特許 6974060 車載電気システム

(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】6974060

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】車載電気システム

(51)【国際特許分類】

   B60L 1/00 20060101AFI20211118BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20211118BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20211118BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20211118BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20211118BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20211118BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20211118BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20211118BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20211118BHJP

【ＦＩ】

   B60L1/00 L

   B60L50/16

   B60L3/00 S

   H02J7/00 302B

   H02J7/34 G

   H02J9/06 110

   H01M10/44 P

   H01M10/48 P

   B60R16/02 645C

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-146770(P2017-146770)

(22)【出願日】2017年7月28日

(65)【公開番号】特開2019-30108(P2019-30108A)

(43)【公開日】2019年2月21日

【審査請求日】2020年6月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100116942

【弁理士】

【氏名又は名称】岩田 雅信

(74)【代理人】

【識別番号】100167704

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 裕人

(72)【発明者】

【氏名】小松 優祐

(72)【発明者】

【氏名】加藤 大介

【審査官】 今井 貞雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−２２７６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２５５４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８７８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−７８２１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ １／００

Ｂ６０Ｌ ５０／４０

Ｂ６０Ｌ ３／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／３４

Ｈ０２Ｊ ９／０６

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｂ６０Ｒ １６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池セルを有するバッテリと、
前記バッテリの出力電圧に基づき駆動される第一電気機器と、
前記第一電気機器よりも低電圧で駆動される第二電気機器と、
前記バッテリの出力電圧を降圧して前記第二電気機器に供給する降圧部と、
前記第二電気機器に対して前記降圧部と並列に接続され、前記バッテリにおける一部の前記電池セルである一部セルを電源として前記第二電気機器に電力供給可能とされた供給部と、を備え、
前記供給部は、
前記降圧部から前記一部セル側への電流の流入を阻害する第一阻害部を有し、
前記降圧部は、
前記一部セルの定格出力電圧よりも高電圧による降圧電圧を前記第二電気機器に供給し、
前記バッテリは、
前記複数の電池セルが直列接続されており、前記一部セルを除いた他の一部の電池セルで構成されたセル部として、負極側端が前記一部セルの正極側端と接続された正極側セル部を有し、
前記正極側セル部の正極側端と、前記第一電気機器と前記降圧部との並列接続回路との間に直列に挿入された正極側スイッチ部と、
前記正極側セル部の負極側端と、前記一部セルの正極側端と前記供給部との接続点との間に挿入された負極側スイッチ部と、を備える
車載電気システム。

【請求項2】

前記供給部から前記降圧部側への電流の流入を阻害する第二阻害部を備える
請求項１に記載の車載電気システム。

【請求項3】

前記第一阻害部に並列接続されたバイパススイッチ部を備える
請求項１又は請求項２に記載の車載電気システム。

【請求項4】

前記一部セルの電池残量に相関する残量相関情報を取得し、少なくとも前記残量相関情報に基づいて前記バイパススイッチ部のオン／オフ制御を行う制御部を備える
請求項３に記載の車載電気システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の電池セルを有するバッテリと、バッテリの出力電圧に基づき駆動される第一電気機器と、第一電気機器よりも低電圧で駆動される第二電気機器と、バッテリの出力電圧を降圧して第二電気機器に供給する降圧部とを備えた車載電気システムの技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、車輪の駆動源としてエンジンと共にモータを備えたハイブリッド車両においては、モータ等の高電圧電気機器を駆動するための高電圧電気系統に加え、各種のＥＣＵ（Electronic Control Unit）や補機類を駆動するための低電圧電気系統を有するものがある。低電圧電気系統の電源としては、鉛蓄電池を使用することが一般的である。

【0003】

しかしながら、鉛蓄電池は重く大きいため、車両の軽量化や省スペース化等の観点から非搭載とすることが考えられる。
鉛蓄電池を非搭載とする手法の一つとして、低電圧電気系統の電力を高電圧電気系統から供給することが考えられる。例えば下記特許文献１には、高圧バッテリ（１１１）の出力電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ（１１２）により降圧して低圧負荷（１０３）に供給する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−５５０９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記手法によると、ＤＣ−ＤＣコンバータ等による降圧部が故障した場合に、低圧で動作する低圧機器を駆動することが不能な事態に陥る虞がある。

【0006】

そこで、本発明は上記した問題点を克服し、高圧バッテリの出力電圧を降圧部が降圧して低圧機器に供給する車載電気システムにおいて、降圧部の故障時にも低圧機器を適正に駆動可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る車載電気システムは、複数の電池セルを有するバッテリと、前記バッテリの出力電圧に基づき駆動される第一電気機器と、前記第一電気機器よりも低電圧で駆動される第二電気機器と、前記バッテリの出力電圧を降圧して前記第二電気機器に供給する降圧部と、前記第二電気機器に対して前記降圧部と並列に接続され、前記バッテリにおける一部の前記電池セルである一部セルを電源として前記第二電気機器に電力供給可能とされた供給部と、を備え、前記供給部は、前記降圧部から前記一部セル側への電流の流入を阻害する第一阻害部を有し、前記降圧部は、前記一部セルの定格出力電圧よりも高電圧による降圧電圧を前記第二電気機器に供給するものである。

【0008】

上記の供給部により、降圧部の出力が得られない場合であっても第二電気機器に対し一部セルを電源として電力供給を行うことが可能とされる。
また、降圧部による降圧電圧が一部セルの定格出力電圧よりも高電圧とされていることで、降圧部の出力が得られる状態においては、一部セルから第二電気機器側に電力供給が行われず、さらに、上記の第一阻害部を有することで、降圧部の出力により一部セルのみが充電されることの防止が図られる。

【0009】

上記した本発明に係る車載電気システムにおいては、前記供給部から前記降圧部側への電流の流入を阻害する第二阻害部を備える構成とすることが可能である。

【0010】

これにより、降圧部が地絡故障したとしても、供給部から降圧部側への電流の流入が阻害される。

【0011】

上記した本発明に係る車載電気システムにおいては、前記バッテリは、前記複数の電池セルが直列接続されており、前記一部セルを除いた他の一部の電池セルで構成されたセル部として、負極側端が前記一部セルの正極側端と接続された正極側セル部を有し、前記正極側セル部の正極側端と、前記第一電気機器と前記降圧部との並列接続回路との間に直列に挿入された正極側スイッチ部と、前記正極側セル部の負極側端と、前記一部セルの正極側端と前記供給部との接続点との間に挿入された負極側スイッチ部と、を備える構成とすることが可能である。

【0012】

上記の正極側スイッチ部と負極側スイッチ部により、正極側セル部と電気負荷との間の接続を遮断自在とされる。そして、負極側スイッチ部が上記接続形態により挿入されることで、正極側セル部が遮断された状態、すなわち降圧部の電源が断たれた状態においても、供給部を介して第二電気機器に電力供給を行うことが可能とされる。

【0013】

上記した本発明に係る車載電気システムにおいては、前記第一阻害部に並列接続されたバイパススイッチ部を備える構成とすることが可能である。

【0014】

これにより、降圧部の出力を用いて一部セルを充電することが可能とされる。

【0015】

上記した本発明に係る車載電気システムにおいては、前記一部セルの電池残量に相関する残量相関情報を取得し、少なくとも前記残量相関情報に基づいて前記バイパススイッチ部のオン／オフ制御を行う制御部を備える構成とすることが可能である。

【0016】

これにより、一部セルの電池残量が実際に低下したことに応じて一部セルを充電することが可能とされる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、高圧バッテリの出力電圧を降圧部が降圧して低圧機器に供給する車載電気システムにおいて、降圧部の故障時にも低圧機器を適正に駆動可能とすることができる。
さらには、降圧部の出力が得られる状態において一部セルから第二電気機器側に電力供給が行われない点、及び降圧部の出力により一部セルのみが充電されることの防止が図られる点より、バッテリにおける電池残量に係るセル間バランスの崩れの抑制を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る第一実施形態としての車載電気システムの構成例を示した回路ブロック図である。

【図2】第二実施形態としての車載電気システムの構成例を示した回路ブロック図である。

【図3】第三実施形態としての車載電気システムの構成例を示した回路ブロック図である。

【図4】第三実施形態としての充電制御手法を実現するために実行すべき処理の手順を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜１．第一実施形態＞
図１は、本発明に係る第一実施形態としての車載電気システム１の構成例を示した回路ブロック図である。
本実施形態の車載電気システム１は、車輪の駆動源としてモータを備えた電動車としての車両に備えられている。具体的に、本例の車両は、車輪の駆動源としてモータと共にエンジンを備えたハイブリッド車両とされている。

【0020】

図示のように車載電気システム１は、複数の電池セル２ａを有する組電池としてのバッテリ２と、バッテリ２の出力電圧に基づき駆動される第一電気機器３と、第一電気機器３よりも低電圧で駆動される第二電気機器４と、バッテリ２の出力電圧を降圧して第二電気機器４に供給する降圧部５と、バッテリ２とバッテリ２の電気負荷との間の接続（電気的接続）を遮断自在とするための電磁継電器による正極側リレー７及び負極側リレー８と、バッテリ２に関する制御を行うバッテリ制御部１０とを備えている。

【0021】

バッテリ２においては、複数の電池セル２ａとして、例えばニッケル水素電池、又はリチウムイオン電池等による四つの電池セル２ａが直列接続されており、このように直列接続された電池セル２ａのうち一部の電池セル２ａが一部セル２１とされている。
本例では、一部セル２１はバッテリ２における負極端側に設けられた一部の電池セル２ａにより構成され、負極側リレー８に対し負極側端が接続されている。
本例における一部セル２１は、一つの電池セル２ａで構成されているが、２以上の電池セル２ａにより一部セル２１が構成されてもよい。
一部セル２１の定格出力電圧は、例えば１２Ｖ程度とされている。

【0022】

また、バッテリ２においては、一部セル２１を除いた他の一部の電池セル２ａで構成されたセル部が、正極側セル部２２とされている。正極側セル部２２は、負極側端が一部セル２１の正極側端と接続され、正極側端は正極側リレー７に接続されている。
本例では、バッテリ２が有する電池セル２ａの総数＝４に対し正極側セル部２２の電池セル２ａの数＝３とされているが、バッテリ２が有する電池セル２ａの総数、正極側セル部２２が有する電池セル２ａの数はこれらに限定されるものではない。

【0023】

バッテリ２には、不図示のＩＣ（Integrated Circuit）が搭載されており、該ＩＣによって各電池セル２ａのＳＯＣ（State Of Charge：充電率）を検出可能とされている。ＩＣは、バッテリ制御部１０と通信可能に接続され、検出したＳＯＣの情報をバッテリ制御部１０に送信可能とされる。

【0024】

第一電気機器３は、バッテリ２による比較的高圧な出力電圧により駆動される電気機器であって、本例では、例えば上記したモータ（走行用モータ）が該当する。
ここでは、第一電気機器３の数は一つとしているが、勿論、バッテリ２の出力電圧により複数の第一電気機器３が駆動される構成とすることもできる。

【0025】

なお、本例では、上記のモータは発電機としても機能するモータ・ジェネレータとされ、図示は省略するが、車載電気システム１においては、上記モータが発電機として機能する場合には、発電により得られた電力を利用して不図示の充電回路がバッテリ２（一部セル２１及び正極側セル部２２の双方）を充電可能とされている。

【0026】

降圧部５は、例えばスイッチングコンバータとしてのＤＣ−ＤＣコンバータで構成され、バッテリ２に対して第一電気機器３と並列に接続されてバッテリ２の出力電圧を降圧する。
本実施形態において、降圧部５は、バッテリ２の出力電圧に基づき生成する降圧電圧として、一部セル２１の定格出力電圧よりも高電圧を生成し、第二電気機器４に供給する。具体的に、本例における降圧電圧は１３Ｖ乃至１５Ｖ程度とされている。

【0027】

第一電気機器３及び降圧部５は、それぞれ正極側の入力端子が正極側リレー７を介してバッテリ２の正極側端（正極側セル部２２の正極側端）に接続され、負極側の入力端子が負極側リレー８を介してバッテリ２の負極側端（一部セル２１の負極側端）に接続されている。

【0028】

第二電気機器４は、車両に設けられた各種ＥＣＵ（Electronic Control Unit）などのコンピュータデバイスや補機類など、第一電気機器３よりも低電圧で駆動される電気機器とされる。ここでは説明上、第二電気機器４を一つのみとしているが、実際には多数の第二電気機器４による並列接続回路が降圧部５に対して直列に接続される。

【0029】

バッテリ制御部１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータを有して構成され、本例では正極側リレー７及び負極側リレー８のオン／オフ制御や、バッテリ２の充電に係る制御等を行う。
具体的に、正極側リレー７及び負極側リレー８のオン／オフ制御について、バッテリ制御部１０は、車両に設けられた不図示のイグニッションスイッチやスタートスイッチのオン／オフ情報等、車両の起動状態／非起動状態を表す情報を取得する。そして、車両が起動状態では正極側リレー７及び負極側リレー８をオンとしてバッテリ２からバッテリ２の電気負荷（本例では第一電気機器３と降圧部５）への電力供給を可能とし、車両が非起動状態では正極側リレー７及び負極側リレー８をオフとしてバッテリ２とバッテリ２の電気負荷との間の接続を遮断する。このようなバッテリ２としての高圧部の遮断機能により、安全性の向上が図られている。

【0030】

また、バッテリ制御部１０は、バッテリ２から取得した電池セル２ａのＳＯＣの情報に基づいて、前述した充電回路を制御してバッテリ２の充電を実行させる。

【0031】

ここで、本実施形態の車載電気システム１においては、低圧負荷としての第二電気機器４に対し、バッテリ２における一部セル２１を電源とした電力供給を可能とする。そのための構成として、車載電気システム１には供給部６が設けられている。
供給部６は、少なくともダイオードＤ１を有し、第二電気機器４と一部セル２１との間に直列に挿入され、第二電気機器４に対しては降圧部５と並列に接続されて、一部セル２１に充電された電力をダイオードＤ１を介して第二電気機器４に供給可能とされている。
図示のようにダイオードＤ１は、アノードが一部セル２１の正極側端に接続される向きに挿入されている。このようなダイオードＤ１は、降圧部５から一部セル２１側への電流の流入を阻害する阻害部（第一阻害部）として機能する。

【0032】

前述のように、降圧部５による降圧電圧は一部セル２１の定格出力電圧よりも高電圧とされるため、降圧部５が非故障状態である、つまり降圧部５の出力が得られている状態においては、第二電気機器４に対して降圧部５による降圧電圧が供給され、供給部６を介した第二電気機器４への電力供給は行われない。

【0033】

このとき、仮にダイオードＤ１が設けられていないとすると、降圧部５の降圧電圧に対し一部セル２１の出力電圧（両端電圧）が低いため、降圧部５から供給部６を介して一部セル２１側に電流が流入される虞がある。すなわち、バッテリ２における電池セル２ａのうち一部セル２１を構成する電池セル２ａのみが偏って充電されてしまう虞がある。
ダイオードＤ１により降圧部５から一部セル２１側への電流の流入が阻害されることで、このように一部セル２１の電池セル２ａのみが偏って充電されることの防止を図ることができ、バッテリ２において、電池残量に係るセル間バランスが崩れることの抑制が図られる。

【0034】

ここで、降圧部５が故障により出力停止状態に陥った際には、第二電気機器４に対する電力供給経路として、供給部６側の経路が有効となる。すなわち、一部セル２１を電源として第二電気機器４が駆動される。このため、降圧部５が故障した場合であっても第二電気機器４を適正に駆動することができる。
このとき、第二電気機器４に対する電力供給経路の切り替えは、降圧部５の故障、すなわち降圧部５の出力停止に伴って自動的に行われる。つまり、切り替えの契機（例えば降圧部５の故障、異常）を検出するための構成や経路切換のためのスイッチ等の切替部を設ける必要がなく、回路部品点数の削減が図られる。

【0035】

また、本実施形態の車載電気システム１においては、降圧部５と第二電気機器４との間にダイオードＤ２が挿入されている。ダイオードＤ２は、図示のようにアノードが降圧部５に接続される向きに設けられており、供給部６から降圧部５側への電流の流入を阻害する阻害部（第二阻害部）として機能する。

【0036】

ダイオードＤ２は、降圧部５が地絡故障を来した場合にその機能が発現される。つまり、仮に降圧部５が地絡故障を来したとして、ダイオードＤ２が設けられていないとすると、供給部６を介して一部セル２１の放電電流が降圧部５側に流入してしまい、一部セル２１から第二電気機器４側への電力供給が不能となる虞がある。ダイオードＤ２の挿入により、このような降圧部５の地絡故障時における降圧部５側への電流流入を防止することができ、従って、降圧部５が地絡故障した場合であっても供給部６によって第二電気機器４に電力供給を行うことができる。

【0037】

＜第二実施形態＞
図２は、第二実施形態としての車載電気システム１Ａの構成例を示した回路ブロック図である。
なお以下の説明において、既に説明済みとなった部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。

【0038】

図２に示す車載電気システム１Ａは、負極側リレー８に代えて負極側リレー８Ａが設けられた点が車載電気システム１の場合と異なる。
図示のように負極側リレー８Ａは、正極側セル部２２の負極側端と、一部セル２１の正極側端と供給部６との接続点（本例ではダイオードＤ１のアノードとの接続点）との間に挿入されている。

【0039】

なお、バッテリ制御部１０による負極側リレー８Ａのオン／オフ制御は、第一実施形態で説明した負極側リレー８に対する制御と同様の制御として行われる。

【0040】

第一実施形態の場合、車両が非起動状態であって正極側リレー７及び負極側リレー８がオフとされた状態では、降圧部５が動作停止状態とされ、また一部セル２１を含めてバッテリ２全体が遮断状態とされるため、第二電気機器４への電力供給が不能な状態となる。

【0041】

第二電気機器４としては、車両が非起動状態においても動作可能とされることが要請される機器も存在し得る。例えば、車外からの遠隔操作を受け付けてドアの解錠／施錠を行うキーレスシステムを実現するための機器等を挙げることができる。
このような第二電気機器４について、車両が非起動状態において降圧部５及び供給部６の何れもが電力供給不能であるとすると、キーレスシステムを適正に動作させることができない。

【0042】

これに対し、負極側リレー８Ａを上記した位置に設けた車載電気システム１Ａにおいては、車両が非起動状態において正極側リレー７及び負極側リレー８がオフとされていても、供給部６を介し第二電気機器４に電力供給を行うことができる。
従って、キーレスシステム用の電気機器等、非起動状態で動作させるべき第二電子機器４を適正に動作させることができる。

【0043】

＜３．第三実施形態＞
図３は、第三実施形態としての車載電気システム１Ｂの構成例を示した回路ブロック図である。
第二実施形態の車載電気システム１Ａとの差異点は、充電用リレー９が追加された点と、バッテリ制御部１０に代えてバッテリ制御部１０Ｂが設けられた点である。

【0044】

充電用リレー９は、ダイオードＤ１に並列接続された電磁継電器であり、ダイオードＤ１に対するバイパス経路を有効／無効に切り替えるためのバイパススイッチ部として機能する。
この充電用リレー９により、降圧部５の出力を用いて一部セル２１を充電することが可能とされる。例えば、第二実施形態のように降圧部５の故障時のみでなく車両が非起動状態において一部セル２１の電力が使用される場合においては、車両が起動状態となり（リレー７、８Ａがオン状態となり）降圧部５が動作可能となったことに応じて、一部セル２１を充電することが可能となる。

【0045】

このような充電用リレー９が設けられることで、第二電気機器４の駆動に一部セル２１が使用されたとしても、一部セル２１を繰り返し使用することができる。
また、この際の一部セル２１の充電は、降圧部５によりバッテリ２全体の電力を用いて行われる、すなわち一部セル２１の充電に他の電池セル２ａの電力が用いられるため、電池残量に係るセル間バランスの均衡化を図ることができる。

【0046】

バッテリ制御部１０Ｂは、バッテリ制御部１０が行う制御に加えて充電用リレー９のオン／オフ制御を行う。
具体的に、バッテリ制御部１０Ｂは、一部セル２１の電池残量に相関する残量相関情報を取得し、少なくとも残量相関情報に基づいて充電用リレー９のオン／オフ制御を行う。本例のバッテリ制御部１０Ｂは、バッテリ２で検出される少なくとも一部セル２１のＳＯＣを残量相関情報として取得し、一部セル２１の電池残量が所定の閾値ＴＨｒ以下である場合に充電用リレー９をオンとして一部セル２１の充電を実行させる。

【0047】

図４のフローチャートを参照し、バッテリ制御部１０Ｂが行う具体的な処理の手順を説明する。なお、図４に示す処理は、バッテリ制御部１０ＢにおけるＣＰＵがＲＯＭ等の所定の記憶装置に記憶されたプログラムに基づき実行する。
図４に示す処理は、上述したイグニッションスイッチ等がオンとされたことに応じバッテリ制御部１０Ｂが正極側リレー７及び負極側リレー８Ａをオンとしたことを契機に開始する等、降圧部５が降圧動作可能な状態となったことに応じて開始する。また、図４に示す処理の開始時において、充電用リレー９はオフ状態とされている。

【0048】

先ず、バッテリ制御部１０ＢはステップＳ１０１で、一部セル２１の残量相関情報を取得する。すなわち、本例ではバッテリ２において検出される一部セル２１のＳＯＣを残量相関情報として取得する。
続くステップＳ１０２でバッテリ制御部１０Ｂは、電池残量が閾値ＴＨｒ以下であるか否かについての判定を行う。つまり、取得した残量相関情報に基づき、一部セル２１の電池残量が閾値ＴＨｒ以下であることに相当する状態か否かを判定する。例えば、取得したＳＯＣが所定閾値以下であるか否かを判定する。
電池残量が閾値ＴＨｒ以下でないと判定した場合、バッテリ制御部１０Ｂはこの図に示す一連の処理を終える。すなわち、一部セル２１の充電は行われない。

【0049】

一方、電池残量が閾値ＴＨｒ以下であると判定した場合、バッテリ制御部１０ＢはステップＳ１０３に進み、充電用リレー９をオンとして一部セル２１の充電を開始させる。
そして、続くステップＳ１０４でバッテリ制御部１０Ｂは、充電終了条件の成立を待機する。具体的に本例では、一部セル２１の電池残量が閾値ＴＨｒよりも大きな所定値以上となるとの条件が成立するまで待機する。なお、充電終了条件としては、一部セル２１の電池残量が閾値ＴＨｒよりも大きな値となるとの条件としてもよい。

【0050】

ステップＳ１０４において、例えば一部セル２１の電池残量が上記所定値以上となったことが確認され、充電終了条件が成立したと判定した場合、バッテリ制御部１０ＢはステップＳ１０５で充電用リレー９をオフとし、この図に示す一連の処理を終える。これにより、一部セル２１に対する充電が終了する。

【0051】

上記のように一部セル２１の残量相関情報に基づいて充電用リレー９のオン／オフ制御を行うことで、一部セル２１の電池残量が実際に低下したことに応じて一部セル２１を充電することが可能とされる。
従って、一部セル２１が無闇に充電されることの防止が図られ、一部セル２１の長寿命化を図ることができる。

【0052】

なお、上記では残量相関情報としてＳＯＣの情報を取得する例を挙げたが、一部セルの残量相関情報としては、一部セル２１から第二電気機器４側への電力持ち出し量の情報を取得することもできる。例えば、該持ち出し量の情報は、Ａｈ（アンペアアワー）やＷｈ（ワットアワー）単位による情報を取得することが考えられる。
持ち出し量を用いる場合には、例えば持ち出し量が所定量以上であることを条件として充電用リレー９をオンとすればよい。

【0053】

また、充電用リレー９のオン／オフ制御は、一部セル２１の残量相関情報以外の情報を併用して行うこともできる。例えば、一部セル２１のＳＯＣ（一部セル２１を構成する電池セル２ａのＳＯＣ）と他の電池セル２２のＳＯＣを取得し、それらのＳＯＣの差が所定値以上の場合に充電用リレー９をオンとすることもできる。
これにより、電池残量に係るセル間バランスの均衡化を図ることができる。

【0054】

＜４．実施形態のまとめ及び変形例＞
上記で説明したように実施形態の車載電気システム（同１又は１Ａ又は１Ｂ）は、複数の電池セル（同２ａ）を有するバッテリ（同２）と、バッテリの出力電圧に基づき駆動される第一電気機器（同３）と、第一電気機器よりも低電圧で駆動される第二電気機器（同４）と、バッテリの出力電圧を降圧して第二電気機器に供給する降圧部（同５）と、第二電気機器に対して降圧部と並列に接続され、バッテリにおける一部の電池セルである一部セル（同２１）を電源として第二電気機器に電力供給可能とされた供給部（同６）と、を備え、供給部は、降圧部から一部セル側への電流の流入を阻害する第一阻害部（ダイオードＤ１）を有し、降圧部は、一部セルの定格出力電圧よりも高電圧による降圧電圧を第二電気機器に供給するものである。

【0055】

上記の供給部により、降圧部の出力が得られない場合であっても第二電気機器に対し一部セルを電源として電力供給を行うことが可能とされる。
また、降圧部による降圧電圧が一部セルの定格出力電圧よりも高電圧とされていることで、降圧部の出力が得られる状態においては、一部セルから第二電気機器側に電力供給が行われず、さらに、上記の第一阻害部を有することで、降圧部の出力により一部セルのみが充電されることの防止が図られる。
このように実施形態によれば、高圧バッテリの出力電圧を降圧部が降圧して低圧機器に供給する車載電気システムにおいて、降圧部の故障時にも低圧機器を適正に駆動可能とすることができる。
さらには、降圧部の出力が得られる状態において一部セルから第二電気機器側に電力供給が行われない点、及び降圧部の出力により一部セルのみが充電されることの防止が図られる点より、バッテリにおける電池残量に係るセル間バランスの崩れの抑制を図ることができる。

【0056】

また、実施形態の車載電気システムにおいては、供給部から降圧部側への電流の流入を阻害する第二阻害部（ダイオードＤ２）を備えている。

【0057】

これにより、降圧部が地絡故障したとしても、供給部から降圧部側への電流の流入が阻害される。
従って、降圧部が地絡故障した場合であっても供給部によって第二電気機器を適正に駆動することができる。

【0058】

さらに、実施形態の車載電気システム（同１Ａ又は１Ｂ）においては、バッテリは、複数の電池セルが直列接続されており、一部セルを除いた他の一部の電池セルで構成されたセル部として、負極側端が一部セルの正極側端と接続された正極側セル部（同２２）を有し、正極側セル部の正極側端と、第一電気機器と降圧部との並列接続回路との間に直列に挿入された正極側スイッチ部（同７）と、正極側セル部の負極側端と、一部セルの正極側端と供給部との接続点との間に挿入された負極側スイッチ部（同８Ａ）と、を備えている。

【0059】

上記の正極側スイッチ部と負極側スイッチ部により、正極側セル部と電気負荷との間の接続を遮断自在とされる。そして、負極側スイッチ部が上記接続形態により挿入されることで、正極側セル部が遮断された状態、すなわち降圧部の電源が断たれた状態においても、供給部を介して第二電気機器に電力供給を行うことが可能とされる。
従って、正極側セル部を遮断自在とすることによる安全性の向上と、第二電気機器を適正に駆動可能とすることとの両立を図ることができる。
特に、正極側スイッチ部と負極側スイッチ部を車両が非起動の状態でオフとする場合においては、キーレスシステム用の電気機器等、車両が非起動状態で動作させるべき第二電子機器を適正に動作させることができる。

【0060】

さらにまた、実施形態の車載電気システム（同１Ｂ）においては、第一阻害部に並列接続されたバイパススイッチ部（充電用リレー９）を備えている。

【0061】

これにより、降圧部の出力を用いて一部セルを充電することが可能とされる。
従って、第二電気機器の駆動に一部セルが使用されたとしても、一部セルを繰り返し使用することができる。
また、この際の一部セルの充電は、降圧部によりバッテリ全体の電力を用いて行われる、すなわち一部セルの充電に他の電池セルの電力が用いられるため、電池残量に係るセル間バランスの均衡化を図ることができる。

【0062】

また、実施形態の車載電気システム（同１Ｂ）においては、一部セルの電池残量に相関する残量相関情報を取得し、少なくとも残量相関情報に基づいてバイパススイッチ部のオン／オフ制御を行う制御部（バッテリ制御部１０Ｂ）を備えている。

【0063】

これにより、一部セルの電池残量が実際に低下したことに応じて一部セルを充電することが可能とされる。
従って、一部セルが無闇に充電されることの防止が図られ、一部セルの長寿命化を図ることができる。

【0064】

なお、本発明は上記で説明した具体例に限定されず、多様な変形例が考えられる。
例えば、上記では、本発明がエンジンを有する車両に適用される例を挙げたが、エンジンを有さない車両にも本発明は好適に適用できる。
また、第一電気機器としてモータが設けられる場合、該モータはＩＳＧ（Integrated Starter Generator）であってもよい。この際、ＩＳＧは、エンジンのクランクシャフトに連結されてエンジンのスタータモータとして利用される。さらには、エンジンのトルクアシストに利用されてもよい。

【符号の説明】

【0065】

１、１Ａ、１Ｂ 車載電気システム、２ バッテリ、２ａ 電池セル、２１ 一部セル、２２ 正極側セル部、３ 第一電気機器、４ 第二電気機器、５ 降圧部、６ 供給部、７ 正極側リレー、８、８Ａ 負極側リレー、９ 充電用リレー、１０、１０Ｂ バッテリ制御部、Ｄ１、Ｄ２ ダイオード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】