特許 6801528 車載用電源部の制御装置及び車載用電源装置

(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】6801528

(24)【登録日】2020年11月30日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】車載用電源部の制御装置及び車載用電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20201207BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20201207BHJP

   B60R 16/03 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/02 H

   H02J7/00 S

   H02J7/00 P

   H02J7/00 302B

   B60R16/03 A

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-43429(P2017-43429)

(22)【出願日】2017年3月8日

(65)【公開番号】特開2018-148733(P2018-148733A)

(43)【公開日】2018年9月20日

【審査請求日】2019年6月28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】前川 広世

【審査官】 早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０８１７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１５２０６５２３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−２２７６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２５５４０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４−７／３６

Ｂ６０Ｒ１６／０２−１６／０３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列に接続された複数の蓄電部を備えた車載用電源部から電力が供給される経路である第１導電路と負荷に電力を供給する経路となる第２導電路とに接続され、前記第１導電路に印加される電圧を降圧して前記第２導電路に印加する降圧動作を行う電圧変換部と、
前記車載用電源部における蓄電部間の第１位置から前記第２導電路へと電力を供給する経路となるバイパス導電路と、
前記バイパス導電路に介在し、オン状態のときに前記第１位置側から前記第２導電路側への電力供給を許容し、オフ状態のときに前記第１位置側から前記第２導電路側への電力供給を遮断するバイパスリレーと、
前記車載用電源部において複数の前記蓄電部と直列に接続されるとともに前記第１位置よりも高電位側において蓄電部間に配置され、オン状態のときに前記車載用電源部において自身よりも低電位側に配置された低電位側蓄電部と自身よりも高電位側に配置された高電位側蓄電部との間の蓄電部間経路を導通状態に切り替え、オフ状態のときに前記蓄電部間経路を非導通状態に切り替える保護リレーと、
少なくとも、前記保護リレーをオン状態とし且つ前記バイパスリレーをオフ状態とする第１切替制御と、前記保護リレーをオフ状態とし且つ前記バイパスリレーをオン状態とする第２切替制御とを切り替える制御部と、
前記保護リレーよりも高電位側における所定の装置内部位置の異常を検出する内部異常検出部と、
を有し、
前記内部異常検出部は、前記車載用電源部における前記保護リレーよりも高電位側の部分での異常を検出する高電位側異常検出部を備え、
前記制御部は、前記高電位側異常検出部が前記高電位側の部分での異常を検出していない場合に前記第１切替制御に切り替え、前記高電位側異常検出部が前記高電位側の部分での異常を検出した場合に前記第２切替制御に切り替える車載用電源部の制御装置。

【請求項2】

直列に接続された複数の蓄電部を備えた車載用電源部から電力が供給される経路である第１導電路と負荷に電力を供給する経路となる第２導電路とに接続され、前記第１導電路に印加される電圧を降圧して前記第２導電路に印加する降圧動作を行う電圧変換部と、
前記車載用電源部における蓄電部間の第１位置から前記第２導電路へと電力を供給する経路となるバイパス導電路と、
前記バイパス導電路に介在し、アノードが前記第１位置側に電気的に接続され、カソードが前記第２導電路側に電気的に接続されたダイオードと、
前記車載用電源部において複数の前記蓄電部と直列に接続されるとともに前記第１位置よりも高電位側において蓄電部間に配置され、オン状態のときに前記車載用電源部において自身よりも低電位側に配置された低電位側蓄電部と自身よりも高電位側に配置された高電位側蓄電部との間の蓄電部間経路を導通状態に切り替え、オフ状態のときに前記蓄電部間経路を非導通状態に切り替える保護リレーと、
少なくとも、前記保護リレーをオン状態とする第１切替制御と、前記保護リレーをオフ状態とする第２切替制御とを切り替える制御部と、
前記保護リレーよりも高電位側における所定の装置内部位置の異常を検出する内部異常検出部と、
を有し、
前記内部異常検出部は、前記車載用電源部における前記保護リレーよりも高電位側の部分での異常を検出する高電位側異常検出部を備え、
前記制御部は、前記高電位側異常検出部が前記高電位側の部分での異常を検出していない場合に前記第１切替制御に切り替え、前記高電位側異常検出部が前記高電位側の部分での異常を検出した場合に前記第２切替制御に切り替える車載用電源部の制御装置。

【請求項3】

前記保護リレー及び前記低電位側蓄電部に対して並列に接続され、オン状態のときに、前記高電位側蓄電部と前記車載用電源部において最も電位が低くなる端子が電気的に接続された第３導電路との間を導通状態とし、オフ状態のときに、前記高電位側蓄電部と前記第３導電路との間を非導通状態とする並列リレーを有し、
前記制御部は、前記保護リレーをオフ状態とし前記並列リレーをオン状態とする第３切替制御に切り替え得る構成であり、前記第１切替制御及び前記第２切替制御の実行時には前記並列リレーをオフ状態とする請求項１又は請求項２に記載の車載用電源部の制御装置。

【請求項4】

直列に接続された複数の蓄電部を備えた車載用電源部から電力が供給される経路である第１導電路と負荷に電力を供給する経路となる第２導電路とに接続され、前記第１導電路に印加される電圧を降圧して前記第２導電路に印加する降圧動作を行う電圧変換部と、
前記車載用電源部における蓄電部間の第１位置から前記第２導電路へと電力を供給する経路となるバイパス導電路と、
前記バイパス導電路に介在し、オン状態のときに前記第１位置側から前記第２導電路側への電力供給を許容し、オフ状態のときに前記第１位置側から前記第２導電路側への電力供給を遮断するバイパスリレーと、
前記車載用電源部において複数の前記蓄電部と直列に接続されるとともに前記第１位置よりも高電位側において蓄電部間に配置され、オン状態のときに前記車載用電源部において自身よりも低電位側に配置された低電位側蓄電部と自身よりも高電位側に配置された高電位側蓄電部との間の蓄電部間経路を導通状態に切り替え、オフ状態のときに前記蓄電部間経路を非導通状態に切り替える保護リレーと、
少なくとも、前記保護リレーをオン状態とし且つ前記バイパスリレーをオフ状態とする第１切替制御と、前記保護リレーをオフ状態とし且つ前記バイパスリレーをオン状態とする第２切替制御とを切り替える制御部と、
前記保護リレー及び前記低電位側蓄電部に対して並列に接続され、オン状態のときに、前記高電位側蓄電部と前記車載用電源部において最も電位が低くなる端子が電気的に接続された第３導電路との間を導通状態とし、オフ状態のときに、前記高電位側蓄電部と前記第３導電路との間を非導通状態とする並列リレーと、
を有し、
前記制御部は、前記保護リレーをオフ状態とし前記並列リレーをオン状態とする第３切替制御に切り替え得る構成であり、前記第１切替制御及び前記第２切替制御の実行時には前記並列リレーをオフ状態とする車載用電源部の制御装置。

【請求項5】

直列に接続された複数の蓄電部を備えた車載用電源部から電力が供給される経路である第１導電路と負荷に電力を供給する経路となる第２導電路とに接続され、前記第１導電路に印加される電圧を降圧して前記第２導電路に印加する降圧動作を行う電圧変換部と、
前記車載用電源部における蓄電部間の第１位置から前記第２導電路へと電力を供給する経路となるバイパス導電路と、
前記バイパス導電路に介在し、アノードが前記第１位置側に電気的に接続され、カソードが前記第２導電路側に電気的に接続されたダイオードと、
前記車載用電源部において複数の前記蓄電部と直列に接続されるとともに前記第１位置よりも高電位側において蓄電部間に配置され、オン状態のときに前記車載用電源部において自身よりも低電位側に配置された低電位側蓄電部と自身よりも高電位側に配置された高電位側蓄電部との間の蓄電部間経路を導通状態に切り替え、オフ状態のときに前記蓄電部間経路を非導通状態に切り替える保護リレーと、
少なくとも、前記保護リレーをオン状態とする第１切替制御と、前記保護リレーをオフ状態とする第２切替制御とを切り替える制御部と、
前記保護リレー及び前記低電位側蓄電部に対して並列に接続され、オン状態のときに、前記高電位側蓄電部と前記車載用電源部において最も電位が低くなる端子が電気的に接続された第３導電路との間を導通状態とし、オフ状態のときに、前記高電位側蓄電部と前記第３導電路との間を非導通状態とする並列リレーと、
を有し、
前記制御部は、前記保護リレーをオフ状態とし前記並列リレーをオン状態とする第３切替制御に切り替え得る構成であり、前記第１切替制御及び前記第２切替制御の実行時には前記並列リレーをオフ状態とする車載用電源部の制御装置。

【請求項6】

前記車載用電源部における前記保護リレーよりも低電位側の部分での異常を検出する低電位側異常検出部を有し、
前記制御部は、前記低電位側異常検出部が前記低電位側の部分での異常を検出していない場合に前記第１切替制御に切り替え、前記低電位側異常検出部が前記低電位側の部分での異常を検出した場合に前記第３切替制御に切り替える請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の車載用電源部の制御装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車載用電源部の制御装置と、前記車載用電源部と備えた車載用電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車載用電源部の制御装置及び車載用電源装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車載用のシステムとして、低圧系と高圧系の二系統に電力を供給するシステムが知られており、このシステムに関連する技術として、特許文献１のような技術が提案されている。特許文献１で開示される車両用電源装置は、高圧系の第１の負荷に接続される高電圧二次電池と低圧系の第２の負荷に接続される低電圧二次電池とを備える。また、第２の負荷にはスイッチを介して第３の負荷が並列接続されている。この車両用電源装置は、電圧検出手段によって検出した電圧が第１の所定値以下のときには電圧変換器を動作させて高電圧を低電圧に変換して低電圧二次電池を充電し、負荷電流検出手段によって検出した負荷電流が第２の所定値以下のときには、低電圧二次電池が所定値に充電されるまでの間、第３の負荷に接続されたスイッチを閉じ、負荷電流が第２の所定値より大きい時にはスイッチを開くように制御を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３０３９１１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のように、低圧系と高圧系の二系統に電力を供給するシステムでは、高圧系に電源部を設け、この高圧系の電源部の出力を降圧して低圧系の負荷に対しても利用できるようにすれば、低圧系の電源部の必要性を低減又は無くすことができ、低圧系の電源部の削減又は小型化が可能となる。しかし、この構成では、高圧系の電源部で故障が生じてしまい、高圧系の電源部から電力を正常に供給できなくなった場合、低圧系に対しても正常に電力が供給できなくなる。

【0005】

本発明は上述した事情に基づいてなされたものであり、車載用電源部内の所定位置よりも高圧側で異常が生じた場合でも、所定位置よりも低圧側の蓄電部に基づく電力を低圧側の経路に供給し得る車載用電源部の制御装置又は車載用電源装置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】

本発明の第１態様である車載用電源部の制御装置は、
直列に接続された複数の蓄電部を備えた車載用電源部から電力が供給される経路である第１導電路と負荷に電力を供給する経路となる第２導電路とに接続され、前記第１導電路に印加される電圧を降圧して前記第２導電路に印加する降圧動作を行う電圧変換部と、
前記車載用電源部における蓄電部間の第１位置から前記第２導電路へと電力を供給する経路となるバイパス導電路と、
前記バイパス導電路に介在し、オン状態のときに前記第１位置側から前記第２導電路側への電力供給を許容し、オフ状態のときに前記第１位置側から前記第２導電路側への電力供給を遮断するバイパスリレーと、
前記車載用電源部において複数の前記蓄電部と直列に接続されるとともに前記第１位置よりも高電位側において蓄電部間に配置され、オン状態のときに前記車載用電源部において自身よりも低電位側に配置された低電位側蓄電部と自身よりも高電位側に配置された高電位側蓄電部との間の蓄電部間経路を導通状態に切り替え、オフ状態のときに前記蓄電部間経路を非導通状態に切り替える保護リレーと、
少なくとも、前記保護リレーをオン状態とし且つ前記バイパスリレーをオフ状態とする第１切替制御と、前記保護リレーをオフ状態とし且つ前記バイパスリレーをオン状態とする第２切替制御とを切り替える制御部と、
を有する。

【0007】

本発明の第２態様である車載用電源部の制御装置は、
直列に接続された複数の蓄電部を備えた車載用電源部から電力が供給される経路である第１導電路と負荷に電力を供給する経路となる第２導電路とに接続され、前記第１導電路に印加される電圧を降圧して前記第２導電路に印加する降圧動作を行う電圧変換部と、
前記車載用電源部における蓄電部間の第１位置から前記第２導電路へと電力を供給する経路となるバイパス導電路と、
前記バイパス導電路に介在し、アノードが前記第１位置側に電気的に接続され、カソードが前記第２導電路側に電気的に接続されたダイオードと、
前記車載用電源部において複数の前記蓄電部と直列に接続されるとともに前記第１位置よりも高電位側において蓄電部間に配置され、オン状態のときに前記車載用電源部において自身よりも低電位側に配置された低電位側蓄電部と自身よりも高電位側に配置された高電位側蓄電部との間の蓄電部間経路を導通状態に切り替え、オフ状態のときに前記蓄電部間経路を非導通状態に切り替える保護リレーと、
少なくとも、前記保護リレーをオン状態とする第１切替制御と、前記保護リレーをオフ状態とする第２切替制御とを切り替える制御部と、
を有する。

【0008】

本発明の第３態様である車載用電源装置は、上記いずれかの車載用電源部の制御装置と車載用電源部とを含む。

【発明の効果】

【0009】

第１態様の制御装置は、制御部が第１切替制御に切り替えたとき、保護リレーがオン状態となり、バイパスリレーがオフ状態となる。この状態のときには、車載用電源部からの電力供給に基づき、高圧系の導電路となる第１導電路に相対的に高い電圧を印加することができ、電圧変換部の動作により、低圧系の導電路となる第２導電路に対し降圧された電圧を印加することができる。よって、車載用電源部からの電力に基づき、高圧系の導電路及び低圧系の導電路のいずれにも電力を供給することができる。また、制御部は、第２切替制御に切り替えることもでき、このときには、保護リレーがオフ状態となり、バイパスリレーがオン状態となる。制御部によって第２切替制御が実行された場合、保護リレーがオフ状態となるため高電位側蓄電部と低電位側蓄電部との間が非導通状態に切り替えられ、バイパスリレーがオン状態となるため、低電位側蓄電部から供給される電力がバイパス導電路を介して第２導電路側に供給されることになる。このような構成であるため、仮に保護リレーよりも高圧側で異常が生じた場合でも、第２切替制御に切り替えれば、異常発生側と低電位側蓄電部との間を確実に遮断しつつ、低電位側蓄電部に基づく電力を低圧系に供給することができ、車載用電源部に基づく電力が低圧系に供給されなくなる事態を回避しやすくなる。

【0010】

第２態様の制御装置は、制御部が第１切替制御に切り替えたとき、保護リレーがオン状態となる。この状態のときには、車載用電源部からの電力供給に基づき、高圧系の導電路となる第１導電路に相対的に高い電圧を印加することができ、電圧変換部の動作により、低圧系の導電路となる第２導電路に対し降圧された電圧を印加することができる。よって、車載用電源部からの電力に基づき、高圧系の導電路及び低圧系の導電路のいずれにも電力を供給することができる。また、制御部は、第２切替制御に切り替えることもでき、このときには、保護リレーがオフ状態となる。制御部によって第２切替制御が実行された場合、保護リレーがオフ状態となるため高電位側蓄電部と低電位側蓄電部との間が非導通状態に切り替えられる。このとき、電圧変換部から第２導電路に対して所望の電圧が出力されなくなっても、バイパス導電路に設けられたダイオードのカソード側の電位がアノード側の電位よりも下がると、低電位側蓄電部からの放電電流がバイパス導電路を介して第２導電路側に流れ込むようになる。このような構成であるため、仮に保護リレーよりも高圧側で異常が生じた場合でも、第２切替制御に切り替えれば、異常発生側と低電位側蓄電部との間を確実に遮断しつつ、低電位側蓄電部に基づく電力を低圧系に供給することができ、車載用電源部に基づく電力が低圧系に供給されなくなる事態を回避しやすくなる。

【0011】

第３態様の車載用電源装置は、第１態様又は第２態様の車載用電源部の制御装置と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例１の車載用電源装置及び車載用電源部の制御装置を備えた車載用電源システムを概略的に例示するブロック図である。

【図2】電池監視ユニット及び制御部が実行する機能を説明する説明図である。

【図3】実施例１の制御装置で実行される切替制御の流れを例示するフローチャートである。

【図4】図１の車載用電源システムにおいて高電位側蓄電部で異常が発生した場合の動作を説明する説明図である。

【図5】図１の車載用電源システムにおいて低電位側蓄電部で異常が発生した場合の動作を説明する説明図である。

【図6】実施例２の車載用電源装置及び車載用電源部の制御装置を備えた車載用電源システムを概略的に例示するブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

ここで、本発明の望ましい例を示す。但し、本発明は以下の例に限定されない。
保護リレーよりも高電位側における所定の装置内部位置の異常を検出する内部異常検出部を有していてもよい。制御部は、内部異常検出部が所定の装置内部位置の異常を検出していない場合に第１切替制御に切り替え、内部異常検出部が装置内部位置の異常を検出した場合に第２切替制御に切り替える構成であってもよい。

【0014】

この制御装置は、保護リレーよりも高電位側における所定の装置内部位置の異常が検出されていない場合に制御部が第１切替制御に切り替える、このときには、車載用電源部に基づく電力を高圧系の導電路にも低圧系の導電路にも供給することができる。一方、保護リレーよりも高電位側の所定の装置内部位置で異常が検出された場合には制御部が第２切替制御に切り替えるため、異常発生側と低電位側蓄電部との間を確実に遮断することができ、低電位側蓄電部に異常の影響が及ぶことを抑えることができる。そして、このように異常の影響を抑えた状態で、低圧系に対して低電位側蓄電部に基づく電力を供給することができる。よって、保護リレーよりも高電位側で異常が発生した場合であっても、低圧系に対して電力が安定的に供給されやすくなる。

【0015】

「保護リレーよりも高電位側における所定の装置内部位置の異常」は、車載用電源部における保護リレーよりも高電位側の部分の異常であってもよく、電圧変換部の異常（故障）や電圧変換部に接続された経路（入力側の導電路など）の異常などであってもよい。

【0016】

内部異常検出部は、車載用電源部における保護リレーよりも高電位側の部分での異常を検出する高電位側異常検出部を有していてもよい。制御部は、高電位側異常検出部が高電位側の部分での異常を検出していない場合に第１切替制御に切り替え、高電位側異常検出部が高電位側の部分での異常を検出した場合に第２切替制御に切り替えるように機能してもよい。

【0017】

この制御装置は、車載用電源部において保護リレーよりも高電位側の部分で異常が検出されていない場合に制御部が第１切替制御に切り替えるため、このときには、車載用電源部に基づく電力を高圧系の導電路にも低圧系の導電路にも供給することができる。一方、車載用電源部において保護リレーよりも高電位側の部分で異常が検出された場合には制御部が第２切替制御に切り替えるため、異常発生側に存在する高電位側蓄電部と低電位側蓄電部との間を確実に遮断することができ、低電位側蓄電部に異常の影響が及ぶことを抑えることができる。そして、このように異常の影響を抑えた状態で、低圧系に対して低電位側蓄電部に基づく電力を供給することができる。よって、高電位側蓄電部付近で異常が発生した場合であっても、低圧系に対して電力が安定的に供給されやすくなる。

【0018】

制御装置は、保護リレー及び低電位側蓄電部に対して並列に接続され、オン状態のときに、高電位側蓄電部と車載用電源部において最も電位が低くなる端子が電気的に接続された第３導電路との間を導通状態とし、オフ状態のときに、高電位側蓄電部と第３導電路との間を非導通状態とする並列リレーを有していてもよい。制御部は、保護リレーをオフ状態とし並列リレーをオン状態とする第３切替制御に切り替え得る構成であってもよく、第１切替制御及び第２切替制御の実行時には並列リレーをオフ状態とするように機能してもよい。

【0019】

上記制御装置は、制御部が第３切替制御に切り替えた場合、保護リレーがオフ状態となり、並列リレーがオン状態となる。つまり、低電位側蓄電部と高電位側蓄電部との間が電気的に遮断されるとともに、高電位側蓄電部と第３導電路との間が導通した状態となる。従って、仮に低電位側蓄電部で異常が生じた場合でも、第３切替制御に切り替えれば、低電位側蓄電部で発生した異常の影響を抑えつつ、高電位側蓄電部に基づく電力を第１導電路に供給することができ、電圧変換部の動作により、低圧系の導電路となる第２導電路に対しても降圧された電圧を印加することができる。

【0020】

制御装置は、車載用電源部における保護リレーよりも低電位側の部分での異常を検出する低電位側異常検出部を有していてもよい。制御部は、低電位側異常検出部が低電位側の部分での異常を検出していない場合に第１切替制御に切り替え、低電位側異常検出部が低電位側の部分での異常を検出した場合に第３切替制御に切り替えるように機能してもよい。

【0021】

この制御装置は、保護リレーよりも低電位側の部分で異常が検出されていないことを条件として制御部が第１切替制御に切り替えるため、このときには、車載用電源部に基づく電力を高圧系の導電路にも低圧系の導電路にも供給することができる。一方、保護リレーよりも低電位側の部分で異常が検出された場合には制御部が第３切替制御に切り替えるため、異常発生側に存在する低電位側蓄電部と高電位側蓄電部との間を確実に遮断することができ、高電位側蓄電部に異常の影響が及ぶことを抑えることができる。そして、このように異常の影響を抑えた状態で、低圧系に対して高電位側蓄電部に基づく電力を供給することができる。よって、低電位側蓄電部付近で異常が発生した場合であっても、低圧系に対して電力が安定的に供給されやすくなる。

【0022】

＜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。

【0023】

図１で示す車載用電源システム１００（以下、電源システム１００ともいう）は、高圧系の電源路である第１導電路８１と低圧系の電源路である第２導電路８２の二系統に電力を供給し得るシステムとして構成されている。電源システム１００は、高圧系の第１導電路８１に相対的に高い電圧（例えば４８Ｖ程度）を印加し、低圧系の第２導電路８２に相対的に低い電圧（例えば１２Ｖ程度）を印加する電源システムとなっており、第１導電路８１及び第２導電路８２に接続された電気機器に電力を供給し得るシステムとして構成されている。

【0024】

高圧系の負荷９６は、車両に搭載される公知の車載用電気機器であり、高圧系の第１導電路８１に電気的に接続され、第１導電路８１を介して供給される電力によって動作し得る。高圧系の負荷９６の種類や数は限定されず、例えばヒータなどを用いてもよく、これ以外の機器を用いてもよい。なお、高圧系の負荷９６は、４８Ｖ系負荷９６とも称する。

【0025】

低圧系の負荷９８は、車両に搭載される公知の車載用電気機器であり、低圧系の第２導電路８２に電気的に接続され、第２導電路８２を介して供給される電力によって動作し得る。低圧系の負荷９８の種類や数は限定されず、例えば、ヘッドライト、オーディオ、ナビゲーションシステム、電動パーキングブレーキ、シフトバイワイヤシステムなどを用いることができ、これら以外の機器を用いてもよい。なお、低圧系の負荷９８は、１２Ｖ系負荷９８とも称する。

【0026】

電源システム１００は、主として、発電機９４、車載用電源装置１（以下、電源装置１ともいう）、第１導電路８１、第２導電路８２などを備える。高圧系の第１導電路８１には、発電機９４、車載用電源部９１（以下、電源部９１ともいう）、高圧系の負荷９６などが電気的に接続されている。低圧系の第２導電路８２には低圧系の負荷９８が電気的に接続されている。第１導電路８１は、電源部９１に電気的に接続され、電源部９１から電力が供給される経路となっており、相対的に高い電圧（例えば４８Ｖ程度の電圧）が印加される経路となっている。第１導電路８１には、ヒューズ９７Ｂ、９７Ｃが介在している。第２導電路８２は、電圧変換部１０からの出力又はバイパス導電路７２を介しての電力伝送に基づき、負荷（具体的には、低圧系の負荷９８）に電力を供給する経路となっており、第１導電路８１の電圧と比較して相対的に低い電圧（例えば１２Ｖ程度の電圧）が印加される経路となっている。第２導電路８２には、ヒューズ９９Ａ、９９Ｃが介在している。

【0027】

発電機９４は、公知の車載用発電機として構成され、エンジン（図示略）の回転軸の回転によって発電する機能を備える。発電機９４が動作する場合、発電機９４の発電によって生じた電力は整流後に直流電力として第１導電路８１に供給される。発電機９４は、発電時に、例えば所定値Ｖａ（例えば、４８Ｖ程度）の出力電圧を第１導電路８１に印加する。なお、第１導電路８１には、図示しないスタータも接続されており、スタータは、エンジンが停止状態であるときに電源部９１から電力供給を受けて動作し、エンジンに対し始動用の回転力を与える。

【0028】

電源装置１は、主に、高圧系ユニット４、電圧変換部１０、制御部２０などを備える。車載用電源部の制御装置２（以下、単に制御装置２ともいう）は、電源装置１と同一の構成であってもよく、電源装置１から複数の蓄電部９２を除いた部分を制御装置２としてもよい。以下の説明では、電源装置１から複数の蓄電部９２を除いた部分を制御装置２とする。また、電池監視ユニット６と蓄電部９２は、一体的なユニットとして構成されていてもよく、それぞれが別体として構成されていてもよい。以下の説明では、電池監視ユニット６と蓄電部９２とが一体化された例を代表例として説明する。

【0029】

制御部２０は、電池監視ユニット６からの情報受信、及び各リレー（保護リレー５４、並列リレー６４、バイパスリレー７４）の切替制御などを行い得る車載用の電子制御装置であり、ＣＰＵ等の情報処理装置、記憶装置、ＡＤ変換器など、様々な装置を備えてなる。制御部２０には導電路８４、８５を介して第１導電路８１及び第２導電路８２の各電圧が入力されるようになっており、制御部２０は、第１導電路８１及び第２導電路８２の各電圧を検出し得る構成をなす。なお、制御部２０は、単一の電子制御装置によって構成されていてもよく、複数の電子制御装置によって構成されていてもよい。制御部２０が実施し得る具体的機能については後述する。

【0030】

電圧変換部１０は、電源部９１に電気的に接続された第１導電路８１と第２導電路８２との間において、これらの導電路に接続された形で設けられている。電圧変換部１０は、第１導電路８１に印加された電圧を降圧して第２導電路８２に印加する降圧動作を行い得る回路である。電圧変換部１０は、例えば、半導体スイッチング素子及びインダクタなどを備えてなる公知の降圧ＤＣＤＣコンバータとして構成することができ、具体的には、同期整流方式の非絶縁型ＤＣＤＣコンバータやダイオード方式の非絶縁型ＤＣＤＣコンバータなどを好適に用いることができる。

【0031】

例えば、電圧変換部１０を同期整流方式の非絶縁型ＤＣＤＣコンバータとして構成する場合、電圧変換部１０は、図示しない制御手段又は制御部２０のいずれかの制御回路によって制御され得る。制御回路は、電圧変換部１０に対して降圧動作用の制御信号（ＰＷＭ信号）を与え、第１導電路８１に印加された電圧（例えば、４８Ｖ程度の電圧）を降圧して所望の目標電圧Ｖｂ（例えば、１２Ｖ）を第２導電路８２に印加するように制御信号（ＰＷＭ信号）のフィードバック制御がなされる。制御信号（ＰＷＭ信号）のデューティはフィードバック演算によって調整される。

【0032】

高圧系ユニット４は、電源部９１、保護リレー５４、電池監視ユニット６、バイパス回路部７０、並列回路部６０などを備える。

【0033】

電源部９１は、複数の蓄電部９２が直列に接続された構成をなす。各々の蓄電部９２は、例えば、鉛バッテリ、電気二重層コンデンサ、リチウムイオン電池などの公知の車載用蓄電手段によって構成されており、ヒューズ９７Ｄを介して第１導電路８１に電気的に接続されている。電源部９１は、満充電時の出力電圧が例えば４８Ｖであり、満充電時には最も電位が高くなる端子９１Ａが４８Ｖ程度に保たれる。電源部９１の低電位側の端子９１Ｂは、例えばグラウンド電位（０Ｖ）に保たれる。端子９１Ｂが接続される第３導電路８３はグラウンドとして構成された基準導電路である。図１の例では、４つの蓄電部９２が直列に接続された形で電源部９１が構成されており、各々の蓄電部９２は、例えば、満充電時に端子間電圧が１２Ｖ程度に保たれる。なお、複数の蓄電部９２のうち、高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃは保護リレー５４よりも高電位側に位置する蓄電部であり、低電位側蓄電部９２Ｄは保護リレー５４よりも低電位側に位置する蓄電部である。

【0034】

電池監視ユニット６は、複数の蓄電部９２を監視する監視回路であり、具体的には、各々の蓄電部９２の端子間電圧（低電位側端子と高電位側端子の電位差）を監視する機能を備えている。なお、以下の説明では、電池監視ユニット６が検出する高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃの各端子間電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３とし、電池監視ユニット６が検出する低電位側蓄電部９２Ｄの端子間電圧をＶ４とする。電池監視ユニット６は、高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃ及び低電位側蓄電部９２Ｄの各端子間電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を制御部２０に伝達する機能を有する。

【0035】

保護リレー５４は、ＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスタなどの半導体スイッチや機械式リレーを１又は複数個用いて構成されるリレーであり、オン状態のときに導通状態となって双方向の通電を許容し、オフ状態のときに非導通状態となって双方向の通電を禁止する構成であればよい。保護リレー５４は、電源部９１において複数の蓄電部９２と直列に接続されるとともに後述する第１位置Ｐ１よりも高電位側において蓄電部間に配置されている。保護リレー５４は、オン状態のときに自身（保護リレー５４）よりも低電位側に配置された低電位側蓄電部９２Ｄと自身（保護リレー５４）よりも高電位側に配置された高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃとの間の蓄電部間経路を導通状態に切り替え、オフ状態のときにこの蓄電部間経路を非導通状態に切り替える構成をなす。具体的には、電源部９１を構成する複数の蓄電部９２において最も低電位側に配置された低電位側蓄電部９２Ｄと、複数の高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃのうちの最も低電位側に配置された高電位側蓄電部９２Ｃとの間に保護リレー５４が設けられている。保護リレー５４がオン状態のときには低電位側蓄電部９２Ｄと高電位側蓄電部９２Ｃとの間が導通し、この間で電流が流れ得る。保護リレー５４がオフ状態のときには低電位側蓄電部９２Ｄと高電位側蓄電部９２Ｃとの間が電気的に遮断され、この間で電流が流れなくなる。

【0036】

バイパス回路部７０は、主に、バイパス導電路７２とバイパスリレー７４とを備える。バイパス導電路７２は、電源部９１における蓄電部間の第１位置Ｐ１から第２導電路８２へと電力を供給する経路である。第１位置Ｐ１は、高電位側蓄電部９２Ｃの低電位側端子と低電位側蓄電部９２Ｄの高電位側端子とを接続する経路のうち、保護リレー５４と低電位側蓄電部９２Ｄとの間の位置である。バイパスリレー７４は、ＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスタなどの半導体スイッチや機械式リレーを１又は複数個用いて構成されるリレーであり、バイパス導電路７２に介在し、オン状態のときに第１位置Ｐ１側から第２導電路８２側への電力供給を許容し、オフ状態のときに第１位置Ｐ１側から第２導電路８２側への電力供給を遮断するように機能するリレーである。なお、バイパス導電路７２においてバイパスリレー７４と第２導電路８２の間にはヒューズ９９Ｂが介在している。

【0037】

並列回路部６０は、保護リレー５４及び低電位側蓄電部９２Ｄが直列に接続された直列構成部に対して並列に接続された回路部であり、主に、並列導電路６２と並列リレー６４とを備える。並列導電路６２は、並列リレー６４がオン状態のときに高電位側蓄電部９２Ｃの低電位側端子と第３導電路８３とを導通させる導電路である。並列リレー６４は、ＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスタなどの半導体スイッチや機械式リレーを１又は複数個用いて構成されるリレーであり、オン状態のときに、高電位側蓄電部９２Ｃと第３導電路８３（電源部９１において最も電位が低くなる端子（具体的には、低電位側蓄電部９２Ｄの低電位側端子）が電気的に接続された導電路）との間を導通状態とし、オフ状態のときに、高電位側蓄電部９２Ｃと第３導電路８３との間を非導通状態とするリレーである。

【0038】

次に、制御部２０による制御を説明する。
制御装置２は、図２のように、高電位側異常検出部２２と低電位側異常検出部２４とを有する。高電位側異常検出部２２及び低電位側異常検出部２４は、電池監視ユニット６に設けられていてもよく、制御部２０に設けられていてもよい。以下では、図２のように高電位側異常検出部２２及び低電位側異常検出部２４が電池監視ユニット６に設けられている例を代表例として説明する。

【0039】

図１のように、電池監視ユニット６には複数の蓄電部９２の各々の両端電圧（高電位側端子の電圧及び低電位側端子の電圧）が入力されるようになっており、上述したように電池監視ユニット６は、各蓄電部９２の端子間電圧を検出し得る。図２では、電池監視ユニット６において、各蓄電部９２の端子間電圧を検出する機能を端子間電圧検出部２１として示し、端子間電圧検出部２１が検出する高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃの各端子間電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３とし、端子間電圧検出部２１が検出する低電位側蓄電部９２Ｄの端子間電圧をＶ４として概念的に示している。

【0040】

図２のように、電池監視ユニット６に設けられた高電位側異常検出部２２は内部異常検出部２３として機能する。この高電位側異常検出部２２は、図１で示す電源部９１において保護リレー５４よりも高電位側の部分３１での異常を検出する。この例では、も高電位側の部分３１の位置が「所定の装置内部位置」の一例に相当する。図１の例では、電源部９１における保護リレー５４よりも高電位側の領域のうち、高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃが直列に接続された部分が高電位側の部分３１である。高電位側異常検出部２２は、高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃの各端子間電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３をそれぞれ基準電圧Ｖｔｈと比較し、少なくとも端子間電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のいずれかが基準電圧Ｖｔｈ未満である場合に制御部２０に対して第１の異常信号（高電位側異常信号）を出力する。逆に、端子間電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のいずれもが基準電圧Ｖｔｈ未満でない場合には制御部２０に対して第１の異常信号（高電位側異常信号）を出力しない。

【0041】

電池監視ユニット６に設けられた低電位側異常検出部２４は、電源部９１において保護リレー５４よりも低電位側の部分３２での異常を検出する。図１の例では、電源部９１における保護リレー５４よりも低電位側の領域のうち、低電位側蓄電部９２Ｄの部分が低電位側の部分３２である。低電位側異常検出部２４は、低電位側蓄電部９２Ｄの端子間電圧Ｖ４を基準電圧Ｖｔｈと比較し、端子間電圧Ｖ４が基準電圧Ｖｔｈ未満である場合に制御部２０に対して第２の異常信号（低電位側異常信号）を出力する。逆に、端子間電圧Ｖ４が基準電圧Ｖｔｈ未満でない場合には制御部２０に対して第２の異常信号（低電位側異常信号）を出力しない。

【0042】

制御部２０は、電池監視ユニット６からの監視結果に基づき、第１切替制御、第２切替制御、第３切替制御のいずれかを選択的に行う。なお、図１、図２では、制御部２０から保護リレー５４に与える信号を信号Ｓａとして示し、制御部２０からバイパスリレー７４に与える信号を信号Ｓｂとして示し、制御部２０から並列リレー６４に与える信号を信号Ｓｃとして示す。第１切替制御は、保護リレー５４をオン状態とし、バイパスリレー７４をオフ状態とし、並列リレー６４をオフ状態とする制御である。制御部２０は、第１切替制御を実行する場合、信号Ｓａとして、オン動作を指示する信号を与え、信号Ｓｂ、Ｓｃとしてオフ動作を指示する信号を与える。第２切替制御は、保護リレー５４をオフ状態とし、バイパスリレー７４をオン状態とし、並列リレー６４をオフ状態とする制御である。制御部２０は、第２切替制御を実行する場合、信号Ｓｂとして、オン動作を指示する信号を与え、信号Ｓａ、Ｓｃとしてオフ動作を指示する信号を与える。第３切替制御は、保護リレー５４をオフ状態とし、バイパスリレー７４をオフ状態とし、並列リレー６４をオン状態とする制御である。制御部２０は、第３切替制御を実行する場合、信号Ｓｃとして、オン動作を指示する信号を与え、信号Ｓａ、Ｓｂとしてオフ動作を指示する信号を与える。

【0043】

制御部２０は、電池監視ユニット６から第１の異常信号（高電位側異常信号）及び第２の異常信号（低電位側異常信号）のいずれも出力されていない場合、即ち、電池監視ユニット６から第１の異常信号及び第２の異常信号のいずれでもない正常信号が与えられている場合、第１切替制御を行う。このように、制御部２０は、高電位側異常検出部２２が高電位側の部分３１での異常を検出しておらず且つ低電位側異常検出部２４が低電位側の部分３２での異常を検出していないことを条件として第１切替制御を行う。

【0044】

制御部２０は、電池監視ユニット６から第１の異常信号（高電位側異常信号）が出力され、第２の異常信号（低電位側異常信号）が出力されていない場合、第２切替制御を行う。例えば、図４のように、高電位側蓄電部９２Ａにおいて短絡故障が発生し、高電位側蓄電部９２Ａの端子間電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｔｈ未満となったことを高電位側異常検出部２２が検出した場合、電池監視ユニット６から制御部２０に第１の異常信号（高電位側異常信号）が与えられる。これに応じて、制御部２０は、図４のように保護リレー５４をオフ状態とし、バイパスリレー７４をオン状態とし、並列リレー６４をオフ状態とする。このように高電位側異常検出部２２が高電位側の部分３１での異常を検出した場合に制御部２０が第２切替制御を行うことで、高電位側蓄電部９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃから第１導電路８１への放電が停止され、低電位側蓄電部９２Ｄからバイパス導電路７２を介して放電される。なお、このように第２切替制御を行う場合、電圧変換部１０の降圧動作は停止させればよい。

【0045】

制御部２０は、電池監視ユニット６から第１の異常信号（高電位側異常信号）が出力されておらず、第２の異常信号（低電位側異常信号）が出力されている場合、第３切替制御を行う。例えば、図５のように、低電位側蓄電部９２Ｄにおいて短絡故障が発生し、低電位側蓄電部９２Ｄの端子間電圧Ｖ４が基準電圧Ｖｔｈ未満となったことを低電位側異常検出部２４が検出した場合、電池監視ユニット６から制御部２０に第２の異常信号（低電位側異常信号）が与えられる。これに応じて、制御部２０は、図５のように保護リレー５４をオフ状態とし、バイパスリレー７４をオフ状態とし、並列リレー６４をオン状態とする。このように低電位側異常検出部２４が低電位側の部分３２での異常を検出した場合に制御部２０が第３切替制御を行うことで、低電位側蓄電部９２Ｄの影響が抑えられた形で、残余の高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃから第１導電路８１に対して電力が供給される。なお、このように第３切替制御を行う場合、電圧変換部１０には降圧動作を行わせればよい。

【0046】

このような制御部２０の機能は、ハードウェア回路によって実現してもよく、マイクロコンピュータなどによるソフトウェア処理によって実現してもよい。以下では、図３を参照してソフトウェア処理によって実現する例を説明する。

【0047】

制御部２０は、所定の開始条件の成立に応じて図３の制御を実行する。具体的には、例えば、電源装置１が搭載された車両が始動状態となった場合（例えば、イグニッションスイッチ等の始動スイッチがオフ状態からオン状態に切り替わった場合）に図３で示す制御を実行する。なお、制御部２０は、図３で示す制御の実行開始時には、デフォルトの制御として第１切替制御を実行し、第１切替制御の実行時には、電圧変換部１０に降圧動作を行わせる。

【0048】

制御部２０は、図３の制御を開始した場合、まず、ステップＳ１の処理を行い、電源部９１を構成する複数の蓄電部９２の端子間電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４のうち、いずれかが基準電圧Ｖｔｈ未満であるか否かを判断する。具体的には、電池監視ユニット６から第１の異常信号（高電位側異常信号）及び第２の異常信号（低電位側異常信号）のいずれも出力されていない場合にはステップＳ１にてＮｏとなり、ステップＳ１の判断を繰り返す。つまり、図３の制御を開始した後、第１の異常信号（高電位側異常信号）及び第２の異常信号（低電位側異常信号）のいずれもが出力されていない間は、制御部２０は第１切替制御を実行し続ける。従って、この間は、保護リレー５４がオン状態で維持され、バイパスリレー７４がオフ状態で維持され、並列リレー６４がオフ状態で維持される。そして、制御部２０が第１切替制御を実行している間は、制御部２０又は図示しない制御回路によって電圧変換部１０が制御され、電圧変換部１０は、所望の目標電圧Ｖｂ（例えば、１２Ｖ）の電圧を第２導電路８２に印加するように降圧動作を継続する。

【0049】

制御部２０は、ステップＳ１において、複数の蓄電部９２の端子間電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４のうち、いずれかが基準電圧Ｖｔｈ未満であると判断した場合、ステップＳ１にてＹｅｓとなり、ステップＳ２の判断を行う。具体的には、電池監視ユニット６から第１の異常信号（高電位側異常信号）又は第２の異常信号（低電位側異常信号）のいずれかが出力された場合、ステップＳ１にてＹｅｓとなり、ステップＳ２の判断を行う。

【0050】

制御部２０は、ステップＳ２において、低電位側蓄電部９２Ｄの端子間電圧Ｖ４が基準電圧Ｖｔｈ未満であるか否かを判断する。制御部２０は、低電位側蓄電部９２Ｄの端子間電圧Ｖ４が基準電圧Ｖｔｈ未満であると判断した場合、具体的には、電池監視ユニット６から第１の異常信号（高電位側異常信号）が出力されずに第２の異常信号（低電位側異常信号）が出力された場合には、ステップＳ２にてＹｅｓとなり、ステップＳ４にて第３切替制御を行う。この場合、保護リレー５４をオフ状態とし、バイパスリレー７４をオフ状態とし、並列リレー６４をオン状態とする。このような制御により、残余の高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃからの電力が第１導電路８１に供給され、第１導電路８１に印加された電圧を降圧して第２導電路８２に出力する降圧動作が電圧変換部１０によってなされる。ゆえに、低圧系の第２導電路８２には所望の電圧が印加され続ける。

【0051】

なお、このように第３切替制御に切り替えた場合、電源部９１からの出力電圧が低くなるため、過電圧とならないように発電機９４の発電電圧を下げることが望ましい。従って、制御部２０は、ステップＳ４にて第３切替制御を行う場合、発電機９４を制御する発電機制御部９５に対して第３切替制御である旨の信号（電圧の抑制を指示する抑制指示信号）を送信する。例えば、制御部２０は第３切替制御の実行中、上記抑制指示信号を継続的に出力し、発電機制御部９５は、制御部２０が第３切替制御を行っている間、発電機９４の出力電圧（発電電圧）を通常時の発電電圧（制御部２０が第１切替制御を行っているときの出力電圧）よりも低くなるように発電機９４を制御する。なお、制御部２０は第１切替制御の実行中に発電機制御部９５に対して所定の正常信号を出力すればよく、この場合、発電機制御部９５は、制御部２０が第１切替制御を行っている間、発電機９４の出力電圧（発電電圧）を通常時の発電電圧とするように発電機９４を制御する。

【0052】

制御部２０は、ステップＳ２において、低電位側蓄電部９２Ｄの端子間電圧Ｖ４が基準電圧Ｖｔｈ未満でないと判断した場合、具体的には、電池監視ユニット６から第１の異常信号（高電位側異常信号）が出力され、第２の異常信号（低電位側異常信号）が出力されていない場合には、ステップＳ２にてＮｏとなり、ステップＳ３にて第２切替制御を行う。この場合、保護リレー５４をオフ状態とし、バイパスリレー７４をオン状態とし、並列リレー６４をオフ状態とする。このような制御により、低電位側蓄電部９２Ｄからの電力がバイパス導電路７２を介して伝送され、第２導電路８２には低電位側蓄電部９２Ｄの出力電圧と同程度の電圧が印加され続ける。低電位側蓄電部９２Ｄの満充電時の端子間電圧は１２Ｖ程度（即ち、第１切替制御の実行時に電圧変換部１０によって第２導電路８２に印加される電圧と同程度）であるため、第２切替制御の実行時には、正常時（第１切替制御の実行時）と同程度の電圧が第２導電路８２に印加されやすくなる。

【0053】

次に、本構成の効果を例示する。
図１等で示す電源装置１及び制御装置２は、制御部２０が第１切替制御を行ったとき、保護リレー５４がオン状態となり、バイパスリレー７４がオフ状態となる。この状態のときには、発電機９４及び電源部９１からの電力供給に基づき、高圧系の導電路となる第１導電路８１に相対的に高い電圧を印加することができ、電圧変換部１０の動作により、低圧系の導電路となる第２導電路８２に対し降圧された電圧を印加することができる。よって、電源部９１からの電力に基づき、高圧系の導電路及び低圧系の導電路のいずれにも電力を供給することができる。また、制御部２０は、第２切替制御を行うこともでき、このときには、保護リレー５４がオフ状態となり、バイパスリレー７４がオン状態となる。制御部２０によって第２切替制御が実行された場合、保護リレー５４がオフ状態となるため高電位側蓄電部９２Ａ、９２Ｂ，９２Ｃと低電位側蓄電部９２Ｄとの間（具体的には、高電位側蓄電部９２Ｃと低電位側蓄電部９２Ｄとの間）が非導通状態に切り替えられ、バイパスリレー７４がオン状態となるため、低電位側蓄電部９２Ｄから供給される電力がバイパス導電路７２を介して第２導電路８２側に供給されることになる。このような構成であるため、仮に電源部９１（高圧側に配置された電源部）の一部である高電位側蓄電部９２Ａ、９２Ｂ，９２Ｃで異常が生じた場合でも、第２切替制御を行えば、高電位側蓄電部９２Ａ、９２Ｂ，９２Ｃと低電位側蓄電部９２Ｄとの間を確実に遮断しつつ、低電位側蓄電部９２Ｄに基づく電力を低圧系に供給することができ、電源部９１に基づく電力が低圧系に供給されなくなる事態を回避しやすくなる。

【0054】

制御装置２は、電源部９１における保護リレー５４よりも高電位側の部分３１での異常を検出する高電位側異常検出部２２を有する。制御部２０は、高電位側異常検出部２２が高電位側の部分３１での異常を検出していないことを条件として第１切替制御を行い、高電位側異常検出部２２が高電位側の部分３１での異常を検出した場合に第２切替制御を行うように機能する。

【0055】

この制御装置２は、保護リレー５４よりも高電位側の部分３１で異常が検出されていないことを条件として制御部２０が第１切替制御を行うため、このときには、電源部９１に基づく電力を高圧系の導電路にも低圧系の導電路にも供給することができる。一方、保護リレー５４よりも高電位側の部分３１で異常が検出された場合には制御部２０が第２切替制御を行うため、異常発生側に存在する高電位側蓄電部（高電位側蓄電部９２Ａ、９２Ｂ，９２Ｃ）と低電位側蓄電部９２Ｄとの間を確実に遮断することができ、低電位側蓄電部９２Ｄに異常の影響が及ぶことを抑えることができる。そして、このように異常の影響を抑えた状態で、低圧系に対して低電位側蓄電部９２Ｄに基づく電力を供給することができる。よって、高電位側蓄電部９２Ａ、９２Ｂ，９２Ｃの付近で異常が発生した場合であっても、低圧系に対して電力が安定的に供給されやすくなる。

【0056】

制御装置２は、保護リレー５４及び低電位側蓄電部９２Ｄに対して並列に接続され、オン状態のときに、高電位側蓄電部９２Ａ、９２Ｂ，９２Ｃ（具体的には、高電位側蓄電部９２Ｃ）と第３導電路８３（電源部９１において最も電位が低くなる端子９１Ｂが電気的に接続された導電路）との間を導通状態とし、オフ状態のときに、高電位側蓄電部９２Ｃと第３導電路８３との間を非導通状態とする並列リレー６４を有する。制御部２０は、保護リレー５４をオフ状態とし並列リレー６４をオン状態とする第３切替制御を少なくとも行う構成であり、第１切替制御及び第２切替制御の実行時には並列リレー６４をオフ状態とするように機能する。

【0057】

この制御装置２は、制御部２０が第３切替制御を行った場合、保護リレー５４がオフ状態となり、並列リレー６４がオン状態となる。つまり、低電位側蓄電部９２Ｄと高電位側蓄電部との間が電気的に遮断されるとともに、高電位側蓄電部９２Ｃと第３導電路８３との間が導通した状態となる。従って、仮に低電位側蓄電部９２Ｄで異常が生じた場合でも、第３切替制御を行えば、低電位側蓄電部９２Ｄで発生した異常の影響を抑えつつ、高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃに基づく電力を第１導電路８１に供給することができ、電圧変換部１０の動作により、低圧系の導電路となる第２導電路８２に対しても降圧された電圧を印加することができる。

【0058】

制御装置２は、電源部９１における保護リレー５４よりも低電位側の部分３２での異常を検出する低電位側異常検出部２４を有する。制御部２０は、低電位側異常検出部２４が低電位側の部分３２での異常を検出していないことを条件として第１切替制御を行い、低電位側異常検出部２４が低電位側の部分３２での異常を検出した場合に第３切替制御を行うように機能する。

【0059】

この制御装置２は、保護リレー５４よりも低電位側の部分３２で異常が検出されていないことを条件として制御部２０が第１切替制御を行うため、このときには、電源部９１に基づく電力を高圧系の導電路にも低圧系の導電路にも供給することができる。一方、保護リレー５４よりも低電位側の部分３２で異常が検出された場合には制御部２０が第３切替制御を行うため、異常発生側に存在する低電位側蓄電部９２Ｄと高電位側蓄電部（高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃ）との間を確実に遮断することができ、高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃに異常の影響が及ぶことを抑えることができる。そして、このように異常の影響を抑えた状態で、低圧系に対して高電位側蓄電部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃに基づく電力を供給することができる。よって、低電位側蓄電部９２Ｄ付近で異常が発生した場合であっても、低圧系に対して電力が安定的に供給されやすくなる。

【0060】

＜実施例２＞
次に、実施例２について説明する。
実施例２の車載用電源装置２０１（以下、電源装置２０１ともいう）は、バイパスリレー７４に代えてダイオード２７４を設けた点、第１切替制御、第２切替制御、第３切替制御においてバイパスリレー７４に関する制御を省略した点のみが実施例１の電源装置１と異なり、これら以外は実施例１と同一である。実施例２の車載用電源部の制御装置２０２（以下、制御装置２０２ともいう）も、これらの点のみが実施例１の制御装置２と異なり、これら以外は実施例１の制御装置２と同一である。また、車載用電源システム２００も、これらの点のみが実施例１で説明した車載用電源システム１００と異なり、これら以外は図１等で示す車載用電源システム１００と同一である。よって、以下の実施例２の説明では、実施例１で説明した構成と同一の点については詳細な説明は省略し、実施例１で説明した構成と同一の点については図６において実施例１の構成（図１等）と同一の符号を付すこととする。

【0061】

実施例２では、バイパス回路部７０（図１）に代えて、バイパス回路部２７０が設けられている。この構成でも、実施例１と同様のバイパス導電路７２が設けられ、電源部９１における蓄電部間の第１位置Ｐ１から第２導電路８２へと電力を供給する経路となっている。このバイパス導電路７２には、バイパスリレー７４（図１）に代えてダイオード２７４が設けられている。ダイオード２７４は、バイパス導電路７２に介在し、アノードが第１位置Ｐ１側に電気的に接続され、カソードが第２導電路８２側に電気的に接続されている。

【0062】

実施例２でも、電池監視ユニット６は実施例１と同様に構成され、実施例１と同様に機能する。制御部２０は、電池監視ユニット６から第１の異常信号（高電位側異常信号）及び第２の異常信号（低電位側異常信号）のいずれも出力されていない場合、第１切替制御を行う。このように、制御部２０は、高電位側異常検出部２２が高電位側の部分３１での異常を検出しておらず且つ低電位側異常検出部２４が低電位側の部分３２での異常を検出していないことを条件として第１切替制御を行う。第１切替制御では、保護リレー５４をオン状態とし、並列リレー６４はオフ状態とする。

【0063】

制御部２０は、電池監視ユニット６から第１の異常信号（高電位側異常信号）が出力され、第２の異常信号（低電位側異常信号）が出力されていない場合、第２切替制御を行う。第２切替制御では、保護リレー５４をオフ状態とし、並列リレー６４もオフ状態とする。このように第２切替制御を行う場合、電圧変換部１０の降圧動作は停止させればよい。この場合、電圧変換部１０を介しての電力供給は停止するが、第２導電路８２の電圧がある程度低くなると即座に低電位側蓄電部９２Ｄからの電力がダイオードを介して第２導電路８２に供給される。よって、低圧系への電力供給が速やかに維持される。

【0064】

制御部２０は、電池監視ユニット６から第１の異常信号（高電位側異常信号）が出力されておらず、第２の異常信号（低電位側異常信号）が出力されている場合、第３切替制御を行う。第３切替制御では、保護リレー５４をオフ状態とし、並列リレー６４はオン状態とする。このように第３切替制御を行う場合、電圧変換部１０には降圧動作を行わせる。

【0065】

このように、図６で示す制御装置２０２でも、制御部２０が第１切替制御を行ったとき、保護リレー５４がオン状態となる。この状態のときには、電源部９１からの電力供給に基づき、高圧系の導電路となる第１導電路８１に相対的に高い電圧を印加することができ、電圧変換部１０の動作により、低圧系の導電路となる第２導電路８２に対し降圧された電圧を印加することができる。よって、電源部９１からの電力に基づき、高圧系の導電路及び低圧系の導電路のいずれにも電力を供給することができる。また、制御部２０は、第２切替制御を行うこともでき、このときには、保護リレー５４がオフ状態となる。制御部２０によって第２切替制御が実行された場合、保護リレー５４がオフ状態となるため高電位側蓄電部と低電位側蓄電部９２Ｄとの間が非導通状態に切り替えられる。このとき、電圧変換部１０から第２導電路８２に対して所望の電圧が出力されなくなっても、バイパス導電路７２に設けられたダイオード２７４のカソード側の電位がアノード側の電位よりも一定程度下がると、低電位側蓄電部９２Ｄからの放電電流がバイパス導電路７２を介して第２導電路８２側に流れ込むようになる。このような構成であるため、仮に電源部９１（高圧側に配置された電源部）の一部である高電位側蓄電部で異常が生じた場合でも、第２切替制御を行えば、高電位側蓄電部と低電位側蓄電部９２Ｄとの間を確実に遮断しつつ、低電位側蓄電部９２Ｄに基づく電力を低圧系に供給することができ、電源部９１に基づく電力が低圧系に供給されなくなる事態を回避しやすくなる。

【0066】

＜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。

【0067】

上述した実施例では、４つの蓄電部９２によって電源部９１が構成された例を示したが、電源部９１を構成する蓄電部９２の数は、４以外の複数であってもよい。

【0068】

上述した実施例では、並列回路部６０を設けた例を示したが、並列回路部６０を設けない構成としてもよい。

【0069】

実施例２では、単体として構成されるダイオード２７４を用いたが、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードを図６のダイオード２７４と同様の配置で設けてもよい。この場合、高電位側異常検出部が高電位側の部分での異常を検出した場合に実施例１と同様の第２切替制御を行い、ＭＯＳＦＥＴをオン動作させてもよい。

【0070】

上述した実施例では、内部異常検出部２３として高電位側異常検出部２２を例示したが、高電位側異常検出部２２に代えて又は高電位側異常検出部２２と併用して、電圧変換部１０の異常を検出する電圧変換部異常検出部を設けてもよい。この例では、少なくとも電圧変換部１０の位置が「所定の装置内部位置」の一例に相当する。この場合、電圧変換部異常検出部は、例えば、電圧変換部１０から出力される出力電流や電圧変換部１０に入力される入力電流が所定の電流閾値以上となる過電流状態のときを「所定の装置内部位置の異常」としてもよく、電圧変換部１０から出力される出力電圧や電圧変換部１０に入力される入力電圧が所定の第１電圧閾値以上又は所定の第２電圧閾値以下となる電圧異常状態のときを「所定の装置内部位置の異常」としてもよい。或いは、電圧変換部１０の所定位置の温度（例えば、スイッチング素子付近の温度）が所定の温度閾値以上となる過昇温状態のときを「所定の装置内部位置の異常」としてもよい。この例では、電圧変換部異常検出部が、上記「所定の装置内部位置の異常」を検出していない場合に第１切替制御に切り替え、電圧変換部異常検出部が「所定の装置内部位置の異常」を検出した場合に第２切替制御に切り替えるようにすればよい。

【符号の説明】

【0071】

１，２０１…車載用電源装置
２，２０２…車載用電源部の制御装置
１０…電圧変換部
２０…制御部
２２…高電位側異常検出部
２３…内部異常検出部
２４…低電位側異常検出部
３１…高電位側の部分
３２…低電位側の部分
５４…保護リレー
６４…並列リレー
７２…バイパス導電路
７４…バイパスリレー
８１…第１導電路
８２…第２導電路
８３…第３導電路
９１…車載用電源部
９２…蓄電部
９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃ…高電位側蓄電部
９２Ｄ…低電位側蓄電部
２７４…ダイオード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】