特許 7564780 電源システム

(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】

(24)【登録日】2024-10-01

(45)【発行日】2024-10-09

(54)【発明の名称】電源システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20241002BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241002BHJP

   B60R 16/033 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 306L

H02J7/00 302C

H02J7/00 P

B60R16/033 D

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021111062

(22)【出願日】2021-07-02

(65)【公開番号】P2023007922

(43)【公開日】2023-01-19

【審査請求日】2023-10-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(72)【発明者】

【氏名】山本 康平

(72)【発明者】

【氏名】上月 保典

【審査官】新田 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１８２９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１８０１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｒ １６／０３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電源（１０）から第１通電経路（ＬＡ１）を介して電気負荷（３４，３６）に電力を供給する第１系統（ＥＳ１）と、
第２電源（１６）から第２通電経路（ＬＡ２）を介して前記電気負荷に電力を供給する第２系統（ＥＳ２）と、
前記第１通電経路と前記第２通電経路とを接続する接続経路（ＬＢ）に設けられた系統間スイッチ（ＳＷＡ）と、を有する電源システム（１００）であって、
前記第１電源は、前記電気負荷の駆動を可能にする電源電圧を出力し、
前記第２電源は、前記第１電源の電源電圧により充電可能な蓄電装置（１６）を含み、
前記第２系統における前記接続経路との接続点（ＰＢ）と前記第２電源との間において互いに並列に設けられた第１経路（ＬＣ１）及び第２経路（ＬＣ２）と、
前記第１経路に設けられた第１スイッチ（ＳＷＢ）と、
前記第２経路において直列に設けられた電圧変換回路（２６）及び第２スイッチ（ＳＷＣ，ＳＷＤ）と、
前記系統間スイッチを閉鎖するとともに、前記第１スイッチを開放しかつ前記第２スイッチを閉鎖した状態で、前記電圧変換回路により前記第１電源の電源電圧を昇圧し、前記蓄電装置を前記電源電圧よりも高い電圧に充電する充電制御部と、
前記充電制御部による充電が完了した状態で、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを開放状態とするスイッチ制御部と、
を備える電源システム。

【請求項2】

前記第２スイッチは、前記電圧変換回路よりも前記第２電源側に設けられた電源側スイッチ（ＳＷＣ）と、前記電圧変換回路よりも前記接続点側に設けられた反電源側スイッチ（ＳＷＤ）とを含む、請求項１に記載の電源システム。

【請求項3】

前記電源側スイッチ及び前記反電源側スイッチは、寄生ダイオードを有する半導体スイッチング素子であり、
前記電源側スイッチは、その電源側スイッチの前記寄生ダイオードの順方向が、前記電圧変換回路から前記蓄電装置に向かう方向となるように接続されており、
前記反電源側スイッチは、その反電源側スイッチの前記寄生ダイオードの順方向が、前記電圧変換回路から前記接続点に向かう方向となるように接続されている、請求項２に記載の電源システム。

【請求項4】

前記第１電源及び前記第２電源のうち前記第１電源による前記電気負荷への電力供給を行わせる場合に、前記系統間スイッチを閉鎖するとともに前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを開放する一方、前記第２電源による前記電気負荷への電力供給を行わせる場合に、前記系統間スイッチ及び前記第２スイッチを開放するとともに前記第１スイッチを閉鎖する電力供給制御部を備える請求項１～３のいずれか一項に記載の電源システム。

【請求項5】

前記電力供給制御部は、前記第２電源による前記電気負荷への電力供給時において前記蓄電装置の電圧が所定の閾値よりも低下した場合に、前記第１スイッチを閉鎖しかつ前記第２スイッチを開放した第１状態から、前記第１スイッチを開放しかつ前記第２スイッチを閉鎖するとともに、前記電圧変換回路により前記蓄電装置の電圧を昇圧させる第２状態に移行させる、請求項４に記載の電源システム。

【請求項6】

前記電力供給制御部は、前記第２電源による前記電気負荷への電力供給時において前記第１状態から前記第２状態に移行させる際に、前記第１スイッチを開放した後に前記第２スイッチを閉鎖する、請求項５に記載の電源システム。

【請求項7】

システム停止状態で前記電気負荷に対して暗電流を供給する電源システムであって、
前記システム停止状態において、前記第１スイッチを閉鎖しかつ前記第２スイッチを開放し、前記蓄電装置による暗電流供給を行わせる暗電流供給部を備える請求項１～６のいずれか一項に記載の電源システム。

【請求項8】

前記暗電流供給部は、
システム停止状態において、前記蓄電装置の電圧が前記第１電源の電源電圧まで低下する以前は、前記系統間スイッチを開放した状態で前記蓄電装置による暗電流供給を行わせ、前記蓄電装置の電圧が前記第１電源の電源電圧よりも低下した後は、前記系統間スイッチを閉鎖した状態で前記蓄電装置による暗電流供給を行わせ、又は、前記系統間スイッチを閉鎖し、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを開放した状態で前記蓄電装置による暗電流供給を停止させる、請求項７に記載の電源システム。

【請求項9】

システム停止状態において、前記蓄電装置の電圧が、前記第１電源の電源電圧よりも低い第１閾値とその第１閾値よりも低い第２閾値との間の第１電圧範囲まで低下したこと、及び前記蓄電装置の電圧が、前記第２閾値以下となる第２電圧範囲まで低下したことを判定する電圧判定部と、
システム停止状態において、前記電圧判定部により前記蓄電装置の電圧が前記第１電圧範囲まで低下したと判定された場合に、前記系統間スイッチ及び前記第１スイッチを閉鎖するとともに前記第２スイッチを開放した状態で、前記第１電源により前記蓄電装置を充電し、前記電圧判定部により前記蓄電装置の電圧が前記第２電圧範囲まで低下したと判定された場合に、前記系統間スイッチ及び前記第２スイッチを閉鎖するとともに前記第１スイッチを開放した状態で、前記電圧変換回路により前記蓄電装置を充電する停止時制御部と、
を備える請求項１～８のいずれか一項に記載の電源システム。

【請求項10】

車両に搭載された電源システムであって、
前記電気負荷は、前記車両において運転に必要な少なくとも１つの機能を実施する負荷であって、かつ前記車両の運転支援機能を実施する負荷であり、
前記車両は、前記運転支援機能を用いる第１モードによる走行と、前記運転支援機能を用いない第２モードによる走行が可能であり、
前記第１モードでの車両走行時に、前記系統間スイッチを閉鎖して前記第１電源による前記電気負荷への電力供給を行わせる一方、前記第１モードでの車両走行時に前記第１系統で異常が発生した場合に、前記系統間スイッチを開放して前記第２電源による前記電気負荷への電力供給に切り替える制御切替部と、
前記充電制御部による充電が完了したことを条件に、前記車両の走行モードを前記第２モードから前記第１モードでの車両走行に切り替えることを許可する許可部と、を備える請求項１～９のいずれか一項に記載の電源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源システムに関する。

【背景技術】

【0002】

電源システムとして、電気負荷への電力供給に冗長さを付与すべく、複数の電力系統で電力供給を行うようにした構成が提案されている。例えば、車両は、車両の運転に必要な機能を実施する電気負荷として電動ブレーキ装置や電動ステアリング装置などを備えており、車両の運転時に、電源失陥によりそれら電気負荷の機能が失われると、車両運転の継続に支障が及ぶことが懸念される。そこで、車両の運転中における異常発生時でも、各電気負荷の機能が失われないようにするために、電気負荷に電力を供給する電源として第１電源及び第２電源を有する装置が知られている。

【0003】

例えば特許文献１では、１機能を実施する電気負荷として第１負荷及び第２負荷を有し、第１負荷に接続された第１電源を含む第１系統と、第２負荷に接続された第２電源を含む第２系統と、を有する電源システムが開示されている。この電源システムでは、各系統を接続する接続経路に系統間スイッチが設けられており、系統間スイッチは、コントローラにより一方の系統で異常が発生したと判定された場合に開放される。これにより、異常が発生していない他方の系統の電気負荷により車両の運転に必要な機能を確保し、車両の運転を継続することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－６２７２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記電源システムにおいて、第２系統の第２電源としてバックアップ用の蓄電池を具備する構成が考えられる。この場合、コスト低減のために蓄電池の小容量化が求められているが、その実現を図るには技術的な改善を要すると考えられる。例えば、仮に容量が小さい蓄電池を用いた場合には、容量が大きい蓄電池に比べて蓄電池の内部抵抗が大きくなるため、蓄電池からの電力供給開始時における蓄電池の電圧が低下しやすく、電気負荷の作動が不適正になることが懸念される。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の電源系統を有する電源システムにおいて電気負荷への電力供給を適正に実施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】

【0007】

上記課題を解決するための第１の手段は、第１電源から第１通電経路を介して電気負荷に電力を供給する第１系統と、第２電源から第２通電経路を介して前記電気負荷に電力を供給する第２系統と、前記第１通電経路と前記第２通電経路とを接続する接続経路に設けられた系統間スイッチと、を有する電源システムであって、前記第１電源は、前記電気負荷の駆動を可能にする電源電圧を出力し、前記第２電源は、前記第１電源の電源電圧により充電可能な蓄電装置を含み、前記第２系統における前記接続経路との接続点と前記第２電源との間において互いに並列に設けられた第１経路及び第２経路と、前記第１経路に設けられた第１スイッチと、前記第２経路において直列に設けられた電圧変換回路及び第２スイッチと、前記系統間スイッチを閉鎖するとともに、前記第１スイッチを開放しかつ前記第２スイッチを閉鎖した状態で、前記電圧変換回路により前記第１電源の電源電圧を昇圧し、前記蓄電装置を前記電源電圧よりも高い電圧に充電する充電制御部と、前記充電制御部による充電が完了した状態で、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを開放状態とするスイッチ制御部と、を備える。

【0008】

上記構成によれば、電気負荷に対して２系統による電力供給が可能となっており、例えばいずれか一方の系統で異常が発生した場合には、系統間スイッチの開放により、異常が発生していない側の系統での電力供給により電気負荷の駆動が可能となっている。また、第２電源を有する第２系統において、第１通電経路及び第２通電経路の間の接続経路との接続点と第２電源との間に第１経路及び第２経路を並列に設けるとともに、第１経路に第１スイッチを設け、第２経路に電圧変換回路及び第２スイッチを直列に設ける構成とした。そして、系統間スイッチを閉鎖するとともに、第１スイッチを開放しかつ第２スイッチを閉鎖した状態で、電圧変換回路により第１電源の電源電圧を昇圧して、蓄電装置を電源電圧よりも高い電圧に充電するようにした。また、蓄電装置の充電が完了した状態で、第１スイッチ及び第２スイッチを開放状態とするようにした。

【0009】

この場合、蓄電装置に、電圧変換回路により第１電源の電源電圧よりも高い電圧が充電されることにより、蓄電装置が比較的容量の小さい蓄電装置であっても、その蓄電装置をバックアップ用蓄電装置として適正に用いることができる。また、電圧変換回路に直列に第２スイッチが設けられており、第２スイッチを開放状態にすることで蓄電装置からの不要な放電が規制される。そのため、仮に容量の小さい蓄電装置を用いた場合であっても、所望の電力供給が可能となる。以上により、複数の電源系統を有する電源システムにおいて電気負荷への電力供給を適正に実施することができる。

【0010】

第２の手段では、前記第２スイッチは、前記電圧変換回路よりも前記第２電源側に設けられた電源側スイッチと、前記電圧変換回路よりも前記接続点側に設けられた反電源側スイッチとを含む。

【0011】

上記構成によれば、電源側及び反電源側の各スイッチを開放することで、例えば電圧変換回路において地絡等の異常が生じた場合に、電圧変換回路をいずれの電源からも切り離すことができる。

【0012】

第３の手段では、前記電源側スイッチ及び前記反電源側スイッチは、寄生ダイオードを有する半導体スイッチング素子であり、前記電源側スイッチは、その前記寄生ダイオードの順方向が、前記電圧変換回路から前記蓄電装置に向かう方向となるように接続されており、前記反電源側スイッチは、その前記寄生ダイオードの順方向が、前記電圧変換回路から前記接続点に向かう方向となるように接続されている。

【0013】

上記構成によれば、電源側スイッチ及び反電源側スイッチが半導体スイッチング素子により構成されることで、リレースイッチにより構成される場合に比べてコストを削減することができる。また、電源側スイッチと反電源側スイッチとは、それらの寄生ダイオードの順方向が、互いに逆方向となるように接続されているため、寄生ダイオードを介して暗電流が流れることを抑制することができる。さらに、電源側スイッチは、その寄生ダイオードの順方向が、電圧変換回路から蓄電装置に向かう方向となるように接続されており、反電源側スイッチは、その寄生ダイオードの順方向が、電圧変換回路から接続点に向かう方向となるように接続されているため、例えば電圧変換回路が地絡した場合でも、寄生ダイオードを介した不要な放電や電力供給を規制することができる。

【0014】

第４の手段では、前記第１電源及び前記第２電源のうち前記第１電源による前記電気負荷への電力供給を行わせる場合に、前記系統間スイッチを閉鎖するとともに前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを開放する一方、前記第２電源による前記電気負荷への電力供給を行わせる場合に、前記系統間スイッチ及び前記第２スイッチを開放するとともに前記第１スイッチを閉鎖する電力供給制御部を備える。

【0015】

上記構成では、第１電源及び第２電源のうちいずれの電源から電気負荷へ電力供給を行うかに基づいて、系統間スイッチと第１スイッチと第２スイッチとを連携させて各々開閉させるようにした。これにより、第１電源から電気負荷への電力供給、及び第２電源から電気負荷への電力供給を適正に実施することができる。

【0016】

第５の手段では、前記電力供給制御部は、前記第２電源による前記電気負荷への電力供給時において前記蓄電装置の電圧が所定の閾値よりも低下した場合に、前記第１スイッチを閉鎖しかつ前記第２スイッチを開放した第１状態から、前記第１スイッチを開放しかつ前記第２スイッチを閉鎖するとともに、前記電圧変換回路により前記蓄電装置の電圧を昇圧させる第２状態に移行させる。

【0017】

上記構成では、第２電源の蓄電装置による電力供給により蓄電装置の電圧が閾値よりも低下した場合に、蓄電装置から電気負荷に直接的に電力を供給する状態（第１状態）から、蓄電装置の電圧を電圧変換回路により昇圧して電気負荷に電力を供給する状態（第２状態）に移行させるようにした。これにより、蓄電装置の電圧が閾値よりも低下した場合でも、電気負荷に対する適正な電力供給を継続することができる。また、仮に容量の小さい蓄電装置を用いた場合であっても、蓄電装置の電力の使い切りを図りつつ、電気負荷の駆動期間を長引かせることができる。

【0018】

第６の手段では、前記電力供給制御部は、前記第２電源による前記電気負荷への電力供給時において前記第１状態から前記第２状態に移行させる際に、前記第１スイッチを開放した後に前記第２スイッチを閉鎖する。

【0019】

第２電源による電力供給時に蓄電装置の電圧が閾値よりも低下したと判定された場合には、第１スイッチの開放と第２スイッチの閉鎖とが行われ、電圧変換回路による蓄電装置の電圧の昇圧が行われる状態になるが、この場合に、第２スイッチの閉鎖が先になり、第１スイッチの開放が後になると、電圧変換回路の接続点側の電圧が第２電源側の電圧よりも高くなり、電圧変換回路の動作が不安定となるおそれがある。その点、上記構成では、第１スイッチを開放した後に第２スイッチを閉鎖するようにしたため、電圧変換回路を正常に動作させることができる。

【0020】

第７の手段では、システム停止状態で前記電気負荷に対して暗電流を供給する電源システムであって、前記システム停止状態において、前記第１スイッチを閉鎖しかつ前記第２スイッチを開放し、前記蓄電装置による暗電流供給を行わせる暗電流供給部を備える。

【0021】

第２電源の蓄電装置に第１電源の電源電圧よりも高い電圧が充電された状態で、電源システムが停止状態になると、そのシステム停止状態において、蓄電装置が高ＳＯＣ状態で維持され、それに起因する蓄電装置の劣化が懸念される。その点、上記構成では、システム停止状態において、電気負荷に対して蓄電装置による暗電流供給を行わせるようにしたため、蓄電装置に蓄えられた電力を有効に活用しつつ蓄電装置の劣化を抑制することができる。

【0022】

第８の手段では、前記暗電流供給部は、システム停止状態において、前記蓄電装置の電圧が前記第１電源の電源電圧まで低下する以前は、前記系統間スイッチを開放した状態で前記蓄電装置による暗電流供給を行わせ、前記蓄電装置の電圧が前記第１電源の電源電圧よりも低下した後は、前記系統間スイッチを閉鎖した状態で前記蓄電装置による暗電流供給を行わせ、又は、前記系統間スイッチを閉鎖し、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを開放した状態で前記蓄電装置による暗電流供給を停止させる。

【0023】

システム停止状態において、第２電源の蓄電装置の電圧が第１電源の電源電圧まで低下する以前は、系統間スイッチが開放されることで、蓄電装置から第１電源に直流電流が流れることを抑制しつつ、電気負荷に対して蓄電装置による暗電流供給を行わせることができる。蓄電装置による暗電流供給が行われることで、蓄電装置の電圧が低下する。仮に容量の小さい蓄電装置を用いた場合には、蓄電装置の電圧は、第１電源の電圧よりも速く低下し、蓄電装置の電圧は第１電源の電源電圧まで低下するが、この場合に、系統間スイッチが開放された状態で蓄電装置による暗電流供給が継続されると、蓄電装置の電圧が過度に低下することが懸念される。この点、第２電源の蓄電装置の電圧が第１電源の電源電圧よりも低下した後は、系統間スイッチが閉鎖されることで、又は、系統間スイッチが閉鎖されて蓄電装置による暗電流供給が停止されることで、電気負荷に対する暗電流供給を継続しつつ、蓄電装置の電圧が過度に低下することを抑制することができる。

【0024】

第９の手段では、システム停止状態において、前記蓄電装置の電圧が、前記第１電源の電源電圧よりも低い第１閾値とその第１閾値よりも低い第２閾値との間の第１電圧範囲まで低下したこと、及び前記蓄電装置の電圧が、前記第２閾値以下となる第２電圧範囲まで低下したことを判定する電圧判定部と、システム停止状態において、前記電圧判定部により前記蓄電装置の電圧が前記第１電圧範囲まで低下したと判定された場合に、前記系統間スイッチ及び前記第１スイッチを閉鎖するとともに前記第２スイッチを開放した状態で、前記第１電源により前記蓄電装置を充電し、前記電圧判定部により前記蓄電装置の電圧が前記第２電圧範囲まで低下したと判定された場合に、前記系統間スイッチ及び前記第２スイッチを閉鎖するとともに前記第１スイッチを開放した状態で、前記電圧変換回路により前記蓄電装置を充電する、停止時制御部と、を備える。

【0025】

システム停止状態において、自然放電等により第２電源の蓄電装置が過放電状態となることがある。この場合、過放電による蓄電装置の劣化を抑制するために、システム停止状態において、第１電源からの電力供給により蓄電装置を充電することが考えられるが、蓄電装置の過放電状態の程度によっては、蓄電装置を充電する際に蓄電装置に突入電流が流れ、蓄電装置が劣化することが懸念される。その点、上記構成では、蓄電装置の電圧が第１電圧範囲まで低下していれば、第１電源からの直接的な電力供給により蓄電装置を充電し、蓄電装置の電圧が第２電圧範囲まで低下していれば、電圧変換回路からの電力供給により蓄電装置を充電するようにした。電圧変換回路を用いることで、蓄電装置を充電する際に充電電圧を段階的に上昇させることができ、蓄電装置の劣化を抑制しつつ蓄電装置を充電することができる。

【0026】

第１０の手段では、車両に搭載された電源システムであって、前記電気負荷は、前記車両において運転に必要な少なくとも１つの機能を実施する負荷であって、かつ前記車両の運転支援機能を実施する負荷であり、前記車両は、前記運転支援機能を用いる第１モードによる走行と、前記運転支援機能を用いない第２モードによる走行が可能であり、前記第１モードでの車両走行時に、前記系統間スイッチを閉鎖して前記第１電源による前記電気負荷への電力供給を行わせる一方、前記第１モードでの車両走行時に前記第１系統で異常が発生した場合に、前記系統間スイッチを開放して前記第２電源による前記電気負荷への電力供給に切り替える制御切替部と、前記充電制御部による充電が完了したことを条件に、前記第１モードでの車両走行を許可する許可部と、を備える。

【0027】

運転に必要な機能であって、かつ運転支援機能を実施する電気負荷を有する車両に適用される電源システムにおいて、運転支援機能を用いる第１モードによる走行と、運転支援機能を用いない第２モードによる走行とを切り替え可能なものがある。ここで、第１モードでの車両走行時（運転支援走行時）には、系統間スイッチが閉鎖されて第１電源による電気負荷への電力供給が行われる。また、第１モードでの車両走行時に第１系統で異常が発生した場合には、系統間スイッチが開放されて第２電源による電気負荷への電力供給に切り替えられる。そして、かかる構成において、第２電源の蓄電装置に、第１電源の電源電圧よりも高い電圧が充電されていることを条件に、第１モードでの車両走行を許可するようにした。これにより、第１モードでの車両走行中に万が一、第１系統での異常が生じても、その後の適正なフェイルセーフ処理を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１実施形態における電源システムの全体構成図。

【図2】第１実施形態の制御処理の手順を示すフローチャート。

【図3】第１実施形態の制御処理の一例を示すタイムチャート。

【図4】第１実施形態の第１変形例における電源システムの全体構成図。

【図5】第１実施形態の第２変形例における電源システムの全体構成図。

【図6】第２実施形態の制御処理の手順を示すフローチャート。

【図7】第２実施形態の制御処理の一例を示すタイムチャート。

【図8】第３実施形態の放電処理の手順を示すフローチャート。

【図9】放電処理の一例を示すタイムチャート。

【図10】第３実施形態の変形例における放電処理の手順を示すフローチャート。

【図11】充電処理の手順を示すフローチャート。

【図12】充電処理の一例を示すタイムチャート。

【図13】充電処理の一例を示すタイムチャート。

【図14】その他の実施形態における電源システムの全体構成図。

【発明を実施するための形態】

【0029】

（第１実施形態）
以下、本発明に係る電源システムを車載の電源システム１００として具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0030】

図１に示すように、電源システム１００は、一般負荷３０及び特定負荷３２に電力を供給するシステムである。電源システム１００は、第１電源１０として高圧蓄電池１１と、ＤＣＤＣコンバータからなる第１コンバータ１２と、第１蓄電池１３とを備えるとともに、第２電源としての第２蓄電池１６を備えている。高圧蓄電池１１は、第１蓄電池１３及び第２蓄電池１６よりも高い定格電圧（例えば数百Ｖ）を有しており、例えばリチウムイオン蓄電池である。第１コンバータ１２は、高圧蓄電池１１から供給される電力を電源電圧ＶＡの電力に変換して、一般負荷３０及び特定負荷３２に供給する電圧生成部である。本実施形態では、電源電圧ＶＡは、一般負荷３０及び特定負荷３２の駆動を可能にする電圧である。第１蓄電池１３は、例えば鉛蓄電池である。また、第２蓄電池１６は、例えばリチウムイオン蓄電池からなる蓄電装置である。

【0031】

一般負荷３０は、移動体としての車両において運転制御に用いられない電気負荷（以下、単に負荷）であり、例えばエアコン、オーディオ装置、パワーウィンドウ等である。

【0032】

一方、特定負荷３２は、車両の運転制御に用いられる少なくとも１つの機能を実施する負荷であり、例えば車両の操舵を制御する電動パワーステアリング装置５０、車輪に制動力を付与する電動ブレーキ装置５１、車両周囲の状況を監視する走行制御装置５２等である。本実施形態において、特定負荷３２が「電気負荷」に相当する。

【0033】

特定負荷３２は、機能毎に冗長さが付与された構成となっており、第１負荷３４と第２負荷３６とを有することで、異常が発生した場合でもその機能の全てが失われないようになっている。具体的には、電動パワーステアリング装置５０は、第１ステアリングモータ５０Ａと第２ステアリングモータ５０Ｂとを有している。電動ブレーキ装置５１は、第１ブレーキ装置５１Ａと第２ブレーキ装置５１Ｂとを有している。走行制御装置５２は、カメラ５２Ａとレーザレーダ５２Ｂとを有している。第１ステアリングモータ５０Ａと第１ブレーキ装置５１Ａとカメラ５２Ａとが、第１負荷３４に相当し、第２ステアリングモータ５０Ｂと第２ブレーキ装置５１Ｂとレーザレーダ５２Ｂとが、第２負荷３６に相当する。

【0034】

第１負荷３４と第２負荷３６とは、併せて１つの機能を実現するものであるが、それぞれ単独でもその機能の一部を実現可能なものである。例えば電動パワーステアリング装置５０では、第１ステアリングモータ５０Ａと第２ステアリングモータ５０Ｂとにより車両の自由な操舵が可能であり、操舵速度や操舵範囲等に一定の制限がある中で、各ステアリングモータ５０Ａ，５０Ｂにより車両の操舵が可能である。

【0035】

各特定負荷３２は、手動運転において、ドライバによる制御を支援する機能を実現する。また、各特定負荷３２は、車両の走行や停止などの挙動を自動で制御する自動運転において、自動運転に必要な機能を実現する。そのため、特定負荷３２は、車両の運転に必要な少なくとも１つの機能を実施する負荷ともいうことができる。

【0036】

第１電源１０には、第１通電経路としての第１系統内経路ＬＡ１を介して一般負荷３０と第１負荷３４とが接続されている。本実施形態では、第１系統内経路ＬＡ１により接続された第１電源１０、一般負荷３０及び第１負荷３４により、第１系統ＥＳ１が構成されている。

【0037】

また、第２蓄電池１６には、第２通電経路としての第２系統内経路ＬＡ２を介して第２負荷３６と第２蓄電池１６とが接続されている。本実施形態では、第２系統内経路ＬＡ２により接続された第２蓄電池１６及び第２負荷３６により、第２系統ＥＳ２が構成されている。

【0038】

各系統内経路ＬＡ１，ＬＡ２は、接続経路ＬＢにより互いに接続されており、その接続経路ＬＢに系統間スイッチＳＷＡが設けられている。接続経路ＬＢの一端は、第１系統内経路ＬＡ１の接続点ＰＡに接続され、接続経路ＬＢの他端は、第２系統内経路ＬＡ２の接続点ＰＢに接続されている。本実施形態では、系統間スイッチＳＷＡとして、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（以下、単にＭＯＳＦＥＴ）が用いられている。

【0039】

第２系統ＥＳ２における接続経路ＬＢとの接続点ＰＢと第２蓄電池１６との間には、互いに並列に設けられた第１経路ＬＣ１及び第２経路ＬＣ２が設けられている。第１経路ＬＣ１には、システムメインリレースイッチ（ＳＭＲ）としての系統内スイッチＳＷＢが設けられている。本実施形態では、系統内スイッチＳＷＢとしてＭＯＳＦＥＴが用いられている。本実施形態において、系統内スイッチＳＷＢが「第１スイッチ」に相当する。

【0040】

また、第２経路ＬＣ２には、第２コンバータ２６、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが直列に設けられている。本実施形態では、第２コンバータ２６は、電源電圧ＶＡを昇圧して第２蓄電池１６を充電する昇圧充電機能を有する一方向の電力変換回路である。本実施形態において、第２コンバータ２６が「電圧変換回路」に相当する。

【0041】

電池側スイッチＳＷＣは、第２経路ＬＣ２において第２コンバータ２６よりも第２蓄電池１６側に設けられている。負荷側スイッチＳＷＤは、第２経路ＬＣ２において第２コンバータ２６よりも接続点ＰＢ側に設けられている。本実施形態において、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが「第２スイッチ」に相当する。また、電池側スイッチＳＷＣが「電源側スイッチ」に相当し、負荷側スイッチＳＷＤが「反電源側スイッチ」に相当する。

【0042】

接続経路ＬＢには、接続点ＰＡの電圧を検出する第１電圧検出部２８が設けられている。また、第２系統内経路ＬＡ２には、接続点ＰＢの電圧を検出する第２電圧検出部２９が設けられている。

【0043】

制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等からなる周知のマイクロコンピュータを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭ内の演算プログラムや制御データを参照して、手動運転及び自動運転するための種々の機能を実現する。具体的には、制御装置４０は、スイッチＳＷＡ～ＳＷＤの開閉状態を制御する。また、制御装置４０は、コンバータ１２，２６の動作状態と動作停止状態とを切り替える。

【0044】

制御装置４０は、上述した特定負荷３２を用いて車両を手動運転及び自動運転する。なお、手動運転とは、ドライバの操作によって車両を運転制御する状態を表す。また、自動運転とは、ドライバの操作によらず制御装置４０による制御内容で車両を運転制御する状態を表す。具体的には、自動運転とは、米国運輸省道路交通安全局（ＮＨＴＳＡ）によって定められたレベル０からレベル５までの自動運転レベルのうち、レベル３以上の自動運転のことをいう。レベル３は、制御装置４０が、走行環境を観測しつつ、ハンドル操作と加減速との両方を制御するレベルである。

【0045】

また、制御装置４０は、上述した特定負荷３２を用いて、ＬＫＡ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ）、ＬＣＡ（Ｌａｎｅ Ｃｈａｎｇｅ Ａｓｓｉｓｔ）、ＰＣＳ（Ｐｒｅ－Ｃｒａｓｈ Ｓａｆｅｔｙ）等の運転支援機能を実施可能である。制御装置４０は、車両の走行モードを、運転支援機能を用いる第１モードと、運転支援機能を用いない第２モードとに切り替え可能であり、車両は各走行モードによる走行が可能となっている。制御装置４０は、入力部４６を介したドライバの切替指示により、第１モードと第２モードとを切り替える。ここで、第１モードには、ドライバが運転支援機能を用いて車両を手動運転するモードとともに、車両を自動運転するモードが含まれる。第２モードは、ドライバが運転支援機能を用いずに車両を手動運転するモードである。

【0046】

第１モードにおいて、制御装置４０は、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２に異常が発生したか否かを判定し、いずれの系統ＥＳ１，ＥＳ２でも異常が発生していないと判定された場合、第１負荷３４と第２負荷３６とを用いて車両の自動運転及び運転支援が行われる。これにより、第１，第２負荷３４，３６は協働して自動運転及び運転支援に必要な１つの機能を実施する。本実施形態において、異常は、地絡、天絡、過電圧及び断線等を含む。

【0047】

一方、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生したと判定された場合、系統間スイッチＳＷＡを開放し、第１系統ＥＳ１と第２系統ＥＳ２とを電気的に絶縁する。これにより、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生した場合でも、異常が発生していない他方の系統ＥＳ１，ＥＳ２の負荷３４，３６を駆動させることができる。

【0048】

また、制御装置４０は、報知部４４と、ＩＧスイッチ４５と、入力部４６とに接続されており、これらを制御する。報知部４４は、視覚または聴覚的にドライバに報知する装置であり、例えば車室内に設置されたディスプレイやスピーカである。ＩＧスイッチ４５は、車両の起動スイッチである。制御装置４０は、ＩＧスイッチ４５の開放又は閉鎖を監視する。入力部４６は、ドライバの操作を受け付ける装置であり、例えばハンドル操作入力装置、シフトレバー操作入力装置、アクセルペダル操作入力装置、ブレーキペダル操作入力装置、及び音声入力装置である。

【0049】

上記電源システム１００において、第２蓄電池１６をバックアップ用の蓄電池として用いることが考えられる。ここでバックアップ用の蓄電池とは、例えば第１系統ＥＳ１での異常発生に伴い系統間スイッチＳＷＡが開放された場合に、第２負荷３６への電力供給を行う非常用の蓄電池を意味する。この場合、コスト低減のために第２蓄電池１６の小容量化が求められている。しかしながら、容量が小さい蓄電池を用いた場合には、容量が大きい蓄電池に比べて内部抵抗が大きくなり、電池容量の減少度合が大きくなる。そのため、第２蓄電池１６からの電力供給開始時における第２蓄電池１６の電圧ＶＢが低下しやすく、第２負荷３６の作動が不適正になることが懸念される。

【0050】

本実施形態では、系統間スイッチＳＷＡを閉鎖するとともに、系統内スイッチＳＷＢを開放しかつ電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤを閉鎖した状態で、第２コンバータ２６により電源電圧ＶＡを昇圧して、第２蓄電池１６を電源電圧ＶＡよりも高い電圧に充電する制御処理を実施するようにした。また、制御処理では、第２蓄電池１６の充電が完了した状態で、系統内スイッチＳＷＢ、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤを開放状態とするようにした。

【0051】

この場合、第２蓄電池１６に、第２コンバータ２６により電源電圧ＶＡよりも高い電圧が充電されることにより、第２蓄電池１６が比較的容量の小さい蓄電池であっても、その第２蓄電池１６をバックアップ用蓄電池として適正に用いることができる。また、第２コンバータ２６に直列に電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが設けられており、第２蓄電池１６からの不要な放電が規制されるため、仮に容量の小さい蓄電池を用いた場合であっても、所望の電力供給が可能となる。

【0052】

図２に、本実施形態の制御処理のフローチャートを示す。制御装置４０は、ＩＧスイッチ４５が閉鎖されると、所定の制御周期毎に制御処理を繰り返し実施する。なお、ＩＧスイッチ４５の閉鎖当初において、車両の走行モードは第２モードに設定されている。

【0053】

制御処理を開始すると、まずステップＳ１０において、車両の走行モードが第１モードであるか否かを判定する。ステップＳ１０で否定判定すると、ステップＳ１１において、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが、所定の高電圧閾値ＶＨよりも高いか否かを判定する。ここで高電圧閾値ＶＨは、電源電圧ＶＡよりも所定値以上高い電圧に設定されている。例えば、電源電圧ＶＡは１２［Ｖ］であり、高電圧閾値ＶＨは１５［Ｖ］である。第２蓄電池１６の電圧ＶＢが高電圧閾値ＶＨよりも低い場合には、第１モード実施の前提条件が成立していないため、ステップＳ１１で否定判定し、ステップＳ１２に進む。なお、本実施形態において、ステップＳ１０の処理が「制御切替部」に相当し、ステップＳ１１の処理が「許可部」に相当する。

【0054】

ステップＳ１２では、第２系統ＥＳ２の第２コンバータ２６及びスイッチＳＷＢ～ＳＷＤの少なくとも一つで異常が発生しているか否かを判定する。第２コンバータ２６及びスイッチＳＷＢ～ＳＷＤの少なくとも一つで異常が発生しているか否かは、第２コンバータ２６に含まれる制御回路を用いて判定される。第２コンバータ２６及びスイッチＳＷＢ～ＳＷＤの少なくとも一つで異常が発生している場合には、第２蓄電池１６充電の前提条件が成立していないため、ステップＳ１２で否定判定し、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、系統間スイッチＳＷＡを閉鎖し、スイッチＳＷＢ～ＳＷＤを開放し、第１コンバータ１２を動作状態とし、第２コンバータ２６を動作停止状態として、制御処理を終了する。つまり、第１コンバータ１２から供給される電力を用いて負荷３４，３６を駆動する。

【0055】

第２コンバータ２６及びスイッチＳＷＢ～ＳＷＤの全てが正常である場合には、第２蓄電池１６を充電するため、ステップＳ１２で肯定判定し、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、系統間スイッチＳＷＡ，電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤを閉鎖し、系統内スイッチＳＷＢを開放し、第１，第２コンバータ１２，２６を動作状態として、制御処理を終了する。つまり、第１コンバータ１２から供給される電力を用いて負荷３４，３６を駆動するとともに、第２コンバータ２６を用いて、第１コンバータ１２からの電力供給により電源電圧ＶＡよりも高い電圧に第２蓄電池１６を充電する。なお、本実施形態において、ステップＳ１４の処理が「充電制御部」に相当する。

【0056】

第２蓄電池１６の電圧ＶＢが高電圧閾値ＶＨよりも高い場合には、第２コンバータ２６による第２蓄電池１６の充電が完了しているため、ステップＳ１１で肯定判定し、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、系統間スイッチＳＷＡを閉鎖し、スイッチＳＷＢ～ＳＷＤを開放し、第１コンバータ１２を動作状態とし、第２コンバータ２６を動作停止状態とする。つまり、第１コンバータ１２による負荷３４，３６への電力供給を行わせるようにする。続くステップＳ１６では、車両の走行モードを第２モードから第１モードに切り替えることを許可し、制御処理を終了する。なお、第１モードへの切り替えは、例えば入力部４６を介してドライバから運転支援機能を用いる指示、又は自動運転の指示等の切替指示が入力された場合に実施される。本実施形態において、ステップＳ１５の処理が「スイッチ制御部」に相当し、ステップＳ１６の処理が「モード制御部」に相当する。

【0057】

一方、ステップＳ１０で肯定判定すると、ステップＳ２０～２２において、第１系統ＥＳ１、第２系統ＥＳ２及び第２コンバータ２６のいずれかで異常が発生したか否かを判定する。具体的には、ステップＳ２０において、第１系統ＥＳ１に異常が発生したか否かを判定する。ステップＳ２０で否定判定すると、ステップＳ２１において、第２系統ＥＳ２に異常が発生したか否かを判定する。ステップＳ２１で否定判定すると、ステップＳ２２において、第２コンバータ２６に異常が発生したか否かを判定する。

【0058】

なお、第１系統ＥＳ１における異常の発生は、第１電圧検出部２８で検出される電圧が所定の低電圧閾値ＶＬよりも低下したか否かにより判定される。ここで低電圧閾値ＶＬは、負荷３４，３６の動作下限電圧よりも所定値以上高い電圧に設定されている。第２系統ＥＳ２における異常の発生は、第２電圧検出部２９で検出される電圧が低電圧閾値ＶＬよりも低下したか否かにより判定される。

【0059】

また、第２コンバータ２６における異常の発生は、第２コンバータ２６に含まれる制御回路を用いて判定される。例えば電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが開放されている状態で、第２コンバータ２６に含まれる制御回路により第２コンバータ２６内の電流を検出することで、第２コンバータ２６の地絡が判定される。第１モードでは、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが開放されているため、第２電圧検出部２９で検出される電圧によっては、第２コンバータ２６における異常の発生を検出することができない。そのため、本実施形態では、第２系統ＥＳ２における異常の発生とは別に、第２コンバータ２６における異常の発生が検出される。

【0060】

いずれかにおいても異常が発生していないと判定された場合、ステップＳ２２で否定判定する。この場合、制御処理を終了する。これにより、スイッチＳＷＢ～ＳＷＤが開放された状態に維持され、第２蓄電池１６の放電が規制される。その結果、第２蓄電池１６からの不要な放電が規制される。

【0061】

一方、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生したと判定された場合、異常が発生した系統側への電力供給を停止させるとともに、異常が発生していない系統の電気負荷への電力供給を継続させる処理を実施する。

【0062】

具体的には、ステップＳ２０で肯定判定すると、まずステップＳ２３において、系統間スイッチＳＷＡを開放する。続くステップＳ２４では、系統内スイッチＳＷＢを閉鎖し、第２蓄電池１６の放電規制を解除する。その結果、第１経路ＬＣ１を介して、第２蓄電池１６から第２負荷３６への電力供給が確保される。なお、系統間スイッチＳＷＡが開放されてから、系統内スイッチＳＷＢが閉鎖されるまでの期間は、１ｍｓ以内、望ましくは１００μｓ以内であることが好ましい。

【0063】

続くステップＳ２５では、第１コンバータ１２を動作停止状態とする指令を出力し、ステップＳ２７に進む。なお、本実施形態において、ステップＳ２３，Ｓ２４の処理が「電力供給制御部」に相当する。

【0064】

ステップＳ２１で肯定判定すると、ステップＳ２６において、系統間スイッチＳＷＡを開放し、ステップＳ２７に進む。その結果、第１コンバータ１２から第１負荷３４への電力供給が継続されるとともに、第１コンバータ１２から第２負荷３６への電力供給が遮断される。また、ステップＳ２２で肯定判定すると、ステップＳ２７に進む。

【0065】

ステップＳ２７では、報知部４４を介してドライバに異常が発生した旨を報知し、制御処理を終了する。本実施形態では、第１系統ＥＳ１、第２系統ＥＳ２及び第２コンバータ２６のいずれかで異常が発生した場合、制御装置４０は、車両の走行モードを第１モードから第２モードに切り替えることなく、第１モードにより安全な場所に車両を移動させた後に車両を停止させる処理を実施する。

【0066】

続いて、図３に、制御処理の一例を示す。図３は、第１モードでの車両の走行中に第１系統ＥＳ１で地絡異常（以下、単に地絡）が発生した場合における第２蓄電池１６の電圧ＶＢと、第２負荷３６に印加される負荷電圧ＶＤとの推移を示す。

【0067】

図３において、（Ａ）は、ＩＧスイッチ４５の状態の推移を示し、（Ｂ）は、車両の走行モードの推移を示し、（Ｃ）は、第１系統ＥＳ１における地絡の発生の推移を示す。また、（Ｄ）は、系統間スイッチＳＷＡの開閉状態の推移を示し、（Ｅ）は、系統内スイッチＳＷＢの開閉状態の推移を示し、（Ｆ）は、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤの開閉状態の推移を示し、（Ｇ）は、第２コンバータ２６の動作状態の推移を示す。さらに、（Ｈ）は、第２蓄電池１６の電圧ＶＢの推移を示し、（Ｉ）は、第２負荷３６の負荷電圧ＶＤの推移を示す。

【0068】

図３に示すように、時刻ｔ１までのＩＧスイッチ４５の開期間、つまり電源システム１００の休止状態において、スイッチＳＷＡ～ＳＷＤが開放されており、第１，第２コンバータ１２，２６が動作停止状態に切り替えられている。そのため、ＩＧスイッチ４５の開期間では、負荷電圧ＶＤがゼロとなる。

【0069】

時刻ｔ１にＩＧスイッチ４５が閉鎖されると、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖されるとともに、第１コンバータ１２を動作状態に切り替える指令が出力される。これにより、第１コンバータ１２が動作状態に切り替えられ、電源電圧ＶＡ及び負荷電圧ＶＤが所定の閾値としての動作電圧ＶＭまで上昇し、第２モードでの車両の走行が可能となる。ここで動作電圧ＶＭは、負荷３４，３６の駆動電圧範囲内の電圧である。

【0070】

また、時刻ｔ１に電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが閉鎖されるとともに、第２コンバータ２６を動作状態に切り替える指令が出力される。これにより、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが上昇する。時刻ｔ２に、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが高電圧閾値ＶＨよりも高くなると、車両の走行モードが第２モードから第１モードへ切り替えられ、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが開放されるとともに、第２コンバータ２６を動作停止状態に切り替える指令が出力される。

【0071】

第１モードでの車両の走行中に、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２のいずれか一方で地絡が発生したことが判定される。いずれの系統ＥＳ１，ＥＳ２でも地絡が発生していないと判定された場合、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖された状態に維持される。これにより、第１コンバータ１２及び第１蓄電池１４のそれぞれから第１，第２負荷３４，３６に電力供給が可能となる。第１コンバータ１２からの電力供給により、長時間の自動運転時にも継続的な電力供給が可能となり、第１蓄電池１４からの電力供給により、電圧変動の少ない電力供給が可能となる。その結果、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間では、第１負荷３４と第２負荷３６とを用いた自動運転及び運転支援が行われる。

【0072】

いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で地絡が発生したと判定された場合、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖される。図３では、時刻ｔ３に第１系統ＥＳ１で地絡が発生する。これにより、負荷電圧ＶＤが低下する。時刻ｔ４に、負荷電圧ＶＤが低電圧閾値ＶＬまで低下すると、第１系統ＥＳ１で地絡が発生したと判定される。この場合、時刻ｔ４に、系統間スイッチＳＷＡが開放されるとともに、第１コンバータ１２が動作停止状態に切り替えられる。

【0073】

また、時刻ｔ４に、系統内スイッチＳＷＢが閉鎖される。これにより、第１経路ＬＣ１を介した第２蓄電池１６から第２負荷３６への電力供給が行われ、負荷電圧ＶＤが上昇する。本実施形態では、第１系統ＥＳ１での異常発生時において、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが、電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭよりも高い高電圧閾値ＶＨまで上昇しているため、負荷電圧ＶＤが高電圧閾値ＶＨ近傍まで上昇する。そのため、負荷電圧ＶＤと低電圧閾値ＶＬとの間に所定の電圧差ΔＶを確保することができる。これにより、第２蓄電池１６として仮に容量の小さい蓄電池を用いた場合であっても、第２負荷３６を適正に作動させることができる。

【0074】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

【0075】

本実施形態によれば、第２蓄電池１６に、第２コンバータ２６により電源電圧ＶＡよりも高い電圧が充電される。そのため、第２蓄電池１６が比較的容量の小さい蓄電池であっても、その第２蓄電池１６をバックアップ用蓄電池として適正に用いることができる。また、第２コンバータ２６に直列に電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが設けられており、第２蓄電池１６からの不要な放電が規制される。そのため、仮に容量の小さい蓄電池を用いた場合であっても、所望の電力供給が可能となる。以上により、複数の系統ＥＳ１，ＥＳ２を有する電源システム１００において負荷３４，３６への電力供給を適正に実施することができる。

【0076】

本実施形態によれば、第２コンバータ２６の第２蓄電池１６側に電池側スイッチＳＷＣが設けられている。そのため、例えば第２コンバータ２６が地絡した場合でも、電池側スイッチＳＷＣを開放することで、第２コンバータ２６を第２蓄電池１６から切り離すことができ、第２蓄電池１６からの不要な放電を規制することができる。また、第２コンバータ２６の接続点ＰＢ側に負荷側スイッチＳＷＤが設けられている。そのため、例えば第２コンバータ２６が地絡した場合でも、負荷側スイッチＳＷＤを開放することで、第１コンバータ１２を第２蓄電池１６から切り離すことができ、第１コンバータ１２からの不要な電力供給を規制することができる。

【0077】

本実施形態によれば、第１コンバータ１２と第２蓄電池１６とのうちいずれから負荷３４，３６へ電力供給を行うかに基づいて、スイッチＳＷＢ～ＳＷＤを連携させて各々開閉させるようにした。これにより、第１コンバータ１２から負荷３４，３６への電力供給、及び第２蓄電池１６から負荷３４，３６への電力供給を適正に実施することができる。

【0078】

本実施形態では、第１モードでの車両走行時には、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖されて第１コンバータ１２による負荷３４，３６への電力供給が行われる。また、第１モードでの車両走行時に第１系統ＥＳ１で地絡が発生した場合には、系統間スイッチＳＷＡが開放されて第２蓄電池１６による第２負荷３６への電力供給に切り替えられる。そして、本実施形態では、第２蓄電池１６に、電源電圧ＶＡよりも高い電圧が充電されていることを条件に、第１モードでの車両走行を許可するようにした。これにより、第１モードでの車両走行中に万が一、第１系統ＥＳ１での異常が生じても、その後の適正なフェイルセーフ処理を実施することができる。

【0079】

（第１実施形態の第１変形例）
図４に示すように、本変形例では、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤとして、半導体スイッチング素子であるＭＯＳＦＥＴが用いられている。そのため、電池側スイッチＳＷＣには寄生ダイオードＤＰＢが並列接続されており、負荷側スイッチＳＷＤには寄生ダイオードＤＰＤが並列接続されている。本実施形態では、寄生ダイオードＤＰＣ，ＤＰＤの順方向が互いに逆向きとなるように、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが接続されている。具体的には、電池側スイッチＳＷＣは、寄生ダイオードＤＰＣの順方向が、第２コンバータ２６から第２蓄電池１６に向かう方向となるように接続されている。また、負荷側スイッチＳＷＤは、寄生ダイオードＤＰＤの順方向が、第２コンバータ２６から接続点ＰＢに向かう方向となるように接続されている。

【0080】

以上詳述した本変形例によれば、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤがＭＯＳＦＥＴにより構成されることで、リレースイッチにより構成される場合に比べて電源システム１００のコストを削減することができる。また、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤは、それらの寄生ダイオードＤＰＣ，ＤＰＤの順方向が、互いに逆方向となるように接続されている。そのため、寄生ダイオードＤＰＣ，ＤＰＤを介して暗電流が流れることを抑制することができる。さらに、電池側スイッチＳＷＣは、その寄生ダイオードＤＰＣの順方向が、第２コンバータ２６から第２蓄電池１６に向かう方向となるように接続されており、負荷側スイッチＳＷＤは、その寄生ダイオードＤＰＤの順方向が、第２コンバータ２６から接続点ＰＢに向かう方向となるように接続されている。そのため、例えば電圧変換回路が地絡した場合でも、寄生ダイオードＤＰＣ，ＤＰＤを介した不要な放電や電力供給を規制することができる。

【0081】

（第１実施形態の第２変形例）
図５に示すように、電池側スイッチＳＷＣと第２コンバータ２６との間にヒューズＨＺが設けられていてもよい。

【0082】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図６，図７を参照しつつ説明する。

【0083】

本実施形態では、第２コンバータ２６は、電源電圧ＶＡを昇圧して第２蓄電池１６を充電する昇圧充電機能を有するともに、第２蓄電池１６の電圧ＶＢを昇圧して第２負荷３６に出力する昇圧放電機能を有する双方向の電力変換回路である。そして、第１モードにおいて、第１系統ＥＳ１で異常が発生したと判定された場合に、第２蓄電池１６の電圧ＶＢの低下に伴って、第２コンバータ２６を用いて第２蓄電池１６の電圧ＶＢが昇圧されて第２負荷３６に出力される点で、第１実施形態と異なる。

【0084】

つまり、第１系統ＥＳ１で異常が発生した場合、制御装置４０は、安全な場所に車両を移動させた後に車両を停止させるのであるが、例えばトンネル走行中など、車両の走行環境によっては、近くに安全な場所が存在せず、車両を停止させるまでの期間を延長したいことがある。特に、第２蓄電池１６として仮に容量の小さい蓄電池を用いた場合には、車両を停止させるまでの期間が比較的短いため、その期間の延長が望まれる。本実施形態では、第２蓄電池１６による電力供給により第２蓄電池１６の電圧ＶＢが低下した場合に、第２蓄電池１６から第２負荷３６に直接的に電力を供給する状態（第１状態）から、第２蓄電池１６の電圧ＶＢを第２コンバータ２６により昇圧して第２負荷３６に電力を供給する状態（第２状態）に移行させるようにした。これにより、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが低下した場合でも、第２負荷３６に対する適正な電力供給を継続することができる。

【0085】

図６に本実施形態の制御処理のフローチャートを示す。図６において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

【0086】

本実施形態の制御処理では、ステップＳ２０で肯定判定すると、ステップＳ３０において、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭまで低下したか否かを判定する。ステップＳ３０で否定判定すると、ステップＳ２３に進む。

【0087】

一方、ステップＳ３０で肯定判定すると、まずステップＳ３１において、系統内スイッチＳＷＢを開放する。続くステップＳ３２では、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤを閉鎖する。なお、本実施形態では、系統内スイッチＳＷＢを開放した後に電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤを閉鎖する。

【0088】

続くステップＳ３３では、第２コンバータ２６を動作状態とする指令を出力し、ステップＳ２７に進む。ステップＳ３３では、第２コンバータ２６に昇圧放電機能を発揮させる指令を出力する。これにより、第２コンバータ２６は、第２蓄電池１６の電圧ＶＢの昇圧を開始する。

【0089】

続いて、図７に、制御処理の一例を示す。なお、図７の（Ａ）～（Ｉ）は、図３の（Ａ）～（Ｉ）と同一であるため、説明を省略する。また、図７において、時刻ｔ４までの処理は、先の図３に示した処理と同一であるため、説明を省略する。

【0090】

図７に示すように、時刻ｔ４に、系統内スイッチＳＷＢが閉鎖されると、第２蓄電池１６による第２負荷３６への電力供給により、第２蓄電池１６の電圧ＶＢ及び負荷電圧ＶＤが低下する。時刻ｔ５に、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭまで低下すると、系統内スイッチＳＷＢが開放されるとともに、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが閉鎖される。

【0091】

また、時刻ｔ５に、第２コンバータ２６に昇圧放電機能を発揮させる指令が出力される。これにより、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが昇圧されて第２負荷３６に出力される。本実施形態では、第２コンバータ２６が第２蓄電池１６の電圧ＶＢを昇圧した結果、負荷電圧ＶＤが電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭに維持される。

【0092】

時刻ｔ６に、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが所定の下限電圧Ｖｍｉｎまで低下すると、第２コンバータ２６により第２蓄電池１６の電圧ＶＢを電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭまで昇圧することができなくなることから、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが開放されるとともに、第２コンバータ２６を動作停止状態に切り替える指令が出力される。これにより、負荷電圧ＶＤがゼロとなる。また、時刻ｔ６に、車両の走行モードが第１モードから第２モードへ切り替えられ、ＩＧスイッチ４５が開放される。

【0093】

本実施形態の制御処理によれば、時刻ｔ６まで負荷電圧ＶＤが電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭに維持されており、車両を停止させることができる期間が、時刻ｔ６まで延長されている。そのため、制御装置４０は、時刻ｔ５までに車両を停止させることができない場合でも、安全な場所に車両を移動させた後に車両を停止させることができる。

【0094】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

【0095】

本実施形態によれば、第２蓄電池１６による電力供給により第２蓄電池１６の電圧ＶＢが電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭよりも低下した場合に、第２蓄電池１６から第２負荷３６に直接的に電力を供給する状態（第１状態）から、第２蓄電池１６の電圧ＶＢを第２コンバータ２６により昇圧して第２負荷３６に電力を供給する状態（第２状態）に移行させるようにした。これにより、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭよりも低下した場合でも、第２負荷３６に対する適正な電力供給を継続することができる。また、第２蓄電池１６の容量を使い切りつつ、第２負荷３６の駆動期間を長引かせることができる。

【0096】

第２蓄電池１６による電力供給時に第２蓄電池１６の電圧ＶＢが電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭよりも低下したと判定された場合には、系統内スイッチＳＷＢの開放と電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤの閉鎖とが行われ、第２コンバータ２６による第２蓄電池１６の電圧ＶＢの昇圧が行われる状態になるが、この場合に、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤの閉鎖が先になり、系統内スイッチＳＷＢの開放が後になると、第２コンバータ２６の接続点ＰＢ側の電圧が第２蓄電池１６側の電圧よりも高くなり、第２コンバータ２６の動作が不安定となるおそれがある。その点、本実施形態では、系統内スイッチＳＷＢを開放した後に電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤを閉鎖するようにしたため、第２コンバータ２６を正常に動作させることができる。

【0097】

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図８，図９を参照しつつ説明する。

【0098】

本実施形態では、ＩＧスイッチ４５の開期間、つまり電源システム１００の停止期間において放電処理が実施される点で、第１実施形態と異なる。ＩＧスイッチ４５の開状態、つまり電源システム１００の停止状態において、負荷３４，３６には暗電流（待機電流）が供給されるのであるが、本実施形態では、この放電処理において、第２蓄電池１６を用いて負荷３４，３６に暗電流が供給される。

【0099】

つまり、第２蓄電池１６に電源電圧ＶＡよりも高い電圧が充電された状態で、電源システム１００が停止状態となると、そのシステム停止状態において、第２蓄電池１６が高ＳＯＣ状態で維持され、それに起因する第２蓄電池１６の劣化が懸念される。本実施形態では、電源システム１００の停止状態において、負荷３４，３６に対して第２蓄電池１６による暗電流供給を行わせるようにしたため、第２蓄電池１６の劣化を抑制することができる。

【0100】

図８に本実施形態の放電処理のフローチャートを示す。制御装置４０は、ＩＧスイッチ４５が開放された状態において、所定の制御周期毎に放電処理を繰り返し実施する。なお、制御装置４０は、ＩＧスイッチ４５の開期間にも電源供給が行われることで、システム停止状態での作動が可能となっている。

【0101】

放電処理を開始すると、まずステップＳ４０において、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが、第１蓄電池１４の電圧ＶＰよりも高いか否かを判定する。ここで第１蓄電池１４の電圧ＶＰは、電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭよりも高い電圧に設定されている。ステップＳ４０で肯定判定すると、ステップＳ４１において、系統間スイッチＳＷＡを開放し、系統内スイッチＳＷＢを閉鎖し、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤを開放し、第１，第２コンバータ１２を動作停止状態として、放電処理を終了する。なお、本実施形態において、ステップＳ４１の処理が「暗電流供給部」に相当する。

【0102】

一方、ステップＳ４０で否定判定すると、ステップＳ４２において、系統間スイッチＳＷＡを閉鎖し、放電処理を終了する。

【0103】

続いて、図９に、放電処理の一例を示す。図９は、放電処理における第２蓄電池１６の電圧ＶＢの推移を示す。

【0104】

図９において、（Ａ）は、ＩＧスイッチ４５の状態の推移を示し、（Ｂ）は、系統間スイッチＳＷＡの開閉状態の推移を示し、（Ｃ）は、系統内スイッチＳＷＢの開閉状態の推移を示す。また、（Ｄ）は、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤの開閉状態の推移を示し、（Ｅ）は、第２蓄電池１６の電圧ＶＢの推移を示す。

【0105】

時刻ｔ１１にＩＧスイッチ４５が開放されると、系統内スイッチＳＷＢが閉鎖される。つまり、系統内スイッチＳＷＢが閉鎖されかつ電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが開放される。これにより、系統内スイッチＳＷＢを介して第２蓄電池１６による暗電流供給が行われる。

【0106】

図９に示す例では、時刻ｔ１１において、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが第１蓄電池１４の電圧ＶＰよりも高くなっている。そのため、時刻ｔ１１において、系統間スイッチＳＷＡは開放される。これにより、第１系統ＥＳ１では第１蓄電池１４から第１負荷３４に対して暗電流供給が行われ、第２系統ＥＳ２では第２蓄電池１６から第２負荷３６に対して暗電流供給が行われる。

【0107】

本実施形態では、第２蓄電池１６の容量は、第１蓄電池１４の容量よりも小さいため、時刻ｔ１２に、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが第１蓄電池１４の電圧ＶＰまで低下する。この場合、時刻ｔ１２に、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖される。これにより、第１，第２蓄電池１４，１６から負荷３４，３６に対して暗電流供給が行われる。第１蓄電池１４の容量は、第２蓄電池１６の容量よりも大きいため、負荷３４，３６に対する暗電流供給は、主に第１蓄電池１４から行われ、第２蓄電池１６の容量低下及び電圧低下が抑制される。

【0108】

その後、時刻ｔ１３にＩＧスイッチ４５が閉鎖されると、制御装置４０が起動し、制御処理が実施される。

【0109】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

【0110】

本実施形態によれば、電源システム１００の停止状態において、負荷３４，３６に対して第２蓄電池１６による暗電流供給を行わせるようにした。これにより、第２蓄電池１６に蓄えられた電力を有効に活用しつつ第２蓄電池１６のＳＯＣを低下させることができ、第２蓄電池１６の劣化を抑制することができる。

【0111】

システム停止状態において、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが第１蓄電池１４の電圧ＶＰまで低下する以前は、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖されることで、第２蓄電池１６から第１蓄電池１４に直流電流が流れることを抑制しつつ、第２負荷３６に対して第２蓄電池１６による暗電流供給を行わせることができる。第２蓄電池１６による暗電流供給が行われることで、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが低下する。仮に容量の小さい第２蓄電池１６を用いた場合には、第２蓄電池１６の電圧ＶＢは、第１蓄電池１４の電圧ＶＰよりも速く低下し、第２蓄電池１６の電圧ＶＢは第１蓄電池１４の電圧ＶＰまで低下するが、この場合に、系統間スイッチＳＷＡが開放された状態で第２蓄電池１６による暗電流供給が継続されると、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが過度に低下することが懸念される。この点、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが第１蓄電池１４の電圧ＶＰよりも低下した後は、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖されることで、並列接続された第１，第２蓄電池１４，１６から負荷３４，３６に対して暗電流供給が行われる。これにより、負荷３４，３６に対する暗電流供給を継続しつつ、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが過度に低下することを抑制することができる。

【0112】

（第３実施形態の変形例）
図１０に示すように、本変形例では、放電処理において、ステップＳ４０で否定判定すると、ステップＳ４２において、系統間スイッチＳＷＡを閉鎖する。続くステップＳ４３において、系統内スイッチＳＷＢを開放し、放電処理を終了する。つまり、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが第１蓄電池１４の電圧ＶＰまで低下すると、系統内スイッチＳＷＢ、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが開放されて、第２蓄電池１６による暗電流供給が停止される。

【0113】

以上詳述した本変形例によれば、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが第１蓄電池１４の電圧ＶＰよりも低下した後は、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖されるとともに第２蓄電池１６による暗電流供給が停止されることで、第１蓄電池１４から負荷３４，３６に対して暗電流供給が行われる。これにより、負荷３４，３６に対する暗電流供給を継続しつつ、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが過度に低下することを抑制することができる。

【0114】

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図１１～図１３を参照しつつ説明する。

【0115】

本実施形態では、電源システム１００の停止期間において充電処理が実施される点で、第１実施形態と異なる。

【0116】

つまり、電源システム１００の停止状態において、車両が長期間放置されると、自然放電等により第２蓄電池１６が過放電状態となっていることがある。この場合、過放電による第２蓄電池１６の劣化を抑制するために、電源システム１００の停止状態において、第１コンバータ１２からの電力供給により第２蓄電池１６を充電することが考えられるが、第２蓄電池１６の過放電状態の程度によっては、第２蓄電池１６を充電する際に第２蓄電池１６に突入電流が流れ、第２蓄電池１６が劣化することが懸念される。本実施形態では、第２蓄電池１６の電圧ＶＢに応じて電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤを閉鎖して、第２コンバータ２６により第２蓄電池１６を充電するようにした。これにより、突入電流による第２蓄電池１６の劣化を抑制しつつ第２蓄電池１６を充電することができる。

【0117】

図１１に本実施形態の充電処理のフローチャートを示す。制御装置４０は、ＩＧスイッチ４５が開放された状態で、所定の制御周期毎に充電処理を繰り返し実施する。なお、充電処理の制御周期は、放電処理の制御周期よりも長い期間に設定されている。

【0118】

充電処理を開始すると、まずステップＳ５０において、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが、電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭよりも高いか否かを判定する。ステップＳ５０で肯定判定すると、ステップＳ５１において、スイッチＳＷＡ～ＳＷＤを開放し、第１，第２コンバータ１２を動作停止状態として、充電処理を終了する。なお、本実施形態において、電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭが「第１閾値」に相当する。

【0119】

ステップＳ５０で否定判定すると、ステップＳ５２において、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが、低電圧閾値ＶＬよりも高いか否かを判定する。ステップＳ５２で肯定判定すると、ステップＳ５３に進み、ステップＳ５２で否定判定すると、ステップＳ５６に進む。なお、本実施形態において、ステップＳ５０，Ｓ５２の処理が「電圧判定部」に相当し、低電圧閾値ＶＬが「第２閾値」に相当する。

【0120】

ステップＳ５３では、第１コンバータ１２を動作状態とする指令を出力する。続くステップＳ５４では、系統間スイッチＳＷＡを閉鎖する。続くステップＳ５５では、系統内スイッチＳＷＢを閉鎖し、充電処理を終了する。

【0121】

ステップＳ５６では、第１コンバータ１２を動作状態とする指令を出力する。続くステップＳ５７では、系統間スイッチＳＷＡを閉鎖する。続くステップＳ５８では、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤを閉鎖する。続くステップＳ５９では、第２コンバータ２６を動作状態とする指令を出力し、充電処理を終了する。なお、本実施形態において、ステップＳ５３～Ｓ５９の処理が「停止時制御部」に相当する。

【0122】

続いて、図１２，図１３に、充電処理の一例を示す。図１２，図１３は、第２蓄電池１６を用いた場合の放電処理における第２蓄電池１６の電圧ＶＢの推移を示す。本実施形態において、図１３に示す第２蓄電池１６は、図１２に示す第２蓄電池１６に比べて劣化しているものとする。

【0123】

図１２，図１３において、（Ａ）は、ＩＧスイッチ４５の状態の推移を示し、（Ｂ）は、第２蓄電池１６の電圧ＶＢの推移を示し、（Ｃ）は、充電処理の実施の推移を示す。また、（Ｄ）は、系統間スイッチＳＷＡの開閉状態の推移を示し、（Ｅ）は、系統内スイッチＳＷＢの開閉状態の推移を示し、（Ｆ）は、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤの開閉状態の推移を示す。

【0124】

時刻ｔ２１にＩＧスイッチ４５が開放されると、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖される。つまり、系統間スイッチＳＷＡ及び系統内スイッチＳＷＢが閉鎖され、かつ電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが開放される。ＩＧスイッチ４５が開放された電源システム１００の停止状態では、自然放電等により第２蓄電池１６の電圧ＶＢは徐々に低下する。また、電源システム１００の停止状態では、所定の制御周期毎に充電処理が実施される。

【0125】

図１２，図１３に示す例では、時刻ｔ２２，ｔ２３に、充電処理が実施される。時刻ｔ２２では、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭよりも高くなっている。つまり、第２蓄電池１６は過放電状態となっていないため、第２蓄電池１６が充電されない。

【0126】

一方、時刻ｔ２３では、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが第１蓄電池１４の電圧ＶＰよりも低下しており、第２蓄電池１６が充電される。この場合に、図１２に示す例では、第２蓄電池１６があまり劣化していないため、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが低電圧閾値ＶＬよりも高くなっている。つまり、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが、電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭと低電圧閾値ＶＬとの間の第１電圧範囲ＨＶ１に低下している。そのため、時刻ｔ２３において、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖されるとともに、系統内スイッチＳＷＢが閉鎖され、第１経路ＬＣ１を介して第２蓄電池１６が充電される。第２蓄電池１６の充電により、時刻ｔ２４に、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭまで上昇すると、第２蓄電池１６の充電を終了する。

【0127】

一方、図１３に示す例では、第２蓄電池１６が比較的劣化しているため、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが低電圧閾値ＶＬよりも低下している。つまり、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが、低電圧閾値ＶＬ以下となる第２電圧範囲ＨＶ２まで低下している。そのため、時刻ｔ２３において、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖されるとともに、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤが閉鎖され、第２コンバータ２６により第２蓄電池１６が充電される。第２蓄電池１６の充電により、時刻ｔ２５に、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが電源電圧ＶＡの動作電圧ＶＭまで上昇すると、第２蓄電池１６の充電を終了する。

【0128】

その後、時刻ｔ２６にＩＧスイッチ４５が閉鎖されると、制御装置４０が起動し、制御処理が実施される。

【0129】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

【0130】

本実施形態によれば、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが第１電圧範囲ＨＶ１まで低下していれば、第１コンバータ１２からの直接的な電力供給により第２蓄電池１６を充電し、第２蓄電池１６の電圧ＶＢが第２電圧範囲ＨＶ２まで低下していれば、第２コンバータ２６からの電力供給により第２蓄電池１６を充電するようにした。第２コンバータ２６を用いることで、第２蓄電池１６を充電する際に、充電電圧を段階的に上昇させることができ、突入電流による第２蓄電池１６の劣化を抑制しつつ第２蓄電池１６を充電することができる。

【0131】

（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。

【0132】

各負荷３４，３６は、例えば以下の装置であってもよい。

【0133】

車両に走行用動力を付与する走行用モータとその駆動回路であってもよい。この場合、第１，第２負荷３４，３６のそれぞれは、例えば３相の永久磁石同期モータと３相インバータ装置である。

【0134】

制動時の車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ装置であってもよい。この場合、第１，第２負荷３４，３６のそれぞれは、例えば制動時のブレーキ油圧を独立に調整できるＡＢＳアクチュエータである。

【0135】

自車両の前を走行する前走車を検出し、前走車が検知された場合には前走車との車間距離を一定に維持し、前走車が検知されなくなった場合には自車両を予め設定された車速で走行させるクルーズコントロール装置であってもよい。この場合、第１，第２負荷３４，３６のそれぞれは、例えばミリ波レーダである。

【0136】

・各負荷３４，３６は、必ずしも同じ構成の組合せである必要がなく、同等の機能を異なる形式の機器で実現する組合せであってもよい。また、第１，第２負荷３４，３６は、それぞれが異なる負荷ではなく、同一の負荷であってもよい。つまり、第１，第２負荷３４，３６が、第１系統内経路ＬＡ１及び第２系統内経路ＬＡ２の両方から電力供給を受ける同一の負荷であってもよい。

【0137】

・第１電源の電圧生成部は、コンバータに限られず、オルタネータであってもよい。また、第１電源は、電圧生成部を有していなくてもよく、例えば第１蓄電池１４のみを有していてもよい。

【0138】

・上記実施形態では、第２スイッチが電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤにより構成されている例を示したが、これに限られない。電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤのうち、一方のスイッチのみにより構成されていてもよい。また、電池側スイッチＳＷＣ及び負荷側スイッチＳＷＤのうち、一方のスイッチがヒューズにより構成されていてもよい。

【0139】

・上記実施形態では、第１スイッチが系統内スイッチＳＷＢにより構成されている例を示したが、これに限られない。直列接続された２つのＭＯＳＦＥＴにより構成されていてもよい。この場合に、これらのＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードの順方向が互いに逆向きとなるように、これらのＭＯＳＦＥＴが接続されていることで、寄生ダイオードを介して暗電流が流れることを抑制することができる。

【0140】

また、図１４に示すように、ＭＯＳＦＥＴにより構成された系統内スイッチＳＷＢと、直列接続された第１～第３ダイオードＤＡ１～ＤＡ３により構成されていてもよい。系統内スイッチＳＷＢには寄生ダイオードＤＰＢが並列接続されている。寄生ダイオードＤＰＢは、接続点ＰＢから第２蓄電池１６に向かう方向が順方向となるように接続されている。第１～第３ダイオードＤＡ１～ＤＡ３は、系統内スイッチＳＷＢよりも接続点ＰＢ側に配置されており、系統内スイッチＳＷＢに対して直列接続されている。第１～第３ダイオードＤＡ１～ＤＡ３は、系統内スイッチＳＷＢから接続点ＰＢに向かう方向が順方向となるように接続されている。そのため、寄生ダイオードＤＰＢと第１～第３ダイオードＤＡ１～ＤＡ３とは、順方向が互いに逆方向となるように接続されている。これにより、寄生ダイオードＤＰＢを介して暗電流が流れることを抑制することができる。

【0141】

・上記実施形態では、第１電圧検出部２８で検出される電圧に基づいて第１系統ＥＳ１における異常の発生を判定する例を示したが、これに限られない。接続経路ＬＢのうち系統間スイッチＳＷＡよりも第１系統ＥＳ１側の部分に電流検出部が設けられており、当該部分に流れる系統間電流の向きや大きさにより、第１系統ＥＳ１における異常の発生を判定するようにしてもよければ、第１電圧検出部２８と上記電流検出部とを併用してもよい。

【0142】

・上記第１実施形態では、第１系統ＥＳ１に異常が発生したと判定した場合に、系統間スイッチＳＷＡを開放した後に系統内スイッチＳＷＢを閉鎖する例を示したが、系統内スイッチＳＷＢを閉鎖した後に系統間スイッチＳＷＡを開放するようにしてもよい。系統内スイッチＳＷＢを先に閉鎖することで、第２負荷３６の瞬時的な電源失陥を防止することができる。

【0143】

・上記第２実施形態では、系統間スイッチＳＷＡを開放した後に系統内スイッチＳＷＢを閉鎖する形態として、制御装置４０が系統間スイッチＳＷＡを開放する指令を出力するタイミングを、系統内スイッチＳＷＢを閉鎖する指令を出力するタイミングよりも遅らせる形態を示したが、これに限られない。例えば制御装置４０が系統間スイッチＳＷＡを開放する指令を出力するタイミングと、系統内スイッチＳＷＢを閉鎖する指令を出力するタイミングとを等しくして、コンデンサ等の素子による指令伝達の遅延により系統間スイッチＳＷＡを開放した後に系統内スイッチＳＷＢを閉鎖するようにしてもよい。

【0144】

・上記実施形態では、電源システム１００が手動運転及び自動運転による走行が可能な車両に適用される例を示したが、これに限られない。完全自動運転車など自動運転による走行のみが可能な車両に適用されてもよければ、手動運転による走行のみが可能な車両に適用されてもよい。

【0145】

・上記実施形態では、蓄電装置がリチウムイオン蓄電池である例を示したが、これに限られない。蓄電素子は、例えば他の種類の蓄電池であってもよければ、電気二重層キャパシタであってもよい。

【符号の説明】

【0146】

１０…第１電源、１６…第２蓄電池、２６…第２コンバータ、１００…電源システム、ＥＳ１…第１系統、ＥＳ２…第２系統、ＬＡ１…第１系統内経路、ＬＡ２…第２系統内経路、ＬＢ…接続経路、ＬＣ１…第１経路、ＬＣ２…第２経路、ＰＢ…接続点、ＳＷＡ…系統間スイッチ、ＳＷＢ…系統内スイッチ、ＳＷＣ…電池側スイッチ、ＳＷＤ…負荷側スイッチ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】