(57)【要約】  回生制動力発生時の電気エネルギによる素子の破損を防止すること。車両用電源装置（１００）において、電動機（１０８）は、車両（１０）の運動エネルギを電気エネルギに変換して回生制動力を発生させ、インバータ（１０３）は、電動機（１０８）が出力する交流の電気エネルギを直流の電気エネルギに変換する。変換された直流の電気エネルギは、第１スイッチ（１０５ａ，１０５ｂ）、第２スイッチ（１０７ａ，１０７ｂ）を介して蓄電池（１０６）に蓄積される。制御部（１０９）は、電動機（１０８）での回生制動力の発生により電気エネルギが蓄電池に蓄積される可能性があるときに、第２スイッチ（１０７ａ，１０７ｂ）をオンにする。
2012132435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両用電源装置であって、
運動エネルギを電気エネルギに変換して回生制動力を発生させる電動機と、
前記電気エネルギを蓄積する蓄電池と、
前記電動機と前記蓄電池とを電気的に接続する第１スイッチと、
前記第１スイッチと並列に接続され、かつ、前記電動機と前記蓄電池とを電気的に接続する第２スイッチと、
前記第２スイッチを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記回生制動力の発生により前記電気エネルギが前記蓄電池に蓄積される可能性がある前記車両の所定の状態、または、前記可能性がある前記車両の所定の操作のときに、前記第２スイッチをオンにする、
車両用電源装置。
【請求項２】
前記第１スイッチのオン抵抗値は、前記第２スイッチのオン抵抗値より小さい、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記車両の加速度が正の加速度から負の加速度に変化する状態のときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記車両が所定の速度を維持するように制御されるときに、前記加速度が正の加速度から負の加速度に変化する可能性があると判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項３記載の車両用電源装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記車両が前記車両以外の干渉物体を回避するように制御されるときに、前記加速度が正の加速度から負の加速度に変化する可能性があると判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項３記載の車両用電源装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記車両のアクセルの踏み込み量が減少する状態のときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記車両のブレーキが踏み込まれている状態のときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記車両の方向指示器が方向指示を開始するように操作されるときに、前記可能性がある前記所定の操作と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記車両の進行方向の地図情報に基づいて、前記車両が前記所定の状態であると判断する、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記地図情報に基づいて、前記車両が所定の角度より勾配の大きい降坂を走行する状態になると判定するときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項９記載の車両用電源装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記地図情報に基づいて、前記車両が所定の角度より勾配の大きい降坂を所定の距離以上走行する状態になると判定するときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項９記載の車両用電源装置。
【請求項１２】
車両に搭載される車両用電源装置であって、
前記車両の外部にある電源から供給される電気エネルギを受電する受電部と、
前記受電部から出力される前記電気エネルギを蓄積する蓄電池と、
前記受電部と前記蓄電池とを電気的に接続する第１スイッチと、
前記第１スイッチと並列に接続され、かつ、前記受電部と前記蓄電池とを電気的に接続する第２スイッチと、
前記受電部、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車両の状態が、前記蓄電池への充電が可能な状態であり、かつ、前記蓄電池への充電の発意がある状態であるときに、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチをオンにした後、前記受電部から前記電気エネルギを出力させる、
車両用電源装置。
【請求項１３】
前記充電が可能な状態とは、
前記車両が駐車中の状態のとき、
前記蓄電池の充電率が閾値未満の状態のとき、
前記受電部が前記外部にある電源と電気的に接続した状態のとき、および、
前記外部にある電源が電気エネルギを供給できる状態のとき、の少なくとも１つの状態である、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【請求項１４】
前記発意がある状態とは、
前記車両が備える充電開始のスイッチがオンにされた状態のとき、
前記車両が備えるタイマが所定の時刻になった状態のとき、
前記受電部による電気エネルギの受電が開始された状態のとき、の少なくとも１つである、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【請求項１５】
前記第１スイッチのオン抵抗値は、前記第２スイッチのオン抵抗値より小さい、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記第２スイッチを流れる電流の大きさが所定の閾値以上であるときは、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させる、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させた後、前記電流の大きさが前記所定の閾値未満となったとき、前記第２スイッチをオフにする、
請求項１５記載の車両用電源装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記第２スイッチの端子間電圧の大きさが所定の閾値以上であるときは、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させる、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【請求項１９】
前記制御部は、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させた後、前記端子間電圧の大きさが前記所定の閾値未満となったとき、前記第２スイッチをオフにする、
請求項１７記載の車両用電源装置。
【請求項２０】
前記制御部は、前記第２スイッチを電流の大きさが、前記蓄電池へ流れる電流の大きさに略等しいときは、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させる、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が制動される際の運動エネルギを電動機にて電気エネルギ（回生エネルギ）に変換して蓄電池に蓄積する車両用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用電源装置は、運動エネルギを電気エネルギに変換して回生制動力を発生させる電動機と、この電気エネルギを蓄積するバッテリと、電動機とバッテリとの電気的な接続状態をオン／オフするリレーと、を有している（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
リレーが何らかの理由で導通状態（すなわち「オン」の状態）ではなく、非導通状態（すなわち「オフ」の状態）であるときに回生制動力が発生すると、電気エネルギをバッテリに蓄積できないため、リレーと電動機との間に備えられたインバータなどの素子をこの電気エネルギによって破損するおそれがある。【０００４】
このような電気エネルギによる素子の破損を防止するために、特許文献１記載の技術では、上記のように、リレーと並列にダイオードを接続し、リレーがオフしている場合でも、ダイオードを介して電気エネルギがバッテリに蓄積されるようにしている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用昭６０−６９５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の車両用電源装置（特許文献１）では、ターンオン時間（ダイオードに順方向のバイアスがかかって順電圧に安定するまでに要する時間）が経過するまで、電気エネルギはダイオードを介してバッテリに蓄積されない。よって、上記従来の車両用電源装置では、リレーがオフしている場合、ターンオン時間の間はインバータなどに電気エネルギが流れてしまい、リレーと電動機との間に備えた素子を破損してしまうおそれがある。【０００７】
上記の課題は、車両の外部にある電源（外部電源）から供給される電気エネルギを蓄電池に蓄積する場合にも、外部電源からの電気エネルギを受電する受電器とリレーとの間に備えた素子においても同様に生じる。【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、回生制動力発生時の電気エネルギ、あるいは、車両の外部にある電源から供給される電気エネルギにより、リレーと電動機との間に備えた素子が破損することを防止できる車両用電源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】
【０００９】
本発明の車両用電源装置は、車両に搭載される車両用電源装置であって、運動エネルギを電気エネルギに変換して回生制動力を発生させる電動機と、前記電気エネルギを蓄積する蓄電池と、前記電動機と前記蓄電池とを電気的に接続する第１スイッチと、前記第１スイッチと並列に接続され、かつ、前記電動機と前記蓄電池とを電気的に接続する第２スイッチと、前記第２スイッチを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記回生制動力の発生により前記電気エネルギが前記蓄電池に蓄積される可能性がある前記車両の所定の状態、または、前記可能性がある前記車両の所定の操作のときに、前記第２スイッチをオンにする構成を採る。【００１０】
また、本発明の車両用電源装置は、車両に搭載される車両用電源装置であって、前記車両の外部にある電源から供給される電気エネルギを受電する受電部と、前記受電部から出力される前記電気エネルギを蓄積する蓄電池と、前記受電部と前記蓄電池とを電気的に接続する第１スイッチと、前記第１スイッチと並列に接続され、かつ、前記受電部と前記蓄電池とを電気的に接続する第２スイッチと、前記受電部、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記車両の状態が、前記蓄電池への充電が可能な状態であり、かつ、前記蓄電池への充電の発意がある状態であるときに、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチをオンにした後、前記受電部から前記電気エネルギを出力させる、構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回生制動力発生時の電気エネルギにより、リレーと電動機との間に備えた素子が破損することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る車両用電源装置の動作フロー図
【図３】本発明の実施の形態１に係る車両用電源装置の動作タイミング図
【図４】本発明の実施の形態２に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係る車両用電源装置の動作フロー図
【図６】本発明の実施の形態３に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態４に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る車両用電源装置について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る車両用電源装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、車両用電源装置１００は、車両１０に搭載されるものである。また、車両用電源装置１００は、蓋部１０１、充電器１０２、インバータ１０３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂ、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂ、蓄電池１０６、電動機１０８、制御部１０９、パラメータ取得部１１０、および、補機バッテリ１１１を備える。なお、蓄電池１０６と第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂは、上記従来の車両用電源装置（特許文献１）におけるバッテリとリレーにそれぞれ相当する。
【００１６】
以下、蓄電池１０６の充電時の動作と、蓄電池１０６の放電時の動作とに分けて説明する。
【００１７】
まず、蓄電池１０６の充電時の動作について説明する。
【００１８】
＜蓄電池１０６の充電時の動作＞
充電開始時には、蓋部１０１に備えられた電極に、車両１０の外部から給電プラグ（図示せず）を挿入される。蓄電池１０６は、外部から供給された電気エネルギを蓄積する。また、蓄電池１０６は、後述するように、回生制動力発生時に電動機１０８によって変換された電気エネルギ（回生エネルギ）を蓄積することもできる。
【００１９】
蓋部１０１は、車両１０の利用者により脱着、または、開閉可能なものである。車両１０の利用者は、この蓋部１０１に車両１０の外部から給電プラグを挿入して充電を開始する。蓋部１０１は電極を備えており、給電プラグを挿入されると給電プラグの電極と蓋部１０１の電極とが接触し、車両１０の外部からの電気エネルギの供給が可能となる。家庭用電源に接続された給電プラグからは例えば交流１００〜２４０Ｖ程度の電気エネルギが供給される。
【００２０】
給電プラグから供給された電気エネルギは、充電器１０２へ入力される。充電器１０２は、この交流の電気エネルギを直流の電気エネルギに変換して出力する。直流に変換された電気エネルギは、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂ、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂを介して蓄電池１０６に蓄積される。また、充電器１０２から出力された直流の電気エネルギは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４を介して補機バッテリ１１１に蓄積されることもある。
【００２１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、充電器１０２が出力する直流の電気エネルギを変圧する。変圧された電気エネルギは補機バッテリ１１１に出力されて蓄積される。
【００２２】
電動機１０８のシャフトは車両１０の駆動輪の車軸に連結され、車両１０の運動エネルギを電気エネルギに変換して回生制動力を発生させる。電動機１０８は、電動機１０８に備えられたロータが外力（車両１０の駆動輪の車軸の回転力）により回転させられると発電機となって電気エネルギを発生するため、車軸の回転による運動エネルギが電気エネルギに変換されると、車軸の回転に対する抵抗力である回生制動力が生じる。電動機１０８は、この電気エネルギをインバータ１０３に出力する。この電気エネルギは交流の電気エネルギである。
【００２３】
インバータ１０３は、電動機１０８が出力する交流の電気エネルギを直流の電気エネルギに変換して出力する。変換された直流の電気エネルギは、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂ、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂを介して蓄電池１０６に蓄積される。
【００２４】
第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂは、制御部１０９によってオンにされると、充電器１０２と蓄電池１０６とを電気的に接続し、電動機１０８と蓄電池１０６とを電気的に接続する。また、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂは、制御部１０９によりオフにされると、充電器１０２と蓄電池１０６とを電気的に切断し、電動機１０８と蓄電池１０６とを電気的に切断する。第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂは、例えば、可動接点と固定接点とを有し、電磁力により可動接点が移動することで固定接点間が導通（オン）、または、非導通（オフ）となる機械式スイッチである。
【００２５】
第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂは、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂと並列に電気的に接続される。第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂは、制御部１０９によってオンにされると、充電器１０２と蓄電池１０６とを電気的に接続し、電動機１０８と蓄電池１０６とを電気的に接続する。また、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂは、制御部１０９によりオフにされると、充電器１０２と蓄電池１０６とを電気的に切断し、電動機１０８と蓄電池１０６とを電気的に切断する。第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂは、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂと同様に、例えば機械式スイッチである。第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂは、後述するように、電動機１０８での回生制動力発生時の電気エネルギによって、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂと電動機１０８との間に備えられた素子（例えば、インバータ１０３，ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４）の破損を防止するためのものである。
【００２６】
第１スイッチ１０５ａおよび第２スイッチ１０７ａは蓄電池１０６の正極側に備えられる。第１スイッチ１０５ｂおよび第２スイッチ１０７ｂは蓄電池１０６の負極側に備えられる。
【００２７】
ここで、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂのオン抵抗値を、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂのオン抵抗値より小さくすることが好ましい。これにより、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂに流れる電流が、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂに流れる電流より小さくなるので、電流によって第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂにかかるストレスが小さくなる。よって、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂの劣化を抑えることができる。
【００２８】
蓄電池１０６は、充電器１０２が出力する直流の電気エネルギ、および、インバータ１０３が出力する直流の電気エネルギを蓄積する。蓄電池１０６には、エネルギ密度の高い二次電池（例えば、ニッケル水素充電池、リチウムイオン充電池等）、または、高容量のキャパシタが用いられる。
【００２９】
制御部１０９は、パラメータ取得部１１０から入力される各種パラメータに基づいて、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂおよび第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂのオン、オフを制御する。制御部１０９は、ＣＰＵと、ＲＯＭまたはＲＡＭ等とから構成される。ＣＰＵが、ＲＯＭまたはＲＡＭ等に格納されたプログラムを実行することによって、各種演算、制御信号の出力等を行う。制御部１０９が行う制御の詳細は後述する。
【００３０】
パラメータ取得部１１０は、制御部１０９が行う制御に必要な各種パラメータを取得して制御部１０９に出力する。
【００３１】
次いで、蓄電池１０６の放電時の動作について説明する。
【００３２】
＜蓄電池１０６の放電時の動作＞
蓄電池１０６に蓄積された電気エネルギは、例えば車両１０の駆動輪を駆動させるための動力源として、電動機１０８を動作させるための電力として使用される。電動機１０８をモータとして使用する場合、インバータ１０３は、蓄電池１０６に蓄積された直流の電気エネルギを交流に変換して電動機１０８へ出力する。電動機１０８のシャフトは車両１０の駆動輪の車軸に連結されており、シャフトの回転により車両１０の駆動輪が回転する。
【００３３】
また、蓄電池１０６に蓄積された電気エネルギは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４を介して、例えば、カーナビゲーション装置、カーオーディオなどのアクセサリ装置、および、パワーウインドウ、ＥＴＣ（登録商標）、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）などの電装品を動作させるための電力として使用される。さらに、蓄電池１０６に蓄積された電気エネルギは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４を介して、補機バッテリ１１１に蓄積されることもある。これらの場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、蓄電池１０６が出力する直流の電気エネルギを変圧する。
【００３４】
以上、蓄電池１０６の充電時および放電時の動作について説明した。
【００３５】
次いで、制御部１０９での、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂおよび第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂの制御について説明する。
【００３６】
まず、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂの制御について説明する。
【００３７】
パラメータ取得部１１０は、イグニッションキーにより車両１０のイグニッションがオンされたことを示す信号を取得して制御部１０９に入力する。制御部１０９は、この信号が入力されるか否かに基づいて、車両１０のイグニッションがオンされたか否かを判断する。イグニッションがオンされた場合は、制御部１０９は、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂをオンにする。イグニッションがオンにされると、車両１０の走行を可能とするために、蓄電池１０６を各部と電気的に接続する必要があるからである。一方、イグニッションがオンされない場合は、制御部１０９は、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂおよび第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオフにする。第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂがオフのときは車両１０が停止しているため、電動機１０８から電気エネルギが出力されることはないから、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂはオフで良いからである。なお、イグニッションキーによるイグニッションのオンに代えて、プッシュ式スタートボタン、または、電波を利用したキーによるイグニッションのオンを示す信号を用いても良い。
【００３８】
次いで、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂの制御について説明する。
【００３９】
制御部１０９は、以下のようにして、電動機１０８での回生制動力の発生により電気エネルギが蓄電池１０６に蓄積される可能性があるときに、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする。また、制御部１０９は、電動機１０８での回生制動力の発生により電気エネルギが蓄電池１０６に蓄積される可能性があるか否かを、パラメータ取得部１１０から入力される各種パラメータに基づいて判断する。
【００４０】
制御部１０９が以下のようにして、回生制動力の発生を予測して、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂを、回生制動力の発生に備えて、電動機１０８から電気エネルギが出力される前に予めオンにするため、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂにターンオン時間が必要な場合であっても、電動機１０８から電気エネルギが出力される時点までには確実に第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂを電気的に接続させることができる。よって、本実施の形態によれば、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂにターンオン時間が必要な場合であっても、電動機１０８での回生制動力発生時の電気エネルギによって、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂと電動機１０８との間に備えられた素子（例えば、インバータ１０３，ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４）の破損を防止することができる。すなわち、本実施の形態によれば、回生制動力の発生時に第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂが故障等により非導通となっている場合でも、電動機１０８から出力される電気エネルギを第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂを介して確実に蓄電池１０６に蓄積することができるので、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂと電動機１０８との間に備えられた素子の破損を防止することができる。
【００４１】
以下、複数の判断パラメータを例示して、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂの制御例について説明する。
【００４２】
＜制御例１：判断パラメータとして車両１０の加速度を用いる場合＞
判断パラメータとして車両１０の加速度を用いる場合は、パラメータ取得部１１０は加速度センサによって構成され、加速度センサによって取得された車両１０の加速度が制御部１０９に入力される。
【００４３】
制御部１０９は、車両１０の加速度が正の加速度から負の加速度に変化する状態のときに、電動機１０８での回生制動力の発生により電気エネルギが蓄電池１０６に蓄積される可能性があると判断して、回生制動力の発生に備えて、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする。
【００４４】
車両１０の加速度が正の加速度から負の加速度に変化するときは、車両１０が減速状態にあるため、電動機１０８において回生制動力が発生する可能性があるからである。
【００４５】
なお、制御部１０９は、車両１０が所定の速度を維持するように自動的に制御されるときに、車両１０の加速度が正の加速度から負の加速度に変化する可能性があると判断して、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにしても良い。この場合、制御部１０９は、車両１０が所定の速度を維持するように制御されることを示す信号を入力される。車両１０が所定の速度を維持するように自動的に制御されるのは、例えば、車両１０の前方を撮像する車載カメラ等を用いた自動運転の場合である。
【００４６】
また、制御部１０９は、車両１０が車両１０以外の干渉物体を回避するように自動的に制御されるときに、車両１０の加速度が正の加速度から負の加速度に変化する可能性があると判断して、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにしても良い。この場合、制御部１０９は、車両１０が車両１０以外の干渉物体を回避するように制御されることを示す信号を入力される。車両１０が車両１０以外の干渉物体を回避するように自動的に制御されるのは、例えば、車両１０の前方を撮像する車載カメラ等を用いた自動渉物体回避の場合である。
【００４７】
＜制御例２：判断パラメータとして車両１０のアクセルの踏み込み量を用いる場合＞
判断パラメータとして車両１０のアクセルの踏み込み量を用いる場合は、パラメータ取得部１１０はアクセルの踏み込み量を示す信号を取得して制御部１０９に入力する。
【００４８】
制御部１０９は、アクセルの踏み込み量が減少する状態のときに、電動機１０８での回生制動力の発生により電気エネルギが蓄電池１０６に蓄積される可能性があると判断して、回生制動力の発生に備えて、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする。なお、アクセルの踏み込み量が減少する状態には、アクセルが踏み込まれている状態から放された状態になった場合も含まれる。
【００４９】
車両１０のアクセルの踏み込み量が減少するときは、車両１０は減速状態にあるため、電動機１０８において回生制動力が発生する可能性があるからである。
【００５０】
＜制御例３：判断パラメータとして車両１０のブレーキの踏み込みの有無を用いる場合＞
判断パラメータとして車両１０のブレーキの踏み込みの有無を用いる場合は、パラメータ取得部１１０はブレーキが踏み込まれているか否かを示す信号を取得して制御部１０９に入力する。
【００５１】
制御部１０９は、ブレーキが踏み込まれている状態のときに、電動機１０８での回生制動力の発生により電気エネルギが蓄電池１０６に蓄積される可能性があると判断して、回生制動力の発生に備えて、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする。
【００５２】
車両１０のブレーキが踏み込まれているときは、車両１０は減速状態にあるため、電動機１０８において回生制動力が発生する可能性があるからである。
【００５３】
なお、パラメータ取得部１１０が、判断パラメータとしてさらに車両１０の速度を示す信号を取得して制御部１０９に入力し、制御部１０９が、車両１０の速度が所定の速度以上である場合にだけ、ブレーキの踏み込み量に基づく上記制御を行って良い。車両１０の速度が所定の速度未満で遅い場合は、ブレーキが踏み込まれても電動機１０８から出力される電気エネルギは小さいため、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂと電動機１０８との間に備えられた素子が破損することはないからである。
【００５４】
＜制御例４：判断パラメータとして車両１０の方向指示器の操作の有無を用いる場合＞
判断パラメータとして車両１０の方向指示器の操作の有無を用いる場合は、パラメータ取得部１１０は、方向指示器が操作されたことを示す信号を取得して制御部１０９に入力する。
【００５５】
制御部１０９は、方向指示器が方向指示を開始するように操作されるときに、電動機１０８での回生制動力の発生により電気エネルギが蓄電池１０６に蓄積される可能性があると判断して、回生制動力の発生に備えて、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする。
【００５６】
車両１０の方向指示器が方向指示を開始するように操作されるときは、通常、その操作の直後に車両１０は右左折または車線変更する可能性が高くて車両１０が減速する可能性が高いため、電動機１０８において回生制動力が発生する可能性があるからである。
【００５７】
＜制御例５：判断パラメータとして車両１０の現在位置周辺の地図情報を用いる場合＞
判断パラメータとして車両１０の現在位置周辺の地図情報を用いる場合は、パラメータ取得部１１０は、地図情報を記憶する記憶部（図示せず）から車両１０の現在位置周辺の地図情報を読み出して制御部１０９に入力する。地図情報を記憶する記憶部として、例えば車両１０に搭載されたカーナビゲーション装置を利用することができる。また、車両１０の現在位置は、例えばカーナビゲーション装置のＧＰＳ機能を利用して取得することができる。
【００５８】
制御部１０９は、車両１０の進行方向の地図情報に基づいて、車両１０が所定の走行状態になると判断して第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする。
【００５９】
すなわち、例えば、車両１０の現在位置周辺の地図情報から、車両１０の進行方向に所定の角度より勾配の大きい降坂（例えば、３度以上の降坂）があるときは、制御部１０９は、車両１０がその降坂を走行する状態になると判断し、電動機１０８での回生制動力の発生により電気エネルギが蓄電池１０６に蓄積される可能性があると判断して、回生制動力の発生に備えて、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする。
【００６０】
なお、勾配の大きさはパーセントで表すことも可能である。例えば、１００メートル進むと１メートル高度が下がる場合を１パーセントの勾配として表すことも可能である。
【００６１】
また、例えば、車両１０の現在位置周辺の地図情報から、車両１０の進行方向に、所定の角度より勾配の大きい降坂が所定の距離以上（例えば、１０メートル以上）続くときは、制御部１０９は、車両１０がその降坂を所定の距離以上走行する状態になると判断し、電動機１０８での回生制動力の発生により電気エネルギが蓄電池１０６に蓄積される可能性があると判断して、回生制動力の発生に備えて、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする。
【００６２】
車両１０の進行方向に所定の角度より勾配の大きい降坂があるとき、および、車両１０の進行方向に、所定の角度より勾配の大きい降坂が所定の距離以上続くときは、車両１０が降坂にさしかかる前に、車両１０のアクセルの踏み込み量が減少、または、車両１０のブレーキの踏み込み量が増加して車両１０が減速する可能性が高いため、電動機１０８において回生制動力が発生する可能性があるからである。
【００６３】
以上、制御部１０９での制御例１−５について説明した。
【００６４】
なお、上記制御例１−５は適宜組み合わせて実施することも可能である。
【００６５】
以下、制御例１−５のすべてを組み合わせて実施する場合の一例について説明する。図２は、本発明の一実施の形態に係る車両用電源装置１００の動作フロー図である。
【００６６】
図２のＳ２０１において、制御部１０９は、車両１０のイグニッションがオンされたか否かを判断する。イグニッションがオンされた場合は（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、制御部１０９は、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂをオンにする（Ｓ２０２）。一方、イグニッションがオンされない場合は（Ｓ２０１：ＮＯ）、制御部１０９は、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂおよび第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオフにする（Ｓ２１２，Ｓ２１３）。
【００６７】
Ｓ２０３では、上記制御例１の動作が行われる。すなわち、車両１０の加速度が正の加速度から負の加速度に変化するときは（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、制御部１０９は、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする（Ｓ２１４）。一方、車両１０の加速度が正の加速度から負の加速度に変化しないときは（Ｓ２０３：ＮＯ）、制御部１０９は、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオフにする（Ｓ２０４）。
【００６８】
Ｓ２０５では、上記制御例３の動作が行われる。すなわち、ブレーキが踏み込まれているときは（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、制御部１０９は、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする（Ｓ２１４）。一方、ブレーキが踏み込まれていないときは（Ｓ２０５：ＮＯ）、制御部１０９は、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオフにする（Ｓ２０６）。
【００６９】
Ｓ２０７では、上記制御例２の動作が行われる。すなわち、アクセルの踏み込み量が減少するときは（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、制御部１０９は、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする（Ｓ２１４）。一方、アクセルの踏み込み量が減少しないときは（Ｓ２０７：ＮＯ）、制御部１０９は、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオフにする（Ｓ２０８）。
【００７０】
Ｓ２０９では、上記制御例５の動作が行われる。すなわち、車両１０の進行方向に所定の角度より勾配の大きい降坂があるときは（Ｓ２０９：ＹＥＳ）、制御部１０９は、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする（Ｓ２１４）。一方、車両１０の進行方向に所定の角度より勾配の大きい降坂がないときは（Ｓ２０９：ＮＯ）、制御部１０９は、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオフにする（Ｓ２１０）。
【００７１】
Ｓ２１１では、上記制御例４の動作が行われる。すなわち、方向指示器が方向指示を開始するように操作されるときは（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、制御部１０９は、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする（Ｓ２１４）。一方、方向指示器が方向指示を開始するように操作されないときは（Ｓ２１１：ＮＯ）、制御部１０９は、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオフにする（Ｓ２１３）。
【００７２】
そして、図２に示す上記フローが所定の周期（例えば、１０msec間隔）で繰り返し実行される。
【００７３】
このように、図２では、制御部１０９は、Ｓ２０３，Ｓ２０５，Ｓ２０７，Ｓ２０９，Ｓ２１１のいずれか１つの条件にあてはまると、電動機１０８での回生制動力の発生により電気エネルギが蓄電池１０６に蓄積される可能性があると判断して、回生制動力の発生に備えて、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂをオンにする。
【００７４】
次いで、車両１０の走行状態の一例に基づく、車両用電源装置１００の動作タイミングについて説明する。図３は、本実施の形態における車両用電源装置１００の動作タイミング図である。
【００７５】
図３において、時刻Ｔ０ではイグニッションがオンされて（ＩＧオン）、これにより、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂがオンにされる。
【００７６】
時刻Ｔ１においてアクセルが踏み込まれると、車両１０の速度の増加伴って、車両１０の加速度は正の加速度となる。よって、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂはオフされたままの状態となる。車両１０の加速度が正の加速度のときは、回生制動力が発生する可能性はないからである。
【００７７】
時刻Ｔ２においてブレーキが踏み込まれると車両の加速度は負の加速度となって車両１０の速度は減少するので、時刻Ｔ２−Ｔ３において回生制動力が発生する可能性が生じる。よって、時刻Ｔ２において、回生制動力の発生に備えて、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂがオンにされる。
【００７８】
時刻Ｔ３において再度アクセルが踏み込まれると、車両１０の加速度は正の加速度となるため、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂはオフにされる。
【００７９】
アクセルが踏み込まれた状態であっても、時刻Ｔ４において方向指示器が方向指示を開始するように操作されたときは、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂがオンにされる。
【００８０】
時刻Ｔ５において、方向指示器の方向指示が終了すると、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂはオフにされる。また、時刻Ｔ５において再度アクセルが踏み込まれた場合、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂはオフにされたままである。
【００８１】
時刻Ｔ６において、車両１０の進行方向に所定の角度より勾配の大きい降坂があると判断された場合には、車両１０の加速度が正の加速度のときでも、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂはオンにされる。
【００８２】
時刻Ｔ７において、ブレーキが踏み込まれると、引き続き、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂはオンの状態を維持する。
【００８３】
そして、時刻Ｔ８において、車両１０が停止して、イグニッションがオフにされると（ＩＧオフ）、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂがオフにされるとともに、第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂがオフにされる。
【００８４】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る車両用電源装置１００の構成を示すブロック図である。
【００８５】
図４に示すように、車両用電源装置３００は、車両１０に搭載されるものである。また、車両用電源装置３００は、蓋部３０１、受電部３０２、インバータ３０３、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０４、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂ、第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂ、蓄電池３０６、電動機３０８、制御部３０９、パラメータ取得部３１０、および、補機バッテリ３１１を備える。なお、蓄電池３０６と第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂは、上記従来の車両用電源装置（特許文献１）におけるバッテリとリレーにそれぞれ相当する。
【００８６】
以下、蓄電池３０６の充電時の動作と、蓄電池３０６の放電時の動作とに分けて説明する。
【００８７】
まず、蓄電池３０６の充電時の動作について説明する。
【００８８】
＜蓄電池３０６の充電時の動作＞
車両用電源装置３００は、蓋部３０１に備えられた電極に、車両１０の外部から給電プラグ２１を挿入されることにより外部電源２０から電気エネルギの供給を受け、この電気エネルギを蓄電池３０６に蓄積することができる。
【００８９】
外部電源２０は車両１０の外部にある電源であり、給電プラグ２１を備える。外部電源２０が家庭用電源である場合は、外部電源２０からは例えば１００〜２４０Ｖ程度の交流の電気エネルギが供給される。また、外部電源２０が充電スタンドである場合は、外部電源２０からは例えば４００Ｖ程度の直流の電気エネルギが供給される。
【００９０】
蓋部３０１は、車両１０の利用者により脱着、または、開閉可能なものである。車両１０の利用者は、この蓋部３０１に車両１０の外部から給電プラグ２１を挿入して充電を開始する。蓋部３０１は電極を備えており、給電プラグ２１を挿入されると給電プラグ２１の電極と蓋部３０１の電極とが接触し、外部電源２０から車両１０への電気エネルギの供給が可能となる。蓋部３０１は、給電プラグ２１の電極と蓋部３０１の電極とが接触している状態にあるとき、その旨を示す信号をパラメータ取得部３１０に出力する。
【００９１】
受電部３０２は、蓋部３０１が備える電極を介して供給された電気エネルギを受電し、制御部３０９からの制御に従って電気エネルギを出力する。外部電源２０から交流の電気エネルギが供給される場合は、受電部３０２は、この交流の電気エネルギを直流の電気エネルギに変換して、制御部３０９からの制御に従って出力する。一方、外部電源２０から直流の電気エネルギが供給される場合は、受電部３０２は、この直流の電気エネルギを、制御部３０９からの制御に従って出力する。受電部３０２から出力された直流の電気エネルギは、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂ、第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂを介して蓄電池３０６に蓄積される。また、受電部３０２から出力された直流の電気エネルギは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０４を介して補機バッテリ３１１に蓄積されることもある。
【００９２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０４は、受電部３０２が出力する直流の電気エネルギを変圧する。変圧された電気エネルギは補機バッテリ３１１に出力されて蓄積される。
【００９３】
電動機３０８のシャフトは車両１０の駆動輪の車軸に連結され、車両１０の運動エネルギを電気エネルギに変換して回生制動力を発生させる。電動機３０８は、電動機３０８に備えられたロータが外力（車両１０の駆動輪の車軸の回転力）により回転させられると発電機となって電気エネルギを発生するため、車軸の回転による運動エネルギが電気エネルギに変換されると、車軸の回転に対する抵抗力である回生制動力が生じる。電動機３０８は、この電気エネルギをインバータ３０３に出力する。この電気エネルギは交流の電気エネルギである。
【００９４】
インバータ３０３は、電動機３０８が出力する交流の電気エネルギを直流の電気エネルギに変換して出力する。変換された直流の電気エネルギは、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂ、第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂを介して蓄電池３０６に蓄積される。
【００９５】
第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂは、制御部３０９によってオンにされると、受電部３０２と蓄電池３０６とを電気的に接続し、また、電動機３０８と蓄電池３０６とを電気的に接続する。また、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂは、制御部３０９によりオフにされると、受電部３０２と蓄電池３０６とを電気的に切断し、また、電動機３０８と蓄電池３０６とを電気的に切断する。第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂは、例えば、可動接点と固定接点とを有し、電磁力により可動接点が移動することで固定接点間が導通（オン）、または、非導通（オフ）となる機械式スイッチである。
【００９６】
第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂは、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂと並列に電気的に接続される。第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂは、制御部３０９によってオンにされると、受電部３０２と蓄電池３０６とを電気的に接続し、また、電動機３０８と蓄電池３０６とを電気的に接続する。また、第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂは、制御部３０９によりオフにされると、受電部３０２と蓄電池３０６とを電気的に切断し、また、電動機３０８と蓄電池３０６とを電気的に切断する。第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂは、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂと同様に、例えば機械式スイッチである。第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂは、後述するように、外部電源２０から供給される電気エネルギによって、受電部３０２と第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂとの間に備えられた素子（例えば、インバータ３０３，ＤＣ／ＤＣコンバータ３０４）の破損を防止するためのものである。
【００９７】
第１スイッチ３０５ａおよび第２スイッチ３０７ａは蓄電池３０６の正極側に備えられる。第１スイッチ３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ｂは蓄電池３０６の負極側に備えられる。
【００９８】
ここで、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂのオン抵抗値を、第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂのオン抵抗値より小さくすることが好ましい。これにより、第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂに流れる電流が、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂに流れる電流より小さくなるので、電流によって第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂにかかるストレスが小さくなる。よって、第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂの劣化を抑えることができる。
【００９９】
蓄電池３０６は、受電部３０２が出力する直流の電気エネルギ、および、インバータ３０３が出力する直流の電気エネルギを蓄積する。蓄電池３０６には、エネルギ密度の高い二次電池（例えば、ニッケル水素充電池、リチウムイオン充電池等）、または、高容量のキャパシタが用いられる。
【０１００】
制御部３０９は、パラメータ取得部３１０から入力される各種パラメータに基づいて、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂのオン、オフを制御する。制御部３０９は、ＣＰＵと、ＲＯＭまたはＲＡＭ等とから構成される。ＣＰＵが、ＲＯＭまたはＲＡＭ等に格納されたプログラムを実行することによって、各種演算、制御信号の出力等を行う。制御部３０９が行う制御の詳細は後述する。
【０１０１】
パラメータ取得部３１０は、制御部３０９が行う制御に必要な各種パラメータを取得して制御部３０９に出力する。
【０１０２】
次いで、蓄電池３０６の放電時の動作について説明する。
【０１０３】
＜蓄電池３０６の放電時の動作＞
蓄電池３０６に蓄積された電気エネルギは、例えば車両１０の駆動輪を駆動させるための動力源として、電動機３０８を動作させるための電力として使用される。電動機３０８をモータとして使用する場合は、インバータ３０３が、蓄電池３０６に蓄積された直流の電気エネルギを交流に変換して電動機３０８へ出力する。電動機３０８のシャフトは車両１０の駆動輪の車軸に連結されており、シャフトの回転により車両１０の駆動輪が回転する。
【０１０４】
また、蓄電池３０６に蓄積された電気エネルギは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０４を介して、例えば、カーナビゲーション装置、カーオーディオなどのアクセサリ装置、および、パワーウインドウ、ＥＴＣ（登録商標）、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）などの電装品を動作させるための電力として使用される。さらに、蓄電池３０６に蓄積された電気エネルギは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０４を介して、補機バッテリ３１１に蓄積されることもある。これらの場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０４は、蓄電池３０６が出力する直流の電気エネルギを変圧する。
【０１０５】
以上、蓄電池３０６の充電時および放電時の動作について説明した。
【０１０６】
次いで、制御部３０９での、受電部３０２の制御、および、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂの制御について説明する。
【０１０７】
電動機３０８での回生制動力の発生による電気エネルギを蓄電池３０６に蓄積するときには、制御部３０９は、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂをオンにする。
【０１０８】
一方、外部電源２０から供給される電気エネルギを蓄電池３０６に蓄積するときには、制御部３０９は、車両１０の状態が、電気エネルギが蓄電池３０６に蓄積されてもよい所定の状態にあるときに、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂをオンにした後、受電部３０２から電気エネルギを出力させる。このように、受電部３０２は、受電した電気エネルギを、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂがオンにされた後、制御部３０９からの出力指示に従って出力する。また、制御部３０９は、車両１０の状態が、電気エネルギが蓄電池３０６に蓄積されてもよい所定の状態にあるか否かを、パラメータ取得部３１０から入力される信号および各種パラメータに基づいて判断する。
【０１０９】
制御部３０９が電気エネルギを蓄電池３０６に蓄積してもよい所定の状態にあるか否かを以下のようにして判断する。そして、制御部３０９は、蓄電池３０６への電気エネルギの供給に備えて、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂを予めオンにし、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂのターンオン時間が十分に経過した後に、受電部３０２から電気エネルギを出力させる。これにより、受電部３０２から電気エネルギが出力される時点までには確実に第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂを電気的に接続させることができる。よって、本実施の形態によれば、外部電源２０から供給される電気エネルギによって、受電部３０２と第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂとの間に備えられた素子（例えば、インバータ３０３，ＤＣ／ＤＣコンバータ３０４）の破損を防止することができる。
【０１１０】
すなわち、本実施の形態によれば、外部電源２０からの電気エネルギ供給時に第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂが故障等により非導通となっている場合でも、受電部３０２から出力される電気エネルギを第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂを介して確実に蓄電池３０６に蓄積することができるので、受電部３０２と第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂとの間に備えられた素子の破損を防止することができる。
【０１１１】
ここで、電気エネルギを蓄電池３０６に蓄積してもよい、車両１０の所定の状態とは、（１）蓄電池３０６への充電が可能な状態であって、かつ、（２）蓄電池３０６への充電の発意がある状態をいう。
【０１１２】
以下、（１）蓄電池３０６への充電が可能な状態、および、（２）蓄電池３０６への充電の発意がある状態について、例を挙げて説明する。
【０１１３】
まず、蓄電池３０６への充電が可能な状態を以下に例示する。
【０１１４】
（１）蓄電池３０６への充電が可能な状態の例
＜例１−１＞  車両１０が駐車中の状態のとき。この場合、パラメータ取得部３１０は、判断パラメータとして例えば車両１０のパーキングブレーキがかかっていることを示す信号を取得して制御部３０９に出力し、制御部３０９はその信号が入力されるか否かに基づいて、車両１０が駐車中の状態にあるか否か判断する。
＜例１−２＞  蓄電池３０６の充電率（SOC：State of Charge）が閾値未満の状態のとき。この場合、パラメータ取得部３１０は、判断パラメータとして蓄電池３０６の充電率を示す信号を取得して制御部３０９に出力し、制御部３０９はその信号に基づいて、蓄電池３０６の充電率が閾値未満の状態にあるか否か判断する。
＜例１−３＞  給電プラグ２１の電極と蓋部３０１の電極とが接触した状態のとき。すなわち、受電部３０２が外部電源２０と電気的に接続した状態のとき。この場合、パラメータ取得部３１０は、蓋部３０１から入力される信号（給電プラグ２１の電極と蓋部３０１の電極とが接触している状態にあることを示す信号）を取得して制御部３０９に出力し、制御部３０９はその信号が入力されるか否かに基づいて、給電プラグ２１の電極と蓋部３０１の電極とが接触している状態にあるか否か判断する。
＜例１−４＞  外部電源２０が電気エネルギを供給できる状態のとき（例えば、外部電源２０が故障中でないとき）。この場合、外部電源２０およびパラメータ取得部３１０の双方が通信機能を有し、パラメータ取得部３１０は外部電源２０との通信により、外部電源２０が電気エネルギを供給できることを示す信号を取得して制御部３０９に出力し、制御部３０９はその信号が入力されるか否かに基づいて、外部電源２０が電気エネルギを供給できる状態にあるか否か判断する。
＜例１−５＞  漏電検出等の安全確認によって問題がない状態のとき。外部電源２０または受電部３０２には通常、漏電遮断器が備えられる。よって、この場合、パラメータ取得部３１０は、漏電していないことを示す信号を外部電源２０または受電部３０２から取得して制御部３０９に出力し、制御部３０９はその信号が入力されるか否かに基づいて、車両１０が安全な状態にあるか否か判断する。なお、外部電源２０が漏電遮断器を備える場合には、外部電源２０およびパラメータ取得部３１０の双方が通信機能を有し、パラメータ取得部３１０は外部電源２０との通信により上記信号を取得する。
【０１１５】
以上、蓄電池３０６への充電が可能な状態の例について説明した。
【０１１６】
次いで、蓄電池３０６への充電の発意がある状態を以下に例示する。
【０１１７】
（２）蓄電池３０６への充電の発意がある状態の例
＜例２−１＞  車両１０の利用者が充電開始のスイッチをオンにした状態のとき。この場合、パラメータ取得部３１０は、判断パラメータとして充電開始のスイッチをオンにされたことを示す信号を取得して制御部３０９に出力し、制御部３０９はその信号が入力されるか否かに基づいて、充電開始のスイッチがオンにされた状態にあるか否か判断する。充電開始のスイッチは、車両１０または外部電源２０のいずれに備えられてもよい。また、充電開始のスイッチは、機械式スイッチ、または、画面に表示されるソフトウェアスイッチのいずれであってもよい。なお、外部電源２０が充電開始のスイッチを備える場合には、外部電源２０およびパラメータ取得部３１０の双方が通信機能を有し、パラメータ取得部３１０は外部電源２０との通信により上記信号を取得する。
＜例２−２＞  タイマに予め設定された充電開始時刻になった状態のとき。この場合、パラメータ取得部３１０は、判断パラメータとして充電開始時刻になったことを示す信号を取得して制御部３０９に出力し、制御部３０９はその信号が入力されるか否かに基づいて、充電開始時刻になった状態にあるか否か判断する。タイマは、車両１０または外部電源２０のいずれに備えられてもよい。外部電源２０がタイマを備える場合には、外部電源２０およびパラメータ取得部１１０の双方が通信機能を有し、パラメータ取得部３１０は外部電源２０との通信により上記信号を取得する。
＜例２−３＞  受電部３０２による電気エネルギの受電が開始された状態のとき。この場合、制御部３０９は、受電部３０２の受電状態を監視して、受電部３０２において電気エネルギの受電が開始されたか否かを判断する。
【０１１８】
以上、蓄電池３０６への充電の発意がある状態の例について説明した。
【０１１９】
なお、上記の例１−１〜１−５，例２−１〜２−３は適宜組み合わせて実施することも可能である。例えば、車両１０が例１−１〜１−５のすべての状態にあり、かつ、例２−１〜例２−３のいずれか一つの状態にあるときに、車両１０が、電気エネルギを蓄電池１０６に蓄積してもよい所定の状態にあると、制御部３０９が判断してもよい。
【０１２０】
次いで、図５を用いて、本実施の形態に係る車両用電源装置３００の動作フローについて説明する。
【０１２１】
図５のＳ４０１において、パラメータ取得部３１０は、イグニッションキーにより車両１０のイグニッションがオンされたことを示す信号を取得して制御部３０９に出力する。制御部３０９は、この信号が入力されるか否かに基づいて、車両１０のイグニッションがオンされたか否か判断する。なお、イグニッションキーによるイグニッションのオンに代えて、プッシュ式スタートボタン、または、電波を利用したキーによるイグニッションのオンを示す信号を用いてもよい。
【０１２２】
イグニッションがオンされた場合は（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、制御部３０９は、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂをオンにする（Ｓ４０９）。イグニッションがオンにされると、車両１０の走行を可能とするために、蓄電池３０６を各部と電気的に接続する必要があるからである。
【０１２３】
一方、イグニッションがオンされない場合は（Ｓ４０１：ＮＯ）、制御部３０９は、蓄電池３０６への充電が可能な状態か否か判断する（Ｓ４０２）。
【０１２４】
蓄電池３０６への充電が可能な状態でない場合は（Ｓ４０２：ＮＯ）、制御部３０９は、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂをオフにするとともに（Ｓ４０７）、第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂをオフにする（Ｓ４０８）。
【０１２５】
一方、蓄電池３０６への充電が可能な状態である場合は（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、制御部３０９は、充電の発意がある状態か否か判断する（Ｓ４０３）。
【０１２６】
充電の発意がない状態の場合は（Ｓ４０３：ＮＯ）、制御部３０９は、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂをオフにするとともに（Ｓ４０７）、第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂをオフにする（Ｓ４０８）。
【０１２７】
このように、蓄電池３０６への充電が可能な状態でない場合、または、充電の発意がない状態の場合に制御部３０９が第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂをオフにするのは、これらの場合には車両１０の状態が、電気エネルギが蓄電池３０６に蓄積されてもよい所定の状態にないため、制御部３０９が受電部３０２から電気エネルギを出力させないからである。
【０１２８】
一方、充電の発意がある状態の場合は（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、制御部３０９は、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂをオンにするとともに（Ｓ４０４）、第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂをオンにした後（Ｓ４０５）、受電部３０２から電気エネルギを出力させる（Ｓ４０６）。
【０１２９】
そして、図５に示す上記フローが所定の周期（例えば、１００msec間隔）で繰り返し実行される。
【０１３０】
このように、図５では、制御部３０９は、蓄電池３０６への充電が可能な状態であり、かつ、充電の発意がある状態の場合、つまり、車両１０の状態が、電気エネルギが蓄電池３０６に蓄積されてもよい所定の状態にある場合に、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂをオンにした後、受電部３０２から電気エネルギを出力させる。
【０１３１】
なお、図５において、Ｓ４０６の前であれば、Ｓ４０２とＳ４０３との処理順序は逆であってもよい。また、Ｓ４０６の前であれば、Ｓ４０４とＳ４０５との処理順序は逆であってもよい。また、Ｓ４０７とＳ４０８との処理順序は逆であってもよい。
【０１３２】
ここで、安全性の観点から第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂは不要な場合はオフにすることが好ましい。よって、本実施の形態では、上記のように、蓄電池３０６への充電が可能な状態のみならず、蓄電池３０６への充電の発意がある状態となった時点で第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂをオンにし、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂをオンにした後、受電部３０２からの電気エネルギの出力を開始する。これにより、本実施の形態によれば、外部電源２０から車両１０へ供給される電気エネルギによる素子の破損を防止することができる。
【０１３３】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る車両用電源装置３００の構成を示すブロック図である。なお、図６において図４（実施の形態２）と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。つまり、本実施の形態では、車両用電源装置３００が電流計５０１，５０２をさらに備える点が、実施の形態２と相違する。以下、実施の形態２との相違点についてのみ説明する。
【０１３４】
図６に示す車両用電源装置３００において、電流計５０１は、第２スイッチ３０７ａを流れる電流の大きさを測定して測定値を制御部３０９に出力する。また、電流計５０２は、第２スイッチ３０７ｂを流れる電流の大きさを測定して測定値を制御部３０９に出力する。
【０１３５】
制御部３０９は、実施の形態２で説明したように、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂをオンにした後、受電部３０２から電気エネルギを出力させる。さらに、制御部３０９は、受電部３０２から電気エネルギを出力させた後、電流計５０１の測定値（第２スイッチ３０７ａを流れる電流の大きさ）または電流計５０２の測定値（第２スイッチ３０７ｂを流れる電流の大きさ）が所定の閾値以上であるときは、第１スイッチ３０５ａまたは第１スイッチ３０５ｂが故障等により非導通となっていると判断して、受電部３０２からの電気エネルギの出力を停止させる。
【０１３６】
なお、車両用電源装置３００は、電流計５０１または電流計５０２に代えて、第２スイッチ３０７ａまたは第２スイッチ３０７ｂの端子間電圧の大きさを測定して測定値を制御部３０９に出力する電圧計であってもよい。この場合、制御部３０９は、受電部３０２から電気エネルギを出力させた後、第２スイッチ３０７ａの端子間電圧の大きさが所定の閾値以上であるときに、第１スイッチ３０５ａが故障等により非導通となっていると判断して、受電部３０２からの電気エネルギの出力を停止させる。
【０１３７】
このように、本実施の形態では、第１スイッチ３０５ａまたは第１スイッチ３０５ｂが故障等により非導通となっていると判断される場合には受電部３０２からの電気エネルギの出力を停止させるため、さらに第２スイッチ３０７ａまたは第２スイッチ３０７ｂが故障等により非導通となってしまう前に、受電部３０２と第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂとの間に備えられた素子の破損を防止することができる。
【０１３８】
なお、制御部３０９は、受電部３０２からの電気エネルギの出力を上記のようにして停止させた後、第２スイッチ３０７ａまたは第２スイッチ３０７ｂを流れる電流の大きさ、または、第２スイッチ３０７ａまたは第２スイッチ３０７ｂの端子間電圧の大きさが所定の閾値未満となったとき、第２スイッチ３０７ａまたは第２スイッチ３０７ｂをオフにしてもよい。これにより、電動機３０８と第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂとの間に備えられた素子を破損することなく、蓄電池３０６への充電を終了することができる。
【０１３９】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係る車両用電源装置６００の構成を示すブロック図である。なお、図７において図４（実施の形態２）または図５（実施の形態３）と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。つまり、本実施の形態では、車両用電源装置６００が電流計６０１をさらに備える点が、実施の形態３と相違する。以下、実施の形態２および実施の形態３との相違点についてのみ説明する。
【０１４０】
図７に示す車両用電源装置６００において、電流計６０１は、第１スイッチ３０５ａを流れる電流の大きさと、第２スイッチ３０７ａを流れる電流の大きさとの合計、すなわち、蓄電池３０６へ流れる電流の大きさを測定して測定値を制御部３０９に出力する。
【０１４１】
制御部３０９は、実施の形態２で説明したように、第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂおよび第２スイッチ３０７ａ，３０７ｂをオンにした後、受電部３０２から電気エネルギを出力させる。さらに、制御部３０９は、受電部３０２から電気エネルギを出力させた後、電流計５０１の測定値（第２スイッチ３０７ａを流れる電流の大きさ）または電流計５０２の測定値（第２スイッチ３０７ｂを流れる電流の大きさ）が、電流計６０１の測定値（蓄電池３０６へ流れる電流の大きさ）に略等しいときは、第１スイッチ３０５ａまたは第１スイッチ３０５ｂが故障等により非導通となっていると判断して、受電部３０２からの電気エネルギの出力を停止させる。
【０１４２】
このように、本実施の形態では、実施の形態２同様、第１スイッチ３０５ａまたは第１スイッチ３０５ｂが故障等により非導通となっていると判断される場合には受電部３０２からの電気エネルギの出力を停止させるため、さらに第２スイッチ３０７ａまたは第２スイッチ３０７ｂが故障等により非導通となってしまう前に、受電部３０２と第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂとの間に備えられた素子の破損を防止することができる。
【０１４３】
また、本実施の形態によれば、第２スイッチ３０７ａまたは第２スイッチ３０７ｂに流れる電流が小さい場合でも、第１スイッチ３０５ａまたは第１スイッチ３０５ｂの故障を検出して受電部３０２からの電気エネルギの出力を停止させることができるため、受電部３０２と第１スイッチ３０５ａ，３０５ｂとの間に備えられた素子の破損を防止しつつ、蓄電池３０６への充電を終了することができる。また、本実施の形態によれば、電流計６０１に電流が流れているにもかかわらず、電流計５０１および電流計５０２の測定値が略ゼロに等しい場合は、第２スイッチ３０７ａまたは第２スイッチ３０７ｂの故障を検出することもできる。
【０１４４】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【０１４５】
なお、上記実施の形態では、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂ（３０５ａ，３０５ｂ）および第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂ（３０７ａ，３０７ｂ）は機械式スイッチであるとして説明したが、本発明はこれに限られず、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂ（３０５ａ，３０５ｂ）および第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂ（３０７ａ，３０７ｂ）は、接点を有さない半導体を用いたスイッチであっても良い。
【０１４６】
また、上記実施の形態では、安全性を高めるために、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂ（３０５ａ，３０５ｂ）および第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂ（３０７ａ，３０７ｂ）を蓄電池１０６（３０６）の正極側と蓄電池１０６（３０６）の負極側の双方に備える構成を説明したが、本発明はこれに限られず、第１スイッチ１０５ａ，１０５ｂ（３０５ａ，３０５ｂ）および第２スイッチ１０７ａ，１０７ｂ（３０７ａ，３０７ｂ）を蓄電池１０６（３０６）の正極側または負極側のいずれか一方にのみ備えても良い。蓄電池１０６（３０６）の給電を止めるためには、蓄電池１０６（３０６）の正極側または負極側のいずれか一方を電気的に切断すれば足りるからである。
【０１４７】
また、上記実施の形態では、家庭用電源を想定し、給電プラグから蓋部１０１が備える電極を介して供給される電気エネルギが交流の場合の構成を説明した。充電スタンドに接続された給電プラグからは例えば４００Ｖ程度の直流の電気エネルギが供給される。よって、充電スタンドによる充電を想定した場合には、交流の電気エネルギを直流の電気エネルギに変換する充電器１０２は充電スタンドに備えられるため、車両用電源装置１００は充電器１０２を備える必要はない。また、家庭用電源または充電スタンドと、充電器１０２との間の電気エネルギの受け渡しは、電磁誘導を用いた非接触充電によって行っても良い。
【０１４８】
また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。
【０１４９】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１５０】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【０１５１】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１５２】
２０１１年３月２９日出願の特願２０１１−０７２２６７および２０１１年３月３１日出願の特願２０１１−０７７９１９の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明は、蓄電池に蓄積された電気エネルギで駆動する車両に備えられる車両用電源装置等に好適である。
【符号の説明】
【０１５４】
１０  車両
１００、３００、５００、６００  車両用電源装置
１０１、３０１  蓋部
１０２、３０２  充電器
１０３、３０３  インバータ
１０４、３０４  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０５ａ、１０５ｂ、３０５ａ、３０５ｂ  第１スイッチ
１０６、３０６  蓄電池
１０７ａ、１０７ｂ、３０７ａ、３０７ｂ  第２スイッチ
１０８、３０８  電動機
１０９、３０９  制御部
１１０、３１０  パラメータ取得部
１１１、３１１  補機バッテリ
５０１、５０２、６０１  電流計
【図１】
2012132435.tif 000003
【図２】
2012132435.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012132435.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012132435.tif 000008
【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年8月15日(2012.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両用電源装置であって、
運動エネルギを電気エネルギに変換して回生制動力を発生させる電動機と、
前記電気エネルギを蓄積する蓄電池と、
前記電動機と前記蓄電池とを電気的に接続する第１スイッチと、
前記第１スイッチと並列に接続され、かつ、前記電動機と前記蓄電池とを電気的に接続する第２スイッチと、
前記第１スイッチ、および、前記第２スイッチを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１スイッチをオンする制御を行っており、かつ、前記回生制動力の発生により前記電気エネルギが前記蓄電池に蓄積される可能性がある前記車両の所定の状態、または、前記可能性がある前記車両の所定の操作のときに、前記第２スイッチをオンにする、
車両用電源装置。
【請求項２】
前記第１スイッチのオン抵抗値は、前記第２スイッチのオン抵抗値より小さい、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記車両の加速度が正の加速度から負の加速度に変化する状態のときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記車両が所定の速度を維持するように制御されるときに、前記加速度が正の加速度から負の加速度に変化する可能性があると判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項３記載の車両用電源装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記車両が前記車両以外の干渉物体を回避するように制御されるときに、前記加速度が正の加速度から負の加速度に変化する可能性があると判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項３記載の車両用電源装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記車両のアクセルの踏み込み量が減少する状態のときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記車両のブレーキが踏み込まれている状態のときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記車両の方向指示器が方向指示を開始するように操作されるときに、前記可能性がある前記所定の操作と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記車両の進行方向の地図情報に基づいて、前記車両が前記所定の状態であると判断する、
請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記地図情報に基づいて、前記車両が所定の角度より勾配の大きい降坂を走行する状態になると判定するときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項９記載の車両用電源装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記地図情報に基づいて、前記車両が所定の角度より勾配の大きい降坂を所定の距離以上走行する状態になると判定するときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第２スイッチをオンにする、
請求項９記載の車両用電源装置。
【請求項１２】
車両に搭載される車両用電源装置であって、
前記車両の外部にある電源から供給される電気エネルギを受電する受電部と、
前記受電部から出力される前記電気エネルギを蓄積する蓄電池と、
前記受電部と前記蓄電池とを電気的に接続する第１スイッチと、
前記第１スイッチと並列に接続され、かつ、前記受電部と前記蓄電池とを電気的に接続する第２スイッチと、
前記受電部、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車両の状態が、前記蓄電池への充電が可能な状態であり、かつ、前記蓄電池への充電の発意がある状態であるときに、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチをオンにした後、前記受電部から前記電気エネルギを出力させる、
車両用電源装置。
【請求項１３】
前記充電が可能な状態とは、
前記車両が駐車中の状態のとき、
前記蓄電池の充電率が閾値未満の状態のとき、
前記受電部が前記外部にある電源と電気的に接続した状態のとき、および、
前記外部にある電源が電気エネルギを供給できる状態のとき、の少なくとも１つの状態である、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【請求項１４】
前記発意がある状態とは、
前記車両が備える充電開始のスイッチがオンにされた状態のとき、
前記車両が備えるタイマが所定の時刻になった状態のとき、
前記受電部による電気エネルギの受電が開始された状態のとき、の少なくとも１つである、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【請求項１５】
前記第１スイッチのオン抵抗値は、前記第２スイッチのオン抵抗値より小さい、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記第２スイッチを流れる電流の大きさが所定の閾値以上であるときは、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させる、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させた後、前記電流の大きさが前記所定の閾値未満となったとき、前記第２スイッチをオフにする、
請求項１５記載の車両用電源装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記第２スイッチの端子間電圧の大きさが所定の閾値以上であるときは、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させる、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【請求項１９】
前記制御部は、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させた後、前記端子間電圧の大きさが前記所定の閾値未満となったとき、前記第２スイッチをオフにする、
請求項１７記載の車両用電源装置。
【請求項２０】
前記制御部は、前記第２スイッチを電流の大きさが、前記蓄電池へ流れる電流の大きさに略等しいときは、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させる、
請求項１２記載の車両用電源装置。
【国際調査報告】
2012132435.tif 000010
2012132435.tif 000011
2012132435.tif 000012
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