特許 7108962 車載用のバックアップ電源制御装置及び車載用のバックアップ電源装置

(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】

(24)【登録日】2022-07-21

(45)【発行日】2022-07-29

(54)【発明の名称】車載用のバックアップ電源制御装置及び車載用のバックアップ電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20220722BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20220722BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20220722BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20220722BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20220722BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 P

H02J7/34 G

H01M10/44 P

H01M10/48 P

H02J7/00 302C

H02J7/34 B

H02J9/06

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018226488

(22)【出願日】2018-12-03

(65)【公開番号】P2020092476

(43)【公開日】2020-06-11

【審査請求日】2021-03-30

(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】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】蒲原 永典

【審査官】大濱 伸也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１４８７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４２３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２６００７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ９／００－１１／００

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４－７／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４２－１０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源部と蓄電部とを備えるとともに前記電源部からの電力が電力路を介して電力供給対象に供給される車載用電源システムにおいて、前記蓄電部からの電力供給を制御する車載用のバックアップ電源制御装置であって、
前記蓄電部からの電力供給に基づく放電電流を第１放電路を介して前記電力路に供給する第１放電動作を行う第１放電部と、
前記蓄電部からの電力供給に基づく放電電流を前記第１放電路とは異なる第２放電路を介して前記電力供給対象に向けて供給する第２放電動作を行う第２放電部と、
前記電源部に基づく電力供給が失陥状態となった場合に前記第１放電部に前記第１放電動作を行わせる第１制御部と、
前記電源部に基づく電力供給が前記失陥状態となった場合において、少なくとも前記電力路のうち前記第１放電路に電気的に接続される導電路の電圧が閾値電圧以下である場合に、前記第２放電部に前記第２放電動作を行わせる第２制御部と、
を有し、
前記電力路において前記第１放電路の接続部よりも前記電力供給対象側には、オン状態とオフ状態とに切り替わるスイッチ部が設けられ、
前記スイッチ部は、オン状態のときに前記電源部側から前記電力供給対象側への電力供給を許容し、オフ状態のときに前記電源部側から前記電力供給対象側への電力供給を遮断し、
前記第２放電路は、前記電力路における前記スイッチ部よりも前記電力供給対象側に電気的に接続されており、
前記第２制御部は、前記電源部に基づく電力供給が前記失陥状態となった場合において、少なくとも前記導電路の電圧が前記閾値電圧以下である場合に、前記スイッチ部をオフ状態に切り替える車載用のバックアップ電源制御装置。

【請求項2】

前記第１制御部及び前記第２制御部は、互いに独立して動作する請求項１に記載の車載用のバックアップ電源制御装置。

【請求項3】

前記電力路に電気的に接続され、前記電源部から供給される電力に基づいて充電されるキャパシタを備える請求項１又は請求項２に記載の車載用のバックアップ電源制御装置。

【請求項4】

一端が前記蓄電部に電気的に接続され、他端が前記電力路に電気的に接続され、前記電源部に基づく電力供給が前記失陥状態となった場合に前記蓄電部の充電電圧に基づく入力電圧を降圧して前記電力路に出力電圧を印加する低ドロップアウトレギュレータを備える請求項１又は請求項２に記載の車載用のバックアップ電源制御装置。

【請求項5】

前記第２制御部は、前記電源部に基づく電力供給が前記失陥状態となった場合に、前記第１制御部による制御に応じて前記第１放電部が前記第１放電動作を開始する前に、前記第２放電部に前記第２放電動作を開始させる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車載用のバックアップ電源制御装置。

【請求項6】

前記第１放電部は、前記蓄電部の充電電圧に応じた入力電圧を昇圧又は降圧して所定の出力電圧を前記第１放電路に印加する電圧変換部であり、
前記第２放電部は、オン状態のときに前記蓄電部側から前記電力供給対象側への通電を許容し、オフ状態のときに前記蓄電部側から前記電力供給対象側への通電を遮断するスイッチであり、
前記第２制御部は、前記電源部に基づく電力供給が前記失陥状態となった場合に前記第２放電部に前記第２放電動作を開始させ、前記第２放電動作中に前記第１放電部が前記第１放電動作を開始した場合に前記第２放電動作を停止させる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車載用のバックアップ電源制御装置。

【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のバックアップ電源制御装置と、
前記蓄電部と、
を備える車載用のバックアップ電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車載用のバックアップ電源制御装置及び車載用のバックアップ電源装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、車載用のバックアップ電源装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のバックアップ電源装置（バックアップ電源装置８）は、電源入力部９と、出力部１０と、キャパシタ部１１と、充電回路部１２と、昇圧回路部１３と、制御部２１とを備えている。このバックアップ電源装置８では、制御部２１からの指示に応じて、充電回路部１２が電源入力部９から供給される電力を用いてキャパシタ部１１を予め充電する。そして、電源入力部９の電圧が閾値よりも低くなったことに基づき、制御部２１からの指示に応じてキャパシタ部１１に蓄えられた充電電圧が昇圧回路部１３で昇圧されて出力部１０から出力される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－２３５１７４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のバックアップ電源装置８は、単一のバックアップ経路しか備えていないため、そのバックアップ経路を構成する部品や関連部品に異常（故障等）が生じていると、必要な時期にバックアップ動作を行えなくなる虞がある。

【0005】

本発明は、上述した課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、バックアップ動作の信頼性を高め得る構成を、より簡易に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】

本発明の第１態様の車載用のバックアップ電源制御装置は、
電源部と蓄電部とを備えるとともに前記電源部からの電力が電力路を介して電力供給対象に供給される車載用電源システムにおいて、前記蓄電部からの電力供給を制御する車載用のバックアップ電源制御装置であって、
前記蓄電部からの電力供給に基づく放電電流を第１放電路を介して前記電力路に供給する第１放電動作を行う第１放電部と、
前記蓄電部からの電力供給に基づく放電電流を前記第１放電路とは異なる第２放電路を介して前記電力供給対象に向けて供給する第２放電動作を行う第２放電部と、
前記電源部に基づく電力供給が失陥状態となった場合に前記第１放電部に前記第１放電動作を行わせる第１制御部と、
前記電源部に基づく電力供給が前記失陥状態となった場合において、少なくとも前記第１放電部による前記第１放電動作が異常状態である場合に、前記第２放電部に前記第２放電動作を行わせる第２制御部と、
を有する。

【0007】

本発明の第２態様の車載用のバックアップ電源装置は、
第１態様の車載用のバックアップ電源制御装置と、
前記蓄電部と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

第１態様の車載用のバックアップ電源制御装置は、電源部に基づく電力供給が失陥状態となった場合に、第１放電部に第１放電動作を行わせる。この第１放電動作が行われれば、蓄電部に基づく電力を電力路に供給することができ、電力供給対象への電力供給を継続することができる。
更に、第１態様の車載用のバックアップ電源制御装置は、第１放電部による第１放電動作が異常状態となったとしても、第２放電部に第２放電動作を行わせ、第１放電部とは異なる経路で電力供給対象へと電力を供給することができる。よって、バックアップ動作の信頼性が格段に高まる。しかも、第２放電部によるバックアップ動作の際にも、第１放電部によるバックアップ動作の場合と共通の蓄電部を電力供給源とすることができるため、部品点数の増加を抑えつつ、上記効果を得ることができる。
このように、第１態様の車載用のバックアップ電源制御装置によれば、バックアップ動作の信頼性を高め得る構成を、より簡易に実現することができる。

【0009】

第２態様の車載用のバックアップ電源装置によれば、第１態様の車載用のバックアップ電源制御装置と同様の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１のバックアップ電源制御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】実施例１における第２放電制御の流れを示すフローチャートである。

【図3】実施例１における充放電部によるバックアップが正常に行われる場合の流れを示すタイミングチャートである。

【図4】実施例１における充放電部によるバックアップが正常に行われない場合の流れを示すタイミングチャートである。

【図5】実施例２のバックアップ電源制御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6】実施例２における充放電部によるバックアップが正常に行われない場合の流れを示すタイミングチャートである。

【図7】実施例３のバックアップ電源制御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】

【0011】

本発明における好ましい実施の形態を説明する。

【0012】

第１制御部及び第２制御部は、互いに独立して動作する構成であってもよい。
この構成によれば、第１制御部に起因する異常（例えば第１制御部の故障等）によって第１放電動作が正常に行われない場合であっても、第２制御部は独立して第２放電部を制御し、第２放電動作を行わせることができる。

【0013】

電力路において第１放電路の接続部よりも電力供給対象側には、オン状態とオフ状態とに切り替わるスイッチ部が設けられていてもよい。そして、スイッチ部は、オン状態のときに電源部側から電力供給対象側への電力供給を許容し、オフ状態のときに電源部側から電力供給対象側への電力供給を遮断する構成であってもよい。第２放電路は、電力路における前記スイッチ部よりも電力供給対象側に電気的に接続されていてもよく、第２制御部は、電源部に基づく電力供給が失陥状態となった場合において、少なくとも第１放電部による第１放電動作が異常状態である場合に、スイッチ部をオフ状態に切り替える構成であってもよい。
この構成によれば、第１放電動作が異常状態となった場合にスイッチ部をオフ状態に切り替えて電力路におけるスイッチ部の電源部側と電力供給対象側とを電気的に切り離すことができる。従って、第２放電動作によって電力路におけるスイッチ部よりも電力供給対象側に放電電流を供給する際に、電力路におけるスイッチ部よりも電源部側の影響を受けることなく安定的に放電電流を供給することができる。

【0014】

電力路に電気的に接続され、電源部から供給される電力に基づいて充電されるキャパシタを備えていてもよい。
この構成によれば、電源部側でオープン故障などが生じて電力供給が途絶えた場合に、キャパシタから電力供給対象へと即座に電力を供給することができる。従って、電源部に基づく電力供給が途絶えてから第１放電部又は第２放電部によるバックアップ動作が開始されるまでの間、電力供給対象への電力供給が維持される可能性が高まる。

【0015】

一端が蓄電部に電気的に接続され、他端が電力路に電気的に接続され、電源部に基づく電力供給が失陥状態となった場合に蓄電部の充電電圧に基づく入力電圧を降圧して電力路に出力電圧を印加する低ドロップアウトレギュレータを備えていてもよい。
この構成によれば、電源部側でオープン故障などが生じて電力供給が途絶えた場合に、低ドロップアウトレギュレータによって電力供給対象へと即座に電力を供給することができる。従って、電源部に基づく電力供給が途絶えてから第１放電部又は第２放電部によるバックアップ動作が開始されるまでの間、電力供給対象への電力供給が維持される可能性が高まる。なお、電力路の電圧が、所定電圧（低ドロップアウトレギュレータによって降圧動作が開始される電位差となる電圧）を超えている間は、低ドロップアウトレギュレータによる降圧動作がなされないため、この期間は、低ドロップアウトレギュレータによる蓄電部の放電は抑えられる。

【0016】

第２制御部は、電源部に基づく電力供給が失陥状態となった場合に、第１制御部による制御に応じて第１放電部が第１放電動作を開始する前に、第２放電部に第２放電動作を開始させるように動作してもよい。
この構成によれば、失陥状態の発生後、第１放電部が第１放電動作を開始する前に第２放電部によるバックアップ動作を開始することができる。よって、第１放電部のみによってバックアップ動作を行う構成と比較して、失陥状態が発生してからバックアップ動作が開始されるまでのタイムラグをより短くすることができる。

【0017】

第１放電部は、蓄電部の充電電圧に応じた入力電圧を昇圧又は降圧して所定の出力電圧を第１放電路に印加する電圧変換部であってもよい。第２放電部は、オン状態のときに蓄電部側から電力供給対象側への通電を許容し、オフ状態のときに蓄電部側から電力供給対象側への通電を遮断するスイッチであってもよい。第２制御部は、電源部に基づく電力供給が失陥状態となった場合に第２放電部に第２放電動作を開始させ、第２放電動作中に第１放電部が第１放電動作を開始した場合に第２放電動作を停止させるように動作してもよい。
この構成によれば、失陥状態が発生した場合に、第１放電部によって所定の出力電圧を出力するようにバックアップ動作を行うことができる。しかも、第１放電部が第１放電動作を開始する前に第２放電部による第２放電動作が開始されれば、失陥状態が発生してからバックアップ動作が開始されるまでのタイムラグをより短くすることができ、第２放電動作の開始後に第１放電動作が開始された場合に第２放電動作を停止すれば、その後のバックアップ動作を第１放電動作に一本化することができる。

【0018】

以下、本発明を具体化した実施例について説明する。

【0019】

＜実施例１＞
図１には、実施例１に係る車載用のバックアップ電源制御装置１（以下、「バックアップ電源制御装置１」ともいう）を備えた車載用電源システム１００の回路図が概略的に示されている。車載用電源システム１００は、負荷９４（電力供給対象）へ電力を供給するための主電源となる電源部９０と、少なくとも電源部９０からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる蓄電部９２と、電源部９０からの電力供給が途絶えたときに蓄電部９２からの放電を迅速に行う機能を備えたバックアップ電源制御装置１とを有しており、電源部９０又は蓄電部９２を電力供給源として負荷９４に電力を供給するシステムとして構成されている。また、バックアップ電源制御装置１及び蓄電部９２を備えた形で車載用のバックアップ電源装置２が構成されている。

【0020】

この車載用電源システム１００は、電源部９０からの電力供給が正常状態のときに、バックアップ電源制御装置１に設けられた第１導電路７１、第２導電路７２、第３導電路７３を介して、電源部９０から負荷９４に電力を供給する構成をなす。本構成において「電源部９０からの電力供給が正常状態のとき」とは、電源部９０の出力電圧が「所定の値（第１閾値電圧Ｖｔｈ１）」を超える場合であり、具体的には、電源部９０の出力電圧に基づいて第１導電路７１に印加される電圧が「所定の値（第１閾値電圧Ｖｔｈ１）」を超える場合である。

【0021】

バックアップ電源制御装置１は、電源部９０からの電力供給に基づいて充電される蓄電部９２をバックアップ用の電源とし、蓄電部９２の放電動作を制御する装置である。このバックアップ電源制御装置１は、充放電部１０（第１放電部）及び第２放電部１２を有し、充放電部１０又は第２放電部１２によって蓄電部９２の放電と放電停止とを切り替え、放電時には蓄電部９２からの電力を負荷９４に供給し得る構成となっている。

【0022】

電源部９０は、主電源として機能し、例えば、鉛バッテリ等の公知の車載用バッテリとして構成されている。電源部９０は、高電位側の端子が第１配線部８１に電気的に接続され、第１配線部８１に対して所定の出力電圧を印加する。電源部９０の満充電時の出力電圧は、０Ｖよりも大きい値に設定されている。

【0023】

蓄電部９２は、補助電源として機能し、例えば、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）等の公知の蓄電手段によって構成されている。蓄電部９２は、第４導電路７４を介して充放電部１０に電気的に接続されており、充放電部１０によって充電がなされる。また、蓄電部９２は、充放電部１０及び第２放電部１２の各々と電気的に接続されており、充放電部１０又は第２放電部１２によって放電がなされる。なお、実施例１において、蓄電部９２の満充電時の出力電圧は、０Ｖよりも大きく、且つ電源部９０の満充電時の出力電圧よりも小さくなっている。但し、蓄電部９２の満充電時の出力電圧は、電源部９０の満充電時の出力電圧と同じとしてもよいし、電源部９０の満充電時の出力電圧よりも大きくしてもよい。

【0024】

負荷９４は、電力供給対象の一例に相当し、公知の車載用電気部品として構成されている。負荷９４は、第２配線部８２を介してバックアップ電源制御装置１と電気的に接続されている。負荷９４は、例えば、シフトバイワイヤシステムや先進運転支援システム（ＡＤＡＳ）におけるＥＣＵ、アクチュエータ等、電源部９０からの電力供給が失陥状態となった場合でも電力供給が望まれる電気部品が好適例である。負荷９４は上述した正常状態のときには電源部９０から供給される電力に基づいて動作し、電源部９０からの電力供給が失陥状態のときには蓄電部９２から供給される電力に基づいて動作する。

【0025】

バックアップ電源制御装置１は、主として、上述した充放電部１０及び第２放電部１２に加え、入力遮断部１４、出力遮断部１６、制御部２０などを備える。

【0026】

入力遮断部１４は、電源部９０と負荷９４との間に介在し、電源部９０側から負荷９４側への電力供給を許容する許容状態と禁止する禁止状態とに切り替わるものであり、例えばＦＥＴ等の公知のスイッチング素子として構成されている。入力遮断部１４は、電源部９０側の端部に第１導電路７１が電気的に接続されており、この第１導電路７１を介して電源部９０に電気的に接続されている。入力遮断部１４は、負荷９４側の端部に第３導電路７３が電気的に接続されており、第３導電路７３を介して負荷９４と電気的に接続されている。入力遮断部１４は、制御部２０から与えられる第１制御信号ＳＧ１によって制御されるようになっており、許容信号をなす第１制御信号ＳＧ１が与えられることで許容状態に切り替わり、禁止信号をなす第１制御信号ＳＧ１が与えられることで禁止状態に切り替わる。

【0027】

出力遮断部１６は、スイッチ部の一例に相当し、入力遮断部１４よりも負荷９４側の位置において、電源部９０と負荷９４との間に介在し、電源部９０側から負荷９４側への電力供給を許容する許容状態と禁止する禁止状態とに切り替わるものであり、例えばＦＥＴ等の公知のスイッチング素子として構成されている。出力遮断部１６は、入力遮断部１４側（電源部９０側）の端部に第３導電路７３が電気的に接続されており、第３導電路７３を介して入力遮断部１４が電気的に接続されている。出力遮断部１６は、負荷９４側の端部に第２導電路７２が電気的に接続されており、第２導電路７２を介して負荷９４に電気的に接続されている。出力遮断部１６は、制御部２０から与えられる第３制御信号ＳＧ３によって制御されるようになっており、許容信号をなす第３制御信号ＳＧ３が与えられることで許容状態に切り替わり、禁止信号をなす第３制御信号ＳＧ３が与えられることで禁止状態に切り替わる。なお、本構成では、第１導電路７１、第２導電路７２、第３導電路７３が電力路７０を構成する。

【0028】

充放電部１０は、第１放電部の一例に相当し、蓄電部９２からの電力供給に基づく放電電流を第１放電路６１を介して電力路７０に供給する第１放電動作と、第１放電路６１を介した放電電流を停止する第１停止動作とを行いうる回路である。第１放電路６１は、充放電部１０と第３導電路７３との間に介在する導電路である。充放電部１０は、例えば、公知の充放電回路として構成されており、より具体的には、昇降圧型ＤＣＤＣコンバータ等の公知の電圧変換回路として構成されている。充放電部１０は、電源部９０と蓄電部９２との間に介在し、電源部９０から供給された電力によって蓄電部９２を充電する充電部として機能する。また、充放電部１０は、蓄電部９２と負荷９４との間に介在し、蓄電部９２を放電させて負荷９４側に電力供給する放電部として機能する。充放電部１０は、蓄電部９２側の端部が第４導電路７４に電気的に接続されており、第４導電路７４を介して蓄電部９２に電気的に接続されている。充放電部１０は、負荷９４側（電源部９０側）の端部が第３導電路７３に電気的に接続されており、第３導電路７３を介して入力遮断部１４及び出力遮断部１６の各々に電気的に接続されている。即ち、入力遮断部１４は、電源部９０と充放電部１０との間に介在しており、出力遮断部１６は、充放電部１０と負荷９４との間に介在している。

【0029】

充放電部１０は、電源部９０からの電力に基づいて蓄電部９２を充電する充電動作と、蓄電部９２の充電を停止させる充電停止動作と、蓄電部９２を放電させる放電動作（第１放電動作）と、蓄電部９２の放電を停止させる放電停止動作（第１停止動作）と、を行い得る。充放電部１０は制御部２０から与えられる第２制御信号ＳＧ２によって制御されるようになっており、充電信号をなす第２制御信号ＳＧ２が与えられることで充電動作を行い、充電停止信号をなす第２制御信号ＳＧ２が与えられることで充電停止動作を行い、放電信号をなす第２制御信号ＳＧ２が与えられることで放電動作を行い、放電停止信号をなす第２制御信号ＳＧ２が与えられることで放電停止動作を行う。

【0030】

充放電部１０は、充電信号をなす第２制御信号ＳＧ２が与えられている場合、電源部９０から第１導電路７１、入力遮断部１４及び第３導電路７３を介して入力される電源電圧を昇降圧する電圧変換動作を行い、その昇降圧した電圧を、第４導電路７４を介して蓄電部９２に印加する。充放電部１０は、充電停止信号をなす第２制御信号ＳＧ２が与えられている場合、上述した充電動作を停止して、第３導電路７３と第４導電路７４とを非導通状態とする。

【0031】

充放電部１０は、放電信号をなす第２制御信号ＳＧ２が与えられている場合、第４導電路７４に印加された入力電圧（蓄電部９２からの出力電圧）に基づき、第３導電路７３又は第２導電路７２に向けて決定された目標電圧を出力する放電動作を行う。充放電部１０は、放電停止信号をなす第２制御信号ＳＧ２が与えられている場合、上述した放電動作を停止して、第３導電路７３と第４導電路７４とを非導通状態とする。

【0032】

第２放電部１２は、充放電部１０（第１放電部）とは異なる放電部であり、蓄電部９２からの電力供給に基づく放電電流を第１放電路６１とは異なる第２放電路６２を介して電力供給対象に向けて供給する第２放電動作と、第２放電路６２を介した放電電流を停止する第２停止動作とを行い得る回路である。第２放電部１２は、例えば、公知の放電回路として構成されており、より具体的には、公知のスイッチ（例えば、ＦＥＴ等の公知の半導体スイッチング素子など）として構成されている。第２放電部１２は、蓄電部９２と負荷９４との間に介在し、蓄電部９２を放電させて負荷９４側に電力供給する放電部として機能する。第２放電部１２は、蓄電部９２側の端部が第４導電路７４に電気的に接続されており、第４導電路７４を介して蓄電部９２に電気的に接続されている。第２放電部１２は、負荷９４側の端部が第２導電路７２に電気的に接続されており、第２導電路７２を介して負荷９４に電気的に接続されている。

【0033】

第２放電部１２は、蓄電部９２を放電させる放電動作（第２放電動作）と、蓄電部９２の放電を停止させる放電停止動作（第２停止動作）と、を行い得る。第２放電部１２は、放電動作においては、蓄電部９２側から負荷９４側への電力供給を許容する許容状態となり、放電停止動作においては、蓄電部９２側から負荷９４側への電力供給を禁止する禁止状態となる。第２放電部１２は、制御部２０から与えられる第４制御信号ＳＧ４によって制御されるようになっており、放電信号をなす第４制御信号ＳＧ４が与えられることで放電動作を行い、放電停止信号をなす第４制御信号ＳＧ４が与えられることで放電停止動作を行う。

【0034】

制御部２０は、例えば公知のマイクロコントローラ等を備えて構成されている。制御部２０は、入力遮断部１４に対し第１制御信号ＳＧ１を与えることで、入力遮断部１４を許容状態及び禁止状態のうち任意の状態に切り替えることができる。また、制御部２０は、出力遮断部１６に対し第３制御信号ＳＧ３を与えることで、出力遮断部１６を許容状態及び禁止状態のうち任意の状態に切り替えることができる。

【0035】

制御部２０は、充放電部１０に第２制御信号ＳＧ２を与えることで、充放電部１０に対し、充電動作、充電停止動作、放電動作、及び放電停止動作のうち任意の動作を行わせることができる。また、制御部２０は、電源部９０からの電力供給が失陥状態となったことを検出することができ、上記失陥状態となったことを検出したことに基づき、蓄電部９２が放電するように充放電部１０を制御する第１放電制御を行い得る。なお、制御部２０は、第１導電路７１の電圧を監視しており、第１導電路７１の電圧が所定の第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下となった場合に、上記失陥状態になったと判定する。即ち、本構成では、第１導電路７１の電圧が所定の第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下となった場合が「電源部９０に基づく電力供給が失陥状態となった場合」の一例に相当する。第１閾値電圧Ｖｔｈ１は、０Ｖよりも大きく且つ電源部９０の出力電圧よりも小さい値である。

【0036】

制御部２０は、第２放電部１２に第４制御信号ＳＧ４を与えることで、第２放電部１２に対し、放電動作及び放電停止動作のうち任意の動作を行わせることができる。また、制御部２０は、上記失陥状態を検出した場合に充放電部１０による蓄電部９２の放電が行われない異常の有無を判定し得る。そして、制御部２０は、その異常が有ると判定した場合に、蓄電部９２が放電するように第２放電部１２を制御する第２放電制御を行い得る。

【0037】

制御部２０は、各々独立して作動する第１制御部２２と第２制御部２４とを有する。第１制御部２２は、電源部９０の出力電圧に基づいて第１導電路７１に印加された電圧（第１導電路７１の電圧）を検出する電圧検出部、及び蓄電部９２の充電電圧（第４導電路７４の電圧）を検出する電圧検出部を有しており、電源部９０の出力電圧に基づいて第１導電路７１に印加された電圧（第１導電路７１の電圧）、及び蓄電部９２の充電電圧（第４導電路７４の電圧）を取得し得る。第１制御部２２は、充放電部１０及び入力遮断部１４を制御対象としており、上述した第１放電制御を行い得る。第１制御部２２は、第２制御部２４が故障等によって作動しなくなった場合であっても、作動し得るように構成されている。

【0038】

第２制御部２４は、電源部９０の出力電圧に基づいて第１導電路７１に印加された電圧（第１導電路７１の電圧）を検出する電圧検出部、及び第３導電路７３の電圧を検出する電圧検出部を有しており、電源部９０の出力電圧に基づいて第１導電路７１に印加された電圧（第１導電路７１の電圧）、及び第３導電路７３の電圧を取得し得る。第２制御部２４は、第２放電部１２及び出力遮断部１６を制御対象としており、上述した第２放電制御を行い得る。第２制御部２４は、第１制御部２２が故障等によって作動しなくなった場合であっても、作動し得るように構成されている。

【0039】

第１制御部２２及び第２制御部２４の各々は、マイクロコントローラとして構成されていてもよいし、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）などであってもよく、その他のハード回路で構成されていてもよい。例えば、第１制御部２２及び第２制御部２４の各々を、別々のワンチップマイコンとして構成するようにしてもよい。なお、本実施例では、第１制御部２２がマイクロコントローラとして構成され、第２制御部２４がハード回路で構成される例について説明する。

【0040】

次に、バックアップ電源制御装置１の動作について説明する。
電源部９０からの電力供給が正常状態のときには、入力遮断部１４及び出力遮断部１６がともに許容状態とされ、第１導電路７１、第３導電路７３及び第２導電路７２を介して負荷９４に電力供給される。また、第２放電部１２は、禁止状態とされる。

【0041】

このとき、第１制御部２２（制御部２０）は、蓄電部９２の充電電圧（第４導電路７４の電圧）を監視しており、蓄電部９２の充電電圧が充電の必要となる所定の値以下である場合に、充放電部１０に向けて充電信号をなす第２制御信号ＳＧ２を出力する。これにより、充放電部１０が充電動作を行うように充放電部１０を制御する。そして、蓄電部９２の充電電圧が所定の目標電圧に到達すると、充放電部１０に向けて充電停止信号をなす第２制御信号ＳＧ２を出力することで、充放電部１０が充電停止動作を行うように充放電部１０を制御する。

【0042】

更に、第１制御部２２（制御部２０）は、電源部９０からの電力供給が失陥状態となったか否かを繰り返し判定する。より具体的には、第１導電路７１の電圧を監視しており、第１導電路７１の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下となったか否かを繰り返し判定し、第１導電路７１の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下となった場合に、電源部９０からの電力供給が失陥状態となったことが検出される。

【0043】

第１制御部２２（制御部２０）は、失陥状態を検出した場合、入力遮断部１４に向けて禁止信号をなす第１制御信号ＳＧ１を出力するとともに、充放電部１０に向けて放電信号をなす第２制御信号ＳＧ２を出力する。即ち、第１制御部２２（制御部２０）は、入力遮断部１４が禁止状態となるように入力遮断部１４を制御するとともに、蓄電部９２が放電するように充放電部１０を制御する。これにより、蓄電部９２から負荷９４に電力が供給され、充放電部１０によるバックアップが行われる。

【0044】

しかし、電源部９０からの電力供給が失陥状態となった場合に、充放電部１０によるバックアップが正常に行われないこともあり得る。その理由として、例えば、充放電部１０が故障等により正常に作動しない場合、入力遮断部１４が故障等により許容状態のまま維持されてしまい第３導電路７３に印加できない場合、第１制御部２２が故障等により充放電部１０及び入力遮断部１４を正常に作動させることができない場合、などが考えられる。こうした状況に備え、このバックアップ電源制御装置１では以下の対策が取られている。

【0045】

第２制御部２４（制御部２０）は、始動スイッチ（例えばイグニッションスイッチ）がオン状態になった後、始動スイッチ（例えばイグニッションスイッチ）がオフ状態になるまで、図２で示す第２放電制御を繰り返し実行する。

【0046】

第２制御部２４は、ステップＳ１０にて、第１導電路７１の電圧及び第３導電路７３の電圧を取得する。そして、電源部９０からの電力供給が失陥状態となったか否かを判定する。具体的には、ステップＳ１２にて、第１導電路７１の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下であるか否かを判定する。第１導電路７１の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下でない場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、電源部９０からの電力供給が正常に行われていると判定する。そして、ステップＳ１８にて、出力遮断部１６に向けて許容信号をなす第３制御信号ＳＧ３を出力するとともに、第２放電部１２に向けて禁止信号をなす第４制御信号ＳＧ４を出力する。即ち、第２制御部２４（制御部２０）は、出力遮断部１６の許容状態を維持するように制御するとともに、第２放電部１２の禁止状態を維持するように制御する。

【0047】

その後、失陥状態になると、第１導電路７１の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下になるので、ステップＳ１２にて、第１導電路７１の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下であると判定し（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、失陥状態であると判定する。第２制御部２４（制御部２０）は、失陥状態であると判定した場合（第１導電路７１の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下である場合）には、充放電部１０による蓄電部９２の放電が行われない異常の有無を判定する。具体的には、第２制御部２４は、ステップＳ１４にて、第３導電路７３の電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２以下であるか否かを判定する。第２閾値電圧Ｖｔｈ２は、本実施例では第１閾値電圧Ｖｔｈ１と同じとする。

【0048】

ステップＳ１４にて、第３導電路７３の電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２以下でないと判定した場合には（ステップＳ１４：ＮＯ）、充放電部１０によるバックアップが正常に行われていると判断する。そして、ステップＳ１８にて、出力遮断部１６に向けて許容信号をなす第３制御信号ＳＧ３を出力するとともに、第２放電部１２に向けて放電停止信号をなす第４制御信号ＳＧ４を出力する。即ち、第２制御部２４（制御部２０）は、出力遮断部１６の許容状態を維持するように制御するとともに、第２放電部１２の禁止状態を維持するように制御する。

【0049】

これに対し、第２制御部２４（制御部２０）は、ステップＳ１４にて、第３導電路７３の電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２以下であると判定した場合には（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、充放電部１０によるバックアップが正常に行われていないと判定する。即ち、充放電部１０による蓄電部９２の放電が行われない異常が有ると判定する。そして、ステップＳ１６にて、出力遮断部１６に向けて禁止信号をなす第３制御信号ＳＧ３を出力するとともに、第２放電部１２に向けて放電信号をなす第４制御信号ＳＧ４を出力する。即ち、第２制御部２４（制御部２０）は、出力遮断部１６を禁止状態に制御するとともに、第２放電部１２が蓄電部９２を放電させるように第２放電部１２を制御する。これにより、蓄電部９２から負荷９４に電力が供給され、第２放電部１２によるバックアップが行われる。

【0050】

次に、図３及び図４のタイミングチャートを用いて、バックアップ電源制御装置１によるバックアップ動作を説明する。

【0051】

図３には、充放電部１０によるバックアップが正常に行われる場合の動作が例示されている。
電源部９０からの電力供給が正常状態のとき、第１導電路７１の電圧は、第１閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高い電圧に維持されている。このため、第１制御部２２は、許容信号をなす第１制御信号ＳＧ１を出力することで、入力遮断部１４を許容状態とする。更に、第１制御部２２は、蓄電部９２の充電電圧（第４導電路７４の出力電圧）を監視しており、蓄電部９２の充電電圧が充電の必要な値以下である場合には充電信号をなす第２制御信号ＳＧ２を出力することで充放電部１０によって蓄電部９２を充電し、蓄電部９２の充電電圧が目標電圧に到達すると充電停止信号をなす第２制御信号ＳＧ２を出力することで充放電部１０による充電動作を停止させる。

【0052】

また、電源部９０からの電力供給が正常状態のとき、第１導電路７１の電圧は、第１閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高い電圧に維持されており、第３導電路７３の電圧は、第２閾値電圧Ｖｔｈ２よりも高い電圧に維持されている。このため、第２制御部２４は、許容信号をなす第３制御信号ＳＧ３及び放電停止信号をなす第４制御信号ＳＧ４を出力している。このため、出力遮断部１６は許容状態とされ、第２放電部１２は放電停止動作を行う。
そして、バックアップ電源制御装置１の出力電圧（第２導電路７２の電圧）は、第１閾値電圧Ｖｔｈ１及び第２閾値電圧Ｖｔｈ２のいずれの値よりも高い電圧に維持されている。

【0053】

その後、失陥状態になると、タイミングＴ１にて失陥状態になったことが第１制御部２２及び第２制御部２４によって検出される。失陥状態を検出した第２制御部２４は、更に第３導電路７３の電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２以下であると判定する。即ち、充放電部１０による蓄電部９２の放電が行われない異常が有ると判定する。本構成では、失陥状態のときに第３導電路７３の電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２以下である状態が、「第１放電部による第１放電動作が異常状態である場合」の一例に相当する。そして、第２制御部２４は、失陥状態となってから充放電部１０による放電が開始されるまでに要する時間を待機することなく、タイミングＴ２にて、直ちに禁止信号をなす第３制御信号ＳＧ３及び放電信号をなす第４制御信号ＳＧ４を出力する。これにより、第２制御部２４は、出力遮断部１６を禁止状態に制御するとともに、蓄電部９２が放電するように第２放電部１２を制御する。

【0054】

他方、第１制御部２２は、タイミングＴ３にて、失陥状態を検出したことに基づき、禁止信号をなす第１制御信号ＳＧ１及び放電信号をなす第２制御信号ＳＧ２を出力する。これにより、第１制御部２２は、入力遮断部１４を禁止状態に制御するとともに、充放電部１０が放電するように充放電部１０を制御する。その結果、蓄電部９２が充放電部１０によって放電されるので、第３導電路７３の電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２以上になる。

【0055】

その後、第２制御部２４は、第３導電路７３の電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２以上になったことを受けて、上記異常が無いと判定し、タイミングＴ４にて、許容信号をなす第３制御信号ＳＧ３及び放電停止信号をなす第４制御信号ＳＧ４を出力する。これにより、第２制御部２４は、出力遮断部１６を許容状態に制御するとともに、第２放電部１２の放電を停止させる。

【0056】

これに対し、バックアップが正常に行われない場合には、図４に例示する以下のような動作が行われる。なお、図４に示す例では、第１制御部２２に故障等が生じて、入力遮断部１４及び充放電部１０に制御信号を出力することができない場合を想定している。

【0057】

電源部９０からの電力供給が正常状態のときの動作は、バックアップが正常に行われる場合と同様であるため説明を省略する。
失陥状態になると、タイミングＴ１にて失陥状態になったことが第２制御部２４によって検出される。失陥状態を検出した第２制御部２４は、更に第３導電路７３の電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２以下であると判定する。即ち、充放電部１０による蓄電部９２の放電が行われない異常が有ると判定する。そして、第２制御部２４は、上記異常が有ると判定したときに、失陥状態となってから第１制御部２２が充放電部１０によって蓄電部９２を放電させるまでに要する時間を待機することなく、タイミングＴ２にて、直ちに禁止信号をなす第３制御信号ＳＧ３及び放電信号をなす第４制御信号ＳＧ４を出力する。これにより、第２制御部２４は、出力遮断部１６を禁止状態に制御するとともに、蓄電部９２が放電するように第２放電部１２を制御する。

【0058】

他方、第１制御部２２は、故障等が生じており、失陥状態を検出することができない。あるいは、失陥状態を検出することはできるが、適切な制御信号を出力することができない。その結果、入力遮断部１４は許容状態のまま維持され、充放電部１０は放電しない状態が維持される。このため、第３導電路７３の電圧は、第２閾値電圧Ｖｔｈ２以下の状態が維持される。従って、第２制御部２４は、第２放電部１２による蓄電部９２の放電を継続する。即ち、充放電部１０によるバックアップが正常に行われない場合に、第２放電部１２によるバックアップが行われる。

【0059】

次に、本構成のバックアップ電源制御装置１の効果を説明する。
本構成のバックアップ電源制御装置１は、電源部９０に基づく電力供給が失陥状態となった場合に、充放電部１０（第１放電部）に第１放電動作を行わせる。この第１放電動作が行われれば、蓄電部９２に基づく電力を電力路７０に供給することができ、負荷９４（電力供給対象）への電力供給を継続することができる。更に、本構成では、充放電部１０（第１放電部）による第１放電動作が異常状態となったとしても、第２放電部１２に第２放電動作を行わせ、充放電部１０（第１放電部）とは異なる経路で負荷９４へと電力を供給することができる。よって、バックアップ動作の信頼性が格段に高まる。しかも、第２放電部１２によるバックアップ動作の際にも、充放電部１０（第１放電部）によるバックアップ動作の場合と共通の蓄電部９２を電力供給源とすることができるため、部品点数の増加を抑えつつ、上記効果を得ることができる。このように、本構成のバックアップ電源制御装置１によれば、バックアップ動作の信頼性を高め得る構成を、より簡易に実現することができる。

【0060】

本構成では、第１制御部２２及び第２制御部２４が、互いに独立して動作する構成であるため、第１制御部２２に起因する異常（例えば第１制御部２２の故障等）によって第１放電動作が正常に行われない場合であっても、第２制御部２４は独立して第２放電部１２を制御し、第２放電動作を行わせることができる。

【0061】

本構成では、電力路７０において第１放電路６１の接続部７３Ａよりも電源部９０側には、オン状態とオフ状態とに切り替わる入力遮断部１４が設けられている。そして、電力路７０において接続部７３Ａよりも負荷９４（電力供給対象）側には、オン状態とオフ状態とに切り替わる出力遮断部１６（スイッチ部）が設けられている。そして、電力路７０は、入力遮断部１４よりも電源部９０側に第１導電路７１が設けられ、出力遮断部１６（スイッチ部）よりも負荷９４（電力供給対象）側に第２導電路７２が設けられ、入力遮断部１４と出力遮断部１６（スイッチ部）との間に第３導電路７３が設けられている。そして、入力遮断部１４は、オン状態のときに第１導電路７１側から第３導電路７３側への電力供給を許容し、オフ状態のときに第１導電路７１側から第３導電路７３側への電力供給を遮断する構成をなす。出力遮断部１６（スイッチ部）は、オン状態のときに第３導電路７３側から第２導電路７２側への電力供給を許容し、オフ状態のときに第３導電路７３側から第２導電路７２側への電力供給を遮断する構成をなす。第２放電部１２は、第２導電路７２に電気的に接続され、第２制御部２４は、電源部９０に基づく電力供給が失陥状態となった場合において、少なくとも充放電部１０（第１放電部）による第１放電動作が異常状態である場合に、出力遮断部１６（スイッチ部）をオフ状態に切り替えるように動作する。この構成によれば、第１放電動作が異常状態となった場合に出力遮断部１６（スイッチ部）をオフ状態に切り替えて第３導電路７３と第２導電路７２とを電気的に切り離すことができる。従って、第２放電動作によって第２導電路７２に放電電流を供給する際に、第３導電路７３側の影響を受けることなく安定的に放電電流を供給することができる。

【0062】

第２制御部２４は、電源部９０に基づく電力供給が失陥状態となった場合に、第１制御部２２による制御に応じて充放電部１０（第１放電部）が第１放電動作を開始する前に、第２放電部１２に第２放電動作を開始させるように動作してもよい。この構成によれば、失陥状態の発生後、充放電部１０（第１放電部）が第１放電動作を開始する前に第２放電部１２によるバックアップ動作を開始することができる。よって、充放電部１０（第１放電部）のみによってバックアップ動作を行う構成と比較して、失陥状態が発生してからバックアップ動作が開始されるまでのタイムラグをより短くすることができる。

【0063】

充放電部１０（第１放電部）は、蓄電部９２の充電電圧に応じた入力電圧を昇圧又は降圧して所定の出力電圧を第１放電路６１に印加する電圧変換部であってもよい。第２放電部１２は、オン状態のときに蓄電部９２側から負荷９４（電力供給対象）側への通電を許容し、オフ状態のときに蓄電部９２側から負荷９４（電力供給対象）側への通電を遮断するスイッチであってもよい。第２制御部２４は、電源部９０に基づく電力供給が失陥状態となった場合に第２放電部１２に第２放電動作を開始させ、第２放電動作中に充放電部１０（第１放電部）が第１放電動作を開始した場合に第２放電動作を停止させるように動作してもよい。この構成によれば、失陥状態が発生した場合に、充放電部１０（第１放電部）によって所定の出力電圧を出力するようにバックアップ動作を行うことができる。しかも、充放電部１０（第１放電部）が第１放電動作を開始する前に第２放電部１２による第２放電動作が開始されれば、失陥状態が発生してからバックアップ動作が開始されるまでのタイムラグをより短くすることができ、第２放電動作の開始後に第１放電動作が開始された場合に第２放電動作を停止すれば、その後のバックアップ動作を第１放電動作に一本化することができる。

【0064】

＜実施例２＞
実施例２のバックアップ電源制御装置２０１は、実施例１のバックアップ電源制御装置１に対してキャパシタ３０を追加した構成であり、その他の構成は同じである。また、実施例２のバックアップ電源装置２０２は、バックアップ電源制御装置２０１と、蓄電部９２とを備えた構成をなしており、実施例２の車載用電源システム２００は、バックアップ電源装置２０２と、電源部９０とを備えた構成をなしている。なお、第１実施例と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【0065】

キャパシタ３０は、図５に示すように、電源部９０と負荷９４との間に介在する電力路７０（第２導電路７２）に電気的に接続されている。キャパシタ３０は、電源部９０からの電力供給が正常状態のときに、電源部９０から電力路７０を介して供給される電流によって充電される。一方で、上記失陥状態となったときに放電し、電力路７０に放電電流を供給する。

【0066】

このバックアップ電源制御装置２０１の動作について説明する。図６には、失陥状態となったときに、充放電部１０による放電が行われない場合における動作のタイミングチャートが例示されている。

【0067】

キャパシタ３０は失陥状態となる前の状態において、満充電状態となっている。電源部９０からの電力供給が正常状態のときのキャパシタ３０以外の動作は、第１実施例の場合と同様であるため説明を省略する。

【0068】

失陥状態になると、電源部９０から電力が供給されなくなり、電力供給路（第２導電路７２）の電圧が低下するので、キャパシタ３０が放電する。このため、キャパシタ３０が電気的に接続されている第２導電路７２の電圧（バックアップ電源制御装置２０１の出力電圧）の低下が抑制される。そして、第２制御部２４は、キャパシタ３０から負荷９４に電力供給されている間に、上記失陥状態になったことを検出するとともに、充放電部１０による蓄電部９２の放電が行われない異常が有ると判定し、禁止信号をなす第３制御信号ＳＧ３及び放電信号をなす第４制御信号ＳＧ４を出力する。即ち、第２制御部２４は、出力遮断部１６を禁止状態に制御するとともに、蓄電部９２が放電するように第２放電部１２を制御する。

【0069】

次に、実施例２のバックアップ電源制御装置２０１の効果について説明する。
本構成では、第２導電路７２に電気的に接続され、電源部９０から供給される電力に基づいて充電されるキャパシタ３０を備える。この構成によれば、電源部９０側でオープン故障などが生じて電源部９０からの電力供給が途絶えた場合に、キャパシタ３０から負荷９４（電力供給対象）へと即座に電力を供給することができる。従って、電源部９０に基づく電力供給が途絶えてから充放電部１０（第１放電部）又は第２放電部１２によるバックアップ動作が開始されるまでの間、負荷９４（電力供給対象）への電力供給が維持される可能性が高まる。なお、上記構成では、第２導電路７２にキャパシタ３０が接続された例を示したが、第３導電路７３にキャパシタ３０が接続されていてもよい。

【0070】

＜実施例３＞
実施例３のバックアップ電源制御装置３０１は、実施例１のバックアップ電源制御装置１に対して低ドロップアウトレギュレータ３２（以下、ＬＤＯ３２ともいう）を追加した構成であり、その他の構成は同じである。また、実施例３のバックアップ電源装置３０２は、バックアップ電源制御装置３０１と、蓄電部９２とを備えた構成をなしており、実施例３の車載用電源システム３００は、バックアップ電源装置３０２と、電源部９０とを備えた構成をなしている。なお、第１実施例と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【0071】

ＬＤＯ３２は、入力電圧を所定の電圧に降下させた降下後の電圧を出力するものである。ＬＤＯ３２は、図７に示すように、蓄電部９２と負荷９４との間に介在している。ＬＤＯ３２は、蓄電部９２側の端部が第４導電路７４に電気的に接続されており、第４導電路７４を介して蓄電部９２に電気的に接続されている。ＬＤＯ３２は、負荷９４側の端部が第２導電路７２（電力路７０）に電気的に接続されており、第２導電路７２（電力路７０）を介して負荷９４に電気的に接続されている。ＬＤＯ３２は、第４導電路７４に印加された電圧を、電源部９０からの電力供給が正常状態のときの第２導電路７２の電圧よりも低い電圧に降下させて第２導電路７２に印加する。ここで、ＬＤＯ３２の降下後の電圧は、０Ｖよりも大きく且つ第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下の電圧に設定されている。

【0072】

このＬＤＯ３２が設けられたバックアップ電源制御装置３０１の動作を説明する。ここでは、失陥状態となったときに、充放電部１０による放電が行われない場合の例について説明する。

【0073】

電源部９０からの電力供給が正常状態のときには、ＬＤＯ３２の降下後の電圧は、電源部９０の出力電圧に基づいて第２導電路７２に印加された電圧よりも小さい。このため、ＬＤＯ３２の降下後の電圧は、第２導電路７２に印加されない。

【0074】

その後、失陥状態になると、電源部９０から電力が供給されなくなり、第２導電路７２の電圧が低下して、ＬＤＯ３２の降下後の電圧を下回ると、ＬＤＯ３２の降下後の電圧が第２導電路７２に出力される。これにより、ＬＤＯ３２から負荷９４に電力供給される。その後、第２放電部１２が放電されると、第２導電路７２の電圧がＬＤＯ３２の降下後の電圧を上回り、ＬＤＯ３２の出力は停止する。

【0075】

次に、実施例３のバックアップ電源制御装置３０１の効果について説明する。
実施例３のバックアップ電源制御装置３０１は、一端が蓄電部９２に電気的に接続され、他端が第２導電路７２に電気的に接続され、電源部９０に基づく電力供給が失陥状態となった場合に蓄電部９２の充電電圧に基づく入力電圧を降圧して第２導電路７２に出力電圧を印加するＬＤＯ３２（低ドロップアウトレギュレータ）を備えている。この構成によれば、電源部９０側でオープン故障などが生じて電力供給が途絶えた場合に、ＬＤＯ３２（低ドロップアウトレギュレータ）によって負荷９４（電力供給対象）へと即座に電力を供給することができる。従って、電源部９０に基づく電力供給が途絶えてから充放電部１０（第１放電部）又は第２放電部１２によるバックアップ動作が開始されるまでの間、負荷９４（電力供給対象）への電力供給が維持される可能性が高まる。なお、第２導電路７２の電圧が、所定電圧（低ドロップアウトレギュレータによって降圧動作が開始される電位差となる電圧）を超えている間は、ＬＤＯ３２（低ドロップアウトレギュレータ）による降圧動作がなされないため、この期間は、ＬＤＯ３２（低ドロップアウトレギュレータ）による蓄電部９２の放電は抑えられる。なお、上記構成では、ＬＤＯ３２の他端が第２導電路７２に接続された例を示したが、ＬＤＯ３２の他端が第３導電路７３に接続されていてもよい。

【0076】

＜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。

【0077】

上述した実施例では、電源部９０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電源部９０に他の電源手段（リチウムイオン電池，オルタネータ、コンバータなどの電力源）を用いてもよい。電源部９０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。

【0078】

上述した実施例では、蓄電部９２に電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）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、蓄電部９２に、リチウムイオンキャパシタ、コンデンサ、鉛バッテリ、リチウムイオン電池などの他の蓄電手段を用いてもよい。また、蓄電部９２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。

【0079】

上述した実施例では、入力遮断部１４の例としてＦＥＴを例示したが、その他の半導体スイッチやリレーなどの電気部品であってもよい。

【0080】

上述した実施例では、入力遮断部１４が制御部２０からの指示に応じて許容状態と禁止状態とに切り替わるようにしたが、許容状態とするか禁止状態とするかを入力遮断部１４自身が判断するようにしてもよい。例えば、入力遮断部１４は、第１導電路７１の電圧を監視して失陥状態となったか否かを自身で判断し、その判断結果に基づき許容状態と禁止状態とに切り替わるようにしてもよい。

【0081】

上述した実施例では、出力遮断部１６の例としてＦＥＴを例示したが、その他の半導体スイッチやリレーなどの電気部品であってもよい。

【0082】

上述した実施例では、出力遮断部１６が制御部２０からの指示に応じて許容状態と禁止状態とに切り替わるようにしたが、許容状態とするか禁止状態とするかを出力遮断部１６自身が判断するようにしてもよい。例えば、出力遮断部１６は、第１導電路７１の電圧及び第３導電路７３の電圧を監視することで、失陥状態を検出した場合に、充放電部１０による蓄電部９２の放電が行われない異常の有無を判定し、その判定結果に基づき許容状態と禁止状態とに切り替わるようにしてもよい。

【0083】

上述した実施例では、第１放電部の一例として充放電部１０を例示したが、蓄電部９２を放電し得る構成であればよく、充電回路と放電回路とが別々に構成されていてもよい。また、第１放電部は電圧変換回路に限定されず、例えば、スイッチ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２放電部１２がスイッチによって構成される例を示したが、蓄電部９２を放電し得る構成であればよく、例えばＤＣＤＣコンバータによって構成されていてもよい。

【0085】

上述した実施例では、第２閾値電圧Ｖｔｈ２は、第１閾値電圧Ｖｔｈ１と同じとしたが、０Ｖよりも大きく、電源部９０の出力電圧よりも小さく且つ蓄電部９２の出力電圧よりも小さい電圧であれば、第１閾値電圧Ｖｔｈ１よりも大きくてもよいし、小さくても良い。

【0086】

上述した実施例では、失陥状態を検出してから制御信号を出力するまでのタイムラグが第１制御部２２よりも第２制御部２４の方が短くなるようにしたが、同程度となるようにしてもよいし、第２制御部２４の方が長くなるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0087】

１，２０１，３０１…車載用のバックアップ電源制御装置
２，２０２，３０２…車載用のバックアップ電源装置
１０…充放電部（第１放電部）
１２…第２放電部
１４…入力遮断部
１６…出力遮断部（スイッチ部）
２２…第１制御部
２４…第２制御部
３０…キャパシタ
３２…低ドロップアウトレギュレータ
６１…第１放電路
６２…第２放電路
７０…電力路
７１…第１導電路
７２…第２導電路
７３…第３導電路
９０…電源部
９２…蓄電部
９４…負荷（電力供給対象）
１００，２００，３００…車載用電源システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】