特許 7136871 電源制御装置

(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】2022-09-05

(45)【発行日】2022-09-13

(54)【発明の名称】電源制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20220906BHJP

   B60R 16/033 20060101ALI20220906BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20220906BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20220906BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 302C

B60R16/033 B

H01M10/44 P

H01M10/48 P

H02J7/00 P

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020191683

(22)【出願日】2020-11-18

(65)【公開番号】P2022080550

(43)【公開日】2022-05-30

【審査請求日】2022-01-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】笹原 将人

【審査官】右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１２５９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３７２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０３２８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９３２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０４７６３６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｂ６０Ｒ １６／０３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力供給部と、メイン電源と、バックアップ電源とを備える電源システムにおいて、前記電力供給部と前記メイン電源と前記バックアップ電源とを接続し、前記バックアップ電源の充放電を制御する電源制御装置であって、
前記電力供給部と前記メイン電源と前記バックアップ電源とバックアップ負荷とが接続された電力線と、
前記電力線に設けられ、前記電力供給部及び前記メイン電源と前記バックアップ電源との接続をＯＮ／ＯＦＦする第１スイッチと、
前記電力線に設けられ、前記バックアップ電源と前記バックアップ負荷との接続をＯＮ／ＯＦＦする第２スイッチと、
前記第２スイッチと並列に前記電力線に接続され、前記電力供給部側から供給された電圧を変換して前記バックアップ電源側に供給する充電用ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第１スイッチをＯＦＦ、前記第２スイッチをＯＮにして前記バックアップ電源から前記バックアップ負荷に放電する放電制御と、前記第１スイッチをＯＮ、前記第２スイッチをＯＦＦにし前記充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ経由で前記バックアップ電源を充電する第１充電制御と、前記第１スイッチをＯＮ、前記第２スイッチをＯＮにし前記第２スイッチ経由で前記バックアップ電源を充電する第２充電制御とを実行する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記バックアップ電源の充電時に、充電電流の電流値が第１所定値以上且つ前記第１所定値より大きい第２所定値以下の場合に限り、前記第２充電制御を実行する電源制御装置。

【請求項2】

前記第２スイッチと前記バックアップ負荷との間に設けられた放電回路を備え、
前記制御部は、前記第１スイッチをＯＮ、前記第２スイッチをＯＦＦにし前記電力供給部から前記放電回路を通して放電させる放電処理を実行し、前記放電処理の実行中に前記放電回路に流れる電流値と、前記バックアップ負荷に出力される電流値と、前記第１充電制御の実行中に前記バックアップ電源に流れる電流値と、前記バックアップ電源の電圧及び開回路電圧と、前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間の電圧とに基づいて、前記充電電流の電流値を算出する請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項3】

前記第１所定値は、前記充電用ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の最大値に設定され、
前記第２所定値は、前記電源制御装置における通電電流の最大値、及び前記バックアップ電源における充電電流の最大値の小さい方に設定されている請求項１又は２に記載の電源制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記バックアップ電源の内部抵抗と、前記電力供給部及び前記メイン電源が接続される第１端子から前記バックアップ電源が接続される第２端子までの内部抵抗との和に基づいて、前記充電電流の電流値を算出する請求項１～３の何れか１項に記載の電源制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

メイン電源としての鉛電池とバックアップ電源としてのリチウムイオン電池とを備える車両用電源システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の車両用電源システムでは、リチウムイオン電池は、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して鉛電池、オルタネータ、負荷及びバックアップ負荷に接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチング動作により、鉛電池側の電圧を変換してリチウムイオン電池側へ供給したり、リチウムイオン電池側の電圧を変換して鉛電池側へ供給したりする双方向のＤＣ／ＤＣコンバータである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－６３５４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

駆動する負荷の増加によりＤＣ／ＤＣコンバータの要求出力が増加すると、ＤＣ／ＤＣコンバータの冷却性能を向上させるためにＤＣ／ＤＣコンバータに大幅な構造変更が必要になったり、部品の大型化が必要になったりする等、ＤＣ／ＤＣコンバータのコストが上昇する。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずにバックアップ電源側からバックアップ負荷側へ放電させる放電経路を設けることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータのコストを低減できる。

【0005】

ところで、バックアップ電源がバックアップ負荷に放電するのは、メイン電源側に電源失陥が生じた場合等に限られる。メイン電源側に電源失陥が生じていない通常時には、バックアップ電源は殆ど放電しない。このため、バックアップ電源を充電する機会も少ない。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータを低容量なものにすることでコストの低減を図ることが考えられる。しかしながら、何らかの異常事態が発生してバックアップ電源が放電しバックアップ電源の充電率が低下した場合には、低容量のＤＣ／ＤＣコンバータを通して充電したのでは、充電時間が多大にかかることになる。

【0006】

そこで、バックアップ電源の充電時に上記の放電経路を使用することが考えられる。しかしながら、メイン電源側の電圧やバックアップ電源の開回路電圧によっては、充電電流の変動幅が大きくなる場合があり、この場合には、充電電流が許容上限値を超える可能性もある。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑み、ＤＣ／ＤＣコンバータのコストを低減できると共に、バックアップ電源の充電を安全に実施するうえで充電時間を短縮できる電源制御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】

【0008】

本発明の電源制御装置は、電力供給部と、メイン電源と、バックアップ電源とを備える電源システムにおいて、前記電力供給部と前記メイン電源と前記バックアップ電源とを接続し、前記バックアップ電源の充放電を制御する電源制御装置であって、前記電力供給部と前記メイン電源と前記バックアップ電源とバックアップ負荷とが接続された電力線と、前記電力線に設けられ、前記電力供給部及び前記メイン電源と前記バックアップ電源との接続をＯＮ／ＯＦＦする第１スイッチと、前記電力線に設けられ、前記バックアップ電源と前記バックアップ負荷との接続をＯＮ／ＯＦＦする第２スイッチと、前記第２スイッチと並列に前記電力線に接続され、前記電力供給部側から供給された電圧を変換して前記バックアップ電源側に供給する充電用ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第１スイッチをＯＦＦ、前記第２スイッチをＯＮにして前記バックアップ電源から前記バックアップ負荷に放電する放電制御と、前記第１スイッチをＯＮ、前記第２スイッチをＯＦＦにし前記充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ経由で前記バックアップ電源を充電する第１充電制御と、前記第１スイッチをＯＮ、前記第２スイッチをＯＮにし前記第２スイッチ経由で前記バックアップ電源を充電する第２充電制御とを実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記バックアップ電源の充電時に、充電電流の電流値が第１所定値以上且つ前記第１所定値より大きい第２所定値以下の場合に限り、前記第２充電制御を実行する。

【発明の効果】

【0009】

本発明では、バックアップ電源の充電時に、充電電流の電流値が第１所定値以上且つ当該第１所定値より大きい第２所定値以下の場合に限り、第２スイッチ経由でバックアップ電源を充電し、それ以外の場合には、充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ経由でバックアップ電源を充電する。これにより、放電用ＤＣ／ＤＣコンバータを設けないことや充電用ＤＣ／ＤＣコンバータを低容量なものにすること等によるＤＣ／ＤＣコンバータのコスト低減を実現できると共に、バックアップ電源の充電を安全に実施するうえで充電時間を短縮することも実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るコントロールモジュールを備える車載電源システムを示す図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係るコントロールモジュールを備える車載電源システムを示す図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態に係るコントロールモジュールを備える車載電源システムを示す図である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態に係るコントロールモジュールを備える車載電源システムを示す図である。

【図5】図５は、第１充電経路のみを使用してバックアップバッテリを充電する場合におけるＶＢ１端子とバックアップバッテリの内部との間の電圧と充電電流の電流値との関係を示すグラフである。

【図6】図６は、第１充電経路と第２充電経路とを使用してバックアップバッテリを充電する場合におけるＶＢ１端子とバックアップバッテリの内部との間の電圧と充電電流の電流値との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用される。

【0012】

図１～図４は、本発明の一実施形態に係るコントロールモジュール１０を備える車載電源システム１を示す図である。これらの図に示すように、車載電源システム１は、メインバッテリ２と、バックアップバッテリ３と、高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４と、電源制御装置としてのコントロールモジュール１０とを備える。本実施形態の車載電源システム１では、メインバッテリ２が１２Ｖ系のメイン負荷５に電力を供給する常用電源であり、バックアップバッテリ３が１２Ｖ系のバックアップ負荷６に電力を供給する非常用電源である。また、本実施形態のメインバッテリ２は、１２Ｖ系の鉛蓄電池である。それに対して、本実施形態のバックアップバッテリ３は、三元系のリチウムイオン二次電池であり、メインバッテリ２に比して定格電圧が高い。

【0013】

不図示の電力供給部は、例えば４８Ｖ等の高圧電源とオルタネータ等の発電機（共に図示省略）と、高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４とを備える。高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、高圧電源と発電機とから出力された高電圧を降圧して出力する。高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４の出力端子に接続された電力線ＰＬ６には、メインバッテリ２とメイン負荷５とコントロールモジュール１０とが接続されている。コントロールモジュール１０に備えられた電力線ＰＬ１の一端にはＶＢ１端子Ｔ１が設けられ、電力線ＰＬ１の他端にはＶＢ２端子Ｔ２が設けられている。電力線ＰＬ６はＶＢ１端子Ｔ１に接続されている。また、バックアップバッテリ３が電力線ＰＬ５によりＶＢ２端子Ｔ２に接続されている。また、電力線ＰＬ１には、バックアップ負荷６が接続されている。

【0014】

図１に示すように、メイン電源系で電源失陥が生じていない通常時には、高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４から出力された電力は、メイン負荷５、及びメインバッテリ２に供給される。また、バックアップバッテリ３の充電時には、高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４から出力された電力は、コントロールモジュール１０を介してバックアップバッテリ３に供給される。

【0015】

他方で、図２に示すように、メイン電源系で電源失陥が生じた時には、バックアップバッテリ３からバックアップ負荷６に電力が供給される。即ち、図１に示すように、メイン電源系で電源失陥が生じていない通常時には、高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４から出力された電力によりバックアップバッテリ３が充電され、図２に示すように、メイン電源系で電源失陥が生じた時に、バックアップバッテリ３からバックアップ負荷６に放電されるように、バックアップバッテリ３の充放電が、コントロールモジュール１０によって制御される。

【0016】

コントロールモジュール１０は、第１スイッチ１１と、第２スイッチ１２と、充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、放電回路１４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０と、電力線ＰＬ１とを備える。第１スイッチ１１と第２スイッチ１２とは、電力線ＰＬ１に設けられている。

【0017】

第１スイッチ１１は、ＶＢ１端子Ｔ１とバックアップ負荷６の接続点Ｐ２との間に設けられている。この第１スイッチ１１は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等のトランジスタスイッチであり、図１に示すようにメイン電源系で電源失陥が生じていない通常時にはＯＮとなり高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４側からバックアップバッテリ３側へ電流を流す。他方で、第１スイッチ１１は、図２に示すようにメイン電源系で電源失陥が生じた時にＯＦＦとなりバックアップバッテリ３側から高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４側への電流を遮断する。

【0018】

第２スイッチ１２は、電力線ＰＬ１におけるバックアップ負荷６の接続点Ｐ２とＶＢ２端子Ｔ２との間に設けられている。この第２スイッチ１２は、ＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタスイッチであり、図１に示すようにメイン電源系で電源失陥が生じていない時（バックアップバッテリ３の充電時）にはＯＦＦとなり高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４側からバックアップバッテリ３側への電流を遮断する。他方で、図２に示すようにメイン電源系で電源失陥が生じた時（バックアップバッテリ３の放電時）にはＯＮとなりバックアップバッテリ３側からバックアップ負荷６側へ電流を流す。

【0019】

充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、第２スイッチ１２と並列に電力線ＰＬ１に接続されている。換言すると、充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、第２スイッチ１２をバイパスするバイパス線ＢＬに設けられている。このバイパス線ＢＬには電流センサ用シャント抵抗Ｒｓｈ１が設けられている。

【0020】

充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、図１に示すように高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４から出力された電圧を変換してバックアップバッテリ３に出力する。ここで、バックアップバッテリ３の充電時に充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を流れる電流は約４Ａの微量な電流であり、充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３に要求される出力容量は小さい。他方で、図２に示すようにバックアップバッテリ３からバックアップ負荷６に出力される電流は約８０Ａの大電流である。

【0021】

また、上述したように、バックアップバッテリ３がバックアップ負荷６に放電するのは、メイン電源系に電源失陥が生じた場合等に限られ、メイン電源系に電源失陥が生じていない通常時には、バックアップバッテリ３は殆ど放電しない。このため、バックアップバッテリ３を充電する機会も少ない。このため、本実施形態では、充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を低容量なものにすることでＤＣ／ＤＣコンバータのコストを低減している。

【0022】

放電回路１４は、電力線ＰＬ１とＶｏｕｔ端子Ｔ３とを接続する電力線ＰＬ４に対して、電力線ＰＬ３を介して接続されている。Ｖｏｕｔ端子Ｔ３は、バックアップ負荷６に接続された電力線ＰＬ２が接続される端子である。放電回路１４は不図示のスイッチを備えている。この放電回路１４のスイッチがＯＮ、第１スイッチ１１がＯＮ、第２スイッチ１２がＯＦＦの時に高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４から電力が出力されると、図３に示すように、電力線ＰＬ３から放電回路１４に電流が流れる。電力線ＰＬ４における接続点Ｐ２と電力線ＰＬ３の接続点Ｐ３との間には、電流センサ用シャント抵抗Ｒｓｈ２が設けられている。また、電力線ＰＬ３には、電流センサ用シャント抵抗Ｒｓｈ３が設けられている。

【0023】

ＣＰＵ２０は、第１スイッチ１１、第２スイッチ１２、充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、及び放電回路１４を制御する。例えばメインバッテリ２の出力電圧が所定値以下に低下する等、メイン電源系で電源失陥が生じた場合、図２に示すように、ＣＰＵ２０は、第１スイッチ１１をＯＦＦにし、第２スイッチ１２をＯＮにする。

【0024】

ここで、ＣＰＵ２０は、バックアップバッテリ３を充電する際、充電電流の電流値Ｉ１，Ｉ２に応じて、第１充電経路と第２充電経路とを切り換える。第１充電経路は、図１に示すように充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を経由する充電経路であるのに対して、第２充電経路は、図４に示すように第２スイッチ１２を経由する充電経路である。また、充電電流の電流値Ｉ１は、図１に示すように第１充電経路を流れる充電電流の電流値であり、充電電流の電流値Ｉ２は、図４に示すように第２充電経路を流れる充電電流の電流値である。ＣＰＵ２０は、図１に示すように、第１スイッチ１１をＯＮ、第２スイッチ１２をＯＦＦにすることにより、電流値Ｉ１の充電電流を、充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３経由でバックアップバッテリ３に供給する。他方で、ＣＰＵ２０は、図４に示すように、第１スイッチ１１をＯＮ、第２スイッチ１２をＯＮにすることにより、電流値Ｉ２の充電電流を第２スイッチ１２経由でバックアップバッテリ３に供給する。さらに、ＣＰＵ２０は、第２充電経路を使用してバックアップバッテリ３を充電する場合における充電電流の電流値Ｉ２を推定するための処理を、車両始動時（イグニッションがＯＮになった直後）に実行する。

【0025】

図５は、第１充電経路のみを使用してバックアップバッテリ３を充電する場合におけるＶＢ１端子Ｔ１とバックアップバッテリ３の内部との間の電圧（ＶＢ１－ＯＣＶ）と充電電流の電流値Ｉ１との関係を示すグラフである。なお、ＶＢ１は、メインバッテリ２から出力されてコントロールモジュール１０に入力する電圧であり、ＯＣＶは、バックアップバッテリ３の開回路電圧である。また、図６は、第１充電経路と第２充電経路とを使用してバックアップバッテリ３を充電する場合における電圧（ＶＢ１－ＯＣＶ）と充電電流の電流値Ｉ２との関係を示すグラフである。

【0026】

図５のグラフに示すように、第１充電経路のみを使用してバックアップバッテリ３を充電する場合には、充電電流の電流値Ｉ１は、電圧（ＶＢ１－ＯＣＶ）にかかわらず、充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の出力電流の最大値Ｉｔｈ１以下となる。即ち、第１充電経路のみを使用してバックアップバッテリ３を充電する場合には、充電電流の電流値Ｉ１が、コスト低減のために低容量とされた充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の出力電流の最大値Ｉｔｈ１以下と小さくなる。

【0027】

それに対して、図６のグラフに示すように、第１充電経路のみならず第２充電経路をも使用してバックアップバッテリ３を充電する場合には、第２充電経路を使用してＩｔｈ１以上の電流値Ｉ２の充電電流をバックアップバッテリ３に供給する状況もあることから、充電電流は、第１充電経路のみを使用してバックアップバッテリ３を充電する場合に比して増加する。

【0028】

ここで、第２充電経路を使用してＩｔｈ１以上の電流値Ｉ２の充電電流をバックアップバッテリ３に供給する場合、充電電流の電流値Ｉ２を、コントロールモジュール１０の通電電流の許容上限値以下、且つ、バックアップバッテリ３の充電電流の許容上限値以下に抑える必要がある。このため、ＣＰＵ２０は、第２充電経路を使用してバックアップバッテリ３を充電する場合における充電電流の電流値Ｉ２を推定するための処理を、車両始動時（イグニッションがＯＮになった直後）に実行し、当該処理で推定された充電電流の電流値Ｉ２が、Ｉｔｈ１≦Ｉ２≦Ｉｔｈ２の場合に限り、第２充電経路を使用してバックアップバッテリ３を充電する。ここで、Ｉｔｈ２は、コントロールモジュール１０の通電電流の許容上限値とバックアップバッテリ３の充電電流の許容上限値との小さい方である。以下、充電電流の電流値Ｉ２の推定処理について説明する。

【0029】

第２充電経路を使用してバックアップバッテリ３を充電する場合の充電電流の電流値Ｉ２は、下記（１）式で算出される。
Ｉ２＝（ＶＢ１－ＯＣＶ）／Ｒ２ …（１）
Ｒ２は、下記（２）式で算出される。
Ｒ２＝Ｒｍ１＋Ｒｍ２＋Ｒｂ …（２）
Ｒｍ１，Ｒｍ２は、コントロールモジュール１０の内部抵抗であり（図１～４参照）、Ｒｍ１は、第１スイッチ１１と第２スイッチ１２との間の内部抵抗、Ｒｍ２は、第２スイッチ１２とＶＢ２端子Ｔ２との間の内部抵抗である。また、Ｒｂは、バックアップバッテリ３の内部抵抗である。

【0030】

バックアップバッテリ３の内部抵抗Ｒｂは、下記（３）式で算出される。
Ｒｂ＝α（ＶＢ２－ＯＣＶ）／Ｉ１ …（３）
αは、放電電流により変化するバックアップバッテリ３の内部抵抗Ｒｂの変換係数であり、予めバッテリの特性評価試験を実施して取得している。
Ｉ１は、第１充電経路を使用した場合にバックアップバッテリ３に供給される充電電流の電流値である。この充電電流の電流値Ｉ１を取得するために、ＣＰＵ２０は、車両始動時に第１充電経路を使用して充電電流を流し電流値Ｉ１を電流センサで計測する処理を実行する。

【0031】

内部抵抗Ｒｍ１は、下記（４）式で算出される。
Ｒｍ１＝（ＶＢ１－ＶＢＡ）／Ｉｏｕｔ …（４）
ＶＢＡは、第１スイッチ１１と第２スイッチ１２との間の電圧である（図１～４参照）。Ｉｏｕｔは、Ｖｏｕｔ端子Ｔ３からバックアップ負荷６に出力される電流の電流値である（図２，３参照）。この電流値Ｉｏｕｔを取得するために、ＣＰＵ２０は、車両始動時に高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４から電力線ＰＬ４経由でバックアップ負荷６に電流を流し電流値Ｉｏｕｔを電流センサで計測する処理を実行する。

【0032】

内部抵抗Ｒｍ２は、下記（５）式で算出される。
Ｒｍ２＝（ＶＢ２－ＶＢＡ）／Ｉ３ …（５）
Ｉ３は、放電回路１４を流れる電流の電流値である（図３参照）。この電流値Ｉ３を取得するために、ＣＰＵ２０は、車両始動時に第１スイッチ１１をＯＮ、第２スイッチ１２をＯＦＦにして高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ４から電力線ＰＬ６，ＰＬ１，ＰＬ４，ＰＬ３経由で放電回路１４に電流を流し電流値Ｉ３を計測する処理を実行する。

【0033】

ＣＰＵ２０は、当該推定処理で推定した充電電流の電流値Ｉ２が、Ｉ２＜Ｉｔｈ１，Ｉ２＞Ｉｔｈ２の関係にある場合、第１充電経路を使用してバックアップバッテリ３を充電する。他方で、ＣＰＵ２０は、当該推定処理で推定した充電電流の電流値Ｉ２が、Ｉｔｈ１≦Ｉ２≦Ｉｔｈ２の関係にある場合、第２充電経路を使用してバックアップバッテリ３を充電する。

【0034】

図６のグラフに示すように、コントロールモジュール１０に入力する電圧ＶＢ１と開回路電圧ＯＣＶとの差（ＶＢ１－ＯＣＶ）が小さくなるほど、内部抵抗Ｒ２が小さくなり、充電電流の増加率が高くなる。この場合、第２充電経路を使用してバックアップバッテリ３を充電できる時間が短くなり、充電電流が減り、充電時間が長くなる。それに対して、コントロールモジュール１０に入力する電圧ＶＢ１と開回路電圧ＯＣＶとの差が大きくなるほど、内部抵抗Ｒ２が大きくなり、充電電流の増加率が低くなる。この場合、第２充電経路を使用してバックアップバッテリ３を充電できる時間が長くなり、充電電流が増え、充電時間が短くなる。

【0035】

即ち、本実施形態では、コントロールモジュール１０に入力する電圧ＶＢ１からバックアップバッテリ３の内部の開回路電圧ＯＣＶまでの間の内部抵抗Ｒ２を推定することにより、バックアップバッテリ３の充電を開始する前に、第２充電経路を使用してバックアップバッテリ３を充電する場合における充電電流の電流値Ｉ２を推定できる。そして、推定した充電電流の電流値Ｉ２が、コントロールモジュール１０の通電電流の許容範囲と、バックアップバッテリ３の充電電流の許容範囲との関係で安全な範囲に含まれている場合には、第２充電経路を使用してバックアップバッテリ３を充電する。これにより、第１充電経路のみを使用してバックアップバッテリ３を充電する場合に比して、充電電流を増加させることができ、充電時間を短縮できる。また、メインバッテリ２からコントロールモジュール１０に入力される電圧ＶＢ１やバックアップバッテリ３の開回路電圧ＯＣＶ等によって第２充電経路を流れる充電電流の電流値Ｉ２は変動するところ、この電流値Ｉ２が、コントロールモジュール１０の通電電流の許容範囲とバックアップバッテリ３の充電電流の許容範囲とを超えることを防止できる。従って、低コストの充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を用いることによりコントロールモジュール１０のコストを低減すると共に、安全且つ短時間でバックアップバッテリ３を充電することができる。

【0036】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、適宜公知や周知の技術を組み合わせてもよい。

【0037】

例えば、上記実施形態では、放電回路１４を設けてバックアップバッテリ３から放電回路１４に放電して放電回路１４に流れる電流値Ｉ３に基づいて、上記充電電流の電流値Ｉ２を算出したが、他の方法により、上記充電電流の電流値Ｉ２を算出してもよい。

【符号の説明】

【0038】

１ ：車載電源システム（電源システム）
２ ：メインバッテリ（メイン電源）
３ ：バックアップバッテリ（バックアップ電源）
４ ：高圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ（電力供給部）
５ ：メイン負荷
６ ：バックアップ負荷
１０ ：コントロールモジュール（電源制御装置）
１１ ：第１スイッチ
１２ ：第２スイッチ
１３ ：充電用ＤＣ／ＤＣコンバータ
１４ ：放電回路
２０ ：ＣＰＵ（制御部）
Ｉ１ ：電流値
Ｉ２ ：電流値
Ｉ３ ：電流値
Ｉｏｕｔ ：電流値
Ｉｔｈ１ ：出力電流の最大値（第１所定値）
Ｉｔｈ２ ：許容上限値（第２所定値）
ＯＣＶ ：開回路電圧
ＰＬ１ ：電力線
Ｒｍ１ ：内部抵抗
Ｒｍ２ ：内部抵抗
Ｒｂ ：内部抵抗
Ｔ１ ：ＶＢ１端子
Ｔ２ ：ＶＢ２端子
ＶＢ１ ：電圧
ＶＢ２ ：電圧
ＶＢＡ ：電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】