(57)【要約】【課題】車両衝突後、主回路における電荷を規定時間内に放電させることができる車両の電源システムを提供すること。【解決手段】電源システムは、高電圧回路２及びシステムＥＣＵ８を備えるパワーユニット７と、車両衝突時にはシステムＥＣＵ８へ放電指令信号を送信するバッテリＥＣＵ３６と、高電圧回路２における電力をパワーユニット７に供給するバックアップ電源ユニット５と、を備える。低電圧バッテリ３１の第１電源ライン３２１はパワーユニット７のシステムＥＣＵ８に接続され、第２電源ライン３２２は第２ＤＣＤＣコンバータ６２及びバッテリＥＣＵ３６に接続される。システムＥＣＵ８は、放電指令信号を受信したこと、又はＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶しかつ第２電源ライン３２２の電圧が所定電圧以下となったことを条件として、高電圧回路２における電荷を放電させる放電制御を実行する。【選択図】図２
2020202656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置と、
車両の駆動輪に連結された電動機と、
前記蓄電装置と前記電動機とを接続する主回路、及び当該主回路を操作し前記蓄電装置と前記電動機との間で電力の授受を行うメイン制御ユニットを備えるパワーユニットと、
前記メイン制御ユニットと通信ラインを介して接続され、車両衝突時には前記通信ラインを介して前記メイン制御ユニットへ放電指令信号を送信する放電指令生成ユニットと、
主電源と前記パワーユニットとを接続する第１電源ライン及び第２電源ラインと、
前記第１電源ラインに接続され、前記主電源から前記パワーユニットへ電力を供給できない場合に、前記主回路における電力を、前記第１電源ラインを介して前記パワーユニットに供給する副電力供給装置と、を備え、前記メイン制御ユニットは、前記放電指令信号を受信した場合には前記主回路における電荷を放電させる放電制御を実行する車両の電源システムであって、
前記第１電源ラインは、前記パワーユニットを構成する複数の電気装置のうち少なくとも前記メイン制御ユニットを含む第１電気装置に接続され、
前記第２電源ラインは、前記第１電気装置とは別の第２電気装置に接続され、
前記メイン制御ユニットは、前記通信ラインを介した通信が途絶しかつ前記第２電源ラインの電圧が所定電圧以下となった場合には前記放電制御を実行することを特徴とする車両の電源システム。
【請求項２】
前記主回路は、前記蓄電装置と前記電動機とを接続する電力ラインと、前記電力ラインにおける電力の電圧を変換し、前記蓄電装置の外部充電時に駆動する必要のある電気装置へ出力する電圧変換器と、を備え、
前記第２電気装置は、前記電圧変換器を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の電源システム。
【請求項３】
前記第２電源ラインには、前記放電指令生成ユニットからの指令に応じて開閉するスイッチが設けられ、
前記放電指令生成ユニットは、車両衝突時には前記スイッチを開成することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電源システムに関する。より詳しくは、車両衝突時には蓄電装置と電動機とを接続する主回路における電荷を放電させる放電機能を備える車両の電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両は、電源システムを搭載しており、この電源システムから供給される電力を用いてモータを駆動することによって走行する。電源システムは、高電圧バッテリと、この高電圧バッテリの出力電圧を変換するＤＣＤＣコンバータと、ＤＣＤＣコンバータの直流出力を交流に変換し、モータに供給するインバータと、を備える。またこれらＤＣＤＣコンバータやインバータ等によって構成される主回路には、複数の大容量の平滑コンデンサが設けられる。
【０００３】
車両の走行中は、電源システムの直流電力を安定化させるため、上記複数の平滑コンデンサには電荷を蓄積しておく必要があるが、例えば車両が衝突した場合には、これら平滑コンデンサに蓄積されている電荷は速やかに放電することが求められている。そこで多くの車両では、衝突時には平滑コンデンサに蓄積されている電荷を何らかの負荷に放電させ、主回路の電圧を速やかに低下させる放電制御が実行される。
【０００４】
ところで上記のような放電制御を実行する制御装置は、モータに電力を供給する高電圧バッテリよりも低電圧の低電圧バッテリから供給される電力で作動する。しかしながら車両衝突時には、低電圧バッテリ或いは低電圧バッテリと制御装置とを接続する電源ラインに不具合が生じてしまい、低電圧バッテリから制御装置へ電力を供給することができなくなってしまうおそれがある。特許文献１には、主回路の電圧を降圧するＤＣＤＣコンバータと放電制御を実行する制御装置とを接続し、車両衝突時に、低電圧バッテリから制御装置へ電力を供給できなくなった場合には、制御装置は、ＤＣＤＣコンバータから供給される電力で放電制御を実行する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１３１３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の電源システムでは、制御装置は、衝突検出部からの衝突信号を受信したことを契機としてリレーを閉成することによってＤＣＤＣコンバータから制御装置への電力の供給を可能な状態にするとともに、放電制御を開始する。ここで衝突検出部から制御装置への衝突信号の送信は、多くの場合ＣＡＮ通信が利用される。しかしながら、車両が衝突するとＣＡＮ通信が途絶してしまう場合もあり、この場合制御装置は衝突後直ちに放電制御を開始できなくなってしまうおそれがある。
【０００７】
そこで上述のように低電圧バッテリとは別の電力供給源を備える電源システムでは、車両衝突時には、衝突検出部から制御装置へ衝突信号を送信するとともに、低電圧バッテリと制御装置との接続を遮断し、制御装置では低電圧バッテリの電圧の低下を検出することによって放電制御を開始する場合がある。
【０００８】
しかしながらこのよう電源システムでは、車両衝突後、制御装置は主回路からＤＣＤＣコンバータを介して供給される電力で放電制御を実行することとなるが、この場合、主回路と制御装置とを接続する機能部品が発熱し続けてしまい、主回路から制御装置へ電力を供給し続けることができず、規定時間内に放電を完了することができない場合がある。
【０００９】
本発明は、車両衝突後、主回路における電荷を規定時間内に放電させることができる車両の電源システム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】
【００１０】
（１）本発明に係る車両の電源システム（例えば、後述の電源システム１）は、蓄電装置（例えば、後述の高電圧バッテリ２１）と、車両（例えば、後述の車両Ｖ）の駆動輪（例えば、後述の駆動輪Ｗ）に連結された電動機（例えば、後述の駆動モータＭ）と、前記蓄電装置と前記電動機とを接続する主回路（例えば、後述の高電圧回路２）、及び当該主回路を操作し前記蓄電装置と前記電動機との間で電力の授受を行うメイン制御ユニット（例えば、後述のシステムＥＣＵ８）を備えるパワーユニット（例えば、後述のパワーユニット７）と、前記メイン制御ユニットと通信ライン（例えば、後述のＣＡＮ通信線３８）を介して接続され、車両衝突時には前記通信ラインを介して前記メイン制御ユニットへ放電指令信号を送信する放電指令生成ユニット（例えば、後述の衝突検知部３５及びバッテリＥＣＵ３６）と、主電源（例えば、後述の低電圧バッテリ３１）と前記パワーユニットとを接続する第１電源ライン（例えば、後述の第１電源ライン３２１）及び第２電源ライン（例えば、後述の第２電源ライン３２２）と、前記第１電源ラインに接続され、前記主電源から前記パワーユニットへ電力を供給できない場合に、前記主回路における電力を、前記第１電源ラインを介して前記パワーユニットに供給する副電力供給装置（例えば、後述のバックアップ電源ユニット５）と、を備え、前記メイン制御ユニットは、前記放電指令信号を受信した場合には前記主回路における電荷を放電させる放電制御を実行する。前記第１電源ラインは、前記パワーユニットを構成する複数の電気装置のうち少なくとも前記メイン制御ユニットを含む第１電気装置（例えば、後述のシステムＥＣＵ８及び第１ＤＣＤＣコンバータ６１）に接続され、前記第２電源ラインは、前記第１電気装置とは別の第２電気装置（例えば、後述の第２ＤＣＤＣコンバータ６２及びバッテリＥＣＵ３６）に接続され、前記メイン制御ユニットは、前記通信ラインを介した通信が途絶しかつ前記第２電源ラインの電圧が所定電圧以下となった場合には前記放電制御を実行することを特徴とする。
【００１１】
（２）この場合、前記主回路は、前記蓄電装置と前記電動機とを接続する電力ライン（例えば、後述の第１電力線２６ｐ，２６ｎ及び第２電力線２７ｐ，２７ｎ）と、前記電力ラインにおける電力の電圧を変換し、前記蓄電装置の外部充電時に駆動する必要のある電気装置（例えば、後述の第２電装品群６２ｂ）へ出力する電圧変換器（例えば、後述の第２ＤＣＤＣコンバータ６２）と、を備え、前記第２電気装置は、前記電圧変換器を含むことが好ましい。
【００１２】
（３）この場合、前記第２電源ラインには、前記放電指令生成ユニットからの指令に応じて開閉するスイッチ（例えば、後述の電磁スイッチ３２３）が設けられ、前記放電指令生成ユニットは、車両衝突時には前記スイッチを開成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
（１）本発明に係る電源システムでは、主回路及びメイン制御ユニットを備えるパワーユニットと主電源とを第１電源ライン及び第２電源ラインによって接続し、副電力供給装置を第１電源ラインに接続し、第１電源ラインを、パワーユニットを構成する複数の電気装置のうち放電制御を実行するメイン制御ユニットを含む第１電気装置に接続し、第２電源ラインを、第１電気装置とは別の第２電気装置に接続する。またメイン制御ユニットは、放電指令生成ユニットから放電指令信号を受信した場合又は通信ラインを介した通信が途絶しかつ第２電源ラインの電圧が所定電圧以下となった場合には、主回路における電荷を放電させる放電制御を実行する。これにより、車両衝突時に、通信ラインを介した通信が不能となった場合でも、メイン制御ユニットは、通信ラインを介した通信が途絶しかつ第２電源ラインの電圧が所定電圧以下となったことを条件として放電制御を開始することができる。また本発明によれば、メイン制御ユニットが、通信ラインを介した通信が途絶しかつ第２電源ラインの電圧が所定電圧以下となったことを条件として放電制御を開始した場合であっても、メイン制御ユニットには、第１電源ラインを介して主電源と副電力供給装置との両方から電力を供給することができる。すなわち、本発明によれば、車両衝突によって主電源からメイン制御ユニットへ第１電源ラインを介した電力供給が不能となった場合を除き、メイン制御ユニットは主電源から供給される電力で放電制御を継続して行うことができるので、車両衝突後、副電力供給装置の発熱を極力抑制でき、ひいては主回路における電荷を規定時間内に放電させることができる。
【００１４】
（２）本発明の電源システムでは、パワーユニットを構成する複数の電気装置のうち、主回路の電力ラインにおける電力の電圧を変換し、蓄電装置の外部充電時に駆動する必要のある電気装置へ出力する電圧変換器と主電源とを第２電源ラインを介して接続する。これにより例えば、主電源からメイン制御ユニットへ電力を供給する必要はないが、主電源から電圧変換器へ電力を供給する必要がある外部充電時には、メイン制御ユニットを起動することなく第２電源ラインを介して主電源から電圧変換器へ電力を供給することができる。また本発明では、このように外部充電時に必要とされる第２電源ラインにおける電圧の低下を条件として、メイン制御ユニットによって放電制御を開始させることにより、特別な装置を追加することなく車両衝突時には放電制御を実行させることができる。
【００１５】
（３）本発明の電源システムでは、放電指令生成ユニットは、車両衝突時には第２電源ラインに設けられたスイッチを開成する。これにより、車両衝突時に通信ラインを介した通信が途絶した場合には、確実に第２電源ラインの電圧が低下するので、メイン制御ユニットは速やかに放電制御を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電源システムを搭載する電動車両の構成を示す図である。
【図２】低電圧バッテリ及びバックアップ電源ユニットによる電力供給経路の構成を示す図である。
【図３】急速放電処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図４】図３の急速放電処理によって実現される第１電源ラインにおける電圧及び高電圧回路の２次側電圧の変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電源システム１を搭載する電動車両Ｖ（以下、単に「車両」という）の構成を示す図である。なお本実施形態では、車両Ｖとして、エンジンＥと駆動モータＭと発電機Ｇとを備える所謂ハイブリッド車両を例に説明するが、本発明はこれに限るものではない。本発明に係る電源システムは、ハイブリッド車両に限らず、電気自動車や燃料電池自動車等、バッテリに蓄電された電力を用いて走行する車両であれば、どのような車両にも適用可能である。
【００１８】
車両Ｖは、電源システム１と、エンジンＥと、電動機である駆動モータＭと、発電機Ｇと、駆動輪Ｗと、を備える。駆動モータＭは、主として車両Ｖが走行するための動力を発生する。駆動モータＭの出力軸は、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに連結されている。電源システム１から駆動モータＭに電力を供給することにより駆動モータＭで発生させたトルクは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに伝達され、駆動輪Ｗを回転させ、車両Ｖを走行させる。また駆動モータＭは、車両Ｖの減速回生時には発電機として作用する。駆動モータＭによって発電された電力は、電源システム１が備える後述の高電圧バッテリ２１に充電される。
【００１９】
また駆動モータＭの出力軸には、出力軸の回転角度を検出するための第１レゾルバＲ１が取り付けられている。第１レゾルバＲ１は、電源システム１のシステムＥＣＵ８から交流電力が供給されると励磁し、駆動モータＭの出力軸の回転角度に応じた信号をシステムＥＣＵ８に送信する。
【００２０】
エンジンＥの出力軸であるクランクシャフトは、図示しない動力伝達機構を介して発電機Ｇに接続されている。発電機Ｇは、エンジンＥの動力によって駆動され、電力を発生する。発電機Ｇによって発電された電力は、高電圧バッテリ２１に充電される。なおエンジンＥは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに接続されており、エンジンＥの動力を用いて駆動輪Ｗを駆動させることも可能となっている。
【００２１】
また発電機Ｇの出力軸には、出力軸の回転角度を検出するための第２レゾルバＲ２が取り付けられている。第２レゾルバＲ２は、電源システム１のシステムＥＣＵ８から交流電力が供給されると励磁し、発電機Ｇの出力軸の回転角度に応じた信号をシステムＥＣＵ８に送信する。
【００２２】
電源システム１は、高電圧バッテリ２１と駆動モータＭ及び発電機Ｇとを接続する高電圧回路２と、低電圧バッテリ３１が設けられた低電圧回路３と、バックアップ電源ユニット５と、高電圧回路２を操作し高電圧バッテリ２１と駆動モータＭ及び発電機Ｇとの間で電力の授受を行うシステムＥＣＵ８と、を備える。
【００２３】
高電圧回路２は、高電圧バッテリ２１と、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２と、高電圧バッテリ２１の正負両極と高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の低圧側正極端子２２１及び低圧側負極端子２２２とを接続する第１電力線２６ｐ，２６ｎと、第１インバータ２３と、第２インバータ２４と、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の高圧側正極端子２２３及び高圧側負極端子２２４と各インバータ２３，２４の直流入出力側とを接続する第２電力線２７ｐ，２７ｎと、第１電力線２６ｐ，２６ｎに接続された第１ＤＣＤＣコンバータ６１、第２ＤＣＤＣコンバータ６２、及び車載充電器６３と、第２電力線２７ｐ，２７ｎに接続された第２平滑コンデンサＣ２と、を備える。
【００２４】
高電圧バッテリ２１は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この高電圧バッテリ２１として、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。
【００２５】
第１電力線２６ｐ，２６ｎには、それぞれ正極コンタクタ２８ｐ及び負極コンタクタ２８ｎが設けられている。これらコンタクタ２８ｐ，２８ｎは、外部からの指令信号が入力されていない状態では開成して高電圧バッテリ２１の両電極と第１電力線２６ｐ，２６ｎとの導通を絶ち、指令信号が入力されている状態では閉成して高電圧バッテリ２１と第１電力線２６ｐ，２６ｎとを接続するノーマルオープン型である。これらコンタクタ２８ｐ，２８ｎは、後述のバッテリＥＣＵ３６から送信される指令信号に応じ、低電圧バッテリ３１から供給される電力を用いて開閉する。なお正極コンタクタ２８ｐは、高電圧回路２に設けられる複数の平滑コンデンサへの突入電流を緩和するためのプリチャージ抵抗を有するプリチャージコンタクタとなっている。
【００２６】
高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２は、第１電力線２６ｐ，２６ｎと第２電力線２７ｐ，２７ｎとの間に設けられる。高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の低圧側正極端子２２１及び低圧側負極端子２２２は、それぞれ上述のように第１電力線２６ｐ，２６ｎを介して高電圧バッテリ２１に接続される。高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の高圧側正極端子２２３及び高圧側負極端子２２４は、それぞれ上述のように第２電力線２７ｐ，２７ｎを介して第１インバータ２３及び第２インバータ２４に接続される。
【００２７】
高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２は、リアクトルＬと、第１平滑コンデンサＣ１と、ハイアーム素子２２５Ｈと、ローアーム素子２２５Ｌと、負母線２２７と、を組み合わせて構成される双方向ＤＣＤＣコンバータである。
【００２８】
負母線２２７は、低圧側負極端子２２２と高圧側負極端子２２４とを接続する配線である。第１平滑コンデンサＣ１は、その一端側が低圧側正極端子２２１に接続され、その他端側が負母線２２７に接続される。リアクトルＬは、その一端側が低圧側正極端子２２１に接続され、その他端側がハイアーム素子２２５Ｈとローアーム素子２２５Ｌとの接続ノードに接続される。
【００２９】
ハイアーム素子２２５Ｈは、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に並列に接続されたダイオードと、を備える。ローアーム素子２２５Ｌは、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に並列に接続されたダイオードと、を備える。これらハイアーム素子２２５Ｈ、及びローアーム素子２２５Ｌは、高圧側正極端子２２３と負極母線２２７との間で、直列に、この順で接続される。
【００３０】
ハイアーム素子２２５Ｈのパワースイッチング素子のコレクタは高圧側正極端子２２３に接続され、そのエミッタはローアーム素子２２５Ｌのコレクタに接続される。ローアーム素子２２５Ｌのパワースイッチング素子のエミッタは、負母線２２７に接続される。ハイアーム素子２２５Ｈに設けられるダイオードの順方向は、リアクトルＬから高圧側正極端子２２３へ向かう向きである。またローアーム素子２２５Ｌに設けられるダイオードの順方向は、負母線２２７からリアクトルＬへ向かう向きである。
【００３１】
これらハイアーム素子２２５Ｈ及びローアーム素子２２５Ｌは、それぞれシステムＥＣＵ８が備えるゲートドライブ回路８２によって生成されるゲート駆動信号によってオン又はオフにされる。
【００３２】
高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２は、システムＥＣＵ８のゲートドライブ回路８２から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って上記素子２２５Ｈ，２２５Ｌをオン／オフ駆動することにより、昇圧機能と降圧機能を発揮する。昇圧機能とは、低圧側の端子２２１，２２２に印加される電圧を昇圧して高圧側の端子２２３，２２４に出力する機能をいい、これにより第１電力線２６ｐ，２６ｎから第２電力線２７ｐ，２７ｎへ電流が流れる。また降圧機能とは、高圧側の端子２２３，２２４に印加される電圧を降圧して低圧側の端子２２１，２２２に出力する機能をいい、これにより第２電力線２７ｐ，２７ｎから第１電力線２６ｐ，２６ｎへ電流が流れる。なお以下では、第１電力線２６ｐ，２６ｎの間の電位差を１次側電圧Ｖ１という。また第２電力線２７ｐ，２７ｎの間の電位差を２次側電圧Ｖ２という。
【００３３】
第１インバータ２３及び第２インバータ２４は、例えば、複数のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ）をブリッジ接続して構成されるブリッジ回路を備えた、パルス幅変調によるＰＷＭインバータであり、直流電力と交流電力とを変換する機能を備える。第１インバータ２３は、その直流入出力側において第２電力線２７ｐ，２７ｎに接続され、交流入出力側において駆動モータＭのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続されている。第２インバータ２４は、その直流入出力側において第２電力線２７ｐ，２７ｎに接続され、交流入出力側において発電機ＧのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続されている。
【００３４】
第１インバータ２３は、駆動モータＭのＵ相に接続されたハイ側Ｕ相スイッチング素子及びロー側Ｕ相スイッチング素子と、駆動モータＭのＶ相に接続されたハイ側Ｖ相スイッチング素子及びロー側Ｖ相スイッチング素子と、駆動モータＭのＷ相に接続されたハイ側Ｗ相スイッチング素子及びロー側Ｗ相スイッチング素子と、を相毎にブリッジ接続して構成される。
【００３５】
第１インバータ２３は、システムＥＣＵ８のゲートドライブ回路８２から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って上記各相のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２から供給される直流電力を交流電力に変換して駆動モータＭに供給したり、駆動モータＭから供給される交流電力を直流電力に変換して高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２に供給したりする。
【００３６】
第２インバータ２４は、発電機ＧのＵ相に接続されたハイ側Ｕ相スイッチング素子及びロー側Ｕ相スイッチング素子と、発電機ＧのＶ相に接続されたハイ側Ｖ相スイッチング素子及びロー側Ｖ相スイッチング素子と、発電機ＧのＷ相に接続されたハイ側Ｗ相スイッチング素子及びロー側Ｗ相スイッチング素子と、を相毎にブリッジ接続して構成される。
【００３７】
またこれら第１インバータ２３及び第２インバータ２４には、それぞれ駆動モータＭの各相を流れる電流に応じた信号をシステムＥＣＵ８へ送信する電流センサ（図示せず）が設けられている。システムＥＣＵ８では、これら電流センサから送信される信号を用いることによって、駆動モータＭや発電機Ｇの出力軸の回転角度を把握することができる。このため、システムＥＣＵ８では、レゾルバＲ１，Ｒ２が故障した場合であっても、これら電流センサから送信される信号を用いてインバータ２３，２４の制御を継続することができる。
【００３８】
第２インバータ２４は、システムＥＣＵ８のゲートドライブ回路８２から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って上記各相のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２から供給される直流電力を交流電力に変換して発電機Ｇに供給したり、発電機Ｇから供給される交流電力を直流電力に変換して高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２に供給したりする。
【００３９】
第１ＤＣＤＣコンバータ６１は、第１電力線２６ｐ，２６ｎのうちコンタクタ２８ｐ，２８ｎと高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２との間に接続されている。第１ＤＣＤＣコンバータ６１は、第１電力線２６ｐ，２６ｎにおける直流電力を降圧し、電力線６１ａを介して車両に搭載されている電気装置によって構成される第１電装品群６１ｂに供給する。この第１電装品群６１ｂには、例えば低電圧バッテリ３１が含まれている。低電圧バッテリ３１は、第１ＤＣＤＣコンバータ６１から供給される電力によって適宜充電される。
【００４０】
車載充電器６３は、ＡＣ／ＤＣコンバータである。車載充電器６３は、給電プラグ６４を介して外部電力が接続されると、この外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、第１電力線２６ｐ，２６ｎに供給する。外部充電時には、車載充電器６３から第１電力線２６ｐ，２６ｎに供給される直流電力によって、高電圧バッテリ２１が充電され、また第１ＤＣＤＣコンバータ６１及び第２ＤＣＤＣコンバータ６２に電力が供給される。
【００４１】
第２ＤＣＤＣコンバータ６２は、第１電力線２６ｐ，２６ｎのうちコンタクタ２８ｐ，２８ｎと高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２との間に接続されている。第２ＤＣＤＣコンバータ６２は、第１電力線２６ｐ，２６ｎにおける直流電力を降圧し、電力線６２ａを介して、車両Ｖに搭載されている電気装置によって構成される第２電装品群６２ｂに供給する。第２電装品群６２ｂには、車両Ｖに搭載されている複数の電気装置のうち、例えば、車載充電器６３を用いた高電圧バッテリ２１の外部充電時に駆動する必要のある複数の電気装置が含まれる。より具体的には、この第２電装品群６２ｂには、エンジンＥを制御するコンピュータであるＦＩ−ＥＣＵや図示しないエアコンを制御するコンピュータであるエアコンＥＣＵ等を含む。
【００４２】
低電圧回路３は、車両Ｖに搭載される各種電気装置の主電源である低電圧バッテリ３１と、放電指令生成ユニットとしての衝突検知部３５及びバッテリＥＣＵ３６と、低電圧バッテリ３１に蓄えられている電力を各種電気装置に供給する低電圧電源ライン３２と、を備える。
【００４３】
低電圧バッテリ３１は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。本実施形態では、バッテリ３１として、電極に鉛を用いた鉛バッテリを用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。また以下では、低電圧バッテリ３１として、その出力電圧は高電圧バッテリ２１の出力電圧よりも低いものを用いた場合について説明する。なお以下では、この低電圧バッテリ３１を、作業者によるメンテナンス性を考慮して、車両Ｖの図示しないエンジンルームのうち車両前方側に設けた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。
【００４４】
低電圧電源ライン３２は、低電圧バッテリ３１と、システムＥＣＵ８、衝突検知部３５及びバッテリＥＣＵ３６等とを接続する。これらシステムＥＣＵ８、衝突検知部３５、及びバッテリＥＣＵ３６等は、低電圧バッテリ３１から低電圧電源ライン３２を介して供給される電力で作動する。なおこの低電圧電源ライン３２の詳細な構成については、後に図２を参照しながら説明する。
【００４５】
衝突検知部３５は、加速度センサ（図示せず）の検出信号を用いることによって、車両Ｖが衝突又は横転したか否かを判定し、衝突又は横転したと判定した場合には、バッテリＥＣＵ３６へ衝突検知信号を送信する。衝突検知部３５は、低電圧バッテリ３１から低電圧電源ライン３２を介して供給される電力を用いて作動する。
【００４６】
バッテリＥＣＵ３６は、コンタクタ２８ｐ，２８ｎのオン／オフや高電圧バッテリ２１及び低電圧バッテリ３１の状態の監視等に関する制御を担うマイクロコンピュータである。バッテリＥＣＵ３６は、低電圧バッテリ３１から低電圧電源ライン３２を介して供給される電力を用いて作動する。
【００４７】
バッテリＥＣＵ３６は、図示しないバッテリセンサユニットを備える。このバッテリセンサユニットは、高電圧バッテリ２１の電圧、電流、及び温度など、高電圧バッテリ２１の内部状態を推定するために必要な複数のセンサによって構成される。バッテリＥＣＵ３６は、このバッテリセンサユニットによる検出信号を用いることによって高電圧バッテリ２１の内部状態（例えば、バッテリ温度や充電状態等）を推定する。
【００４８】
バッテリＥＣＵ３６は、運転者によってイグニッションスイッチ（図示せず）がオンにされると、低電圧バッテリ３１から供給される電力の下で起動し、高電圧回路２に設けられている複数の平滑コンデンサＣ１〜Ｃ２のプリチャージを開始する。より具体的には、バッテリＥＣＵ３６は、コンタクタ２８ｐ，２８ｎをオンにし、高電圧バッテリ２１を第１電力線２６ｐ，２６ｎに接続することによって平滑コンデンサＣ１〜Ｃ２のプリチャージを行う。なおバッテリＥＣＵ３６は、平滑コンデンサＣ１〜Ｃ２のプリチャージを行う際には、負極コンタクタ２８ｎをオンにするとともに、正極コンタクタ２８ｐのうちプリチャージ抵抗を有するコンタクタをオンにする。またバッテリＥＣＵ３６は、平滑コンデンサＣ１〜Ｃ２のプリチャージが完了した後、正極コンタクタ２８ｐのうちプリチャージ抵抗を有さないコンタクタをオンにする。これにより、プリチャージの実行時における平滑コンデンサＣ１〜Ｃ２への突入電流を緩和することができる。
【００４９】
バッテリＥＣＵ３６は、以上のようにしてコンタクタ２８ｐ，２８ｎをオンにした後、運転者によって電源システム１を停止するためにイグニッションスイッチがオフにされた場合、又は衝突検知部３５から衝突検知信号を受信した場合には、コンタクタ２８ｐ，２８ｎをオフにし、高電圧バッテリ２１を第１電力線２６ｐ，２６ｎから切り離す。
【００５０】
またこのバッテリＥＣＵ３６は、システムＥＣＵ８とＣＡＮ通信線３８（後述の図２参照）を介してＣＡＮ通信を行うことが可能となっている。そこでバッテリＥＣＵ３６は、バッテリセンサユニットを用いることで推定した高電圧バッテリ２１の内部状態に関する情報を、ＣＡＮ通信によってシステムＥＣＵ８へ送信する。
【００５１】
バックアップ電源ユニット５は、第３電力線５１ｐ，５１ｎと、降圧装置５５と、電源ＩＣ５６と、降圧装置５５とシステムＥＣＵ８とを接続するバックアップ電源ライン５７と、を備える。
【００５２】
第３電力線５１ｐ，５１ｎは、高電圧回路２の第２電力線２７ｐ，２７ｎと降圧装置５５とを接続し、第２電力線２７ｐ，２７ｎから降圧装置５５へ電力を供給する給電線である。
【００５３】
降圧装置５５は、その一次側が第２電力線２７ｐ側に接続され、その二次側がバックアップ電源ライン５７に接続されたトランスと、このトランスの一次側に流れる電流を断続するスイッチング素子と、を備える絶縁型のＤＣＤＣコンバータである。電源ＩＣ５６は、イグニッションスイッチがオンにされ、上述のようにコンタクタ２８ｐ，２８ｎがオンにされた後、第１電力線２６ｐ（又は第２電力線２７ｐ）から供給される電力を用いて降圧装置５５のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、第２電力線２７ｐから供給される電力を降圧してバックアップ電源ライン５７へ出力する。以下では、降圧装置５５の出力電圧をＶｃと表記する。
【００５４】
システムＥＣＵ８は、マイクロコンピュータであるメインマイコン８１と、このメインマイコン８１から送信される指令信号に応じて高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２、第１インバータ２３、及び第２インバータ２４のスイッチング素子をオン／オフ駆動するゲートドライブ回路８２と、を備える。
【００５５】
システムＥＣＵ８を構成するメインマイコン８１、及びゲートドライブ回路８２は、低電圧バッテリ３１又はバックアップ電源ユニット５から供給される電力を用いて作動する。システムＥＣＵ８は、運転者によって電源システム１を始動するためにイグニッションスイッチがオンにされると、低電圧バッテリ３１から供給される電力の下で起動し、その後は低電圧バッテリ３１又はバックアップ電源ユニット５から供給される電力を用いて作動する。
【００５６】
メインマイコン８１は、高電圧回路２に設けられた高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２やインバータ２３，２４等を操作することによって高電圧バッテリ２１と駆動モータＭ及び発電機Ｇとの間で電力の授受を行うマイクロコンピュータである。
【００５７】
次に、低電圧バッテリ３１及びバックアップ電源ユニット５による電力の供給経路について、図２を参照しながら詳細に説明する。
図２は、低電圧バッテリ３１及びバックアップ電源ユニット５による電力供給経路の構成を示す図である。
【００５８】
車両Ｖにおいて高電圧バッテリ２１と駆動モータＭとの間の電力の授受を担う複数の電気装置によって構成されるパワーユニット７は、ＯＲ回路９を介して低電圧バッテリ３１及びバックアップ電源ユニット５に接続されている。
【００５９】
パワーユニット７は、メインパワーユニット７１と、サブパワーユニット７２と、に分けられる。メインパワーユニット７１は、高電圧回路２を構成する第１インバータ２３、第２インバータ２４、及び高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２と、システムＥＣＵ８を構成するメインマイコン８１、及びゲートドライブ回路８２と、第１ＤＣＤＣコンバータ６１と、を備える。サブパワーユニット７２は、バッテリＥＣＵ３６と、第２ＤＣＤＣコンバータ６２と、後述のバッテリ電圧センサ３２４と、を備える。
【００６０】
低電圧バッテリ３１は、低電圧電源ライン３２を介してメインパワーユニット７１及びサブパワーユニット７２に接続されている。低電圧電源ライン３２は、第１電源ライン３２１と第２電源ライン３２２と、を備える。第１電源ライン３２１は、低電圧バッテリ３１の電力をメインパワーユニット７１へ供給する電源ラインであり、第２電源ライン３２２は、低電圧バッテリ３１の電力をサブパワーユニット７２へ供給する電源ラインである。
【００６１】
第１電源ライン３２１は、低電圧バッテリ３１とシステムＥＣＵ８とを接続する電源ライン３２１ａと、電源ライン３２１ａと第１ＤＣＤＣコンバータ６１とを接続する電源ライン３２１ｂと、を備える。電源ライン３２１ｂは、接続部９７において電源ライン３２１ａに接続されている。バックアップ電源ユニット５のバックアップ電源ライン５７は、降圧装置５５と電源ライン３２１ａとを接続する。バックアップ電源ライン５７は、電源ライン３２１ａのうち接続部９７よりもシステムＥＣＵ８側の接続部９１において電源ライン３２１ａに接続されている。
【００６２】
ＯＲ回路９は、電源ライン３２１ａのうち接続部９１と接続部９７との間に設けられた第１スイッチ９２及び第１ダイオード９３と、バックアップ電源ライン５７のうち接続部９１よりも降圧装置５５側に設けられた第２スイッチ９４及び第２ダイオード９５と、を備える。
【００６３】
第１スイッチ９２及び第２スイッチ９４は、メインマイコン８１からの指令に応じて開成又は閉成する。メインマイコン８１は、イグニッションスイッチがオンにされるとこれら第１スイッチ９２及び第２スイッチ９４を閉成し、イグニッションスイッチがオフにされるとこれら第１スイッチ９２及び第２スイッチ９４を開成する。
【００６４】
第１ダイオード９３の順方向は、低電圧バッテリ３１から接続部９１へ向かう向きであり、低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８への電流を許容する。第２ダイオード９５は、バックアップ電源ユニット５から接続部９１へ向かう向きであり、バックアップ電源ユニット５からシステムＥＣＵ８への電流を許容する。以下では、第１電源ライン３２１のうち第１スイッチ９２と第１ダイオード９３との間における電圧をＶａと表記する。また以下では、第１電源ライン３２１のうち接続部９１における電圧、すなわちシステムＥＣＵ８に対する供給電圧をＶｘと表記する。
【００６５】
ここでバックアップ電源ユニット５の降圧装置５５の出力電圧Ｖｃの設定について説明する。図２に示すように、システムＥＣＵ８に対する電力供給源である低電圧バッテリ３１及び降圧装置５５は、それぞれダイオード９３，９５を介して接続されている。このためシステムＥＣＵ８には、これら２つの電力供給源のうちより高電位である方から選択的に電力を供給することが可能となっている。そこで本実施形態では、低電圧バッテリ３１をシステムＥＣＵ８のメイン電源とし、降圧装置５５を低電圧バッテリ３１に不具合が生じた場合（より具体的には、車両Ｖが衝突することにより、低電圧バッテリ３１とシステムＥＣＵ８との接続が消失した場合や、低電圧バッテリ３１の出力電圧が不安定になった場合等）におけるバックアップ電源として用いるようにするため、降圧装置５５の出力電圧Ｖｃは、システムＥＣＵ８の作動電圧範囲内でありかつ低電圧バッテリ３１が正常な状態における第１電源ライン３２１の電圧Ｖａより低くなるように設定される。これにより、何らかの理由により低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８へ十分な電力を供給できない場合（すなわち、Ｖａ＜Ｖｃである場合）には、降圧装置５５からバックアップ電源ライン５７及び第１電源ライン３２１を介してシステムＥＣＵ８に電力が供給される。
【００６６】
第２電源ライン３２２は、低電圧バッテリ３１と第１電源ライン３２１に接続される電気装置とは別の電気装置とを接続する。より具体的には、第２電源ライン３２２は、低電圧バッテリ３１とバッテリＥＣＵ３６とを接続する電源ライン３２２ａと、電源ライン３２２ａと第２ＤＣＤＣコンバータ６２とを接続する電源ライン３２２ｂと、を備える。電源ライン３２２ｂは、接続部９８において電源ライン３２２ａに接続されている。
【００６７】
電源ライン３２２ａのうち接続部９８よりもバッテリＥＣＵ３６側には、電磁スイッチ３２３とバッテリ電圧センサ３２４とが設けられている。電磁スイッチ３２３は、開成すると低電圧バッテリ３１とバッテリＥＣＵ３６とを遮断し、閉成すると低電圧バッテリ３１とバッテリＥＣＵ３６とを接続する。
【００６８】
電磁スイッチ３２３は、バッテリＥＣＵ３６からの指令に応じて開成又は閉成する。電磁スイッチ３２３は、イグニッションスイッチがオンにされると、バッテリＥＣＵ３６に設けられた図示しない保持回路によって閉成した状態で保持される。バッテリ電圧センサ３２４は、電源ライン３２２ａのうち電磁スイッチ３２３よりバッテリＥＣＵ３６側に設けられる。バッテリ電圧センサ３２４は、電源ライン３２２ａにおける電圧Ｖｂを検出し、検出値に応じた信号をメインマイコン８１に送信する。
【００６９】
以上のように、低電圧バッテリ３１の電力は、２系統の電源ライン３２１，３２２を介し、システムＥＣＵ８及び第１ＤＣＤＣコンバータ６１と、第２ＤＣＤＣコンバータ６２及びバッテリＥＣＵ３６とに独立して電力を供給することが可能となっている。上述のように第２ＤＣＤＣコンバータ６２から供給される電力によって駆動される第２電装品群６２ｂには、高電圧バッテリ２１の外部充電時に駆動する必要のある複数の電気装置が含まれる。このため外部充電時には、第１スイッチ９２を開成したまま電磁スイッチ３２３を閉成することにより、システムＥＣＵ８や第１ＤＣＤＣコンバータ６１を起動することなく第２ＤＣＤＣコンバータ６２及びバッテリＥＣＵ３６を起動することができる。これにより、高電圧バッテリ２１を外部充電によって充電しながら、第２ＤＣＤＣコンバータ６２を駆動し、第２電装品群６２ｂに電力を供給することができる。
【００７０】
次に、車両衝突時におけるバッテリＥＣＵ３６及びメインマイコン８１の動作について説明する。
【００７１】
図１を参照して説明したように、衝突検知部３５は、車両Ｖが衝突又は横転したと判定した場合には、バッテリＥＣＵ３６へ衝突検知信号を送信する。バッテリＥＣＵ３６は、衝突検知部３５から衝突検知信号を受信した場合には、コンタクタ２８ｐ，２８ｎをオフにするとともに、ＣＡＮ通信線３８を介して放電指令信号をメインマイコン８１へ送信する。放電指令信号とは、後述の放電制御（後述の図３のＳ４参照）の実行を許可する信号である。
【００７２】
ここで車両Ｖが衝突した場合、衝突時の衝撃によってＣＡＮ通信線３８が断線し、バッテリＥＣＵ３６からメインマイコン８１へ衝突検知信号を適切に送信できなくなってしまう場合がある。そこでバッテリＥＣＵ３６は、衝突検知部３５から衝突検知信号を受信した場合には、このようにＣＡＮ通信線３８が断線する場合を想定し、上記のように放電指令信号をメインマイコン８１へ送信するとともに電磁スイッチ３２３を開成する。これにより、第２電源ライン３２２の電圧を強制的に０まで低下させる。
【００７３】
図３は、急速放電処理の具体的な手順を示すフローチャートである。この急速放電処理は、車両衝突時に高電圧回路２に設けられる平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の電荷を放電させる処理であり、システムＥＣＵ８において所定の周期で繰り返し実行される。
【００７４】
始めにＳ１では、システムＥＣＵ８は、ＣＡＮ通信線３８を介してバッテリＥＣＵ３６から放電指令信号を受信したか否かを判定する。Ｓ１の判定結果がＮＯである場合、システムＥＣＵ８は、Ｓ２に移る。
【００７５】
Ｓ２では、システムＥＣＵ８は、ＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶したか否かを判定する。Ｓ２の判定結果がＮＯである場合、すなわちＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶しておらずかつ放電指令信号を受信していない場合には、システムＥＣＵ８は、図３の急速放電処理を直ちに終了する。またＳ２の判定結果がＹＥＳである場合には、システムＥＣＵ８は、Ｓ３に移る。
【００７６】
Ｓ３では、システムＥＣＵ８は、バッテリ電圧センサ３２４の検出信号を用いて第２電源ライン３２２の電圧Ｖｂが低電圧バッテリ３１の正常時の電圧よりも十分に低く設定された閾値以下であるか否かを判定する。Ｓ３の判定結果がＮＯである場合、システムＥＣＵ８は、３の急速放電処理を直ちに終了する。
【００７７】
Ｓ１の判定結果がＹＥＳであるかＳ３の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち、システムＥＣＵ８がＣＡＮ通信線３８を介して放電指令信号を受信した場合又はＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶しかつ第２電源ライン３２２の電圧が閾値以下となった場合には、システムＥＣＵ８は、Ｓ４に移り、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２等に蓄えられている電荷を放電させる放電制御を実行する。
【００７８】
より具体的には、この放電制御では、システムＥＣＵ８及びゲートドライブ回路８２は、既知の放電制御アルゴリズムに従って第１インバータ２３及び第２インバータ２４のスイッチング制御を実行したり、図示しない放電抵抗を平滑コンデンサＣ１，Ｃ２に接続したりすることにより、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２等に蓄えられている電荷を放電させる。システムＥＣＵ８は、低電圧バッテリ３１から第１電源ライン３２１を介して供給される電力又はバックアップ電源ユニット５からバックアップ電源ライン５７を介して供給される電力を消費することによって、高電圧回路２の２次側電圧Ｖ２が所定電圧以下になるまで放電制御を実行する。
【００７９】
図４は、図１及び図２の電源システム１によって実現されるシステムＥＣＵ８に対する供給電圧Ｖｘ及び高電圧回路２の２次側電圧Ｖ２の変化を示すタイムチャートである。図４には、時刻ｔ１において車両Ｖが衝突したことにより、ＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶した場合における供給電圧Ｖｘ（上段）と、システムＥＣＵ８に対する電力供給源（中段）と、高電圧回路２の２次側電圧Ｖ２の電圧Ｖ２（下段）と、の変化を示す。図４の中段には、低電圧バッテリ３１がシステムＥＣＵ８に対する電力供給源となっている期間を薄いハッチングで示し、バックアップ電源ユニット５がシステムＥＣＵ８に対する電力供給源となっている期間を濃いハッチングで示す。また図４の上段には、第１電力ライン３２１における電圧Ｖａの変化を一点鎖線で示す。この一点鎖線で示すように、図４には、車両Ｖが衝突したことにより、低電圧バッテリ３１が損傷し、その出力電圧が不安定になった場合を示す。
【００８０】
また図４には、比較例の電源システムにおいて実現される電圧Ｖａ及び２次側電圧Ｖ２を破線で示す。ここで比較例の電源システムとは、車両Ｖが衝突した場合には、低電圧バッテリ３１とシステムＥＣＵ８との接続を強制的に切断し、システムＥＣＵ８に対する電力供給源を低電圧バッテリ３１からバックアップ電源ユニット５に強制的に切り換えるものをいう。図４において破線で示すように、時刻ｔ１において車両Ｖが衝突した後、時刻ｔ２以降において、バックアップ電源ユニット５から供給される電力の下でシステムＥＣＵ８において放電制御を実行すると、２次側電圧Ｖ２が速やかに低下する。バックアップ電源ユニット５は、高電圧回路２における電力を降圧してシステムＥＣＵ８に供給するため、システムＥＣＵ８において放電制御を行っている間、バックアップ電源ユニット５が発熱し続ける。このため放電制御を行っている間にバックアップ電源ユニット５が過剰に発熱し、時刻ｔ５においてシステムＥＣＵ８に電力を供給できなくなってしまい、システムＥＣＵ８は放電制御を継続して実行できず、所定の時間内に２次側電圧Ｖ２を所定電圧まで低下させることができなくなってしまう場合がある。
【００８１】
これに対し本実施形態に係る電源システム１では、時刻ｔ１において車両Ｖが衝突したことに応じて、バッテリＥＣＵ３６は電磁スイッチ３２３を開成する。これにより、低電圧バッテリ３１とバッテリＥＣＵ３６とを接続する第２電源ライン３２２における電圧Ｖｂが速やかに低下する。ここで低電圧バッテリ３１は、第１電源ライン３２１を介してシステムＥＣＵ８に接続されている。このため、時刻ｔ１において第２電源ライン３２２の電磁スイッチ３２３を開成した後であっても、第１電源ライン３２１における電圧Ｖａが降圧装置５５の出力電圧Ｖｃより高い間は、低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８へ電力の供給を継続することができる。
【００８２】
時刻ｔ２では、第２電源ライン３２２における電圧Ｖｂが閾値より低くなったことに応じて（図３のＳ３参照）、システムＥＣＵ８は、低電圧バッテリ３１から第２電源ライン３２２を介して供給される電力を消費して放電制御を実行する（図３のＳ４参照）。これにより時刻ｔ２以降では、２次側電圧Ｖ２が低下し始める。
【００８３】
その後時刻ｔ３では、低電圧バッテリ３１の出力電圧が不安定になることにより、第１電源ライン３２１における電圧Ｖａが降圧装置５５の出力電圧Ｖｃより低くなる。これにより時刻ｔ３では、システムＥＣＵ８に対する電力供給源が低電圧バッテリ３１からバックアップ電源ユニット５に切り替わる。このため、システムＥＣＵ８に対する供給電圧Ｖｘは、低電圧バッテリ３１の出力電圧が不安定になっても、降圧装置５５の出力電圧Ｖｃを下回ることはない。このためシステムＥＣＵ８は、時刻ｔ３以降においてもバックアップ電源ユニット５から供給される電力を消費して放電制御を継続して実行できる。
【００８４】
その後時刻ｔ４では、低電圧バッテリ３１の出力電圧が上昇し、第１電源ライン３２１における電圧Ｖａが降圧装置５５の出力電圧Ｖｃより高くなったことに応じて、システムＥＣＵ８に対する電力供給源がバックアップ電源ユニット５から低電圧バッテリ３１に切り替わり、システムＥＣＵ８は、低電圧バッテリ３１から供給される電力を消費して放電制御を継続して実行する。その後時刻ｔ６では、２次側電圧Ｖ２が所定電圧以下になったことに応じて、システムＥＣＵ８は、放電制御を終了する。
【００８５】
ここで図４に示すように、本実施形態に係る電源システム１では、第１電源ライン３２１における電圧Ｖａが降圧装置５５の出力電圧Ｖｃより高い間、システムＥＣＵ８は、低電圧バッテリ３１から供給される電力で放電制御を実行する。このため、図４において破線で示す比較例と比較して、２次側電圧Ｖ２の低下速度は緩やかになる。しかしながら本実施形態に係る電源システム１では、放電制御を行っている間におけるバックアップ電源ユニット５の発熱を比較例よりも抑制できるため、より長時間にわたり放電制御を継続して実行できるので、規定時間内に２次側電圧Ｖ２を所定電圧以下にすることができる。
【００８６】
以上のような電源システム１によれば、以下の効果を奏する。
（１）電源システム１では、高電圧回路２及びシステムＥＣＵ８を備えるパワーユニット７と低電圧バッテリ３１とを第１電源ライン３２１及び第２電源ライン３２２によって接続し、バックアップ電源ユニット５を第１電源ライン３２１に接続し、第１電源ライン３２１を、パワーユニット７を構成する複数の電気装置のうち放電制御を実行するシステムＥＣＵ８等に接続し、第２電源ライン３２２を、システムＥＣＵ８とは別のバッテリＥＣＵ３６や第２ＤＣＤＣコンバータ６２等に接続する。またシステムＥＣＵ８は、バッテリＥＣＵ３６から放電指令信号を受信した場合、又はＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶しかつ第２電源ライン３２２の電圧Ｖｂが所定電圧以下となった場合には、高電圧回路２における電荷を放電させる放電制御を実行する。これにより、車両衝突時に、ＣＡＮ通信線３８を介した通信が不能となった場合でも、システムＥＣＵ８は、ＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶しかつ第２電源ライン３２２の電圧Ｖｂが所定電圧以下となった場合には放電制御を開始することができる。また電源システム１によれば、システムＥＣＵ８が、ＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶しかつ第２電源ライン３２２の電圧Ｖｂが所定電圧以下となったことを条件として放電制御を開始した場合であっても、システムＥＣＵ８には、第１電源ライン３２１を介して低電圧バッテリ３１とバックアップ電源ユニット５との両方から電力を供給することができる。すなわち、電源システム１によれば、車両衝突によって低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８へ第１電源ライン３２１を介した電力供給が不能となった場合を除き、システムＥＣＵ８は低電圧バッテリ３１から供給される電力で放電制御を継続して行うことができるので、車両衝突後、バックアップ電源ユニット５の発熱を極力抑制でき、ひいては高電圧回路２における電荷を規定時間内に放電させることができる。
【００８７】
（２）電源システム１では、パワーユニット７を構成する複数の電気装置のうち、高電圧回路２の第１電力線２６ｐ，２６ｎにおける電力の電圧を変換し、高電圧バッテリ２１の外部充電時に駆動する必要のある第２電装品群６２ｂへ出力する第２ＤＣＤＣコンバータ６２と低電圧バッテリ３１とを第２電源ライン３２２を介して接続する。これにより例えば、低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８へ電力を供給する必要はないが、低電圧バッテリ３１から第２ＤＣＤＣコンバータ６２へ電力を供給する必要がある外部充電時には、システムＥＣＵ８を起動することなく第２電源ライン３２２を介して低電圧バッテリ３１から第２ＤＣＤＣコンバータ６２へ電力を供給することができる。また電源システム１では、このように外部充電時に必要とされる第２電源ライン３２２における電圧Ｖｂの低下を条件として、システムＥＣＵ８によって放電制御を開始させることにより、特別な装置を追加することなく車両衝突時には放電制御を実行させることができる。
【００８８】
（３）電源システム１では、バッテリＥＣＵ３６は、車両衝突時には第２電源ライン３２２に設けられた電磁スイッチ３２３を開成する。これにより、車両衝突時にＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶した場合には、確実に第２電源ライン３２２の電圧Ｖｂが低下するので、システムＥＣＵ８は速やかに放電制御を開始することができる。
【００８９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。例えば上記実施形態では、第２電源ライン３２２によって低電圧バッテリ３１とバッテリＥＣＵ３６や第２ＤＣＤＣコンバータ６２を含むサブパワーユニット７２とを接続した場合について説明したが、本発明はこれに限らない。第２電源ライン３２２には、バッテリＥＣＵ３６や第２ＤＣＤＣコンバータ６２以外の電気装置を接続してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
Ｖ…車両
Ｍ…駆動モータ（電動機）
Ｗ…駆動輪
１…電源システム
２…高電圧回路（主回路）
２１…高電圧バッテリ（蓄電装置）
２６ｐ，２６ｎ…第１電力線（電力ライン）
２７ｐ，２７ｎ…第２電力線（電力ライン）
３１…低電圧バッテリ（主電源）
３２…低電圧電源ライン
３２１…第１電源ライン（第１電源ライン）
３２２…第２電源ライン（第２電源ライン）
３２３…電磁スイッチ（スイッチ）
３２４…バッテリ電圧センサ
３５…衝突検知部（放電指令生成ユニット）
３６…バッテリＥＣＵ（放電指令生成ユニット）
５…バックアップ電源ユニット（副電力供給装置）
５７…バックアップ電源ライン
６１…第１ＤＣＤＣコンバータ（第１電気装置）
６２…第２ＤＣＤＣコンバータ（第２電気装置）
６２ｂ…第２電装品群
７…パワーユニット
７１…メインパワーユニット
７２…サブパワーユニット
８…システムＥＣＵ（メイン制御ユニット、第１電気装置）
８１…メインマイコン
８２…ゲートドライブ回路
【図１】
2020202656.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020202656.tif 000005
【図４】
2020202656.tif 000006