特開 2024-103902 電子装置

(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】P2024103902

(43)【公開日】2024-08-02

(54)【発明の名称】電子装置

(51)【国際特許分類】

   H02H 7/20 20060101AFI20240726BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20240726BHJP

【ＦＩ】

H02H7/20 D

H02J9/06 110

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007850

(22)【出願日】2023-01-23

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三浦 啓介

【テーマコード（参考）】

5G015

5G053

【Ｆターム（参考）】

5G015GB06

5G015HA02

5G015JA08

5G015JA33

5G053BA04

5G053EA01

5G053EC03

(57)【要約】

【課題】バックアップ電源と当該バックアップ電源の電力供給先との間の電力伝送路の異常を検出することが可能な電子装置を提供する。
【解決手段】主電源から給電される第１電源電力を第１のダイオードを介して電力供給先に供給するとともに、第１電源電力が遮断すると、副電源から給電される第２電源電力の降圧電力を第２のダイオードを介して電力供給先にバックアップ電源として供給する電子装置であって、バックアップ電源の電力伝送路の異常を検知する異常検知部を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

主電源から給電される第１電源電力を第１のダイオードを介して電力供給先に供給するとともに、前記第１電源電力が遮断すると、副電源から給電される第２電源電力の降圧電力を第２のダイオードを介して前記電力供給先にバックアップ電源として供給する電子装置であって、
前記バックアップ電源の電力伝送路の異常を検知する異常検知部を備える電子装置。

【請求項2】

前記異常検知部は、
前記第２のダイオードのカソード端子と前記電力供給先との間に設けられた開閉スイッチと、
前記開閉スイッチの開閉を駆動する駆動回路と、
前記カソード端子と前記開閉スイッチとの接続点の電圧を電力伝送路評価信号として検出する電圧検出部とを備え、
前記開閉スイッチの開閉状態に応じたを切替えた際の前記電力伝送路評価信号に基づいて前記電力伝送路の異常を判定する判定部と
を備える請求項１に記載の電子装置。

【請求項3】

前記カソード端子に負荷を備える請求項２に記載の電子装置。

【請求項4】

前記開閉スイッチは、ＰチャネルＭＯＳ型電界効果トランジスタである請求項２又は３に記載の電子装置。

【請求項5】

前記開閉スイッチは、リレーである請求項２又は３に記載の電子装置。

【請求項6】

前記開閉スイッチは、ＰチャネルＭＯＳ型電界効果トランジスタの直列回路である請求項２又は３に記載の電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、バックアップ電圧検査装置が開示されている。このバックアップ電圧検査装置は、第２電源１０３の出力に設けられたダイオードＤ２のカソードにカソードが接続されたダイオードＤ３と、ダイオードＤ３と並列接続された抵抗Ｒ１と、ダイオードＤ３のアノードと接地電位ＧＮＤとの間に接続されたコンデンサＣ１と、コンデンサＣ１の端子間電圧を検出するＮＯＴゲートＩＶ１とを備え、ＮＯＴゲートＩＶ１の出力を第２電源１０３の異常の有無を示すアラーム信号ＢＫＵＰ－ＡＬとして制御部１０５に供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－０９５１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記背景技術は、バックアップ電源として機能する第２電源１０３自体の異常を検出することはできるものの、第２電源１０３と当該第２電源１０３の電力供給先との間の電力伝送線路上で異常が発生した場合に、当該異常を検知することができないという問題点がある。

【0005】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、バックアップ電源と当該バックアップ電源の電力供給先との間の電力伝送路の異常を検出することが可能な電子装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明では、電子装置に係る解決手段として、主電源から給電される第１電源電力を第１のダイオードを介して電力供給先に供給するとともに、前記第１電源電力が遮断すると、副電源から給電される第２電源電力の降圧電力を第２のダイオードを介して前記電力供給先にバックアップ電源として供給する電子装置であって、前記バックアップ電源の電力伝送路の異常を検知する異常検知部を備える、という手段を採用する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、バックアップ電源と当該バックアップ電源の電力供給先との間の電力伝送路の異常を検出することが可能な電子装置を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態に係る制御装置の構成を示す回路図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る制御装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図3】本発明の第２実施形態に係る制御装置の構成を示す回路図である。

【図4】本発明の第３実施形態に係る制御装置の構成を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
最初に、本発明の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。

【0010】

第１実施形態に係る制御装置Ａは、電動車両の動力源であるモータを制御対象とするＰＣＵ（パワー・コントロール・ユニット）である。この制御装置Ａは、図１に示すように、主ダイオード１、ＤＣ/ＤＣコンバータ２、副ダイオード３、負荷４、半導体スイッチ５、補助抵抗器６、電源回路７、駆動回路８、第１Ｉ/Ｆ回路９、第２Ｉ/Ｆ回路１０、第３Ｉ/Ｆ回路１１及びマイコン１２を備えている。

【0011】

この制御装置Ａには、図示するように、第１ヒューズＦ１を介して第１電源端子Ｔ１に主電源Ｅ１から所定電圧（第１電源電圧）の第１直流電力が給電される。また、この制御装置Ａには、上記主電源Ｅ１とは異なる副電源Ｅ２から第２ヒューズＦ２及び第３ヒューズＦ３を介して第２電源端子Ｔ２及び第３電源端子Ｔ３に第２電源電圧の第２直流電力が給電される。

【0012】

制御装置Ａは、通常は第１電源端子Ｔ１に給電される第１直流電力を電源として作動するが、第１直流電力が給電されなくなると、第２電源端子Ｔ２及び第３電源端子Ｔ３に給電される第２直流電力を電源として作動する。すなわち、この制御装置Ａは、電源の冗長化が施された電子装置である。

【0013】

上記主電源Ｅ１は、出力端（プラス端子）が第１ヒューズＦ１の一端に接続され、マイナス端子が接地されている。この主電源Ｅ１は、第１電源電圧を有する第１電源電力を第１ヒューズＦ１の一端に出力する。第１ヒューズＦ１は、一端が主電源Ｅ１の出力端に接続され、他端が制御装置Ａの第１電源端子Ｔ１に接続されている。なお、上記第１電源電圧は、例えば１３．５Ｖである。

【0014】

この第１ヒューズＦ１は、主電源Ｅ１から制御装置Ａに給電される第１電源電流に対する安全装置である。すなわち、この第１ヒューズＦ１は、第１電源電流が所定の電流値を超えると溶断することによって主電源Ｅと制御装置Ａとの接続を遮断する。第１ヒューズＦ１は、自身の溶断によって主電源Ｅ１及び制御装置Ａの損傷を防止する。

【0015】

副電源Ｅ２は、主電源Ｅ１に対するバックアップ電源である。すなわち、副電源Ｅ２は、主電源Ｅ１が御装置Ａに給電されなくなった際に御装置Ａにバックアップ電力を供給する。このようなは、第１出力端（プラス端子）が第２ヒューズＦ２の一端に接続され、第２出力端（マイナス端子）が第３ヒューズＦ３の一端に接続されている。この副電源Ｅ２は、第２電源電圧を有する第２電源電力を第２ヒューズＦ２の一端及び第３ヒューズＦ３の一端に出力する。

【0016】

第２ヒューズＦ２は、一端が副電源Ｅ２の第１出力端に接続され、他端が制御装置Ａの第２電源端子Ｔ２に接続されている。第３ヒューズＦ３は、一端が副電源Ｅ２の第２出力端に接続され、他端が制御装置Ａの第３電源端子Ｔ３に接続されている。これら第２ヒューズＦ２及び第３ヒューズＦ３は、副電源Ｅ２から制御装置Ａに給電される第２電源電流に対する安全装置である。

【0017】

すなわち、第２ヒューズＦ２は、第２電源電流が所定の電流値を超えると溶断することによって副電源Ｅ２と制御装置Ａとの接続を遮断する。第３ヒューズＦ３は、第２電源電流が所定の電流値を超えると溶断することによって副電源Ｅ２と制御装置Ａとの接続を遮断する。このような第２ヒューズＦ２及び第３ヒューズＦ３は、自身の溶断によって副電源Ｅ２及び制御装置Ａの損傷を防止する。

【0018】

第１実施形態に係る制御装置Ａにおいて、主ダイオード１は、アノード端子が上記第１電源端子Ｔ１及び第１Ｉ/Ｆ回路９の入力端に接続され、カソード端子が補助抵抗器６の他端、電源回路７の入力端、第２Ｉ/Ｆ回路１０の入力端及び半導体スイッチ５のソース端子に接続されている。詳細については後述するが、主ダイオード１は、電源電流の流れ方向を主電源Ｅ１に向かう方向ではなく、電源回路７に向かう方向に制限する。

【0019】

ＤＣ/ＤＣコンバータ２は、一対の入力端、出力端及び制御端を備えている。このＤＣ/ＤＣコンバータ２は、一方の入力端が第２電源端子Ｔ２に接続され、他方の入力端が第３電源端子Ｔ３に接続されている。また、このＤＣ/ＤＣコンバータ２は、出力端が副ダイオード３のアノード端子に接続され、制御端がマイコン１２の第１出力端に接続されている。

【0020】

このようなＤＣ/ＤＣコンバータ２は、マイコン１２から入力される第１制御信号に基づいて副電源Ｅ２から入力される第２電源電圧の第２電源電力を降圧することにより、第１電源電圧よりも若干低い第３電源電圧の第３電源電力を生成する電力変換回路である。すなわち、ＤＣ/ＤＣコンバータ２は、制御端に入力される第１制御信号に基づいて、一対の入力端に入力された第２電源電力を第３電源電圧の降圧電力に変換し、当該降圧電力を出力端から副ダイオード３のアノード端子に出力する。

【0021】

また、ＤＣ/ＤＣコンバータ２は、第１制御信号に基づいて作動状態に設定されると、出力端が第３電源電圧に設定されるが、第１制御信号に基づいて非作動状態に設定されると、出力端が接地される。なお、上記降圧電力（第３電源電力）は、本発明におけるバックアップ電源である。また、上記第３電源電圧は、例えば１０Ｖに設定される。

【0022】

上記第１制御信号は、ＤＣ/ＤＣコンバータ２の作動/非作動を制御する制御信号である。ＤＣ/ＤＣコンバータ２は、マイコン１２から作動を指示する第１制御信号が入力されると、第２電源電圧から第３電源電圧を生成して副ダイオード３に出力する。一方、ＤＣ/ＤＣコンバータ２は、マイコン１２から非作動を指示する第１制御信号が入力されると、第３電源電圧の副ダイオード３への出力を停止する。

【0023】

副ダイオード３は、アノード端子が上記ＤＣ/ＤＣコンバータ２の出力端に接続され、カソード端子が負荷４の一端、半導体スイッチ５のドレイン端子、補助抵抗器６の一端及び第３Ｉ/Ｆ回路１１の入力端に接続されている。詳細については後述するが、副ダイオード３は、電源電流の流れ方向をＤＣ/ＤＣコンバータ２に向かう方向ではなく、電源回路７に向かう方向に制限する。

【0024】

負荷４は、一端が副ダイオード３のカソード端子、半導体スイッチ５のドレイン端子、補助抵抗器６の一端及び第３Ｉ/Ｆ回路１１の入力端に接続され、他端が接地されている。この負荷４は、所定の抵抗値を有する。このような負荷４は、副ダイオード３のカソード端子つまり半導体スイッチ５のドレイン端子における電圧（第１モニター電圧）を安定化させるために設けられている。

【0025】

半導体スイッチ５は、ドレイン端子、ソース端子及びゲート端子を備えるＰ－ＭＯＳＦＥＴ（ＰチャネルＭＯＳ型電界効果トランジスタ）である。ドレイン端子は、半導体スイッチ５における一方の入出端であり、ソース端子は半導体スイッチ５における他方の入出端であり、またゲート端子は半導体スイッチ５における制御端である。この半導体スイッチ５は、本発明の開閉スイッチに相当する。

【0026】

この半導体スイッチ５は、ドレイン端子（一方の入出端）が副ダイオード３のカソード端子、負荷４の一端、補助抵抗器６の一端及び第３Ｉ/Ｆ回路１１の入力端に接続され、ソース端子（他方の入出端）が主ダイオード１のカソード端子、電源回路７の入力端及び第２Ｉ/Ｆ回路１０の入力端に接続され、またゲート端子（制御端）が駆動回路８の出力端に接続されている。

【0027】

このような半導体スイッチ５は、駆動回路８からゲート端子（制御端）に入力される駆動信号に基づいてＯＮ（閉）又はＯＦＦ（開）に状態設定される。すなわち、半導体スイッチ５は、駆動回路８から閉状態（ＯＮ状態）を示す駆動信号が入力されると、ドレイン端子（一方の入出端）とソース端子（他方の入出端）とを導通状態に設定する。一方、半導体スイッチ５は、駆動回路８から開状態（ＯＦＦ状態）を示す駆動信号が入力されると、ドレイン端子（一方の入出端）とソース端子（他方の入出端）とを導通を遮断する。

【0028】

補助抵抗器６は、所定の抵抗値を有し、半導体スイッチ５に並列に設けられる抵抗器である。このような補助抵抗器６は、半導体スイッチ５が開状態（ＯＦＦ状態）に設定された際に、両端の電圧差によって所望の電圧降下が発生するように抵抗値が設定される。

【0029】

この補助抵抗器６は、一端が半導体スイッチ５のドレイン端子（一方の入出端）に接続されるとともに、副ダイオード３のカソード端子、負荷４の一端及び第３Ｉ/Ｆ回路１１の入力端に接続されている。また、この補助抵抗器６は、他端が半導体スイッチ５のソース端子（他方の入出端）に接続されるとともに、主ダイオード１のカソード端子、電源回路７の入力端及び第２Ｉ/Ｆ回路１０の入力端に接続されている。

【0030】

電源回路７は、入力端と一対の出力端を備えた電力変換回路であり、本発明の電力供給先に相当する。この電源回路７は、入力端が主ダイオード１のカソード端子、半導体スイッチ５のソース端子（他方の入出端）、補助抵抗器６の他端及び第２Ｉ/Ｆ回路１０の入力端に接続され、第１出力端がマイコン１２の第１電源端子Ｖｄ１に接続され、第２出力端がマイコン１２の第２電源端子Ｖｄ２に接続されている。

【0031】

ここで、詳細については後述するが、電源回路７には主電源Ｅ１由来の第１電源電圧（第１電源電力）又は副電源Ｅ２由来の第３電源電圧（第３電源電力）の何れか一方が入力される。電源回路７は、第１電源電力又は第３電源電力に基づいて、第４電源電圧の第４電源電力及び第５電源電圧の第５電源電力を生成する。

【0032】

すなわち、電源回路７は、第１電源電力又は第３電源電力を降圧することにより第４電源電力を生成し、当該第４電源電力をマイコン１２の第１電源端子Ｖｄ１に出力する。また、電源回路７は、第１電源電力又は第３電源電力を降圧することにより第５電源電力を生成し、当該第５電源電力をマイコン１２の第２電源端子Ｖｄ２に出力する。

【0033】

駆動回路８は、入力端がマイコン１２の第２出力端ＯＵＴ２に接続され、出力端が半導体スイッチ５のゲート端子（制御端）に接続されている。この駆動回路８は、マイコン１２から入力端に入力される第２制御信号に基づいて半導体スイッチ５の開閉状態を設定する駆動信号を生成し、当該駆動信号を出力端から半導体スイッチ５のゲート端子（制御端）に出力する。

【0034】

第１Ｉ/Ｆ回路９は、入力端が第１電源端子Ｔ１及び主ダイオード１のアノード端子に接続され、出力端がマイコン１２の第１入力端ＩＮ１に接続されている。この第１Ｉ/Ｆ回路９は、主電源Ｅ１から第１電源端子Ｔ１に供給される第１電源電圧（第１電源電力）を降圧（例えば抵抗分圧）することによって第１検出信号に変換する。第１Ｉ/Ｆ回路９は、この第１検出信号をマイコン１２の第１入力端ＩＮ１に出力する。

【0035】

第２Ｉ/Ｆ回路１０は、所定の入力抵抗を有したバッファ回路である。入力端が主ダイオード１のカソード端子、半導体スイッチ５のソース端子（他方の入出端）、補助抵抗器６の他端及び電源回路７の入力端に接続され、出力端がマイコン１２の第２入力端ＩＮ２に接続されている。

【0036】

このような第２Ｉ/Ｆ回路１０は、主ダイオード１又は半導体スイッチ５から電源回路７に供給される第１電源電圧（第１電源電力）又は第３電源電圧（第３電源電力）をすることによって第２検出信号に変換する。第２Ｉ/Ｆ回路１０は、この第２検出信号をマイコン１２の第２入力端ＩＮ２に出力する。

【0037】

第３Ｉ/Ｆ回路１１は、所定の入力抵抗を有したバッファ回路である。この第３Ｉ/Ｆ回路１１は、入力端が副ダイオード３のカソード端子、負荷４の一端、半導体スイッチ５のドレイン端子（一方の入出端）及び補助抵抗器６の一端に接続され、出力端がマイコン１２の第３入力端ＩＮ３に接続されている。

【0038】

このような第３Ｉ/Ｆ回路１１は、副ダイオード３から半導体スイッチ５に供給される第３電源電圧（第３電源電力）を降圧（例えば抵抗分圧）することによって第３検出信号ＨＳに変換する。第３Ｉ/Ｆ回路１１は、この第３検出信号ＨＳをマイコン１２の第３入力端ＩＮ３に出力する。

【0039】

ここで、上記第３検出信号ＨＳは、本発明における電力伝送路評価信号である。すなわち、第３検出信号ＨＳは、副ダイオード３のカソード端子と半導体スイッチ５のドレイン端子（一方の入出端）との接続点の電圧を示す信号であり、ＤＣ/ＤＣコンバータ２から電源回路７までの第３電源電力の電力伝送路の状態を評価し得るものである。

【0040】

マイコン１２は、第１電源端子Ｖｄ１、第２電源端子Ｖｄ２、第１入力端ＩＮ１、第２入力端ＩＮ２、第３入力端ＩＮ３、第１出力端ＯＵＴ１及び第２出力端ＯＵＴ２を少なくとも備えるとともに、所定の制御プログラムが予め記憶する集積回路である。第１電源端子Ｖｄ１は電源回路７の第１出力端に接続され、第２電源端子Ｖｄ２は電源回路７の第２出力端に接続されている。

【0041】

また、第１入力端ＩＮ１は第１Ｉ/Ｆ回路９の出力端に接続され、第２入力端ＩＮ２は第２Ｉ/Ｆ回路１０の出力端に接続され、第３入力端ＩＮ３は第３Ｉ/Ｆ回路１１の出力端に接続されている。さらに、第１出力端ＯＵＴ１はＤＣ/ＤＣコンバータ２の制御端に接続され、第２出力端ＯＵＴ２は駆動回路８の入力端に接続されている。

【0042】

このようなマイコン１２は、電源回路７から第１電源端子Ｖｄ１に入力される第４電源電力、また電源回路７から第２電源端子Ｖｄ２に入力される第５電源電力に基づいて作動する。また、このマイコン１２は、第１～第３入力端ＩＮ１～ＩＮ３に入力される第１～第３検出信号を上記制御プログラムに基づいて取り込む。特に、マイコン１２は、第３検出信号ＨＳを第３電源電力の電力伝送路を評価するための電力伝送路評価信号として取り込む。

【0043】

また、このマイコン１２は、上記制御プログラムに基づいて第１～第３検出信号を信号処理することにより第１、第２制御信号を生成し、第１制御信号を第１出力端ＯＵＴ１からＤＣ/ＤＣコンバータ２の制御端に出力するとともに、第２制御信号を第２出力端ＯＵＴ２から駆動回路８の入力端に出力する。

【0044】

ここで、上述した各構成要素のうち、負荷４、半導体スイッチ５、駆動回路８、第３Ｉ/Ｆ回路１１及びマイコン１２は、本発明の異常検知部を構成している。すなわち、第１実施形態に係る制御装置Ａでは、負荷４、半導体スイッチ５、補助抵抗器６、駆動回路８、第３Ｉ/Ｆ回路１１及びマイコン１２が協働することによって、副電源Ｅ２から給電された第２電源電力に由来する第３電源電力の電力伝送路の異常を検知する。

【0045】

次に、第１実施形態に係る制御装置Ａの動作について、図２を参照して詳しく説明する。

【0046】

図２は、第１、第２電源端子Ｖｄ２に基づくＤＣ/ＤＣコンバータ２の作動／非作動及び半導体スイッチ５の開／閉（ＯＦＦ／ＯＮ）と第３検出信号ＨＳの電圧値との関係を時系列的に示すタイミングチャートである。すなわち、図２は、主電源Ｅ１から電源回路７（電力供給先）に第１電源電圧が印加されている状態において、ＤＣ/ＤＣコンバータ２の及び半導体スイッチ５の動作状態を切替えた場合における副ダイオード３のカソード端子と半導体スイッチ５のドレイン端子（一方の入出端）との接続点の電圧の変化を示すものである。

【0047】

上述したようにＤＣ/ＤＣコンバータ２が作動した場合、第３電源電圧は例えば１０Ｖに設定される。また、第１電源電圧が１３．５Ｖの場合、主ダイオード１のアノード端子と副ダイオード３のアノード端子との端子間電圧は、３．５Ｖである。したがって、図１に示すように主ダイオード１から負荷４の他端に向かって評価電流Ｉが流れる。

【0048】

一方、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動の場合、第３電源電圧は０Ｖである。また、第１電源電圧が１３．５Ｖの場合、主ダイオード１のアノード端子と副ダイオード３のアノード端子との端子間電圧は、１３．５Ｖである。この場合も図１に示すように主ダイオード１から負荷４の他端に向かって評価電流Ｉが流れる。

【0049】

第３検出信号ＨＳは、評価電流Ｉに起因する半導体スイッチ５又は補助抵抗器６の電圧降下と負荷４の電圧降下と分圧電圧である。すなわち、第３検出信号ＨＳは、評価電流Ｉと半導体スイッチ５の導通抵抗値又は補助抵抗器６の抵抗値とから生じる第１降下電圧と評価電流Ｉと負荷４の抵抗値とから生じる第２降下電圧とによって主ダイオード１のアノード端子と副ダイオード３のアノード端子との端子間電圧を分圧したものとなる。

【0050】

このような図２において、（ａ）は、第３電源電力（バックアップ電源）の電力供給先（電源回路７）との間の電力伝送路の正常状態を示すタイミングチャートである。すなわち、図２（ａ）は、ＤＣ/ＤＣコンバータ２の出力端から電源回路７の入力端までの第３電源電力（バックアップ電源）の電力伝送路が正常な場合における第３検出信号ＨＳの変化を示している。

【0051】

図２（ａ）の期間ｔ０～ｔ１に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最高電圧Ｖ０となる。これに対して、期間ｔ１～ｔ２に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＦＦ状態（開状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最低電圧Ｖ１となる。また、期間ｔ２～ｔ３に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最高電圧Ｖ０となる。

【0052】

また、図２（ａ）の期間ｔ３～ｔ４に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＦＦ状態（開状態）の場合、第３検出信号ＨＳは、最高電圧Ｖ０よりも若干低い第1電圧Ｖ２となる。この第１電圧Ｖ２は、第１電源電圧と第３電源電圧との差電圧（例えば３．５Ｖ）が補助抵抗器６と負荷４とで分圧された電圧である。さらに、期間ｔ４～ｔ５に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最高電圧Ｖ０となる。

【0053】

一方、図２（ｂ）は、第３電源電力（バックアップ電源）の電力供給先（電源回路７）との間の電力伝送路において、半導体スイッチ５のショート異常を示すタイミングチャートである。すなわち、図２（ｂ）は、半導体スイッチ５におけるドレイン端子（一方の入出端）とソース端子（他方の入出端）とにショート故障が発生した場合における第３検出信号ＨＳの変化を示している。

【0054】

このような半導体スイッチ５のショート異常の場合は、半導体スイッチ５のＯＮ状態（閉状態）／ＯＦＦ状態（開状態）に関わりなく、半導体スイッチ５のドレイン端子とソース端子とが接続状態にあるので、第３検出信号ＨＳは、図２（ｂ）の期間ｔ０～ｔ５の全ての期間において最高電圧Ｖ０となる。

【0055】

図２（ｃ）は、第３電源電力（バックアップ電源）の電力供給先（電源回路７）との間の電力伝送路において、副ダイオード３のショート異常を示すタイミングチャートである。すなわち、図２（ｃ）は、副ダイオード３におけるアノード端子とカソード端子とが短絡した場合における第３検出信号ＨＳの変化を示している。

【0056】

図２（ｃ）の期間ｔ０～ｔ１に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最高電圧Ｖ０となる。これに対して、期間ｔ１～ｔ２に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＦＦ状態（開状態）の場合、第３検出信号ＨＳは、正常時の最低電圧Ｖ１よりも低い第２電圧Ｖ３となる。

【0057】

ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態の場合、ＤＣ/ＤＣコンバータ２の出力端は接地電位となるので、副ダイオード３のアノード端子とカソード端子とが短絡した場合、状態において、副ダイオード３のカソード端子は、ＤＣ/ＤＣコンバータ２の出力端と同様に接地電位となる。したがって、第２電圧Ｖ３は接地電位である。

【0058】

また、図２（ｃ）の期間ｔ２～ｔ３に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最高電圧Ｖ０となる。また、期間ｔ３～ｔ４に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＦＦ状態（開状態）の場合、第３検出信号ＨＳは、最高電圧Ｖ０よりも若干低い第１電圧Ｖ２となる。さらに、期間ｔ４～ｔ５に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最高電圧Ｖ０となる。

【0059】

図２（ｄ）は、第３電源電力（バックアップ電源）の電力供給先（電源回路７）との間の電力伝送路において、副ダイオード３のオープン異常を示すタイミングチャートである。すなわち、図２（ｄ）は、副ダイオード３におけるアノード端子とカソード端子とが完全に遮断した場合における第３検出信号ＨＳの変化を示している。

【0060】

図２（ｄ）の期間ｔ０～ｔ１に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最高電圧Ｖ０となる。これに対して、期間ｔ１～ｔ２に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＦＦ状態（開状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最低電圧Ｖ１となる。そして、期間ｔ２～ｔ３に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最高電圧Ｖ０となる。

【0061】

また、図２（ｄ）の期間ｔ３～ｔ４に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＦＦ状態（開状態）の場合、第３検出信号ＨＳは、最低電圧Ｖ１となる。副ダイオード３のアノード端子とカソード端子とが完全に遮断した場合、半導体スイッチ５のドレイン端子には、ＤＣ/ＤＣコンバータ２の出力電圧が印加されないので、期間ｔ３～ｔ４における第３検出信号ＨＳは最低電圧Ｖ１となる。さらに、期間ｔ４～ｔ５に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最高電圧Ｖ０となる。

【0062】

図２（ｅ）は、第３電源電力（バックアップ電源）の電力供給先（電源回路７）との間の電力伝送路において、半導体スイッチ５の接続異常を示すタイミングチャートである。すなわち、図２（ｅ）は、半導体スイッチ５におけるドレイン端子（一方の入出端）の副ダイオード３のカソード端子との接続又はソース端子（他方の入出端）の電源回路７（電力供給先）との接続が乖離した場合における第３検出信号ＨＳの変化を示している。

【0063】

図２（ｅ）の期間ｔ０～ｔ１に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最高電圧Ｖ０よりも低い第１電圧Ｖ２となる。この場合、半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）であるにもかかわらず第１電源電圧が副ダイオード３のカソード端子に印加されないので、第３検出信号ＨＳは、第１電源電圧と第３電源電圧との差電圧（例えば３．５Ｖ）が補助抵抗器６と負荷４とで分圧された電圧となる。

【0064】

また、図２（ｅ）の期間ｔ１～ｔ２に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＦＦ状態（開状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最低電圧Ｖ１となる。また、期間ｔ２～ｔ３に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、半導体スイッチ５の接続が乖離しているので、第３検出信号ＨＳは最低電圧Ｖ１となる。

【0065】

また、図２（ｅ）の期間ｔ３～ｔ４に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＦＦ状態（開状態）の場合、第３検出信号ＨＳは、最高電圧Ｖ０よりも若干低い第1電圧Ｖ２となる。さらに、期間ｔ４～ｔ５に示すように、ＤＣ/ＤＣコンバータ２が非作動状態かつ半導体スイッチ５がＯＮ状態（閉状態）の場合、第３検出信号ＨＳは最高電圧Ｖ０となる。

【0066】

図２（ａ）～（ｅ）に示すように、上述した副電源Ｅ２の電力供給先（電源回路７）との間の電力伝送路の正常状態及び各種異常とでは、ＤＣ/ＤＣコンバータ２の作動／非作動及び半導体スイッチ５の開／閉（ＯＦＦ／ＯＮ）を切替えた際に第３検出信号ＨＳが特異な変化をする。

【0067】

マイコン１２は、第３Ｉ/Ｆ回路１１から入力される第３検出信号ＨＳの変化に基づいて、副電源Ｅ２の電力供給先（電源回路７）との間の電力伝送路について、正常状態、半導体スイッチ５のショート異常、副ダイオード３のショート異常、副ダイオード３のオープン異常及び半導体スイッチ５の接続異常を検知する。

【0068】

本第１実施形態によれば、第３電源電力（バックアップ電源）の電力伝送路の異常を検知する異常検知部（負荷４、半導体スイッチ５、補助抵抗器６、駆動回路８、第３Ｉ/Ｆ回路１１及びマイコン１２）を備えるので、バックアップ電源と当該バックアップ電源の電力供給先（電源回路７）との間の電力伝送路の異常を検出することが可能な制御装置Ａを提供することができる。

【0069】

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図３を参照して説明する。
第２実施形態に係る制御装置Ａ１は、図３に示すように、第１実施形態の半導体スイッチ５をリレー５Ａに置き換え、また第１実施形態の駆動回路８を駆動回路８Ａに置き換えたものである。

【0070】

リレー５Ａは、一対の入出力端ａ、ｂを備えるとともに一対の制御端ｃ、ｄを備えている。このリレー５Ａにおいて、一方の入出力端ａは副ダイオード３のカソード端子、負荷４の一端、補助抵抗器６の一端及び第３Ｉ/Ｆ回路１１の入力端に接続されている。

【0071】

また、リレー５Ａにおいて、他方の入出力端ｂは、ソース端子（他方の入出端）が主ダイオード１のカソード端子、電源回路７の入力端及び第２Ｉ/Ｆ回路１０の入力端に接続されている。さらに、リレー５Ａにおいて、一方の制御端ｃは駆動回路８Ａの出力端に接続され、他方の制御端ｄは接地されている。このようなリレー５Ａは、駆動回路８から入力される駆動信号に基づいて開閉する。

【0072】

すなわち、リレー５Ａは、駆動回路８から閉状態（ＯＮ状態）を示す駆動信号が一方の制御端ｃに入力されると、一方の入出端ａと他方の入出端ｂとを接続状態に設定する。一方、リレー５Ａは、駆動回路８から開状態（ＯＦＦ状態）を示す駆動信号が一方の制御端ｃに入力されると、一方の入出端ａと他方の入出端ｂとを乖離状態とする。

【0073】

駆動回路８Ａは、入力端及び出力端に加えて、電源端を備える、この駆動回路８Ａは、入力端がマイコン１２の第２出力端ＯＵＴ２に接続され、また出力端がリレー５Ａにおける一方の制御端ｃに接続されることに加え、電源端が副ダイオード３のカソード端子、負荷４の一端、補助抵抗器６の一端及び第３Ｉ/Ｆ回路１１の入力端に接続されている。

【0074】

このような駆動回路８Ａは、電源端に供給される第３電源電力を電源として作動する回路である。例えば、駆動回路８Ａの出力回路は電源端と出力端との間に駆動トランジスタが設けられたＨｉサイド回路として構成されている。したがって、駆動回路８Ａの出力端に一方の制御端ｃが接続されたリレー５Ａは、駆動回路８Ａの負荷である。

【0075】

このような第２実施形態によれば、第３電源電力（バックアップ電源）の電力伝送路の異常を検知する異常検知部（負荷４、リレー５Ａ、補助抵抗器６、駆動回路８、第３Ｉ/Ｆ回路１１及びマイコン１２）を備えるので、バックアップ電源と当該バックアップ電源の電力供給先（電源回路７）との間の電力伝送路の異常を検出することが可能な制御装置Ａ１を提供することができる。

【0076】

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について図４を参照して説明する。
第２実施形態に係る制御装置Ａ２は、図４に示すように、第１実施形態の半導体スイッチ５（ＰチャネルＭＯＳ型電界効果トランジスタ）を当該半導体スイッチ５と第２半導体スイッチ５Ｂとの直列回路に置き換えたものである。

【0077】

第２実施形態における半導体スイッチ５と第２半導体スイッチ５Ｂとの直列回路は、本発明の開閉スイッチに相当する。第２半導体スイッチ５Ｂは、図示するように半導体スイッチ５と同様なＰチャネルＭＯＳ型電界効果トランジスタであり、ソース端子、ドレイン端子及びゲート端子を備えている。

【0078】

この第２半導体スイッチ５Ｂにおいて、ソース端子は半導体スイッチ５のソース端子に接続され、ドレイン端子は主ダイオード１のカソード端子、電源回路７の入力端及び第２Ｉ/Ｆ回路１０の入力端に接続されている。また、この第２半導体スイッチ５Ｂにおいて、ゲート端子は半導体スイッチ５のゲート端子と同様に駆動回路８の出力端に接続されている。

【0079】

このような第２半導体スイッチ５Ｂは、半導体スイッチ５と同様に駆動回路８から入力される駆動信号に基づいて開閉する。すなわち、第２半導体スイッチ５Ｂは、駆動回路８から閉状態（ＯＮ状態）を示す駆動信号が一方の制御端ｃに入力されると、ドレイン端子とソース端子とを導通状態に設定する。一方、第２半導体スイッチ５Ｂは、駆動回路８から開状態（ＯＦＦ状態）を示す駆動信号が入力されると、ドレイン端子とソース端子とを導通を遮断する。

【0080】

本第３実施形態によれば、第３電源電力（バックアップ電源）の電力伝送路の異常を検知する異常検知部（負荷４、半導体スイッチ５、第２半導体スイッチ５Ｂ、補助抵抗器６、駆動回路８、第３Ｉ/Ｆ回路１１及びマイコン１２）を備えるので、バックアップ電源と当該バックアップ電源の電力供給先（電源回路７）との間の電力伝送路の異常を検出することが可能な制御装置Ａ２を提供することができる。

【0081】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記各実施形態では、３つの異常検知部の構成例を示したが、本発明はこれに限定されない。異常検知部の構成については、第１～第３実施形態の構成の他にバックアップ電源（第３電源電力）の電力伝送路の異常を検知し得る種々の構成が考えられる。

【0082】

（２）上記各実施形態では、負荷４を設けたが、本発明はこれに限定されない。第３Ｉ/Ｆ回路１１は所定の入力抵抗を有しているので、この入力抵抗の大きさによっては負荷４を省略することが可能である。

【0083】

（３）上記第２実施形態では、駆動回路８Ａの出力回路をＨｉサイド回路としたが、本発明はこれに限定されない。駆動回路８Ａの電源端を接地端とし、出力回路を接地端と出力端との間に駆動トランジスタが設けられたＬｏサイド回路として構成してもよい。

【0084】

（付記１）
主電源から給電される第１電源電力を第１のダイオードを介して電力供給先に供給するとともに、前記第１直流電力が遮断すると、副電源から給電される第２電源電力の降圧電力を第２のダイオードを介して前記電力供給先にバックアップ電源として供給する電子装置であって、
前記バックアップ電源の電力伝送路の異常を検知する異常検知部を備える電子装置。

【0085】

（付記２）
前記異常検知部は、
前記第２のダイオードのカソード端子と前記電力供給先との間に設けられた開閉スイッチと、
前記開閉スイッチの開閉を駆動する駆動回路と、
前記カソード端子と前記開閉スイッチとの接続点の電圧を電力伝送路評価信号として検出する電圧検出部とを備え、
前記開閉スイッチの開閉状態に応じたを切替えた際の前記電力伝送路評価信号に基づいて前記電力伝送路の異常を判定する判定部と
を備える付記１に記載の電子装置。

【0086】

（付記３）
前記カソード端子に負荷を備える付記２に記載の電子装置。

【0087】

（付記４）
前記開閉スイッチは、ＰチャネルＭＯＳ型電界効果トランジスタである付記２又は３に記載の電子装置。

【0088】

（付記５）
前記開閉スイッチは、リレーである請求項２又は３に記載の電子装置。

【0089】

（付記６）
前記開閉スイッチは、ＰチャネルＭＯＳ型電界効果トランジスタの直列回路である請求項２又は３に記載の電子装置。

【符号の説明】

【0090】

Ａ、Ａ１、Ａ２ 制御装置（電子装置）
Ｆ１ 第１ヒューズ
Ｆ２ 第２ヒューズ
Ｆ３ 第３ヒューズ
Ｅ１ 主電源
Ｅ２ 副電源
Ｔ１ 第１電源端子
Ｔ２ 第２電源端子
Ｔ３ 第３電源端子
１ 主ダイオード
２ ＤＣ/ＤＣコンバータ
３ 副ダイオード
４ 負荷
５、５Ｂ 半導体スイッチ（開閉スイッチ）
５Ａ リレー
６ 補助抵抗器
７ 電源回路（電力供給先）
８ 駆動回路
９ 第１Ｉ/Ｆ回路
１０ 第２Ｉ/Ｆ回路
１１ 第３Ｉ/Ｆ回路
１２ マイコン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】