特開 2024-84315 車載用電源装置

(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】P2024084315

(43)【公開日】2024-06-25

(54)【発明の名称】車載用電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02H 7/00 20060101AFI20240618BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240618BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20240618BHJP

【ＦＩ】

H02H7/00 L

H02J7/00 P

H02J7/00 S

B60L3/00 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022198517

(22)【出願日】2022-12-13

(71)【出願人】

【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

(71)【出願人】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(71)【出願人】

【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】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡本 昂大

(72)【発明者】

【氏名】下田 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】柳田 泰次

【テーマコード（参考）】

5G053

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G053AA05

5G053BA04

5G053DA01

5G053EC01

5G053FA05

5G503BA01

5G503BB01

5G503BB02

5G503BB03

5G503FA06

5G503FA17

5G503GD03

5G503GD06

5H125AA01

5H125AC12

5H125BB00

5H125EE68

(57)【要約】

【課題】リレーを含む装置の長寿命化を図りやすくする。
【解決手段】車載用電源装置１０は、車載用電源システム１００に用いられる。車載用電源システム１００は、バッテリ２０と、コンデンサ２２と、バッテリ２０とコンデンサ２２との間に設けられる電力路２１と、を備える。車載用電源装置１０は、リレー５１と、リレー５１に対して並列に設けられる並列回路５２と、を備える。並列回路５２は、並列リレー５３と抵抗部５４を直列に接続した構成をなす。リレー５１と並列回路５２で構成されるリレー回路５０は、バッテリと２０コンデンサ２２との間において電力路２１に複数設けられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリと、コンデンサと、前記バッテリと前記コンデンサとの間に設けられる電力路と、を備える車載用電源システムに用いられる車載用電源装置であって、
リレーと、
前記リレーに対して並列に設けられる並列回路と、を備え、
前記並列回路は、並列リレーと抵抗部を直列に接続した構成をなし、
前記リレーと前記並列回路で構成されるリレー回路は、前記バッテリと前記コンデンサとの間において前記電力路に複数設けられる
車載用電源装置。

【請求項2】

複数の前記リレー回路を制御する制御部を備え、
複数の前記リレー回路は、前記電力路において互いに直列に設けられ、
前記制御部は、
前記バッテリの充放電を開始させる開始条件が成立した場合に、複数の前記リレー回路のうち切替対象の前記リレー回路の前記並列リレーをオン状態に制御し且つ前記切替対象でない前記リレー回路の前記リレーをオン状態に制御する第１制御を実行し、
前記第１制御の実行中に切替条件が成立した場合に、前記切替対象の前記リレー回路の前記リレーをオン状態に切り替える第２制御を実行する
請求項１に記載の車載用電源装置。

【請求項3】

複数の前記リレー回路を制御する制御部を備え、
複数の前記リレー回路は、前記電力路において互いに並列に設けられ、
前記制御部は、前記バッテリの充放電を開始させる開始条件が成立した場合に、複数の前記リレー回路のうち少なくとも一部の前記リレー回路の前記並列リレーをオン状態に制御した後、複数の前記リレー回路のうち切替対象の前記リレー回路の前記リレーをオン状態に切り替える
請求項１に記載の車載用電源装置。

【請求項4】

前記制御部は、各々の前記リレーの劣化度を比較し、比較結果に基づいて前記切替対象の前記リレー回路を選択する
請求項２又は請求項３に記載の車載用電源装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記劣化度の最も小さい前記リレーを有する前記リレー回路を、前記切替対象の前記リレー回路として選択する
請求項４に記載の車載用電源装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記劣化度として、各々の前記リレーについてオン状態のときの抵抗値を特定する
請求項４に記載の車載用電源装置。

【請求項7】

前記制御部は、所定の順序に従って前記切替対象の前記リレー回路を選択する
請求項２又は請求項３に記載の車載用電源装置。

【請求項8】

前記電力路は、前記バッテリの正極と前記コンデンサの一端との間に設けられる正極側電力線と、前記バッテリの負極と前記コンデンサの他端との間に設けられる負極側電力線と、を有し、
複数の前記リレー回路は、前記正極側電力線に設けられる前記リレー回路と、前記負極側電力線に設けられる前記リレー回路と、を含む
請求項２に記載の車載用電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車載用電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示される電池システムは、プリチャージ回路による事前の充電の後、負荷装置と電池とを電気的に接続させるリレーを閉じる。この構成によれば、リレーを閉じたときにリレーに流れる突入電流が抑えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－７８１９６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、突入電流が抑えられたとしても、リレーのオンオフが繰り返されることで、リレーの劣化が進行する。リレーの劣化が進行すると、やがてリレーが使用不能な状態となり、リレーを含む装置の交換が必要となる。

【0005】

本開示は、リレーを含む装置の長寿命化を図りやすい技術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】

本開示の車載用電源装置は、
バッテリと、コンデンサと、前記バッテリと前記コンデンサとの間に設けられる電力路と、を備える車載用電源システムに用いられる車載用電源装置であって、
リレーと、
前記リレーに対して並列に設けられる並列回路と、を備え、
前記並列回路は、並列リレーと抵抗部を直列に接続した構成をなし、
前記リレーと前記並列回路で構成されるリレー回路は、前記バッテリと前記コンデンサとの間において前記電力路に複数設けられる。

【発明の効果】

【0007】

本開示に係る技術は、リレーを含む装置の長寿命化を図りやすい。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態の車載用電源装置を備えた車載用電源システムを概略的に示す回路図である。

【図2】図２は、車載用電源装置が切替対象のリレー回路として第１リレー回路を選択して第１制御を実行したときの動作を説明するための説明図である。

【図3】図３は、車載用電源装置が第２制御を実行したときの動作を説明するための説明図である。

【図4】図４は、車載用電源装置が切替対象のリレー回路として第２リレー回路を選択して第１制御を実行したときの動作を説明するための説明図である。

【図5】図５は、第１実施形態の車載用電源装置が実行する処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】図６は、第２実施形態の車載用電源装置を備えた車載用電源システムを概略的に示す回路図である。

【図7】図７は、第３実施形態の車載用電源装置を備えた車載用電源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】

以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。

【0010】

〔１〕バッテリと、コンデンサと、前記バッテリと前記コンデンサとの間に設けられる電力路と、を備える車載用電源システムに用いられる車載用電源装置であって、
リレーと、
前記リレーに対して並列に設けられる並列回路と、を備え、
前記並列回路は、並列リレーと抵抗部を直列に接続した構成をなし、
前記リレーと前記並列回路で構成されるリレー回路は、前記バッテリと前記コンデンサとの間において前記電力路に複数設けられる
車載用電源装置。

【0011】

上記車載用電源装置は、いずれかのリレー回路の並列回路を利用して電流を抑えつつコンデンサを充電するプリチャージを行うことができる。そして、上記車載用電源装置は、プリチャージ後に当該リレー回路のリレーをオン状態に切り替えることで、リレーに突入電流が流れることを抑えることができる。しかも、上記車載用電源装置は、プリチャージ後にオン状態に切り替えるリレーを、複数のリレー回路の各リレーから選択的に使用することができるため、リレーを含む装置の長寿命化を図りやすい。

【0012】

〔２〕複数の前記リレー回路を制御する制御部を備え、
複数の前記リレー回路は、前記電力路において互いに直列に設けられ、
前記制御部は、
前記バッテリの充放電を開始させる開始条件が成立した場合に、複数の前記リレー回路のうち切替対象の前記リレー回路の前記並列リレーをオン状態に制御し且つ前記切替対象でない前記リレー回路の前記リレーをオン状態に制御する第１制御を実行し、
前記第１制御の実行中に切替条件が成立した場合に、前記切替対象の前記リレー回路の前記リレーをオン状態に切り替える第２制御を実行する
〔１〕に記載の車載用電源装置。

【0013】

上記車載用電源装置は、複数のリレー回路が直列に設けられた構成において、第１制御を実行することでプリチャージを行うことができる。そして、上記車載用電源装置は、プリチャージ後に第２制御を実行することで、リレーに突入電流が流れることを抑えることができる。

【0014】

〔３〕複数の前記リレー回路を制御する制御部を備え、
複数の前記リレー回路は、前記電力路において互いに並列に設けられ、
前記制御部は、前記バッテリの充放電を開始させる開始条件が成立した場合に、複数の前記リレー回路のうち少なくとも一部の前記リレー回路の前記並列リレーをオン状態に制御した後、複数の前記リレー回路のうち切替対象の前記リレー回路の前記リレーをオン状態に切り替える
〔１〕に記載の車載用電源装置。

【0015】

上記車載用電源装置は、複数のリレー回路が並列に設けられた構成において、少なくとも一部の並列リレーをオン状態に制御することでプリチャージを行うことができる。そして、上記車載用電源装置は、プリチャージ後に切替対象のリレー回路のリレーをオン状態に切り替えることで、リレーに突入電流が流れることを抑えることができる。

【0016】

〔４〕前記制御部は、各々の前記リレーの劣化度を比較し、比較結果に基づいて前記切替対象の前記リレー回路を選択する
〔２〕又は〔３〕に記載の車載用電源装置。

【0017】

上記車載用電源装置は、切替対象のリレー回路の選択に、リレーの劣化度の比較結果を反映させることができる。

【0018】

〔５〕前記制御部は、前記劣化度の最も小さい前記リレーを有する前記リレー回路を、前記切替対象の前記リレー回路として選択する
〔４〕に記載の車載用電源装置。

【0019】

上記車載用電源装置は、各リレーを均等に劣化させやすいため、リレーを含む装置の長寿命化をより確実に実現することができる。

【0020】

〔６〕前記制御部は、前記劣化度として、各々の前記リレーについてオン状態のときの抵抗値を特定する
〔４〕又は〔５〕に記載の車載用電源装置。

【0021】

上記車載用電源装置は、各リレーのオン状態のときの抵抗値を劣化度として用いることができる。

【0022】

〔７〕前記制御部は、所定の順序に従って前記切替対象の前記リレー回路を選択する
〔２〕又は〔３〕に記載の車載用電源装置。

【0023】

上記車載用電源装置は、所定の順序に従って切替対象のリレー回路を選択するため、各リレーを均等に劣化させやすい。

【0024】

〔８〕前記電力路は、前記バッテリの正極と前記コンデンサの一端との間に設けられる正極側電力線と、前記バッテリの負極と前記コンデンサの他端との間に設けられる負極側電力線と、を有し、
複数の前記リレー回路は、前記正極側電力線に設けられる前記リレー回路と、前記負極側電力線に設けられる前記リレー回路と、を含む
〔２〕、〔４〕から〔７〕のいずれか一つに記載の車載用電源装置。

【0025】

上記車載用電源装置は、正極側電力線と負極側電力線の各々にリレーを設けることができ、各々に設けたリレーを利用して複数のリレー回路を構成することができる。

【0026】

＜第１実施形態＞
１．車載用電源システム１００の構成
図１には、車載用電源装置１０を備えた車載用電源システム１００が示されている。車載用電源システム１００は、図示しない車両に用いられる。車両は、電気自動車であってもよいし、エンジン車であってもよいし、ハイブリッド車であってもよい。車載用電源システム１００は、車載用電源装置１０の他に、バッテリ２０と、電力路２１と、コンデンサ２２と、を備える。

【0027】

バッテリ２０は、リチウムイオンバッテリであってもよいし、鉛バッテリであってもよいし、その他のバッテリであってもよい。

【0028】

電力路２１は、バッテリ２０に基づく電力が供給される電気経路である。電力路２１は、バッテリ２０とコンデンサ２２との間に設けられる。電力路２１は、正極側電力線３０と、負極側電力線３１と、を有する。正極側電力線３０は、バッテリ２０の正極とコンデンサ２２の一端との間に設けられる。正極側電力線３０には、バッテリ２０の正極側の端子が電気的に接続される。負極側電力線３１は、バッテリ２０の負極とコンデンサ２２の他端との間に設けられる。負極側電力線３１には、バッテリ２０の負極側の端子が電気的に接続される。バッテリ２０の負極側の端子は、グラウンドに電気的に接続される。電力路２１（より具体的には、正極側電力線３０）には、バッテリ２０の出力電圧が印加される。なお、本明細書において、電圧とは、特に記載が無い限り、グラウンド電位を基準とした電位差のことである。

【0029】

コンデンサ２２は、電力路２１に電気的に接続される。コンデンサ２２は、正極側電力線３０と負極側電力線３１との間に設けられる。コンデンサ２２の一端は、正極側電力線３０に電気的に接続される。コンデンサ２２の他端は、負極側電力線３１に電気的に接続される。コンデンサ２２には、バッテリ２０に基づく電力が、電力路２１を介して供給される。コンデンサ２２は、バッテリ２０に基づいて電力路２１に印加された電圧を平滑化する。

【0030】

コンデンサ２２は、本実施形態では、車載用電源システム１００に設けられる駆動部４０の一部として構成される。駆動部４０は、コンデンサ２２の他に、インバータ４１と、モータ４２と、を含む。コンデンサ２２は、インバータ４１よりもバッテリ２０側に設けられる。コンデンサ２２は、バッテリ２０に基づく電圧を平滑化してインバータ４１に供給する。インバータ４１は、電力路２１に電気的に接続される。インバータ４１は、バッテリ２０から供給される電圧に基づく直流電圧から交流電圧（例えば三相交流）を生成し、モータ４２に供給する。モータ４２は、例えば主機系モータである。モータ４２は、バッテリ２０から供給される電力に基づいて回転し、車両の車輪に対して回転力を与える装置である。

【0031】

車載用電源装置１０は、車載用電源システム１００に用いられる。車載用電源装置１０は、複数のリレー回路５０を備える。リレー回路５０は、リレー５１と、リレー５１に対して並列に設けられる並列回路５２と、を備える。リレー５１は、接点を有する機械式のリレーである。並列回路５２は、リレー５１に対して並列に接続される。並列回路５２は、並列リレー５３と抵抗部５４を直列に接続した構成をなす。並列リレー５３は、接点を有する機械式のリレーであってもよいし、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの半導体スイッチを含むリレーであってもよい。抵抗部５４は、例えば公知の抵抗器によって構成される。

【0032】

複数のリレー回路５０は、バッテリ２０とコンデンサ２２との間において電力路２１に設けられる。複数のリレー回路５０は、電力路２１において直列に設けられる。複数のリレー回路５０は、正極側電力線３０に設けられる第１リレー回路５０Ａと、負極側電力線３１に設けられる第２リレー回路５０Ｂと、を含む。

【0033】

第１リレー回路５０Ａは、リレー５１の一例に相当する第１リレー５１Ａと、並列回路５２の一例に相当する第１並列回路５２Ａと、を備える。第１リレー５１Ａは、バッテリ２０（より具体的には、バッテリ２０の正極）とコンデンサ２２（より具体的には、コンデンサ２２の一端）との間に設けられる。第１リレー５１Ａは、オン状態のときにバッテリ２０（より具体的には、バッテリ２０の正極）とコンデンサ２２（より具体的には、コンデンサ２２の一端）とを導通させ、オフ状態のときにバッテリ２０（より具体的には、バッテリ２０の正極）とコンデンサ２２（より具体的には、コンデンサ２２の一端）との間を遮断する。第１リレー５１Ａは、システムメインリレーである。第１並列回路５２Ａは、第１並列リレー５３Ａと第１抵抗部５４Ａを直列に接続した構成をなす。第１並列リレー５３Ａは、並列リレー５３の一例に相当する。第１抵抗部５４Ａは、抵抗部５４の一例に相当する。

【0034】

正極側電力線３０は、第１リレー５１Ａよりもバッテリ２０側に設けられる第１正極側電力線３２と、第１リレー５１Ａよりもコンデンサ２２側に設けられる第２正極側電力線３３と、を有する。第１正極側電力線３２の一端は、バッテリ２０の正極側の端子に電気的に接続される。第１正極側電力線３２の他端は、第１リレー５１Ａの一端に電気的に接続される。第２正極側電力線３３の一端は、第１リレー５１Ａの他端に電気的に接続される。第２正極側電力線３３の他端は、コンデンサ２２の一端に電気的に接続される。

【0035】

第１リレー５１Ａの一端は、バッテリ２０の正極側の端子に短絡した構成でバッテリ２０の正極側の端子に電気的に接続される。第１リレー５１Ａの他端は、コンデンサ２２の一端に短絡した構成でコンデンサ２２の一端に電気的に接続される。第１リレー５１Ａがオン状態のときに、第１正極側電力線３２と第２正極側電力線３３が第１リレー５１Ａを介して導通する。第１リレー５１Ａがオフ状態のときに、第１リレー５１Ａを介した第１正極側電力線３２と第２正極側電力線３３との導通状態が解除される。第１並列回路５２Ａの一端は、第１正極側電力線３２に短絡した構成で第１正極側電力線３２に電気的に接続される。つまり、第１並列回路５２Ａの一端は、バッテリ２０の正極側の端子及び第１リレー５１Ａの一端に短絡した構成でバッテリ２０の正極側の端子及び第１リレー５１Ａの一端に電気的に接続される。第１並列回路５２Ａの他端は、第２正極側電力線３３に短絡した構成で第２正極側電力線３３に電気的に接続される。つまり、第１並列回路５２Ａの他端は、第１リレー５１Ａの他端及びコンデンサ２２の一端に短絡した構成で第１リレー５１Ａの他端及びコンデンサ２２の一端に電気的に接続される。

【0036】

第２リレー回路５０Ｂは、リレー５１の一例に相当する第２リレー５１Ｂと、並列回路５２の一例に相当する第２並列回路５２Ｂと、を備える。第２リレー５１Ｂは、バッテリ２０（より具体的には、バッテリ２０の負極）とコンデンサ２２（より具体的には、コンデンサ２２の他端）との間に設けられる。第２リレー５１Ｂは、オン状態のときにバッテリ２０（より具体的には、バッテリ２０の負極）とコンデンサ２２（より具体的には、コンデンサ２２の他端）とを導通させ、オフ状態のときにバッテリ２０（より具体的には、バッテリ２０の負極）とコンデンサ２２（より具体的には、コンデンサ２２の他端）との間を遮断する。第２リレー５１Ｂは、システムメインリレーである。第２並列回路５２Ｂは、第２並列リレー５３Ｂと第２抵抗部５４Ｂを直列に接続した構成をなす。第２並列リレー５３Ｂは、並列リレー５３の一例に相当する。第２抵抗部５４Ｂは、抵抗部５４の一例に相当する。

【0037】

負極側電力線３１は、第２リレー５１Ｂよりもバッテリ２０側に設けられる第１負極側電力線３４と、第２リレー５１Ｂよりもコンデンサ２２側に設けられる第２負極側電力線３５と、を有する。第１負極側電力線３４の一端は、バッテリ２０の負極側の端子に電気的に接続される。第２負極側電力線３５の他端は、第２リレー５１Ｂの一端に電気的に接続される。第２負極側電力線３５の一端は、第２リレー５１Ｂの他端に電気的に接続される。第２負極側電力線３５の他端は、コンデンサ２２の他端に電気的に接続される。

【0038】

第２リレー５１Ｂの一端は、バッテリ２０の負極側の端子に短絡した構成でバッテリ２０の負極側の端子に電気的に接続される。第２リレー５１Ｂの他端は、コンデンサ２２の他端に短絡した構成でコンデンサ２２の他端に電気的に接続される。第２リレー５１Ｂがオン状態のときに、第１負極側電力線３４と第２負極側電力線３５が第２リレー５１Ｂを介して導通する。第２リレー５１Ｂがオフ状態のときに、第１負極側電力線３４と第２負極側電力線３５の第２リレー５１Ｂを介した導通状態が解除される。第２並列回路５２Ｂの一端は、第１負極側電力線３４に短絡した構成で第１負極側電力線３４に電気的に接続される。つまり、第２並列回路５２Ｂの一端は、バッテリ２０の負極側の端子及び第２リレー５１Ｂの一端に短絡した構成でバッテリ２０の負極側の端子及び第２リレー５１Ｂの一端に電気的に接続される。第２並列回路５２Ｂの他端は、第２負極側電力線３５に短絡した構成で第２負極側電力線３５に電気的に接続される。つまり、第２並列回路５２Ｂの他端は、第２リレー５１Ｂの他端及びコンデンサ２２の他端に短絡した構成で第２リレー５１Ｂの他端及びコンデンサ２２の他端に電気的に接続される。

【0039】

２．制御部７１の構成
車載用電源装置１０は、制御部７１と、電流検出部７２と、電圧検出部７４と、コンデンサ電圧検出部７６と、温度検出部７７と、を備える。

【0040】

制御部７１は、例えば集積回路などの制御回路を含んで構成される。制御部７１は、ＣＰＵなどの処理部、メモリなどの記憶部、入出力部などを含む。

【0041】

電流検出部７２は、例えば公知の電流センサとして構成される。電流検出部７２は、電力路２１を流れる電流の値を検出する。電流検出部７２は、電力路２１のうちリレー回路５０を除く経路を流れる電流の値を検出する。電流検出部７２は、第１並列リレー５３Ａがオン状態で第２リレー５１Ｂがオン状態のときに、第１並列回路５２Ａを流れる電流の値を検出する。また、電流検出部７２は、第２並列リレー５３Ｂがオン状態で第１リレー５１Ａがオン状態のときに、第２並列回路５２Ｂを流れる電流の値を検出する。電流検出部７２は、検出値を特定可能な信号を出力する。制御部７１は、電流検出部７２の出力信号に基づいて、電力路２１（より具体的には、電力路２１のうちリレー回路５０を除く経路）を流れる電流の値を特定する。制御部７１は、第１並列回路５２Ａを用いてコンデンサ２２を充電しているときの検出値を特定することで、第１並列回路５２Ａを流れる電流の値を特定する。また、制御部７１は、第２並列回路５２Ｂを用いてコンデンサ２２を充電しているときの検出値を特定することで、第２並列回路５２Ｂを流れる電流の値を特定する。

【0042】

電圧検出部７４は、例えば公知の電圧検出回路として構成される。電圧検出部７４は、各々のリレー５１に対して個別に設けられ、対応するリレー５１の両端の電位差を検出する。電圧検出部７４は、第１リレー５１Ａに対して設けられる第１電圧検出部７４Ａと、第２リレー５１Ｂに対して設けられる第２電圧検出部７４Ｂと、を含む。各々の電圧検出部７４は、検出値を特定可能な信号を出力する。制御部７１は、各々の電圧検出部７４の出力信号に基づいて、各々のリレー５１の両端の電位差を特定する。

【0043】

コンデンサ電圧検出部７６は、例えば公知の電圧検出回路として構成される。コンデンサ電圧検出部７６は、コンデンサ２２の電圧を検出する。コンデンサ電圧検出部７６は、検出値を特定可能な信号を出力する。制御部７１は、コンデンサ電圧検出部７６の出力信号に基づいて、コンデンサ２２の電圧を特定する。

【0044】

温度検出部７７は、各々のリレー５１に対して個別に設けられ、対応するリレー５１のオン状態のときの接点の温度を検出する。温度検出部７７は、第１リレー５１Ａに対して設けられる第１温度検出部７７Ａと、第２リレー５１Ｂに対して設けられる第２温度検出部７７Ｂと、を含む。各々の温度検出部７７は、検出値を特定可能な信号を出力する。制御部７１は、各々の温度検出部７７の出力信号に基づいて、各々のリレー５１のオン状態のときの接点の温度を特定する。

【0045】

制御部７１は、第１リレー回路５０Ａと、第２リレー回路５０Ｂとを制御する。つまり、制御部７１は、第１リレー５１Ａ、第１並列リレー５３Ａ、第２リレー５１Ｂ、及び第２並列リレー５３Ｂ、を制御する。

【0046】

制御部７１は、バッテリ２０の充放電を開始させる開始条件が成立した場合に第１制御を実行する。開始条件は、例えば車両が始動状態に切り替わったことである。車両の始動状態とは、例えば、始動スイッチ（例えば、イグニッションスイッチ、パワースイッチなど）がオン状態に切り替わったことである。制御部７１は、例えば、始動スイッチのオンオフ状態を示すオンオフ信号を直接又は他の制御装置を介して取得することで、始動スイッチのオンオフ状態を特定する。

【0047】

開始条件が成立した時点では、第１リレー５１Ａ、第１並列リレー５３Ａ、第２リレー５１Ｂ、及び第２並列リレー５３Ｂがオフ状態になっている。第１制御は、いずれかの並列回路５２を用いて、電流を抑えつつコンデンサ２２を充電するための制御である。第１制御は、複数のリレー回路５０のうち切替対象のリレー回路５０の並列リレー５３をオン状態に制御し且つ切替対象でないリレー回路５０のリレー５１をオン状態に制御する制御である。より具体的には、第１制御は、複数のリレー回路５０のうち切替対象のリレー回路５０についてリレー５１をオフ状態に維持しつつ並列リレー５３をオン状態に切り替え、且つ切替対象でないリレー回路５０について並列リレー５３をオフ状態に維持しつつリレー５１をオン状態に切り替える制御である。第１制御が実行されることで、抵抗部５４で電流を抑えつつコンデンサ２２が充電され、コンデンサ２２の電圧が次第に上昇する。コンデンサ２２の電圧が上昇するにつれて、コンデンサ２２の電圧とバッテリ２０の電圧との差が小さくなる。その結果、切替対象のリレー回路５０のリレー５１の両端の電位差が小さくなる。

【0048】

制御部７１は、第１制御の実行中に切替条件が成立した場合に、第２制御を実行する。第２制御は、切替対象のリレー回路５０のリレー５１をオン状態に切り替える制御である。第２制御は、切替対象でないリレー回路５０についてリレー５１をオン状態に維持しつつ並列リレー５３をオフ状態に維持し、切替対象のリレー回路５０についてリレー５１をオン状態に切り替えるとともに並列リレー５３をオフ状態に切り替える制御である。並列リレー５３をオフ状態に切り替えるタイミングは、リレー５１をオン状態に切り替えるタイミングよりも後であることが好ましい。第２制御が実行されることで、より大きい電力がバッテリ２０側からコンデンサ２２側に供給される。

【0049】

切替条件は、切替対象のリレー回路５０のリレー５１の両端の電位差が所定値以下になったことであってもよいし、切替対象のリレー回路５０の並列リレー５３を流れる電流の値が所定値以下になったことであってもよいし、第１制御の開始から所定時間が経過したことであってもよいし、コンデンサ２２の電圧が所定値以上になったことであってもよいし、その他の条件であってもよい。

【0050】

制御部７１は、切替対象のリレー回路５０が第１リレー回路５０Ａである場合、以下の様に第１制御及び第２制御を実行する。制御部７１は、第１制御において、第１リレー回路５０Ａの第１並列リレー５３Ａをオン状態に制御し且つ第２リレー回路５０Ｂの第２リレー５１Ｂをオン状態に制御する。より具体的には、制御部７１は、第１リレー５１Ａをオフ状態に維持しつつ第１並列リレー５３Ａをオン状態に切り替え、第２並列リレー５３Ｂをオフ状態に維持しつつ第２リレー５１Ｂをオン状態に切り替える。これにより、図２に示すように、バッテリ２０からの電流が第１抵抗部５４Ａで抑えられ、コンデンサ２２に供給される。制御部７１は、第１制御の実行中に切替条件が成立した場合に、第２制御を実行する。制御部７１は、第２制御において、第１リレー回路５０Ａの第１リレー５１Ａをオン状態に切り替える。より具体的には、制御部７１は、第２リレー５１Ｂのオン状態及び第２並列リレー５３Ｂのオフ状態を維持しつつ、第１リレー５１Ａをオン状態に切り替え、第１並列リレー５３Ａをオフ状態に切り替える。これにより、図３に示すように、第１リレー５１Ａへの突入電流を抑えつつ、第１リレー５１Ａをオン状態に切り替えることができる。そして、より大きな電力がバッテリ２０側からコンデンサ２２側に供給される。

【0051】

制御部７１は、切替対象のリレー回路５０が第２リレー回路５０Ｂである場合、以下の様に第１制御及び第２制御を実行する。制御部７１は、第１制御において、第２リレー回路５０Ｂの第２並列リレー５３Ｂをオン状態に制御し且つ第１リレー回路５０Ａの第１リレー５１Ａをオン状態に制御する。より具体的には、制御部７１は、第２リレー５１Ｂをオフ状態に維持しつつ第２並列リレー５３Ｂをオン状態に切り替え、第１並列リレー５３Ａをオフ状態に維持しつつ第１リレー５１Ａをオン状態に切り替える。これにより、図４に示すように、バッテリ２０からの電流が第２抵抗部５４Ｂで抑えられ、コンデンサ２２に供給される。制御部７１は、第１制御の実行中に切替条件が成立した場合に、第２制御を実行する。制御部７１は、第２制御において、第２リレー回路５０Ｂの第２リレー５１Ｂをオン状態に切り替える。より具体的には、制御部７１は、第１リレー５１Ａのオン状態及び第１並列リレー５３Ａのオフ状態を維持しつつ、第２リレー５１Ｂをオン状態に切り替え、第２並列リレー５３Ｂをオフ状態に切り替える。これにより、第２リレー５１Ｂへの突入電流を抑えつつ、第２リレー５１Ｂをオン状態に切り替えることができる。そして、より大きな電力がバッテリ２０側からコンデンサ２２側に供給される。

【0052】

制御部７１は、各々のリレー５１の劣化度を比較し、比較結果に基づいて切替対象のリレー回路５０を選択する。制御部７１は、劣化度の最も小さいリレー５１を有するリレー回路５０を、切替対象のリレー回路５０として選択する。

【0053】

３．劣化度について
リレー５１の劣化度は、例えば、リレー５１がオン状態であるときのリレー５１の両端の電位差、リレー５１のオン状態のときの抵抗値、リレー５１の動作回数、リレー５１のオン状態のときの温度（より具体的には、リレーの接点の温度）、これらの複数の組み合わせ、などに基づいて特定される。リレー５１の劣化度は、これらの値そのものであってもよいし、これらの値を演算式に代入して得られる値であってもよい。

【0054】

リレー５１の劣化度は、リレー５１の両端の電位差が大きいほど大きい。リレー５１の劣化度は、リレー５１のオン状態のときの抵抗値が大きいほど大きい。リレー５１の劣化度は、リレー５１の動作回数が大きいほど大きい。リレー５１の劣化度は、リレー５１を流れる電流の値が一定と仮定した場合、リレー５１のオン状態のときの温度が大きいほど大きい。

【0055】

制御部７１は、リレー５１の両端の電位差を特定する方法として、例えば第２制御の実行中（つまり、第１リレー５１Ａ及び第２リレー５１Ｂがオン状態であるとき）において、第１リレー５１Ａ及び第２リレー５１Ｂの両端の電位差を特定する。

【0056】

制御部７１は、リレー５１のオン状態のときの抵抗値を特定する方法として、例えば第２制御の実行中（つまり、第１リレー５１Ａ及び第２リレー５１Ｂがオン状態であるとき）において、第１リレー５１Ａ及び第２リレー５１Ｂの両端の電位差、及び電力路２１を流れる電流の値を特定する。そして、制御部７１は、特定した電位差と電流の値とに基づいて各々のリレー５１の抵抗値を特定する。なお、第２制御の実行中とは、第１制御の実行後のことであり、車両が始動状態に切り替わった後のことである。

【0057】

制御部７１は、リレー５１の動作回数を特定する方法として、例えば、第２制御においてオン状態に切り替わった回数をリレー５１ごとにカウントする。

【0058】

制御部７１は、リレー５１のオン状態のときの接点の温度を特定する方法として、例えば第２制御の実行中（つまり、第１リレー５１Ａ及び第２リレー５１Ｂがオン状態であるとき）において、温度検出部７７の出力信号に基づいて各々のリレー５１のオン状態のときの接点の温度を特定する。

【0059】

４．車載用電源装置１０の動作
制御部７１は、例えば制御部７１を構成する制御回路の起動時に、図５に示す処理を開始する。制御部７１は、ステップＳ１０１にて、バッテリ２０の充放電を開始させる開始条件が成立したか否かを判定する。制御部７１は、開始条件が成立していない場合（ステップＳ１０１にてＮｏの場合）、開始条件が成立するまでステップＳ１０１の処理を繰り返す。制御部７１は、開始条件が成立した場合（ステップＳ１０１にてＹｅｓの場合）、ステップＳ１０２にて、切替対象のリレー回路５０を選択する。

【0060】

制御部７１は、前回のステップＳ１０６の処理で特定したリレー５１の劣化度に基づいて、切替対象のリレー回路５０を選択する。つまり、制御部７１は、前回の第２制御の実行中に特定したリレー５１の劣化度に基づいて、切替対象のリレー回路５０を選択する。なお、制御部７１は、最初に切替対象のリレー回路５０を選択する場合、予め定められたリレー回路５０を、切替対象のリレー回路５０として選択する。

【0061】

制御部７１は、切替対象のリレー回路５０を選択した後、ステップＳ１０３にて、上述した第１制御を開始する。制御部７１は、第１制御の開始後、ステップＳ１０４にて、上述した切替条件が成立したか否かを判定する。制御部７１は、切替条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ１０４にてＮｏの場合）、切替条件が成立するまでステップＳ１０４の処理を繰り返す。制御部７１は、切替条件が成立したと判定した場合（ステップＳ１０４にてＹｅｓの場合）、ステップＳ１０５にて、上述した第２制御を開始する。

【0062】

制御部７１は、第２制御の開始後、ステップＳ１０６にて、各々のリレー５１の劣化度を特定する。制御部７１は、各々のリレー５１の劣化度を特定した後、ステップＳ１０７にて、終了条件が成立したか否かを判定する。終了条件は、例えば、バッテリ２０の充放電を終了させる条件である。制御部７１は、終了条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ１０７にてＮｏの場合）、終了条件が成立するまでステップＳ１０７の処理を繰り返す。制御部７１は、終了条件が成立したと判定した場合（ステップＳ１０７にてＹｅｓの場合）、ステップＳ１０８にて、終了処理を行う。終了処理は、例えば、リレー及び並列リレーの全て（本実施形態では、第１リレー５１Ａ、第１並列リレー５３Ａ、第２リレー５１Ｂ、及び第２並列リレー５３Ｂの全て）をオフ状態に制御する処理である。制御部７１は、終了処理後、ステップＳ１０１の処理に戻る。

【0063】

５．効果の例
車載用電源装置１０は、いずれかのリレー回路５０の並列回路５２を利用して電流を抑えつつコンデンサ２２を充電するプリチャージを行うことができる。そして、車載用電源装置１０は、プリチャージ後に切替対象のリレー回路５０のリレー５１をオン状態に切り替えることで、リレー５１に突入電流が流れることを抑えることができる。しかも、車載用電源装置１０は、プリチャージ後にオン状態に切り替えるリレー５１を、複数のリレー回路５０の各リレー５１から選択的に使用することができるため、リレー５１を含む装置の長寿命化を図りやすい。

【0064】

車載用電源装置１０は、複数のリレー回路５０が直列に設けられた構成において、第１制御を実行することで電流を抑えつつコンデンサ２２を充電するプリチャージを行うことができる。そして、車載用電源装置１０は、プリチャージ後に第２制御を実行することで、リレー５１に突入電流が流れることを抑えることができる。

【0065】

車載用電源装置１０は、切替対象のリレー回路５０の選択に、リレー５１の劣化度の比較結果を反映させることができる。

【0066】

車載用電源装置１０は、各リレー５１を均等に劣化させやすいため、リレー５１を含む装置の長寿命化をより確実に実現することができる。

【0067】

車載用電源装置１０は、各リレー５１のオン状態のときの抵抗値を劣化度として用いることができる。

【0068】

車載用電源装置１０は、正極側電力線３０と負極側電力線３１の各々にリレー５１を設けることができ、各々に設けたリレー５１を利用して複数のリレー回路５０を構成することができる。

【0069】

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、複数のリレー回路５０が正極側電力線３０において直列に設けられる例について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。

【0070】

図６には、第２実施形態の車載用電源装置２１０を備えた車載用電源システム２００が示されている。車載用電源システム２００は、車載用電源装置２１０の他に、バッテリ２０と、電力路２１と、コンデンサ２２と、を備える。車載用電源装置２１０は、複数のリレー回路５０と、第３リレー６０と、制御部７１と、電流検出部７２と、電圧検出部７４と、コンデンサ電圧検出部７６と、温度検出部７７と、を備える。複数のリレー回路５０は、正極側電力線３０において互いに直列に設けられている。

【0071】

第３リレー６０は、負極側電力線３１に設けられている。第３リレー６０は、システムメインリレーである。第３リレー６０は、接点を有する機械式のリレーである。第３リレー６０は、制御部７１によって制御される。

【0072】

制御部７１は、第１実施形態で説明した図５の処理を行う。但し、制御部７１は、ステップＳ１０３にて第１制御を実行する際、第１実施形態で説明した動作に加え、第３リレー６０をオン状態に切り替える点で異なる。また、制御部７１は、ステップＳ１０８にて終了処理を実行する際、第１実施形態で説明した動作に加え、第３リレー６０をオフ状態に切り替える点で異なる。制御部７１の動作は、その他の点で第１実施形態の制御部７１の動作と同じである。

【0073】

第２実施形態の車載用電源装置２１０においても、いずれかのリレー回路５０の並列回路５２を利用して電流を抑えつつコンデンサ２２を充電するプリチャージを行うことができる。そして、車載用電源装置２１０は、プリチャージ後に当該リレー回路５０のリレー５１をオン状態に切り替えることで、リレー５１に突入電流が流れることを抑えることができる。しかも、車載用電源装置２１０は、プリチャージ後にオン状態に切り替えるリレー５１を、複数のリレー回路５０の各リレー５１から選択的に使用することができるため、リレー５１を含む装置の長寿命化を図りやすい。

【0074】

＜第３実施形態＞
第３実施形態では、複数のリレー回路５０が電力路２１において互いに並列に設けられる例について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。

【0075】

図７には、第３実施形態の車載用電源装置３１０を備えた車載用電源システム３００が示されている。車載用電源システム３００は、車載用電源装置３１０の他に、バッテリ２０と、電力路２１と、コンデンサ２２と、を備える。車載用電源装置３１０は、複数のリレー回路５０と、第３リレー６０と、制御部７１と、電流検出部７２と、電圧検出部７４と、コンデンサ電圧検出部７６と、温度検出部７７と、を備える。複数のリレー回路５０は、正極側電力線３０において互いに並列に設けられている。

【0076】

第３リレー６０は、負極側電力線３１に設けられている。第３リレー６０は、システムメインリレーである。第３リレー６０は、接点を有する機械式のリレーである。第３リレー６０は、制御部７１によって制御される。

【0077】

制御部７１は、バッテリ２０の充放電を開始させる開始条件が成立した場合に、複数のリレー回路５０のうち少なくとも一部のリレー回路５０の並列リレー５３をオン状態に制御する。また、制御部７１は、第３リレー６０もオン状態に制御する。これにより、いずれかの並列回路５２を介してバッテリ２０からコンデンサ２２に電力が供給される。つまり、抵抗部５４で電流を抑えられた状態でコンデンサ２２が充電される。その後、制御部７１は、複数のリレー回路５０のうち切替対象のリレー回路５０のリレー５１をオン状態に切り替える。これにより、より大きい電流がバッテリ２０側からコンデンサ２２側に供給される。

【0078】

制御部７１は、例えば第１実施形態で説明した図５の処理を行う。但し、制御部７１は、ステップＳ１０３にて第１制御を実行する際、切替対象であるか否かに関わらず少なくとも一部のリレー回路５０の並列リレー５３をオン状態に切り替え、且つ第３リレー６０をオン状態に切り替える。また、制御部７１は、ステップＳ１０８にて終了処理を実行する際、第１実施形態で説明した動作に加え、第３リレー６０をオフ状態に切り替える。制御部７１の動作は、その他の点で第１実施形態の制御部７１の動作と同じである。

【0079】

第３実施形態の車載用電源装置３１０は、複数のリレー回路５０が並列に設けられた構成において、少なくとも一部の並列リレー５３をオン状態に制御することで、電流を抑えつつコンデンサ２２を充電するプリチャージを行うことができる。そして、車載用電源装置３１０は、プリチャージ後に切替対象のリレー回路５０のリレー５１をオン状態に切り替えることで、リレー５１に突入電流が流れることを抑えることができる。

【0080】

＜第４実施形態＞
第４実施形態では、切替対象のリレー回路５０を所定の順序に従って選択する例について説明する。なお、第４実施形態の車載用電源システムは、第１実施形態で説明した図１の構成と同じであるため、図１を参照して説明する。

【0081】

第４実施形態では、制御部７１は、所定の順序に従って切替対象のリレー回路５０を選択する。例えば、制御部７１は、第１リレー回路５０Ａ、第２リレー回路５０Ｂの順に切替対象のリレー回路５０を選択してもよい。制御部７１は、例えば、第１実施形態で説明した図５の処理を行う。制御部７１は、切替対象のリレー回路５０を、所定の順序に従って毎回切り替えてもよいし、所定条件が成立するごとに所定の順序に従って切り替えてもよい。所定条件は、例えば、切替対象となっているリレー回路５０のリレー５１を所定回数連続でオン状態に切り替えたことであってもよいし、切替対象となっているリレー回路５０のリレー５１の劣化度が閾値を超えたことであってもよいし、別の条件であってもよい。

【0082】

第４実施形態の車載用電源装置１０は、所定の順序に従って切替対象のリレー回路５０を選択するため、各リレー５１を均等に劣化させやすい。

【0083】

＜他の実施形態＞
本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。

【0084】

上記各実施形態では、リレー回路５０の数が２であったが、３以上であってもよい。

【0085】

上記第２実施形態では、複数のリレー回路５０が正極側電力線３０において直列に設けられる構成であったが、負極側電力線３１において直列に設けられる構成であってもよい。

【0086】

上記第３実施形態では、複数のリレー回路５０が正極側電力線３０において並列に設けられる構成であったが、負極側電力線３１において並列に設けられる構成であってもよい。

【0087】

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲によって示された範囲内又は請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0088】

１０…車載用電源装置
２０…バッテリ
２１…電力路
２２…コンデンサ
３０…正極側電力線
３１…負極側電力線
３２…第１正極側電力線
３３…第２正極側電力線
３４…第１負極側電力線
３５…第２負極側電力線
４０…駆動部
４１…インバータ
４２…モータ
５０…リレー回路
５０Ａ…第１リレー回路
５０Ｂ…第２リレー回路
５１…リレー
５１Ａ…第１リレー
５１Ｂ…第２リレー
５２…並列回路
５２Ａ…第１並列回路
５２Ｂ…第２並列回路
５３…並列リレー
５３Ａ…第１並列リレー
５３Ｂ…第２並列リレー
５４…抵抗部
５４Ａ…第１抵抗部
５４Ｂ…第２抵抗部
６０…第３リレー
７１…制御部
７２…電流検出部
７４…電圧検出部
７４Ａ…第１電圧検出部
７４Ｂ…第２電圧検出部
７６…コンデンサ電圧検出部
７７…温度検出部
７７Ａ…第１温度検出部
７７Ｂ…第２温度検出部
１００…車載用電源システム
２００…車載用電源システム
２１０…車載用電源装置
３００…車載用電源システム
３１０…車載用電源装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】