄生ダイオード３４Ｄは第１電源部９１側から接続部３３側へ電流を流さない構成で配置されている。よって、第１スイッチ素子３４Ａ及び第２スイッチ素子３４Ｂがオフ状態のときには、寄生ダイオード３４Ｃ，３４Ｄを経路とする電流は流れず、双方向の通電を遮断することができる。

【0031】

第１スイッチ部３４を構成する第１スイッチ素子３４Ａ及び第２スイッチ素子３４Ｂは、後述する制御部３９によってオン動作及びオフ動作が制御される。具体的には、第１スイッチ素子３４Ａ及び第２スイッチ素子３４Ｂのそれぞれのゲートに対し、制御部３９からオン信号又はオフ信号が入力されるようになっており、制御部３９から第１スイッチ素子３４Ａ及び第２スイッチ素子３４Ｂのゲートに対してオン信号が入力されているときには第１スイッチ素子３４Ａ及び第２スイッチ素子３４Ｂがいずれもオン状態になり、第１導電路３１が通電状態となる。また、制御部３９から第１スイッチ素子３４Ａ及び第２スイッチ素子３４Ｂのゲートに対してオフ信号が入力されているときには第１スイッチ素子３４Ａ及び第２スイッチ素子３４Ｂがいずれもオフ状態になり、第１導電路３１が非通電状態となる。

【0032】

第１電源部９１は、第１スイッチ部３４のオン動作によって第１導電路３１が通電状態に切り替えられると、第１導電路３１を介して負荷９４に電力を供給することができ、第１導電路３１は、第１電源部９１から負荷９４に対して負荷電流を流すときの電流経路として機能する。また、第１スイッチ部３４のオフ動作によって第１導電路３１が非通電状態に切り替えられると、第１電源部９１から負荷９４に対して電力が供給されなくなる。

【0033】

第２導電路３２は、第１導電路３１及び第２電源部９２に電気的に接続されている。この第２導電路３２は、第１電源部９１から第２電源部９２に充電電流を流すときの電流経路として機能し、第２電源部９２から負荷９４へと放電電流を流すときの電流経路としても機能する。

【0034】

第２スイッチ部３５は、第２導電路３２において接続部３３と第２電源部９２との間に設けられ、接続部３３と第２電源部９２の間を、双方向の通電を遮断する非通電状態と電流が流れ得る（通電する）通電状態とに切り替える機能を有する。

【0035】

第２スイッチ部３５は、２つの半導体スイッチ素子によって構成され、具体的には、第３スイッチ素子３５Ａ、及び第４スイッチ素子３５Ｂを有している。第３スイッチ素子３５Ａ、及び第４スイッチ素子３５ＢはいずれもＭＯＳＦＥＴとして構成され、互いに逆向きに配置されている。具体的には、第３スイッチ素子３５Ａはソースが第１導電路３１に電気的に接続され、ドレインが第４スイッチ素子３５Ｂのドレインに接続されている。第４スイッチ素子３５Ｂはソースが第２電源部９２に電気的に接続され、ドレインが第３スイッチ素子３５Ａのドレインに接続されている。第２スイッチ部３５では、第３スイッチ素子３５Ａの寄生ダイオード３５Ｃと、第４スイッチ素子３５Ｂの寄生ダイオード３５Ｄとが互いに逆向きとされ、寄生ダイオード３５Ｃは第２電源部９２側から接続部３３側へ電流を流さない構成で配置され、寄生ダイオード３５Ｄは接続部３３側から第２電源部９２側へ電流を流さない構成で配置されている。よって、第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂがオフ状態のときには、寄生ダイオード３５Ｃ，３５Ｄを経路とする電流は流れず、双方向の通電を遮断することができる。

【0036】

第２スイッチ部３５を構成する第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂは、後述する制御部３９によってオン動作及びオフ動作が制御される。具体的には、第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂのそれぞれのゲートに対し、制御部３９からオン信号又はオフ信号が入力されるようになっており、制御部３９から第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂのゲートに対してオン信号が入力されているときには第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂがいずれもオン状態になり、第２導電路３２が通電状態となる。また、制御部３９から第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂのゲートに対してオフ信号が入力されているときには第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂがいずれもオフ状態になり、第２導電路３２が非通電状態となる。

【0037】

第２電源部９２は、第２スイッチ部３５のオン動作によって第２導電路３２が通電状態に切り替えられると、第２導電路３２を介して負荷９４に電力を供給することができ、第２導電路３２は、第２電源部９２から負荷９４に対して負荷電流を流すときの電流経路として機能する。また、第２スイッチ部３５のオフ動作によって第２導電路３２が非通電状態に切り替えられると、第２電源部９２から負荷９４に対して電力が供給されなくなる。

【0038】

電流検出部３６は、第１導電路３１の所定位置（具体的には、接続部３３と負荷９４の間の位置）に設けられている。電流検出部３６は公知の電流検出回路として構成され、第１導電路３１を流れる電流の電流値Ｉoutを特定し得る値（具体的には、第１導電路３１を流れる電流の大きさに対応する電圧値）を出力する構成をなす。例えば、電流検出部３６は、第１導電路３１に介在する抵抗器と差動増幅器とを具備し、抵抗器の両端電圧が差動増幅器に入力され、第１導電路３１を流れる電流によって抵抗器に発生した電圧降下量が差動増幅器で増幅され検出値として出力されるようになっている。電流検出部３６から出力される検出値（電流値Ｉout）は、制御部３９に入力される。

【0039】

電圧検出部５１は、第１の電圧検出部の一例に相当し、第１導電路３１における所定位置（具体的には、第１スイッチ部３４とヒューズ部９３の間の位置）の電圧値Ｖout1を特定し得る値（具体的には、この位置の電圧の大きさに対応する電圧値）を出力する構成をなす。例えば、電圧検出部５１は、第１スイッチ部３４とヒューズ部９３の間の位置の電圧値Ｖout1そのもの、或いはこの電圧値Ｖout1を分圧回路によって分圧した値などを検出値（電圧値Ｖout1を特定し得る値）として出力する。

【0040】

電圧検出部５２は、第２の電圧検出部の一例に相当し、第２導電路３２における所定位置（具体的には、第２スイッチ部３５と第２電源部９２の間の位置）の電圧値Ｖout2を特定し得る値（具体的には、この位置の電圧の大きさに対応する電圧値）を出力する構成をなす。例えば、第２スイッチ部３５と第２電源部９２の間の位置の電圧値Ｖout2そのもの、或いはこの電圧値Ｖout2を分圧回路によって分圧した値などを検出値（電圧値Ｖout2を特定し得る値）として出力する。

【0041】

制御部３９は、例えば、マイクロコンピュータを含んだ制御回路として構成され、ＣＰＵや記憶部などを有している。この制御部３９は、第１スイッチ部３４及び第２スイッチ部３５のそれぞれの切り替え動作を制御する機能を有する。

【0042】

（電源装置の基本動作）
次に、電源装置３０の動作について説明する。
電源装置３０は、通常時に主電源として第１電源部９１を用いることができるようになっている。また、電源装置３０は、第１電源部９１を使用することができない異常時に、第１電源部９１のバックアップとして第２電源部９２を用いることができるようになっている。以下、電源装置３０の動作を具体的に説明する。

【0043】

本構成では、電源装置３０が搭載される車両内に設けられた図示しないイグニッションスイッチがオフ状態のときには、外部ＥＣＵから制御部３９に対してイグニッションスイッチがオフ状態であることを示すＩＧオフ信号が入力され、イグニッションスイッチがオン状態のときには、外部ＥＣＵから制御部３９に対してイグニッションスイッチがオン状態であることを示すＩＧオン信号が入力されるようになっている。

【0044】

車両動作停止時（イグニッションスイッチのオフ動作時）には、例えば第１スイッチ部３４及び第２スイッチ部３５の各ゲートに対してオフ信号が入力され、第１スイッチ部３４及び第２スイッチ部３５はオフ状態で維持される。

【0045】

イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に変化した場合、制御部３９は、第１スイッチ部３４を構成する第１スイッチ素子３４Ａ、第２スイッチ素子３４Ｂの各ゲートに対してオン信号を出力する。このようなオン信号の出力に応じて、第１スイッチ部３４の第１スイッチ素子３４Ａ、第２スイッチ素子３４Ｂがいずれもオフ状態からオン状態に切り替わり、第１スイッチ部３４がオン状態になると、第１電源部９１から負荷９４に対して電流が供給される。

【0046】

制御部３９は、このように第１スイッチ部３４をオン状態に切り替えた後、第１スイッチ部３４及び第２スイッチ部３５の動作状態を、電流検出部３６、電圧検出部５１、電圧検出部５２の検出結果に応じて定める。

【0047】

（通常状態の動作）
まず、通常状態のときの動作を説明する。ここでいう通常状態とは、イグニッションスイッチがオン状態とされている期間において、電流検出部３６の検出値、電圧検出部５１の検出値、電圧検出部５２の検出値がいずれも正常範囲内にある状態を意味する。具体的には、イグニッションスイッチがオン状態とされている期間において、電流検出部３６の検出値によって特定される第１導電路３１のＡ位置の電流値Ｉoutが所定の上限電流値Ｉt2（所定の電流閾値）未満の正常電流範囲内であり、電圧検出部５１の検出値によって特定されるＢ位置の電圧値Ｖout1が第１下限電圧値Ｖt1（所定の低電圧閾値）を超え且つ第１上限電圧値Ｖt2未満の範囲である第１の正常電圧範囲内であり、電圧検出部５２の検出値によって特定されるＣ位置の電圧値Ｖout2が、第２下限電圧値Ｖt3（所定の異常閾値）を超え且つ第２上限電圧値Ｖt4（所定の過電圧閾値）未満の範囲である第２の正常電圧範囲内である状態を意味する。つまり、通常状態は、図２のように、Ｉout＜Ｉt2、Ｖt1＜Ｖout1＜Ｖt2、Ｖt3＜Ｖout1＜Ｖt4の関係を満たす状態である。

【0048】

制御部３９は、このような通常状態のときには、図２のように第１スイッチ部３４をオン動作（即ち、第１スイッチ素子３４Ａ及び第２スイッチ素子３４Ｂをオン動作）させ、第２スイッチ部３５をオフ動作（即ち、第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂをオフ動作）させる。このような動作により、第１電源部９１から負荷９４に対して電力を供給することができる。

【0049】

但し、通常状態のときであっても所定の充電条件が成立した場合（例えば、電圧検出部５２で検出される電圧値が所定の充電判定閾値以下である場合など、予め設定された充電時期に該当する場合）には、第２スイッチ部３５をオン動作（即ち、第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂをオン動作）させ、第１電源部９１の電力によって第２電源部９２を充電することができる。なお、このように第２スイッチ部３５をオン動作させて第２電源部９２を充電する場合、例えば、電圧検出部５２の検出値が一定値に達した場合（即ち、電圧値Ｖout2が満充電を示す閾値に達した場合）に第２スイッチ部３５をオフ動作させればよい。このように第２スイッチ部３５をオフ動作させたときには、第１導電路３１側から第２電源部９２側への電流供給も、第２電源部９２側から第１導電路３１側への電流供給も遮断される。

【0050】

（第１異常状態の動作）
次に、第１導電路３１で過電流が生じたとき（第１異常状態）の動作について説明する。例えば、配線８２で地絡が発生した場合など、第１導電路３１で過電流が生じた場合には、電流検出部３６からの検出値によって特定される電流値Ｉoutが増大する。制御部３９は、電流検出部３６からの検出値を監視しており、第１導電路３１の電流値Ｉoutが上限電流値Ｉt2（電流閾値）以上となった場合、図３のように、第１スイッチ部３４及び第２スイッチ部３５をいずれもオフ動作させる。これにより、第１電源部９１から負荷９４に対して電流が流れなくなり、第２電源部９２からも負荷９４に対して電流が流れなくなる。なお、第１電源部９１から配線８２の地絡部分へと過電流が流れる場合、ヒューズ部９３が溶断されるため、少なくともこの時点で第１電源部９１からの電流供給は遮断されることになる。

【0051】

（第２異常状態の動作）
次に、ヒューズ部９３と第１スイッチ部３４との間で地絡等が発生し、この位置の電位が大きく低下したとき（第２異常状態）の電源装置３０の動作について説明する。ヒューズ部９３と第１スイッチ部３４の間で地絡が発生すると、第１電源部９１から地絡発生位置に向けて過大な電流が流れる。そして、ヒューズ部９３に流れる電流の大きさが所定電流値（溶断電流値）に達するとヒューズ部９３が溶断する。なお、ヒューズ部９３が溶断する程度の電流が流れる状態が「所定の過電流状態」であり、第１導電路３１が「所定の過電流状態」となったときにはヒューズ部９３の溶断により第１電源部９１と第１スイッチ部３４の間の通電が遮断される。

【0052】

制御部３９は、電圧検出部５１からの検出値を監視しており、電圧検出部５１（第１の電圧検出部）によって検出されるＢ位置の電圧値Ｖout1が第１下限電圧値Ｖt1（所定の電圧閾値）以下である場合に第１スイッチ部３４をオフ状態として非通電状態とし、更に、第１異常状態に該当しない場合（即ち、第１導電路３１の電流値Ｉoutが上限電流値Ｉt2（電流閾値）未満の場合）には第２スイッチ部３５をオン状態として通電状態とする。このような動作により、第２電源部９２と第１導電路３１の間が導通し、第２電源部９２から負荷９４に対して電力を供給することができ、第２電源部９２をバックアップ電源として動作させることができる。また、第２電源部９２をバックアップ電源として動作させているときに第１スイッチ部３４がオフ状態であるため、第２電源部９２から地絡発生位置へ電流が流れ込まなくなる。

【0053】

（第３異常状態の動作）
次に、第４スイッチ素子３５Ｂでショート故障が発生し、第４スイッチ素子３５Ｂにオフ指示が与えられているのに第４スイッチ素子３５Ｂが通電状態で維持されてしまうショート状態（第３異常状態）の電源装置３０の動作について説明する。

【0054】

例えば、上述した通常状態のとき、第１スイッチ部３４をオン動作させ、第２スイッチ部３５をオフ動作させている最中に第４スイッチ素子３５Ｂにショート故障が発生すると、第１電源部９１と第２電源部９２の間が通電状態となる。このとき、第１電源部９１の出力電圧が第２電源部９２の出力電圧よりも大きければ第１電源部９１から第２電源部９２に対して充電電流が流れ込むことになる。

【0055】

一方、制御部３９は、電圧検出部５２からの検出値を監視しており、電圧検出部５２（第２の電圧検出部）によって検出されるＣ位置の電圧値Ｖout2が第２上限電圧値Ｖt4（所定の過電圧閾値）以上である場合、第１スイッチ部３４をオフ状態として非通電状態とし、更に、第１異常状態に該当しない場合（即ち、第１導電路３１の電流値Ｉoutが上限電流値Ｉt2（電流閾値）未満である場合）には第２スイッチ部３５をオン状態として通電状態とする。このような動作により、第４スイッチ素子３５Ｂがショート故障したときの第２電源部９２の過充電を防ぐことができるとともに、負荷９４の動作を継続することができる。なお、第２上限電圧値Ｖt4は、上述した満充電を示す閾値と同じであってもよく、これよりも大きい値であってもよい。

【0056】

（第４異常状態の動作）
次に、第２電源部９２にショート故障等が発生し、第４スイッチ素子３５Ｂと第２電源部９２の間の位置の電位が大きく低下したとき（第４異常状態）の電源装置３０の動作について説明する。

【0057】

制御部３９は、電圧検出部５２（第２の電圧検出部）によって検出されるＣ位置の電圧値Ｖout2が第２下限電圧値Ｖt3（所定の異常閾値）以下である場合、第２スイッチ部３５をオフ状態とし非通電状態とする。更に、第１異常状態及び第２異常状態に該当しない場合（具体的には、Ｉout＜Ｉt2且つ、Ｖt1＜Ｖout1＜Ｖt2の場合）には、第１スイッチ部３４をオン状態とし通電状態とする。これにより、第１電源部９１から第２電源部９２側の低電位位置への電流の流れ込みを防ぎつつ、負荷９４の動作を継続することができる。なお、通常状態において第１スイッチ部３４がオン状態とされ、第２スイッチ部３５がオフ状態とされているとき、このような第４異常状態に変化した場合には、その通常状態のときのスイッチ状態を維持すればよい。また、通常状態のときにＣ位置の電圧値Ｖout2が第２下限電圧値Ｖt3（所定の異常閾値）以下に変化した場合、その異常状態を記憶しておいたり、外部装置（外部ＥＣＵなど）に報知したりすることができる。

【0058】

以上のように、電源装置３０によれば、いずれか一方の電源部側で異常が生じた場合でも、その経路に対して他方の電源部から電流が流れ込むことを遮断し得る。例えば、上述したように第２スイッチ部３５でショート故障が発生しても、第１スイッチ部３４をオフ動作させることで第１電源部９１から第２電源部９２側へ電流が流れ込むことを防ぐことができる。

【0059】

第１導電路３１は、第１導電路３１が所定の過電流状態となったときに第１電源部９１と第１スイッチ部３４との間の通電を遮断するヒューズ部９３に電気的に接続されている。このように構成された電源装置３０は、第１導電路３１に過電流が生じた場合にヒューズ部９３によってこの経路の通電を迅速に遮断し、保護を図ることができる。

【0060】

電源装置３０は、ヒューズ部９３と第１スイッチ部３４の間の導電路の電圧値を検出する電圧検出部５１（第１の電圧検出部）を備えている。図４のように、制御部３９は、電圧検出部５１（第１の電圧検出部）で検出された電圧値Ｖout1が第１下限電圧値Ｖt1（所定の低電圧閾値）以下である場合に第１スイッチ部３４を非通電状態とし、第２スイッチ部３５を通電状態とする。このように構成された電源装置３０は、例えば、地絡等によってヒューズ部９３と第１スイッチ部３４の間が低電位状態となった場合、第１電源部９１からこの部分（ヒューズ部９３と第１スイッチ部３４の間の低電位部分）へ過電流が流れ込んでも、ヒューズ部９３によってこの経路が迅速に遮断され保護が図られる。また、このように第１電源部９１からの電力供給を遮断した状況下において、第１スイッチ部３４を非通電状態とし、第２スイッチ部３５を通電状態とすることができるため、第２電源部９２側から低電位部分（ヒューズ部９３と第１スイッチ部３４の間の低電位部分）への電流の流れ込みを防ぎつつ第２電源部９２から第１導電路３１への電力供給を維持することができる。

【0061】

電源装置３０は、第２導電路３２の電圧値を検出する電圧検出部５２（第２の電圧検出部）を備える。図５のように、制御部３９は、電圧検出部５２（第２の電圧検出部）で検出された電圧値Ｖout2が第２上限電圧値Ｖt4（所定の過電圧閾値）以上である場合に第１スイッチ部３４を非通電状態とする。このように構成された電源装置３０は、例えば、第２スイッチ部３５にショート故障が発生し、第１電源部９１から第２電源部９２へと充電電流が流れ込んだとしても、第２導電路３２の電圧値がある程度高まったときには第１スイッチ部３４を非通電状態とし、第１電源部９１から第２電源部９２への流れ込みを遮断することができる。このような機能により、第２電源部９２の過充電防止効果を高めることができる。

【0062】

電圧検出部５２（第２の電圧検出部）は、第２導電路３２における第２スイッチ部３５と第２電源部９２との間の位置の電圧値を検出する構成となっている。図６のように、制御部３９は、電圧検出部５２（第２の電圧検出部）で検出された電圧値Ｖout2が第２下限電圧値Ｖt3（所定の異常閾値）以下である場合に第２スイッチ部３５を非通電状態とする。このように構成された電源装置３０は、例えば、第２スイッチ部３５と第２電源部９２の間の電圧値が地絡等によって第２下限電圧値Ｖt3（所定の異常閾値）以下に低下している場合に、第２スイッチ部３５を非通電状態で維持することができ、第１導電路３１側からその所定位置へ電流が流れ込むことを防ぐことができる。よって、この状況下で第１スイッチ部３４を通電状態としても第２電源部９２側への流れ込みを防ぐことができ、第１電源部９１から負荷９４への電力供給を支障なく継続することができる。

【0063】

なお、本構成では、通常状態のときに第１スイッチ素子３４Ａ、第２スイッチ素子３４Ｂ、及び第３スイッチ素子３５Ａのいずれかにショート故障が発生したとしても、主電源である第１電源部９１から負荷９４に対する電力供給が継続的に維持されるため、負荷９４の動作に直ちに影響が及ぶことはない。

【0064】

＜実施例２＞
次に、本発明を具体化した実施例２について説明する。

【0065】

実施例２の電源装置１３０を用いた車載システム１００を図７に示す。この車載システム１００及び電源装置１３０は、第３スイッチ素子３５Ａが第２電源部９２側に設けられ、第４スイッチ素子３５Ｂが接続部３３側に設けられている点（即ち、実施例１とは入れ替えて配置した点）、第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂの間にインダクタンスＬが設けられている点、及び充放電用スイッチ素子４０Ａが設けられている点が実施例１の車載システム１０及び電源装置３０の回路構成と異なっており、他の回路構成は実施例１と同一である。よって、実施例２の車載システム１００及び電源装置１３０において、実施例１と同一の構成をなす部分については実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0066】

実施例２の電源装置１３０は、実施例１の電源装置３０の機能を全て含み、実施例１の説明で上述した制御を全て実施し得る。更に、電源装置１３０は、充放電部４０を、ＤＣＤＣコンバータとして動作させ得る。

【0067】

第２スイッチ部１３５は、第３スイッチ素子３５Ａのドレインが第２電源部９２側に電気的に接続され、第４スイッチ素子３５Ｂのドレインが第１導電路３１に電気的に接続されている。そして、第３スイッチ素子３５Ａと第４スイッチ素子３５Ｂの間にインダクタンスＬが設けられている。インダクタンスＬは一端が第３スイッチ素子３５Ａのソースに電気的に接続され、他端が第４スイッチ素子３５Ｂのソースに電気的に接続されている。

【0068】

第３スイッチ素子３５Ａの寄生ダイオード３５Ｃと第４スイッチ素子３５Ｂの寄生ダイオード３５Ｄとが互いに逆向きとされ、寄生ダイオード３５Ｃは第２電源部９２側から第１導電路３１側へ電流を流さない構成で配置され、寄生ダイオード３５Ｄは第１導電路３１側から第２電源部９２側へ電流を流さない構成で配置されている。よって、第２スイッチ部３５のオフ動作時、即ち、第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂがいずれもオフ状態のときには、寄生ダイオード３５Ｃ，３５Ｄを経路とする電流は流れず、双方向の通電を遮断することができる。

【0069】

充放電用のスイッチ素子４０ＡはＭＯＳＦＥＴとして構成され、ソースがグラウンドに接続され、ドレインが第４スイッチ素子３５Ｂのソース及びインダクタンスＬの他端に電気的に接続されている。また、スイッチ素子４０Ａの寄生ダイオード４０Ｂは第２導電路３２側からグラウンド側へは電流を流さない配置となっている。

【0070】

電源装置１３０は充放電部４０を有し、この充放電部４０は、スイッチ素子４０Ａ、第４スイッチ素子３５Ｂ、及びインダクタンスＬを備えている。この充放電部４０は、第４スイッチ素子３５Ｂがハイサイド側のスイッチング素子として機能し、スイッチ素子４０Ａがローサイド側のスイッチング素子として機能し、同期整流方式のＤＣＤＣコンバータとして動作する。そして、制御部３９は、このような充放電部４０の第４スイッチ素子３５Ｂ及びスイッチ素子４０Ａに対してデッドタイムを設定した形でＰＷＭ信号を相補的に出力する。充放電部４０は、制御部３９によって制御され、スイッチング素子（スイッチ素子４０Ａ、第４スイッチ素子３５Ｂ）のスイッチング動作に応じて第２電源部９２側からの入力電圧を変換し第１導電路３１側へ出力する放電動作と、スイッチング素子（スイッチ素子４０Ａ、第４スイッチ素子３５Ｂ）の動作に応じて第１導電路３１からの電力に基づく充電電流を第２電源部９２へ供給する充電動作を行い得る。

【0071】

次に、電源装置１３０の動作について説明する。
電源装置１３０は、通常時に主電源として第１電源部９１を用いる。車両動作停止時（イグニッションスイッチのオフ動作時）には、制御部３９から第１スイッチ部３４及び第２スイッチ部１３５の各ゲートに対してオフ信号が入力され、第１スイッチ部３４及び第２スイッチ部１３５はオフ状態で維持される。このとき、スイッチ素子４０Ａもオフ状態で維持される。そして、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に変化した場合、制御部３９は、第１スイッチ部３４を構成する第１スイッチ素子３４Ａ、第２スイッチ素子３４Ｂの各ゲートに対してオン信号を出力する。このようなオン信号の出力に応じて、第１スイッチ部３４がオン状態になり、第１電源部９１から負荷９４に対して電流が供給される。

【0072】

制御部３９は、このように第１スイッチ部３４をオン状態に切り替えた後、第１スイッチ部３４及び第２スイッチ部１３５の動作状態を、電流検出部３６、電圧検出部５１、電圧検出部５２の検出結果に応じて定める。

【0073】

（通常状態の動作）
まず、通常状態のときの動作を説明する。イグニッションスイッチがオン状態とされている期間において、図２のように、Ｉout＜Ｉt2、Ｖt1＜Ｖout1＜Ｖt2、Ｖt3＜Ｖout1＜Ｖt4の関係を満たす通常状態のときには、図２のように第１スイッチ部３４をオン動作（即ち、第１スイッチ素子３４Ａ及び第２スイッチ素子３４Ｂをオン動作）させ、第２スイッチ部１３５をオフ動作（即ち、第３スイッチ素子３５Ａ及び第４スイッチ素子３５Ｂをオフ動作）させる。このような動作により、第１電源部９１から負荷９４に対して電力を供給することができる。

【0074】

但し、通常状態のときであっても所定の充電条件が成立した場合（例えば、電圧検出部５２で検出される電圧値が所定の充電判定閾値以下である場合など、予め設定された充電時期に該当する場合）には、第３スイッチ素子３５Ａをオン動作させるとともに充放電部４０を動作させ、第１電源部９１の電力によって第２電源部９２を充電することができる。なお、このように充放電部４０を動作させて第２電源部９２を充電する場合、充放電部を降圧式のＤＣＤＣコンバータとして動作させるように制御部３９から第４スイッチ素子３５Ｂ及びスイッチ素子４０Ａに対してＰＷＭ信号を相補的に出力すればよい。そして、このように充放電部４０を動作させて第２電源部９２を充電する場合、例えば、電圧検出部５２の検出値が一定値に達した場合（即ち、電圧値Ｖout2が満充電を示す閾値に達した場合）、第４スイッチ素子３５Ｂ及びスイッチ素子４０Ａをいずれもオフ動作させて充放電部４０を停止させるとともに、第３スイッチ素子３５Ａをオフ動作させればよい。このときには、第１導電路３１側から第２電源部９２側への電流供給も、第２電源部９２側から第１導電路３１側への電流供給も遮断される。

【0075】

（第１異常状態の動作）
次に、第１導電路３１で過電流が生じたとき（第１異常状態）の動作について説明する。制御部３９は、電流検出部３６からの検出値を監視しており、第１導電路３１の電流値Ｉoutが上限電流値Ｉt2（電流閾値）以上となった場合、図３のように、第１スイッチ部３４及び第２スイッチ部１３５をいずれもオフ動作させる。また、スイッチ素子４０Ａもオフ動作させ、充放電部４０を停止させる。これにより、第１電源部９１から負荷９４に対して電流が流れなくなり、第２電源部９２からも負荷９４に対して電流が流れなくなる。

【0076】

（第２異常状態の動作）
制御部３９は、電圧検出部５１からの検出値を監視しており、電圧検出部５１（第１の電圧検出部）によって検出されるＢ位置の電圧値Ｖout1が第１下限電圧値Ｖt1（所定の電圧閾値）以下である場合に第１スイッチ部３４をオフ状態として非通電状態とし、更に、第１異常状態に該当しない場合（即ち、第１導電路３１の電流値Ｉoutが上限電流値Ｉt2（電流閾値）未満の場合）には、第３スイッチ素子３５Ａをオン状態にするとともに充放電部４０を動作させて電力供給状態とする。なお、このように充放電部４０を動作させて第１導電路３１に電力を供給する場合、第２電源部９２によって印加される電圧を入力電圧とし、第１導電路３１側に出力電圧を印加するように充放電部４０を昇圧式のＤＣＤＣコンバータとして動作させるように制御部３９から第４スイッチ素子３５Ｂ及びスイッチ素子４０Ａに対してＰＷＭ信号を相補的に出力すればよい。

【0077】

このような動作により、第２電源部９２から負荷９４に対して電力を供給することができ、第２電源部９２をバックアップ電源として動作させることができる。また、第２電源部９２をバックアップ電源として動作させているときに第１スイッチ部３４がオフ状態であるため、仮にヒューズ部９３と第１スイッチ部３４の間で地絡が発生していたとしても、第２電源部９２から地絡発生位置へは電流が流れ込まなくなる。

【0078】

（第３異常状態の動作）
制御部３９は、電圧検出部５２からの検出値を監視しており、電圧検出部５２（第２の電圧検出部）によって検出されるＣ位置の電圧値Ｖout2が第２上限電圧値Ｖt4（所定の過電圧閾値）以上である場合、第１スイッチ部３４をオフ状態として非通電状態とし、更に、第１異常状態に該当しない場合（即ち、第１導電路３１の電流値Ｉoutが上限電流値Ｉt2（電流閾値）未満である場合）、制御部３９は、第３スイッチ素子３５Ａをオン状態にするとともに充放電部４０を動作させ、第２電源部９２の電力に基づいて第１導電路３１に電力を供給する。即ち、第２電源部９２によって印加される電圧を入力電圧とし、第１導電路３１側に出力電圧を印加するように充放電部４０を昇圧式のＤＣＤＣコンバータとして動作させる。このような動作により、第４スイッチ素子３５Ｂがショート故障したときの第２電源部９２の過充電を防ぐことができるとともに、負荷９４の動作を継続することができる。

【0079】

（第４異常状態の動作）
制御部３９は、電圧検出部５２（第２の電圧検出部）によって検出されるＣ位置の電圧値Ｖout2が第２下限電圧値Ｖt3（所定の異常閾値）以下である場合、第２スイッチ部１３５をオフ状態にするとともにスイッチ素子４０Ａもオフ状態にする。更に、第１異常状態及び第２異常状態に該当しない場合（具体的には、Ｉout＜Ｉt2且つ、Ｖt1＜Ｖout1＜Ｖt2の場合）には、第１スイッチ部３４をオン状態とし通電状態とする。これにより、第１電源部９１から第２電源部９２側の低電位位置への電流の流れ込みを防ぎつつ、負荷９４の動作を継続することができる。なお、上述した通常状態のときにＣ位置の電圧値Ｖout2が第２下限電圧値Ｖt3（所定の異常閾値）以下に変化した場合、その異常状態を記憶しておいたり、外部装置（外部ＥＣＵなど）に報知したりすることができる。

【0080】

本構成も実施例１と同様の効果を得ることができる。
また、本構成によれば、電圧変換を行い得る充放電部４０によって第２電源部９２からの放電及び第２電源部９２に対する充電を可能としつつ、その充放電部４０の一部をなすスイッチング素子（第４スイッチ素子３５Ｂ）を第２スイッチ部３５として兼用することで、部品数の削減や小型化等を図ることができる。

【0081】

＜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。

【0082】

上述した実施例では、第１電源部に鉛バッテリを用いているが、この構成に限定されず、本明細書のいずれの例においても、鉛バッテリに代えて又は鉛バッテリと併用して第１電源部に他の電源手段（公知の他の蓄電手段や発電手段など）を用いてもよい。第１電源部を構成する電源手段の数は１つに限定されず、複数の電源手段によって構成されていてもよい。

【0083】

上述した実施例では、第２電源部に電気二重層キャパシタを用いているが、この構成に限定されず、本明細書のいずれの例においても、第２電源部にリチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、ニッケル水素充電池などの他の蓄電手段を用いてもよい。また、第２電源部を構成する蓄電手段の数は１つに限定されず、複数の蓄電手段によって構成されていてもよい。

【0084】

上述した実施例では、第１スイッチ部、第２スイッチ部として、２つのＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチ部を例示したが、双方向の電流を遮断し得る構成であればこの構成に限定されず、公知の他のスイッチ部によって構成されていてもよい。例えば、他の半導体スイッチ素子や機械式のリレー等を用いてもよい。また、双方向の電流を遮断し得る構成であれば、第１スイッチ部、第２スイッチ部のそれぞれを構成する素子数は２に限定されず、１であってもよく、３以上であってもよい。

【0085】

上述した実施例では、第２電源部の満充電時の出力電圧が、第１電源部の満充電時の出力電圧より小さい例を示したが、本明細書のいずれの例においても、第２電源部の満充電時の出力電圧が、第１電源部の満充電時の出力電圧と同程度又は第１電源部の満充電時の出力電圧以上であってもよい。

【0086】

上述した実施例では、第１導電路に第１電源部及び負荷が接続されているが、これに限らず、発電機や別の負荷等の他の電気部品が電気的に接続されていてもよい。また、これら電気部品を接続する場所は第１導電路に電気的に接続される位置であれば様々な位置が対象となる。

【符号の説明】

【0087】

１０…電源装置
３１…第１導電路
３２…第２導電路
３３…接続部
３４…第１スイッチ部
３５，１３５…第２スイッチ部
３６…電流検出部
３９…制御部
４０…充放電部
５１…電圧検出部（第１の電圧検出部）
５２…電圧検出部（第２の電圧検出部）
９１…第１電源部
９２…第２電源部
９３…ヒューズ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】