(57)【要約】【課題】異なる電圧の電力を同時に供給でき、更に装置構造を簡素化して小型化できること。【解決手段】複数の電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄを直列接続し合成の出力を高電圧電力として高電圧負荷１へ供給し、電池モジュールのいずれか一つの出力を低電圧電力として低電圧負荷２へ供給する車載電源装置１０において、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれと低電圧負荷２との間に１個ずつ設けられ、電池モジュールのそれぞれと低電圧負荷とを接続状態または非接続状態に個別に切り替える個別リレー１２Ａ〜１２Ｄと、複数の個別リレーによる切替を制御し、接続状態に切り替えられたいずれか一つの電池モジュールから低電圧負荷へ低電圧電力を供給させる制御部１８と、を有して構成されたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池モジュールを直列接続し合成の出力を高電圧電力として高電圧負荷へ供給し、前記電池モジュールのいずれか一つの出力を低電圧電力として低電圧負荷へ供給する車載電源装置において、
前記電池モジュールのそれぞれと前記低電圧負荷との間に１個ずつ設けられ、前記電池モジュールのそれぞれと前記低電圧負荷とを接続状態または非接続状態に個別に切り替える個別切替手段と、
複数の前記個別切替手段による切替を制御し、接続状態に切り替えられたいずれか一つの前記電池モジュールから前記低電圧負荷へ低電圧電力を供給させる制御手段と、を有して構成されたことを特徴とする車載電源装置。
【請求項２】
前記電池モジュールからの電流値を検出する電流検出手段を更に有し、
制御手段は、前記電流検出手段により検出された電流値を積算して放電量を算出し、前記電池モジュールのいずれか一つから低電圧負荷への放電量が規定値を超えた時点で、他の前記電池モジュールのいずれか一つから前記低電圧負荷へ低電圧電力を供給させるよう、全ての個別切替手段のいずれか一つによる前記電池モジュールのいずれか一つの接続状態への切替を順次実施するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の車載電源装置。
【請求項３】
前記電池モジュールのそれぞれの電圧値を個別に検出する第１電圧検出手段を更に有し、
制御手段は、前記第１電圧検出手段により検出された複数の前記電池モジュールのそれぞれの電圧値が全て所定電圧値以上の場合に、全ての個別切替手段のいずれか一つによる前記電池モジュールのいずれか一つの接続状態への切替を順次実施して、前記各電池モジュールから低電圧負荷へ低電圧電力を順次供給させるよう制御することを特徴とする請求項１または２に記載の車載電源装置。
【請求項４】
前記低電圧負荷に並列に接続され且つ電池モジュールとは異なる電池である低電圧電池を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車載電源装置。
【請求項５】
前記低電圧電池の電圧値を検出する第２電圧検出手段を更に有し、
制御手段は、複数の前記電池モジュールのそれぞれの電圧値の全てが、前記第２電圧検出手段により検出された前記低電圧電池の電圧値以上の場合に、全ての個別切替手段のいずれか一つによる前記電池モジュールのいずれか一つの接続状態への切替を順次実施して、前記各電池モジュールから低電圧負荷へ低電圧電力を順次供給させるよう制御することを特徴とする請求項４に記載の車載電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる電圧の電力を同時に供給可能な車載電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、直列接続された複数の二次電池を有し、これら複数の二次電池のプラス極とマイナス極のそれぞれにスイッチを備え、全ての二次電池の合成電圧を出力すると共に、一部の二次電池の出力を部分電圧として出力する電源装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／００２１２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の電源装置では、二次電池１個当たりに２個のスイッチを備えるため、構造が複雑で、小型化に適していない。また、低電圧負荷と通電させる二次電池を切り替える際には、多数のスイッチを同時に切り替える必要があり、例えば２個の二次電池を備える場合には４個のスイッチを同時に切り替える必要のため、スイッチの制御が煩雑である。
【０００５】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、異なる電圧の電力を同時に供給でき、更に装置構造を簡素化して小型化できる車載電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車載電源装置は、複数の電池モジュールを直列接続し合成の出力を高電圧電力として高電圧負荷へ供給し、前記電池モジュールのいずれか一つの出力を低電圧電力として低電圧負荷へ供給する車載電源装置において、前記電池モジュールのそれぞれと前記低電圧負荷との間に１個ずつ設けられ、前記電池モジュールのそれぞれと前記低電圧負荷とを接続状態または非接続状態に個別に切り替える個別切替手段と、複数の前記個別切替手段による切り替えを制御し、接続状態に切り替えられたいずれか一つの前記電池モジュールから前記低電圧負荷へ低電圧電力を供給させる制御手段と、を有して構成されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電池モジュールのそれぞれと低電圧負荷とを接続状態または非接続状態に個別に切り替える個別切替手段は、電池モジュールのそれぞれと低電圧負荷との間に１個ずつ設けられる。このため、異なる電圧の電力を同時に供給する車載電源装置の構造を簡素化して小型化できる。
【０００８】
また、低電圧電力を供給する電池モジュールを切り替える際には、低電圧電力を現在供給している電池モジュールと次回供給させる電池モジュールとのそれぞれに対応する合計２個の個別切替手段を同時に切り替えればよいので、個別切替手段の制御を容易化できる。
【０００９】
更に、高周波のスイッチングによりスイッチングロス（電圧変換損失）が大きくなるＤＣＤＣコンバータを必要とせずに、高電圧電池仕様の車載電源装置から低電圧電力を供給できので、電圧変換効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る車載電源装置の一実施形態の構成を示す電気回路図。
【図２】図１の低電圧メインリレー及び各個別リレーの動作を示すタイミングチャート。
【図３】図１の制御部が行なう制御手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る車載電源装置の一実施形態の構成を示す電気回路図である。この図１に示す車載電源装置（即ち車載電池パック）１０は、電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両に搭載されるものであり、高電圧負荷１へ高電圧電力を供給し、更に低電圧負荷２へ低電圧電力を供給する。ここで、高電圧負荷１としては、車両駆動力を発生可能な電動機、例えば高電圧モータジェネレータ（高電圧ＭＧ）等である。低電圧負荷２としては、ヘッドライトや空調機器、オーディオ、制御機器などである。
【００１２】
この車載電源装置１０は、複数の電池モジュール（例えば第１電池モジュール１１Ａ、第２電池モジュール１１Ｂ、第３電池モジュール１１Ｃ及び第４電池モジュール１１Ｄ）と、各電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄに対応して複数設けられた個別切替手段としての個別リレー（例えば第１個別リレー１２Ａ、第２個別リレー１２Ｂ、第３個別リレー１３Ｃ、及び第４個別リレー１４Ｄ）、フューズ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ及び１３Ｄ、ダイオード１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ及び１４Ｄ、並びに第１電圧検出手段１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び１５Ｄと、を有する。
【００１３】
更に、車載電源装置１０は、複数の電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄに対して共通な単一の低電圧メインリレー１６、電流検出手段１７、及び制御手段としての制御部１８と、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄとは異なる電池である低電圧電池１９と、この低電圧電池１９に付属する第２電圧検出手段２０と、を有して構成される。
【００１４】
第１電池モジュール１１Ａ、第２電池モジュール１１Ｂ、第３電池モジュール１１Ｃ及び第４電池モジュール１１Ｄは直列に接続され、その合成電圧を含む合成の出力が高電圧電力として、高電圧プラス端子２１及び高電圧マイナス端子２２を経て高電圧負荷１へ供給される。この直列接続された電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄ、高電圧プラス端子２１、高電圧負荷１及び高電圧マイナス端子２２により高電圧回路２３が構成される。
【００１５】
また、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つの出力は、低電圧プラス端子２５及び低電圧マイナス端子２６を経て、低電圧電力として低電圧負荷２へ供給される。つまり、第１電池モジュール１１Ａ、ダイオード１４Ａ、低電圧メインリレー１６、低電圧プラス端子２５、低電圧負荷２、低電圧マイナス端子２６、電流検出手段１７、フューズ１３Ａ及び第１個別リレー１２Ａにより、第１低電圧回路２７Ａが構成される。
【００１６】
また、第２電池モジュール１１Ｂ、ダイオード１４Ｂ、低電圧メインリレー１６、低電圧プラス端子２５、低電圧負荷２、低電圧マイナス端子２６、電流検出手段１７、フューズ１３Ｂ及び第２個別リレー１２Ｂにより、第２低電圧回路２７Ｂが構成される。更に、第３電池モジュール１１Ｃ、ダイオード１４Ｃ、低電圧メインリレー１６、低電圧プラス端子２５、低電圧負荷２、低電圧マイナス端子２６、電流検出手段１７、フューズ１３Ｃ及び第３個別リレー１２Ｃにより、第３低電圧回路２７Ｃが構成される。また、第４電池モジュール１１Ｄ、ダイオード１４Ｄ、低電圧メインリレー１６、低電圧プラス端子２５、低電圧負荷２、低電圧マイナス端子２６、電流検出手段１７、フューズ１３Ｄ及び第４個別リレー１２Ｄにより、第４低電圧回路２７Ｄが構成される。
【００１７】
上述の低電圧メインリレー１６は、車載電源装置１０における低電圧プラス端子２５近傍に設置されたノーマルオープン式のリレーである。低電圧メインリレー１６がノーマルオープン式であることで、例えば、高電圧負荷１及び低電圧負荷２等が搭載された車体と車載電源装置１０とのいずれか一方に漏電故障等が発生した場合に、車体と車載電源装置１０とが低電圧メインリレー１６により切り離されていることで、車体と車載電源装置１０との安全性が確保される。この低電圧メインリレー１６は、制御部１８の動作指令によりクローズ（ＯＮ）動作されて、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄの全体を低電圧負荷２に接続可能とする。
【００１８】
フューズ１３Ａ〜１３Ｄのそれぞれは、例えば各低電圧回路２７Ａ〜２７Ｄの短絡時に、過電流が各電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄから流れないように、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれを備えた低電圧回路２７Ａ〜２７Ｄ毎に設置される。また、ダイオード１４Ａ〜１４Ｄのそれぞれは、個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれから低電圧メインリレー１６及び低電圧プラス端子２５を経て低電圧負荷２の方向へのみ電気を流す。
【００１９】
第１個別リレー１２Ａ、第２個別リレー１２Ｂ、第３個別リレー１２Ｃ、第４個別リレー１２Ｄのそれぞれは、各低電圧回路２７Ａ〜２７Ｄにおいて、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれと低電圧負荷２との間に１個ずつ設置され、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれと低電圧負荷２とを接続状態または非接続状態に個別に切り替える。これらの個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれは、ノーマルオープン式のリレーであり、制御部１８の動作指令によりクローズ（ＯＮ）動作され、低電圧メインリレー１６のクローズ（ＯＮ）動作と相俟って、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれと低電圧負荷２とを接続状態に切り替える。これらの個別リレー１２Ａ〜１２Ｄがノーマルオープン式のリレーであることで、制御部１８の故障時には全ての個別リレー１２Ａ〜１２Ｄがオープン（ＯＦＦ）動作されていることで安全が確保される。
【００２０】
制御部１８は、低電圧メインリレー１６をクローズ（ＯＮ）動作させた後に、個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれをクローズ（ＯＮ）動作またはオープン（ＯＦＦ）動作させて、個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれによる電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれと低電圧負荷２との接続状態または非接続状態への切替を制御する。
【００２１】
例えば、制御部１８は、低電圧メインリレー１６をクローズ（ＯＮ）動作させた後に、第２個別リレー１２Ｂ、第３個別リレー１２Ｃ及び第４個別リレー１２Ｄをオープン（ＯＦＦ）動作させた状態で、第１個別リレー１２Ａのみをクローズ（ＯＮ）動作させる。これにより、第２個別リレー１２Ｂ、第３個別リレー１２Ｃ及び第４個別リレー１２Ｄが、第２電池モジュール１１Ｂ、第３電池モジュール１１Ｃ及び第４電池モジュール１１Ｄと低電圧負荷２とを非接続状態に切り替え、第１個別リレー１２Ａが、第１電池モジュール１１Ａと低電圧負荷２とを接続状態に切り替える。この接続状態に切り替えられた単一の第１電池モジュール１１Ａのみから低電圧負荷２へ低電圧電力が供給される。
【００２２】
電流検出手段１７は、車載電源装置１０における低電圧マイナス端子２６近傍に設置されて、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれから低電圧負荷２へ供給される電流値を検出する。この検出された電流値は制御部１８へ送信される。
【００２３】
制御部１８は、電流検出手段１７にて検出された電流値を積算して放電量を算出し、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２へ供給された放電量が規定値（即ち規定放電量Ａｈ）を超えた時点で、他の電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２へ低電圧電力を供給するよう、全ての個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのいずれか一つによる電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つの接続状態への切替を順次実施するよう制御する。
【００２４】
例えば、図２に示すように、制御部１８は、イグニッションスイッチ２８のＯＮ動作時に、低電圧メインリレー１６をクローズ（ＯＮ）動作させる。この状態で、制御部１８は、第１個別リレー１２Ａをクローズ（ＯＮ）動作させて第１電池モジュール１１Ａから低電圧負荷２へ低電圧電力を供給させる。制御部１８は、この第１電池モジュール１１Ａからの放電量が規定放電量Ａｈを超えた時点で、第１個別リレー１２Ａをオープン（ＯＦＦ）動作させ、且つ第２個別リレー１２Ｂをクローズ（ＯＮ）動作させて、第２電池モジュール１１Ｂから低電圧負荷２へ低電圧電力を供給させる。
【００２５】
また、制御部１８は、第２電池モジュール１２Ｂからの放電量が規定放電量Ａｈを超えた時点で第２個別リレー１２Ｂをオープン（ＯＦＦ）動作させ、且つ第３個別リレー１２Ｃをクローズ（ＯＮ）動作させて、第３電池モジュール１１Ｃから低電圧負荷２へ低電圧電力を供給させる。更に、制御部１８は、第３電池モジュール１１Ｃからの放電量が規定放電量Ａｈを超えた時点で、第３個別リレー１２Ｃをオープン（ＯＦＦ）動作させ、且つ第４個別リレー１２Ｄをクローズ（ＯＮ）動作させて、第４電池モジュール１１Ｄから低電圧負荷２へ低電圧電力を供給させる。
【００２６】
制御部１８は、第４電池モジュール１１Ｄからの放電量が規定放電量Ａｈを超えた時点で、第４個別リレー１２Ｄをオープン（ＯＦＦ）動作させ、且つ第１個別リレー１２Ａをクローズ（ＯＮ）動作させて、第１電池モジュール１１Ａから低電圧負荷２へ低電圧電力を供給させる。制御部１８は、上述のようにして全ての個別リレー１２Ａ〜１２Ｄを順次クローズ（ＯＮ）動作させて、全ての電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄから順次低電圧電力を低電圧負荷２へ供給し、これを繰り返す。
【００２７】
但し、第１個別リレー１２Ａ、第２個別リレー１２Ｂ、第３個別リレー１２Ｃ、第４個別リレー１２Ｄを順次クローズ（ＯＮ）動作させる順番は、必ずしも上述の順番に限らず、例えば第４個別リレー１２Ｄ、第３個別リレー１２Ｃ、第２個別リレー１２Ｂ、第１個別リレー１２Ａの順番であってもよい。
【００２８】
ここで、前述の規定放電量Ａｈは、各電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄ間での電圧差や充電率差が大きくなることで異常と判定する放電量の閾値よりも低い値に設定される。また、個別リレー１２Ａ〜１２Ｄを所定時間ではなく規定放電量Ａｈにより切り替えることで、車両の走行状況等により低電圧負荷２の使用電力量が変化する場合にも、各電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄ間で片寄りなく電力供給が可能になる。
【００２９】
第１電圧検出手段１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び１５Ｄのそれぞれは、第１電池モジュール１１Ａ、第２電池モジュール１１Ｂ、第３電池モジュール１１Ｃ、第４電池モジュール１１Ｄのそれぞれの電圧値を個別に検出し、この検出電圧値を制御部１８へ送信する。
【００３０】
制御部１８は、第１電圧検出手段１５Ａ〜１５Ｄのそれぞれにより検出された電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの電圧値が全て所定電圧値以上の場合に、全ての個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのいずれか一つによる電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つの接続状態への切替を順次実施して、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２へ順次低電圧電力を供給させるよう制御する。
【００３１】
例えば、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄの全ての電圧値が所定電圧値以上の場合に、制御部１８は、個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのいずれか一つを順次クローズ（ＯＮ）動作させて、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つを低電圧負荷２に順次接続状態とし、この接続状態とされた電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２へ順次低電圧電力を供給させる。
【００３２】
これにより、いずれの電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄから低電圧負荷２へ低電圧電力が供給される場合にも、低電圧負荷２へ所定電圧値以上の安定した電力供給が可能になる。ここで、前記所定電圧値は、例えば低電圧負荷２の定格電圧が１２Ｖの場合には、１３Ｖが好ましい。
【００３３】
低電圧電池１９は、低電圧負荷２に並列に接続された、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄとは異なる電池である。この低電圧電池１９から低電圧負荷２へ低電圧電力が供給可能に設けられる。この低電圧電池１９の電圧値が第２電圧検出手段２０により検出される。この第２電圧検出手段２０により検出された低電圧電池１９の電圧値は、制御部１８へ送信される。
【００３４】
制御部１８は、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの電圧値の全てが、第２電圧検出手段２０により検出された低電圧電池１９の電圧値以上の場合に、全ての個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのいずれか一つによる電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つの接続状態への切替を順次実施して、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２へ順次低電圧電力を供給させるよう制御する。
【００３５】
例えば、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの電圧値の全てが低電圧電池１９の電圧値以上の場合に、制御部１８は、全ての個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのいずれか一つを順次クローズ（ＯＮ）動作させて、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つを低電圧負荷２に順次接続状態とし、この接続状態とされた電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２へ順次低電圧電力を供給させる。このように、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの電圧値の全てが低電圧電池１９の電圧値以上の場合に、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２へ低電圧電力を供給することで、低電圧電池１９から電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄへ電流が逆流することが防止される。
【００３６】
次に、制御部１８の制御手順を、図３を用いて説明する。
制御部１８は、イグニッションスイッチ２８がＯＮ操作されたか否かを判断し（Ｓ１）、ＯＮ操作された場合にカウンタｉをｉ＝０に設定する（Ｓ２）。
【００３７】
次に、制御部１８は、車載電源装置（車載電池パック）１０の状態が成立しているか否かを判定する。（Ｓ３）。車載電源装置１０の状態が成立しているとは、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの電圧値が全て所定電圧値（例えば１３Ｖ）以上であり、且つ電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの電圧値が全て低電圧電池１９の電圧値以上であり、且つ車載電源装置１０に異常（例えば回線の断線や個別リレー１２Ａ〜１２Ｄ、低電圧メインリレー１６等のリレーの固着など）が発生していないことをいう。
【００３８】
制御部１８は、車載電源装置１０の状態が成立している場合に、低電圧メインリレー１６をクローズ（ＯＮ）動作つまり通電動作させる（Ｓ４）。制御部１８は、低電圧メインリレー１６を通電動作させた後に、カウンタｉがｉ＝０であるか否かを判断し（Ｓ５）、ｉ＝０である場合に、第１個別リレー１２Ａをクローズ（ＯＮ）動作つまり通電動作させる（Ｓ６）。
【００３９】
ステップＳ６の実行によって第１電池モジュール１１Ａから低電圧負荷２へ低電圧電力が供給され（Ｓ７）、制御部１８は、その供給電力の積算量である放電量Ａｈ１が規定放電量Ａｈを超えたか否かを判断する（Ｓ８）。制御部１８は、第１電池モジュール１１Ａからの放電量Ａｈ１が規定放電量Ａｈを超えていないときに、ステップＳ７を継続して実行させる。
【００４０】
制御部１８は、第１電池モジュール１１Ａからの放電量Ａｈ１が規定放電量Ａｈを超えた時点でカウンタｉをｉ＝ｉ＋１とし（Ｓ９）、更に、第１個別リレー１２Ａをオープン（ＯＦＦ）動作つまり非通電動作させ、且つ第２個別リレー１２Ｂをクローズ（ＯＮ）動作つまり通電動作させる（Ｓ１０）。
【００４１】
制御部１８は、ステップＳ１０の後、ステップＳ３及びＳ４を順次実行し、更にステップＳ５を実行する。このステップＳ５では、ステップＳ９においてカウンタｉに１が加算されているので、制御部１８はＮｏと判断してステップＳ１１へ移行し、このステップＳ１１でＹｅｓと判断する。
【００４２】
次に、制御部１８は、第２個別リレー１２Ｂをクローズ（ＯＮ）動作つまり通電動作させる（Ｓ１２）。実際には、第２個別リレー１２ＢがステップＳ１０で通電動作されているので、制御部１８は、このステップＳ１２で第２個別リレー１２Ｂを通電状態に保持する。
【００４３】
ステップＳ１２の実行によって、第２電池モジュール１１Ｂから低電圧負荷２へ低電圧電力が供給され（Ｓ１３）、制御部１８は、その供給電力の積算量である放電量Ａｈ２が規定放電量Ａｈを超えたか否かを判断する（Ｓ１４）。制御部１８は、第２電池モジュール１１Ｂからの放電量Ａｈ２が規定放電量Ａｈを超えていないときに、ステップＳ１３を継続して実行させる。
【００４４】
制御部１８は、第２電池モジュール１１Ｂからの放電量Ａｈ２が規定放電量Ａｈを超えた時点でカウンタｉをｉ＝ｉ＋１とし（Ｓ１５）、更に、第２個別リレー１２Ｂをオープン（ＯＦＦ）動作つまり非通電動作させ、且つ第３個別リレー１２Ｃをクローズ（ＯＮ）動作つまり通電動作させる（Ｓ１６）。
【００４５】
制御部１８は、ステップＳ１６の後、ステップＳ３及びＳ４を順次実行し、更に、ステップＳ５を経てステップＳ１１を実行する。このステップＳ１１では、ステップＳ１５においてカウンタｉに１が更に加算されているので、制御部１８はＮｏと判断してステップＳ１７へ移行し、このステップＳ１７でＹｅｓと判断する。
【００４６】
次に、制御部１８は、第３個別リレー１２Ｃをクローズ（ＯＮ）動作つまり通電動作させる（Ｓ１８）。実際には、第３個別リレー１２ＣがステップＳ１６で通電動作されているので、制御部１８は、このステップＳ１８で第３個別リレー１２Ｃを通電状態に保持する。
【００４７】
ステップＳ１８の実行によって第３電池モジュール１１Ｃから低電圧負荷２へ低電圧電力が供給され（Ｓ１９）、制御部１８は、その供給電力の積算量である放電量Ａｈ３が規定放電量Ａｈを超えたか否かを判断する（Ｓ２０）。制御部１８は、第３電池モジュール１１Ｃからの放電量Ａｈ３が規定放電量Ａｈを超えていないときに、ステップＳ１９を継続して実行させる。
【００４８】
制御部１８は、第３電池モジュール１１Ｃからの放電量Ａｈ３が規定放電量Ａｈを超えた時点で、カウンタｉをｉ＝ｉ＋１とし（Ｓ２１）、更に、第３個別リレー１２Ｃをオープン（ＯＦＦ）動作つまり非通電動作させ、且つ第４個別リレー１２Ｄをクローズ（ＯＮ）動作つまり通電動作させる（Ｓ２２）。
【００４９】
制御部１８は、ステップＳ２２の後、ステップＳ３及びＳ４を順次実行し、更にステップＳ５及びＳ１１を経てステップＳ１７を実行する。このステップＳ１７では、ステップＳ２１においてカウンタｉに１が更に加算されていることで、制御部１８はＮｏと判断し、ステップＳ２３へ移行する。
【００５０】
制御部１８は、このステップＳ２３において、第４個別リレー１２Ｄをクローズ（ＯＮ）動作つまり通電動作させる。実際には、第４個別リレー１２ＤがステップＳ２２で通電動作されているので、制御部１８は、このステップＳ２３で第４個別リレー１２Ｄを通電状態に保持する。
【００５１】
ステップＳ２３の実行によって第４電池モジュール１１Ｄから低電圧負荷２へ低電圧電力が供給され（Ｓ２４）、制御部１８は、その供給電力の積算量である放電量Ａｈ４が規定放電量Ａｈを超えたが否かを判断する（Ｓ２５）。制御部１８は、第４電池モジュール１１Ｄからの放電量Ａｈ４が規定放電量Ａｈを超えていないときに、ステップＳ２４を継続して実行させる。
【００５２】
制御部１８は、第４電池モジュール１１Ｄからの放電量Ａｈ４が規定放電量Ａｈを超えた時点で、カウンタｉをｉ＝０とし（Ｓ２６）、更に、第４個別リレー１２Ｄをオープン（ＯＦＦ）動作つまり非通電動作させ、且つ第１個別リレー１２Ａをクローズ（ＯＮ）動作つまり通電動作させて、ステップＳ３へ戻る。
【００５３】
制御部１８は、前述のステップＳ１においてイグニッションスイッチ２８がＯＦＦ操作されている場合、または、前述のステップＳ３において車載電源装置１０の状態が成立していない不成立の場合には、全ての個別リレー１２Ａ〜１２Ｄをオープン（ＯＦＦ）動作つまり非通電動作させ、且つ低電圧メインリレー１６をオープン（ＯＦＦ）動作つまり非通電動作させる（Ｓ２８）。
【００５４】
以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（７）を奏する。
（１）図１に示すように、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれと低電圧負荷２とを接続状態または非接続状態に個別に切り替える個別リレー１２Ａ〜１２Ｄは、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれと低電圧負荷２との間に１個ずつ設けられる。このため、異なる電圧の電力を同時に供給する車載電源装置１０の構造を簡素化して小型化できる。
【００５５】
（２）低電圧電力を供給する電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄを切り替える際には、低電圧電力を現在供給している電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄと次回供給させる電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄとのそれぞれに対応する合計２個の個別リレー１２Ａ〜１２Ｄを同時に切り替えればよいので、個別リレー１２Ａ〜１２Ｄの制御を容易化できる。
【００５６】
（３）高周波のスイッチングによりスイッチングロス（電圧変換損失）が大きくなるＤＣＤＣコンバータを必要とせずに、高電圧電池仕様の車載電源装置１０から低電圧負荷２へ低電圧電力を供給できるので、電圧変換効率を向上させることができる。
【００５７】
（４）制御部１８は、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２への放電量が規定放電量Ａｈを超えた時点で、他の電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２へ低電圧電力を供給するよう、全ての個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのいずれか一つによる電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つの接続状態への切替を順次実施するよう制御している。
【００５８】
このため、全ての電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄの放電量を均一化しながら低電圧電力を供給できるので、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄの一つが急速に劣化する不具合を抑制できる。この結果、車載電源装置１０から低電圧負荷２へ長期間低電圧電力を供給でき、車載電源装置１０の耐久性（長寿命化）を向上させることができる。
【００５９】
（５）制御部１８は、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの電圧値が全て所定電圧値（例えば１３Ｖ）以上の場合に、全ての個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのいずれか一つによる電池モジュール１１Ａ〜１２Ｄのいずれか一つの接続状態への切替を順次実施して、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２へ順次低電圧電力を供給させるよう制御している。
【００６０】
このため、いずれの電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄが電圧負荷２へ低電圧電力を供給する場合においても、これらの電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄが所定電圧値以上の安定した電圧を保持できるので、車載電源装置１０から常時安定した低電圧電力を低電圧負荷２へ供給することができる。
【００６１】
（６）車載電源装置１０は、低電圧負荷２に並列に接続され且つ電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄとは異なる電池である低電圧電池１９を備える。このため、例えば個別リレー１２Ａ〜１２Ｄの切替時などに瞬間的に低電圧負荷２への電力供給が途切れる場合でも、低電圧電池１９から低電圧負荷２へ低電圧電力を連続して供給できる。この結果、車載電源装置１０による低電圧負荷２への電力供給を安定化できる。
【００６２】
（７）制御部１８は、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの電圧値の全てが低電圧電池１９の電圧値以上である場合に、全ての個別リレー１２Ａ〜１２Ｄのいずれか一つによる電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つの接続状態への切替を順次実施して、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２へ順次低電圧電力を供給させるよう制御している。このため、低電圧電池１９から電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄへ電流が流れることを確実に防止でき、車載電源装置１０よる低電圧負荷２への電力供給を安定化できる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができ、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００６４】
例えば、低電圧負荷２へ低電圧電力を供給する電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄを切り替えるための指標である規定放電量Ａｈは、各電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄの充電率や電圧値に応じて、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄ毎に変化させてもよい。具体的には、充電率や電圧値などの特性値が高い電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄほどより大きな放電量を放電（電力供給）させるように、規定放電量Ａｈを電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄ毎に設定してもよい。これにより、各電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄの充電率や電圧値を均一化でき、一つの電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄが急速に劣化するなどの不具合を抑制できる。
【００６５】
同様に各電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄの充電率や電圧値を均一化するために、各電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄが低電圧負荷２へ低電圧電力を供給する順番を、充電率や電圧値の高い電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄから優先して設定してもよい。
【００６６】
また、全ての電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄの電圧値が、所定電圧値（例えば１３Ｖ）以上で且つ低電圧電池１９の電圧値以上のときに、電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのいずれか一つから低電圧負荷２へ低電圧電力を供給する場合を述べたが、所定電圧値以上で且つ低電圧電池１９の電圧値以上の電池モジュール１１Ａ〜１１Ｄのみから低電圧負荷２へ低電圧電力を供給するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…高電圧負荷、２…低電圧負荷、１０…車載電源装置、１１Ａ…第１電池モジュール、１１Ｂ…第２電池モジュール、１１Ｃ…第３電池モジュール、１１Ｄ…第４電池モジュール、１２Ａ…第１個別リレー、１２Ｂ…第２個別リレー、１２Ｃ…第３個別リレー、１２Ｄ…第４個別リレー、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ…第１電圧検出手段、１６…低電圧メインリレー、１７…電流検出手段、１８…制御部（制御手段）、１９…低電圧電池、２０…第２電圧検出手段、Ａｈ…規定放電量。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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