(57)【要約】【課題】複数の蓄電池を用いて電気負荷へ電力を供給する際に、電気負荷において電源欠陥が生じることを抑制できる技術を提供する。【解決手段】電源制御装置１０は、第１蓄電池５１と第２蓄電池５２とによって電気負荷を駆動可能である。電源制御装置は、温度取得部と、切替判断部と、温度判断部と、蓄電池切替部とを備える。蓄電池切替部は、駆動電池を切り替える際、重畳信号を出力した後に切替信号を出力する。重畳信号は、第１蓄電池及び電気負荷間を短絡させると共に第２蓄電池及び電気負荷間を短絡させる。切替信号は、一方の蓄電池及び電気負荷間を開放し、他方の蓄電池及び電気負荷間を短絡させる。ただし、電源制御装置は、駆動電池を切り替える際、温度条件が満たされないときは、重畳信号及び切替信号を出力しない。【選択図】図１
2020038782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電池によって電気負荷を駆動可能とする電源制御装置（１０）であって、
前記複数の蓄電池は、第１蓄電池（５１）と第２蓄電池（５２）とを備えており、
当該電源制御装置は、
当該電源制御装置からの指示信号に従って短絡又は開放のいずれかに切り替えられるスイッチであって、前記第１蓄電池及び前記電気負荷間を短絡又は開放する第１接続スイッチと、第２蓄電池及び前記電気負荷間を短絡又は開放する第２接続スイッチとについて、それぞれの温度を取得する温度取得部（Ｓ１０）と、
前記電気負荷を駆動する蓄電池である駆動電池を、前記電気負荷を駆動中である蓄電池であって前記第１蓄電池及び第２蓄電池のうちの一方の蓄電池から、前記電気負荷を非駆動中の蓄電池であって前記第１蓄電池及び第２蓄電池のうちの他方の蓄電池へ切り替えるための切替要求、が有るか否かを判断する切替判断部（Ｓ２０）と、
前記第１接続スイッチ及び前記第２接続スイッチそれぞれの温度が、予め定められた温度条件を満たすか否かを判断する温度判断部（Ｓ３０、Ｓ３５）と、
前記切替要求が有り且つ前記温度条件が満たされると判断されるときは、少なくとも、前記指示信号であって前記第１接続スイッチを短絡させると共に前記第２接続スイッチを短絡させる重畳信号を予め定められた重畳期間出力し、且つ、前記重畳信号を出力した後に切替信号を出力し、前記切替要求が有り且つ前記温度条件が満たされないと判断されるときは、前記重畳信号及び前記切替信号を出力しない、蓄電池切替部（Ｓ４０−Ｓ８０）と、
を備え、
前記切替信号は、前記指示信号であって、前記一方の蓄電池及び前記電気負荷間を開放し、前記他方の蓄電池及び前記電気負荷間を短絡させる信号である
電源制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源制御装置であって、
前記温度判断部（Ｓ３０）は、前記温度条件であって、前記第１接続スイッチ及び前記第２接続スイッチそれぞれの温度が予め定められた温度閾値未満である、という条件が満たされるか否かを判断する
電源制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電源制御装置であって、
前記第１接続スイッチ及び前記第２接続スイッチそれぞれの温度に基づいて、前記第１接続スイッチ及び前記第２接続スイッチそれぞれの前記重畳期間経過後の温度である予測温度を推定する温度推定部（Ｓ２５）
を更に備え、
前記温度判断部（Ｓ３５）は、前記温度条件であって、前記第１接続スイッチ及び前記第２接続スイッチそれぞれの前記予測温度が予め定められた予測閾値未満である、という条件が満たされるか否かを判断する
電源制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電源制御装置であって、
前記切替判断部は、前記電気負荷を駆動する蓄電池である駆動電池を、前記電気負荷を駆動中である蓄電池であって前記第１蓄電池及び第２蓄電池のうちの一方の蓄電池から、前記電気負荷を非駆動中の蓄電池であって前記第１蓄電池及び第２蓄電池のうちの他方の蓄電池へ切り替えるための切替条件、が満たされるか否かを判断し、前記切替条件が満たされる場合に前記切替要求が有ると判断する
電源制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電源制御装置であって、
前記切替判断部は、前記切替条件であって、前記駆動電池を、前記一方の蓄電池である前記第２蓄電池から、前記他方の蓄電池である前記第１蓄電池へ切り替えるための切替条件、が満たされるか否かを判断し、
前記蓄電池切替部は、前記切替条件が満たされ且つ前記温度条件が満たされると判断されるときは、前記重畳信号を出力した後に、前記切替信号であって、前記一方の蓄電池である前記第２蓄電池及び前記電気負荷間を開放し、前記他方の蓄電池である前記第１蓄電池及び前記電気負荷間を短絡させる切替信号、を出力する
電源制御装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の電源制御装置であって、
前記切替判断部は、前記切替条件であって、前記駆動電池を、前記一方の蓄電池である前記第１蓄電池から、前記他方の蓄電池である前記第２蓄電池へ切り替えるための切替条件、が満たされるか否かを判断し、
前記蓄電池切替部は、前記切替条件が満たされ且つ前記温度条件が満たされると判断されるときは、前記重畳信号を出力した後に、前記切替信号であって、前記一方の蓄電池である前記第１蓄電池及び前記電気負荷間を開放し、前記他方の蓄電池である前記第２蓄電池及び前記電気負荷間を短絡させる切替信号、を出力する
電源制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電源制御装置であって、
前記第１蓄電池は、少なくとも前記第１蓄電池を充電可能な充電装置に接続されている
電源制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電源制御装置であって、
前記第１蓄電池は、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池のうち少なくとも一方を充電可能な充電装置に、当該電源制御装置からの指示信号に従って短絡又は開放のいずれかに切り替えられる第１充電スイッチ（２４）を介して接続されており、前記第２蓄電池は、前記充電装置に、当該電源制御装置からの指示信号に従って短絡又は開放のいずれかに切り替わる第２充電スイッチ（２３）を介して接続される
電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数の蓄電池を用いて電気負荷へ電力を供給する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両に搭載される電源装置において、複数の蓄電池を用いて、これら各蓄電池を使い分けながら、車両に搭載される電気負荷に電力を供給する、という技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５４８８１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の電源装置は、２つの蓄電池を備える。上記電源装置では、各蓄電池が並列に接続される。また、各蓄電池のそれぞれと電気負荷とが直列に接続すると共に、その接続経路それぞれにスイッチが設けられ、これら２つのスイッチを適宜短絡又は開放するように構成されている。
【０００５】
電気負荷へ電力を供給する蓄電池を２つの蓄電池のうち一方の蓄電池から他方の蓄電池に切り替える際は、電気負荷への電力の供給が途絶えること（以下、電源欠損ともいう）が生じないことが望ましい。例えば、特許文献１に記載のような電源装置では、上記２つのスイッチを共に短絡する状態を経てから切り替えを行うことで、電源欠損を抑制できると考えられる。
【０００６】
しかしながら、上記２つのスイッチを共に短絡する状態では、消費電流の増加によりそれぞれのスイッチに温度上昇による故障が生じるおそれが有り、スイッチの故障によって電気負荷において電源欠陥が生じるおそれが有る。
【０００７】
本開示の１つの局面は、複数の蓄電池を用いて電気負荷へ電力を供給する際に、電気負荷において電源欠陥が生じることを抑制できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の１つの局面は、複数の蓄電池によって電気負荷を駆動可能とする電源制御装置（１０）である。複数の蓄電池は、第１蓄電池（５１）と第２蓄電池（５２）とを備える。当該電源制御装置は、温度取得部（Ｓ１０）と、切替判断部（Ｓ２０）と、温度判断部（Ｓ３０、Ｓ３５）と、蓄電池切替部（Ｓ４０−Ｓ８０）と、を備える。
【０００９】
温度取得部は、当該電源制御装置からの指示信号に従って短絡又は開放のいずれかに切り替えられるスイッチであって、第１蓄電池及び電気負荷間を短絡又は開放する第１接続スイッチ、及び第２蓄電池及び電気負荷間を短絡又は開放する第２接続スイッチについて、それぞれの温度を取得する。
【００１０】
切替判断部は、電気負荷を駆動する蓄電池である駆動電池を、電気負荷を駆動中である蓄電池であって第１蓄電池及び第２蓄電池のうちの一方の蓄電池から、電気負荷を非駆動中の蓄電池であって第１蓄電池及び第２蓄電池のうちの他方の蓄電池へ切り替えるための切替要求、が有るか否かを判断する。温度判断部は、第１接続スイッチ及び第２接続スイッチそれぞれの温度が、予め定められた温度条件を満たすか否かを判断する。
【００１１】
蓄電池切替部は、切替要求が有り且つ温度条件が満たされると判断されるときは、少なくとも、指示信号であって第１接続スイッチを短絡させると共に第２接続スイッチを短絡させる重畳信号を予め定められた重畳期間出力し、且つ、重畳信号を出力した後に切替信号を出力する。蓄電池切替部は、切替要求が有り且つ温度条件が満たされないと判断されるときは、重畳信号及び切替信号を出力しない。
【００１２】
切替信号は、指示信号であって、一方の蓄電池及び電気負荷間を開放し、他方の蓄電池及び電気負荷間を短絡させる信号である。
電源制御装置は、上述のように、切替要求が有るときは、重畳信号を出力した後に切替信号を出力する。その結果、複数の蓄電池を用いて電気負荷へ電力を供給する際に、電気負荷において電源欠陥が生じることを抑制することができる。
【００１３】
更に、電源制御装置は、切替要求が有るときは、第１接続スイッチの温度及び第２接続スイッチの温度が温度条件を満たす場合にのみ切り替えを行う。すなわち、温度条件が満たされない場合は、切り替えのための重畳信号が出力されない。例えば、第１接続スイッチの温度及び第２接続スイッチの温度が所定の温度未満であること、といったような温度条件を適宜定めることによって、第１接続スイッチ及び第２接続スイッチが温度上昇によって故障することが抑制される。
【００１４】
その結果、複数の蓄電池を用いて電気負荷へ電力を供給する際に、電気負荷において電源欠陥が生じることを抑制することができる。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の車両電源システムの構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態の切替処理のフローチャート。
【図３】第１実施形態の温度条件を説明する説明図。
【図４】オーバラップ時間処理のフローチャート。
【図５】第１実施形態の車両電源システムの作動を説明するタイミングチャート。
【図６】時刻ｔ２における車両電源システムの状態を説明する説明図。
【図７】時刻ｔ２後におけるオーバラップ状態を説明する説明図。
【図８】時刻ｔ３における車両電源システムの状態を説明する説明図。
【図９】時刻ｔ６後におけるオーバラップ状態を説明する説明図。
【図１０】時刻ｔ７における車両電源システムの状態を説明する説明図。
【図１１】変形例１の温度条件を説明する説明図。
【図１２】変形例１の切替処理のフローチャート。
【図１３】変形例２の減速運転時の車両電源システムにおける接続状態を説明する図。
【図１４】第２実施形態の車両電源システムの構成を示すブロック図。
【図１５】第２実施形態の切替処理のフローチャート。
【図１６】第２実施形態の車両電源システムの作動を説明するタイミングチャート。
【図１７】時刻ｔ１１における車両電源システムの状態を説明する説明図。
【図１８】時刻ｔ１３における車両電源システムの状態を説明する説明図。
【図１９】時刻ｔ１５後におけるオーバラップ状態を説明する説明図。
【図２０】時刻ｔ１６における車両電源システムの状態を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
［１−１−１．全体構成］
図１に示す車両電源システム１は、車両に搭載されるシステムである。ここでいう車両は、内燃機関（以下、エンジン）を駆動源として走行するものである。
【００１７】
車両電源システム１は、オルタネータ４１と、スタータ３３と、車載の電装品である第１負荷３１及び第２負荷３２と、複数の蓄電池と、第１スイッチ２１（以下、第１スイッチ）と、第２接続スイッチ（以下、第２スイッチ）２２と、電子制御装置（以下、ＥＣＵ）１０と、を備える。複数の蓄電池は、鉛蓄電池５１と、リチウム蓄電池５２と、を備える。
【００１８】
スタータ３３と、第１負荷３１と、第２負荷３２と、鉛蓄電池５１と、リチウム蓄電池５２とは、オルタネータ４１に対して並列に接続される。第１スイッチ２１は、鉛蓄電池５１及び第２負荷３２間に配置され、第２スイッチ２２は、リチウム蓄電池５２及び第２負荷３２間に配置される。
【００１９】
第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２は、それぞれ、ＥＣＵ１０からの指示信号に従って短絡又は開放のいずれかに切り替えられるスイッチである。第１スイッチ２１は、鉛蓄電池５１及び第２負荷３２間を短絡又は開放する。第２スイッチ２２は、リチウム蓄電池５２及び第２負荷３２間を短絡又は開放する。
【００２０】
第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２それぞれには、図示しないが、温度を測定する温度センサが設けられている。それぞれの温度センサは、第１スイッチ２１の温度を表す信号、第２スイッチ２２の温度を表す信号を、ＥＣＵ１０へ出力する。
【００２１】
スタータ３３、第１負荷３１、及び第２負荷３２は、電気的な負荷である。スタータ３３は、エンジンを始動させるモータである。第１負荷３１、及び第２負荷３２は、車載の電装品である。
【００２２】
第１負荷３１は、スタータ３３及び後述する第２負荷３２以外の、一般的な、電気的な負荷である。具体的には、第１負荷３１には、ヘッドライト、フロントウィンドシールド等のワイパ、空調装置のファン、リヤウィンドシールドのデフロスタ用ヒータ等が含まれ得る。また、第１負荷３１には、パワーステアリング、パワーウィンド等の駆動機構が含まれ得る。
【００２３】
第２負荷３２は、供給電力の電圧が概ね一定であるか、又は、電圧変動が所定範囲内であり安定していることが要求される、電気負荷である。第２負荷３２には、第１スイッチ２１を介して鉛蓄電池５１が接続可能であるとともに、第２スイッチ２２を介してリチウム蓄電池５２が接続可能である。具体的には、第２負荷３２には、車載ナビゲーション装置、車載オーディオ装置等が含まれ得る。
【００２４】
オルタネータ４１は、クランク軸の回転エネルギーにより発電する。オルタネータ４１が発電した電力は、スタータ３３、第１負荷３１、第２負荷３２、鉛蓄電池５１、リチウム蓄電池５２に供給され得る。
【００２５】
ここで、オルタネータ４１と鉛蓄電池５１とは、図１に示すように、第１スイッチ２１の鉛蓄電池５１側に位置する。つまり、オルタネータ４１は、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２の開放及び短絡に拘わらず、少なくとも鉛蓄電池５１を充電する充電装置である。一方、オルタネータ４１に対して、リチウム蓄電池５２は、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２のリチウム蓄電池５２側に位置する。つまり、オルタネータ４１は、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２が短絡の場合にのみ、リチウム蓄電池５２を充電する充電装置である。
【００２６】
なお、エンジンが停止してオルタネータ４１で発電されていないときは、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２の少なくとも一方から、スタータ３３、第１負荷３１、第２負荷３２へ電力が供給され得る。
【００２７】
ここで、鉛蓄電池５１は、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２の開放及び短絡に拘わらず、スタータ３３及び第１負荷３１に電力を供給する。また、鉛蓄電池５１は、少なくとも第１スイッチ２１が短絡である場合、第２負荷３２に電力を供給する。
【００２８】
一方、リチウム蓄電池５２は、少なくとも第２スイッチ２２が短絡である場合、第２負荷３２に電力を供給する。また、リチウム蓄電池５２は、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２が共に短絡である場合、第１負荷３１及び第２負荷３２に電力を供給する。
【００２９】
なお、第１スイッチ２１が短絡であり第２スイッチ２２が短絡である場合は、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２のうち出力電圧の高い蓄電池から、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２のうち出力電圧の低い蓄電池へ向かう方向に、電力が供給され得る。
【００３０】
鉛蓄電池５１は、汎用の蓄電池である。鉛蓄電池５１の蓄電容量は、リチウム蓄電池５２よりも、大きく設定されている。本実施形態では、鉛蓄電池５１の満充電時の出力電圧は、リチウム蓄電池５２の満充電時の出力電圧よりも、高く設定されている。
【００３１】
リチウム蓄電池５２は、鉛蓄電池５１よりも、充放電における電力損失が少なく、出力密度及びエネルギー密度の高い、高密度蓄電池である。なお、リチウム蓄電池５２では、図示しない複数の電池セルが直列に接続されている。
【００３２】
ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ１１と、例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭ等の半導体メモリ（以下、メモリ１２）と、を有するマイクロコンピュータを備える。ＥＣＵ１０の各機能は、ＣＰＵ１１がメモリ１２に格納されたプログラムを実行することにより実現される。このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、ＥＣＵ１０は、１つのマイクロコンピュータを備えてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えてもよい。
【００３３】
ＥＣＵ１０の各機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の機能は、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は、デジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現されてもよい。
【００３４】
ＥＣＵ１０は、少なくとも、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２といった複数の蓄電池によって第２負荷３２を駆動可能とする制御を、後述する切替処理を実行することによって実現する。
【００３５】
［１−１−２．第２負荷への電力の供給］
車両電源システム１では、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２を車両の状況に応じて適宜短絡又は開放することによって、第２負荷３２へ電力が供給される。
【００３６】
例えば、第２スイッチ２２のみが短絡されており、第２負荷３２を駆動する蓄電池がリチウム蓄電池５２である、と仮定する。このとき、リチウム蓄電池５２の出力電圧又は蓄電容量が低下してきた場合は、第２スイッチ２２を開放し第１スイッチ２１を短絡することにより、鉛蓄電池５１が第２負荷３２を駆動中の蓄電池となり、リチウム蓄電池５２が第２負荷３２を非駆動中の蓄電池となる。
【００３７】
ここで、駆動中とは、電気負荷を駆動していること、つまり、電気負荷に電力を供給していること、をいう。一方、非駆動中とは、電気負荷を駆動していないこと、つまり、電気負荷に電力を供給していないこと、をいう。以下でいう駆動電池とは、電気負荷である第２負荷３２を駆動する蓄電池をいう。
【００３８】
上述のように、第２スイッチ２２を開放し第１スイッチ２１を短絡することにより、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替え可能であるが、切り替えのタイミングによっては、瞬間的であったとしても、第２負荷３２への電源欠損が生じるおそれがある。駆動電池を鉛蓄電池５１からリチウム蓄電池５２へ切り替えるときも同様の問題が生じ得る。
【００３９】
そこで、電源欠損を抑制するために、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２といった２つの蓄電池によって第２負荷３２への電力を供給する状態を経てから、切り替えを行うこと、が考えられる。つまり、オーバラップ状態を経てから、切り替えを行うこと、が考えられる。オーバラップ状態とは、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２を共に短絡する状態をいう。なお、以下でいるオーバラップ時間とは、オーバラップ状態である時間をいう。
【００４０】
ただし、オーバラップ状態では、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２のうちいずれか一方のみが短絡される場合と比べて、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２において消費電流が増加する。
【００４１】
鉛蓄電池５１の出力電圧がリチウム蓄電池５２よりも高い場合であれば、鉛蓄電池５１からみると、第２負荷３２に加えてリチウム蓄電池５２の内部抵抗が電気的な負荷として増加する為である。リチウム蓄電池５２の出力電圧が鉛蓄電池５１よりも高い場合であれば、リチウム蓄電池５２からみると、第２負荷３２に加えて、第１負荷３１、鉛蓄電池５１の内部抵抗、スタータ３３が電気的な負荷として増加する為である。
【００４２】
このため、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２では、温度が上昇し、温度上昇による故障が生じることが懸念される。故障としては、開放故障及び短絡故障のいずれかが生じうる。いずれの故障においても、第２負荷３２において電源欠陥が生じ得る。ＥＣＵ１０は、このような電源欠損を抑制しつつ駆動電池を切り替えるために、次に説明する切替処理を実行する。
【００４３】
［１−２．処理］
［１−２−１．切替処理］
次に、ＥＣＵ１０が実行する切替処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。切替処理は、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２といった複数の蓄電池を用いて、第２負荷３２を駆動するための処理である。切替処理は、予め定めされた切替周期で繰り返し実行される。切替周期は、例えば、数ｍｓｅｃ−数百ｍｓｅｃ程度であり得る。
【００４４】
ＥＣＵ１０は、Ｓ１０では、第１スイッチ２１の温度ＴSW1及び第２スイッチ２２の温度ＴSW2をそれぞれ取得する。また、メモリ１２に記憶されている、オーバラップ時間を取得する。オーバラップ時間とは、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２の両方が短絡している時間である。オーバラップ時間は、ＥＣＵ１０が実行する、本切替処理とは別処理である後述するオーバラップ時間処理によってカウントされる。なお、オーバラップ時間の初期値は０である。
【００４５】
ＥＣＵ１０は、Ｓ２０では、切替要求が有るか否かを判断する。切替要求とは、駆動電池を、第２負荷３２を駆動中である蓄電池であって鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２のうちの一方の蓄電池から、第２負荷３２を非駆動中の蓄電池であって鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２のうちの他方の蓄電池へ切り替えるための要求であって、ＥＣＵ１０に対する要求である。
【００４６】
本実施形態では、ＥＣＵ１０は、予め定められている切替条件が満たされるか否かを判断し、切替条件が満たされると判断される場合に、切替要求が有ると判断するように構成されている。ＥＣＵ１０は、切替条件が満たされていると判断する場合、処理をＳ３０へ移行させ、切替条件が満たされていないと判断する場合、切替処理を終了する。
【００４７】
切替条件とは、駆動電池を、第２負荷３２を駆動中である蓄電池であってリチウム蓄電池５２及びリチウム蓄電池５２のうちの一方の蓄電池から、電気負荷を非駆動中の蓄電池であって鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２のうちの他方の蓄電池へ切り替えるための条件である。
【００４８】
ここで、ＥＣＵ１０は、切替条件であって、駆動電池を、一方の蓄電池であるリチウム蓄電池５２から、他方の蓄電池である鉛蓄電池５１へ切り替えるための切替条件、が満たされるか否かを判断してもよい。
【００４９】
ここでいう切替条件には、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２のうち第２スイッチ２２のみが短絡であり、リチウム蓄電池５２によって第２負荷３２に電力が供給されているときに、リチウム蓄電池５２の出力電圧又はＳＯＣが、予め定められた適正範囲内から適正範囲外に変化したこと、が含まれ得る。ＳＯＣとは、State of chargeの略であり、満充電時の充電量に対する実際の充電量の割合を表す。
【００５０】
具体的には、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、リチウム蓄電池５２の出力電圧を取得する。そして、ＥＣＵ１０は、リチウム蓄電池５２の出力電圧が予め定められた電圧値である電圧閾値以上から電圧閾値未満に変化し、且つ、変化した以降に駆動電池の切り替えが行われていない場合に、切替条件が満たされると判断する。
【００５１】
電圧閾値（以下、範囲外閾値ともいう）は、メモリ１２に予め記憶される。ここでいう駆動電池の切り替えが行われていないとは、一方の蓄電池であるリチウム蓄電池５２及び第２負荷３２間を接続する第２スイッチ２２が、依然として短絡である場合、つまり開放でない場合、をいう。
【００５２】
なお、ＥＣＵ１０は、リチウム蓄電池５２のＳＯＣを算出し、リチウム蓄電池５２のＳＯＣが予め定められた割合である割合閾値以上から割合閾値未満に変化し、且つ、変化した以降に駆動電池の切り替えが行われていない場合に、切替条件が満たされる、と判断してもよい。割合閾値は、メモリ１２に予め記憶されていてもよい。
【００５３】
一方、ＥＣＵ１０は、切替条件であって、駆動電池を、一方の蓄電池である鉛蓄電池５１から、他方の蓄電池であるリチウム蓄電池５２へ切り替えるための切替条件、が満たされるか否かを判断してもよい。
【００５４】
ここでいう切替条件には、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２のうち第１スイッチ２１のみが短絡であり、鉛蓄電池５１によって第２負荷３２に電力が供給されているときに、リチウム蓄電池５２の出力電圧又はＳＯＣが、予め定められた適正範囲外から適正範囲内に変化したこと、が含まれ得る。
【００５５】
具体的には、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、リチウム蓄電池５２の出力電圧を取得する。そして、ＥＣＵ１０は、リチウム蓄電池５２の出力電圧が予め定められた電圧値である電圧閾値未満から電圧閾値以上に変化し、且つ、変化した以降に駆動電池の切り替えが行われていない場合に、切替条件が満たされると判断する。
【００５６】
電圧閾値（以下、範囲内閾値ともいう）は、メモリ１２に予め記憶される。範囲内閾値は、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えるための上記切替条件における電圧閾値である範囲外閾値と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。ここでいう駆動電池の切り替えが行われていないとは、一方の蓄電池である鉛蓄電池５１及び第２負荷３２間を接続する第１スイッチ２１が、依然として短絡である場合、つまり開放でない場合、をいう。
【００５７】
なお、ＥＣＵ１０は、リチウム蓄電池５２のＳＯＣを算出し、リチウム蓄電池５２のＳＯＣが予め定められた割合である割合閾値未満から割合閾値以上に変化し、且つ、変化した以降に駆動電池の切り替えが行われていない場合に、切替条件が満たされる、と判断してもよい。
【００５８】
また、ＥＣＵ１０は、切替条件が満たされているか否かの判断を、本切替処理にて行ってもよいし、本切替処理とは別の処理にて行ってもよい。また、ＥＣＵ１０は、切替条件が満たされているか否かの判断結果を、車両に搭載される他のＥＣＵから取得してもよい。
【００５９】
ＥＣＵ１０は、Ｓ３０では、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２それぞれの温度ＴSW1及びＴSW2が、温度条件を満たすか否かを判断する。ここでいう温度条件とは、第１スイッチ２１の温度ＴSW1が予め定められた温度閾値未満であり、且つ、第２スイッチ２２の温度ＴSW2が温度閾値未満である、という条件である。
【００６０】
ＥＣＵ１０は、温度条件が満たされる場合に処理をＳ４０へ移行させ、満たされない場合に処理をＳ７０へ移行させる。
本実施形態では、温度閾値は、予め定められた値であって、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２それぞれについて同じ値に設定されており、メモリ１２に予め記憶されている。但し、温度閾値は、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２それぞれについて異なる値に設定されていてもよい。
【００６１】
図３に示すように、温度閾値ＳＷTHは、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２の両方が短絡することによって上昇する可能性のある温度変化量の最大値ＨMを、第１スイッチ２１又は第２スイッチ２２の許容最大温度ＳＷMから減算した値である。温度閾値ＳＷTHは、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２の両方が短絡する時間や消費電流等に基づいて、実験等により設定され得る。
【００６２】
ＥＣＵ１０は、Ｓ４０では、オーバラップ状態であるか否かを判断する。ここで、ＥＣＵ１０は、既にオーバラップ状態である場合は処理をＳ７０へ移行させ、オーバラップ状態でない場合は、処理をＳ５０へ移行させる。
【００６３】
ＥＣＵ１０は、Ｓ５０では、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２を、オーバラップ状態とする。具体的には、ＥＣＵ１０は、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２それぞれに対して、オーバラップ信号を出力する。オーバラップ信号とは、指示信号であって、第１スイッチ２１を短絡させ、且つ、第２スイッチ２２を短絡させるための信号である。
【００６４】
これにより、鉛蓄電池５１及び第２負荷３２間が短絡され、且つ、リチウム蓄電池５２及び第２負荷３２間が短絡される。
ＥＣＵ１０は、続くＳ６０では、カウント要求フラグをセットする。カウント要求フラグは、オーバラップ時間をカウントする間、セットされるフラグである。カウント要求フラグは、オーバラップ時間のカウントが不要になるときに、つまり、オーバラップ時間のクリアが必要になるときに、リセットされる。オーバラップ時間のクリアとは、オーバラップ時間を０に設定し直すことである。カウント要求フラグがセットされている間は、後述するオーバラップ時間処理にて、オーバラップ時間がカウントされ続ける。
【００６５】
ＥＣＵ１０は、Ｓ７０では、予め定められた長さのオーバラップ時間が経過したか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ１０は、オーバラップ時間が予め定められた継続時間閾値以上である場合に、予め定められた長さのオーバラップ時間が経過したと判断する。継続時間閾値は、例えば、数ｍｓｅｃ−数百ｍｓｅｃ程度に設定され得る。
【００６６】
継続時間閾値は、実験及び消費電力に基づく計算等によって、継続して第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２が短絡しても温度上昇によってこれらのスイッチが故障しない程度の時間に設定され得る。継続時間閾値は予めメモリ１２に記憶される。
【００６７】
ＥＣＵ１０は、オーバラップ時間が継続時間閾値以上である場合に処理をＳ８０へ移行させ、オーバラップ時間が継続時間閾値未満である場合に切替処理を終了する。
ＥＣＵ１０は、Ｓ８０では、駆動電池を切り替える。つまり、第２負荷３２を駆動する蓄電池である駆動電池を、オーバラップする前の状態において第２負荷３２を駆動中である蓄電池であってリチウム蓄電池５２及びリチウム蓄電池５２のうちの一方の蓄電池から、オーバラップする前の状態において電気負荷を非駆動中の蓄電池であって鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２のうちの他方の蓄電池へ切り替える。
【００６８】
ここで、ＥＣＵ１０は、上述のＳ２０にて、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えるための切替条件が満たされる場合に、リチウム蓄電池５２及び第２負荷３２間を開放し、鉛蓄電池５１及び第２負荷３２間を短絡させる切替信号、を出力する。
【００６９】
一方、ＥＣＵ１０は、上述のＳ２０にて、駆動電池を鉛蓄電池５１からリチウム蓄電池５２へ切り替えるための切替条件が満たされる場合に、鉛蓄電池５１及び第２負荷３２間を開放し、リチウム蓄電池５２及び第２負荷３２間を短絡させる切替信号、を出力する。
【００７０】
ＥＣＵ１０は、続くＳ９０では、カウント要求フラグをリセットする。これにより、後述するオーバラップ時間処理によって、オーバラップ時間がクリアされる。
以上で、ＥＣＵ１０は、切替処理を終了する。
【００７１】
［１−２−２．オーバラップ時間処理］
オーバラップ時間処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。ＥＣＵ１０は、予め定められた実行周期で、オーバラップ時間処理を実行する。実行周期は、例えば、数ｍｓｅｃ−数十ｍｓｅｃ程度であり得る。
【００７２】
ＥＣＵ１０は、Ｓ１１０では、オーバラップ時間をカウントすることが要求されているか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ１０は、上述のカウント要求フラグがセットされている場合に、カウントすることが要求されていると判断する。ここで、ＥＣＵ１０は、カウントすることが要求されている場合に、処理をＳ１２０へ移行させ、オーバラップ時間をカウントアップし、オーバラップ時間処理を終了する。一方、ＥＣＵ１０は、カウントすることが要求されていない場合に、オーバラップ時間をクリアし、オーバラップ時間処理を終了する。なお、オーバラップ時間をクリアするとは、オーバラップ時間を０にすること、である。
【００７３】
［１−２−３．作動］
車両電源システム１の作動を、図５に示すタイムチャートと、図６−図１０とを用いて説明する。なお、本実施形態では、鉛蓄電池５１の出力電圧は、満充電時において１２Ｖに設定されており、リチウム蓄電池５２の出力電圧は、満充電時において約１２Ｖに設定されている。上述のように、満充電時の鉛蓄電池５１の出力電圧は、満充電時のリチウム蓄電池５２の出力電圧よりも大きい。
【００７４】
また、本実施形態では、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えるための切替条件では、切替条件における電圧閾値である範囲外閾値は、１１Ｖに設定される。また、駆動電池を鉛蓄電池５１からリチウム蓄電池５２へ切り替えるための切替条件では、切替条件における電圧閾値である範囲内閾値は、１１．５Ｖに設定される。なお、出力電圧及び電圧閾値は、これらに限定されるものではなく、任意の値に設定され得る。
【００７５】
時刻ｔ１では、第１スイッチ２１が開放され、且つ、第２スイッチ２２が短絡されている。つまり、リチウム蓄電池５２が駆動電池である。時刻ｔ１以降、リチウム蓄電池５２の出力電圧は時間の経過に伴って減少する。
【００７６】
時刻ｔ２では、図６に示すように、リチウム蓄電池５２の出力電圧は、１１Ｖ未満である。つまり、リチウム蓄電池５２の出力電圧は電圧閾値以上から電圧閾値未満に変化し、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えるための切替条件が満たされる。続いてＥＣＵ１０は、温度条件が満たされるか否かを判断する。ここでは、ＥＣＵ１０は、第１スイッチ２１の温度ＴSW1及び第２スイッチ２２の温度ＴSW2それぞれが温度閾値ＳＷTH未満であると、特定するものとする。
【００７７】
そこで、ＥＣＵ１０は、図７に示すように、まず、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２をオーバラップ状態とする指示信号を出力する。これにより、リチウム蓄電池５２は鉛蓄電池５１によって充電される。リチウム蓄電池５２は充電効率が高い蓄電池であるため、鉛蓄電池５１による充電によって、時間の経過に伴って残容量を増加させ、出力電圧を増加させることができる。
【００７８】
時刻ｔ３は、時刻ｔ２から継続時間閾値が経過した時点を表す。時刻ｔ３では、図８に示すように、ＥＣＵ１０は、続いて、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２に、リチウム蓄電池５２及び第２負荷３２間を開放し、鉛蓄電池５１及び第２負荷３２間を短絡する切替信号、を出力する。このようにして、駆動電池が、リチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えられる。
【００７９】
なお、時刻ｔ３では、リチウム蓄電池５２の出力電圧ＶLiは、１１．５Ｖであり、電圧閾値未満から電圧閾値以上に増加している。つまり、時刻ｔ３以降では、駆動電池を、鉛蓄電池５１からリチウム蓄電池５２へ切り替えるための切替条件が満たされている。但し、第１スイッチ２１の温度ＴSW1及び第２スイッチ２２の温度ＴSW2それぞれが温度閾値ＳＷTH以上であり、温度条件は満たされていない。このため、ＥＣＵ１０は駆動電池の切り替えを行わない。
【００８０】
続く時刻ｔ４においても、温度条件が満たされていない。このため、ＥＣＵ１０は駆動電池の切り替えを行わない。なお、仮に時刻ｔ４にて、駆動電池を切り替えるために第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２をオーバラップ状態とすると、図中に点線にて示すように、時刻ｔ４から継続時間閾値が経過した時刻ｔ５において、第１スイッチ２１の温度ＴSW1及び第２スイッチ２２の温度ＴSW2が許容最大温度ＳＷMを超えるおそれがある。
【００８１】
時刻ｔ６では、第１スイッチ２１の温度ＴSW1が温度閾値ＳＷTH未満であり、且つ第２スイッチ２２の温度ＴSW2が温度閾値ＳＷTH未満であり、温度条件が満たされる。つまり、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えるための切替条件が満たされ、且つ、温度条件が満たされている。
【００８２】
そこで、ＥＣＵ１０は、図９に示すように、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２をオーバラップ状態とする指示信号を出力する。
続いて、ＥＣＵ１０は、時刻ｔ６から継続時間閾値が経過した後の時刻ｔ７では、図１０に示すように、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２に、リチウム蓄電池５２及び第２負荷３２間を短絡し、鉛蓄電池５１及び第２負荷３２間を開放する切替信号を出力する。このようにして、駆動電池が、鉛蓄電池５１からリチウム蓄電池５２へ切り替えられる。
【００８３】
なお、時刻ｔ７では、第１スイッチ２１の温度ＴSW1及び第２スイッチ２２の温度ＴSW2は、それぞれが許容最大温度ＳＷM未満である。このようにして、ＥＣＵ１０は、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２に温度上昇による故障を生じさせることなく、駆動電池を切り替えることができる。
【００８４】
［１−３．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）ＥＣＵ１０は、Ｓ４０−Ｓ８０では、切替要求が有り且つ温度条件が満たされると判断されるときは、オーバラップ信号を継続時間閾値の間出力し、且つ、継続時間閾値の間継続してオーバラップ信号を出力した後に切替信号を出力する。切替要求が有り且つ温度条件が満たされないと判断されるときは、オーバラップ信号及び切替信号を出力しない。切替信号は、２つの蓄電池のうちの一方の蓄電池及び第２負荷３２間を開放し、他方の蓄電池及び第２負荷３２間を短絡させる信号である。
【００８５】
このように、ＥＣＵ１０は、切替要求が有るとき、第１スイッチ２１の温度及び第２スイッチ２２の温度が所定の温度条件を満たす場合にのみ、切り替えを行う。切り替えの際は、オーバラップ信号を出力した後に切替信号を出力する。
【００８６】
その結果、複数の蓄電池を用いて電気負荷へ電力を供給する際、駆動電池を切り替えるときに、オーバラップ状態を経るために、第２負荷３２において電源欠陥が生じることを抑制することができる。
【００８７】
更に、例えば所定の温度未満であること、というように温度条件を適宜定めることによって、温度条件が満たされない場合はオーバラップ信号が出力されないので、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２が温度上昇によって故障することが抑制される。その結果、複数の蓄電池を用いて電気負荷へ電力を供給する際、駆動電池を切り替えるときに、第２負荷３２においてスイッチの故障による電源欠陥が生じることを抑制することができる。
【００８８】
（１ｂ）ＥＣＵ１０は、Ｓ３０では、温度条件であって、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２それぞれの温度が温度閾値未満である、という条件が満たされるか否かを判断してもよい。第１スイッチの温度及び第２スイッチの温度がそれぞれ温度閾値以上である場合は、オーバラップ信号が出力されない。温度閾値をこれらのスイッチが故障しない程度の上限値に定めることによって、これらのスイッチが温度上昇によって故障することを抑制することができる。その結果、（１ａ）と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
（１ｃ）ＥＣＵ１０は、Ｓ２０では、第２負荷３２を駆動する蓄電池である駆動電池を、第２負荷３２を駆動中である蓄電池であって鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２のうちの一方の蓄電池から、第２負荷３２を非駆動中の蓄電池であって鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２のうちの他方の蓄電池へ切り替えるための切替条件、が満たされているか否かを判断し、切替条件が満たされている場合にＥＣＵ１０への切替要求が有ると判断する。
【００９０】
その結果、切り替えを実行するＥＣＵ１０によって切替条件が満たされているか否かの判断が行われるので、ＥＣＵ１０以外の装置によって該判断が行われてその結果を取得する場合よりも、判断時の時間ずれを抑制することができる。
【００９１】
（１ｄ）ＥＣＵ１０は、Ｓ２０では、駆動電池を、一方の蓄電池であるリチウム蓄電池５２から、他方の蓄電池である鉛蓄電池５１へ切り替えるための切替条件が満たされるか否かを判断し、該切替条件が満たされる場合に切替要求が有ると判断する。ＥＣＵ１０は、オーバラップ信号を出力した後に、一方の蓄電池であるリチウム蓄電池５２及び第２負荷３２間を開放し、他方の蓄電池である鉛蓄電池５１及び第２負荷３２を短絡させる切替信号、を出力してもよい。
【００９２】
その結果、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えることができ、切り替えの際には、（１ａ）と同様の効果を得ることができる。
（１ｅ）ＥＣＵ１０は、Ｓ２０では  駆動電池を、一方の蓄電池である鉛蓄電池５１から、他方の蓄電池であるリチウム蓄電池５２へ切り替えるための切替条件が満たされるか否かを判断し、該切替条件が満たされる場合に切替要求が有ると判断する。ＥＣＵ１０は、オーバラップ信号を出力した後に、一方の蓄電池である鉛蓄電池５１及び第２負荷３２間を開放し、他方の蓄電池であるリチウム蓄電池５２及び第２負荷３２を短絡させる切替信号、を出力してもよい。
【００９３】
その結果、駆動電池を鉛蓄電池５１からリチウム蓄電池５２へ切り替えることができ、切り替えの際には、（１ａ）と同様の効果を得ることができる。
（１ｆ）車両電源システム１では、鉛蓄電池５１は、少なくとも鉛蓄電池５１を充電可能な充電装置であるオルタネータ４１に接続されている。
【００９４】
その結果、鉛蓄電池５１は、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２の接続状態に拘わらず、オルタネータ４１によって充電可能である。鉛蓄電池５１には第１負荷３１が接続されている。つまり、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２の接続状態に拘わらず、第１負荷３１に電力を供給することができる。
【００９５】
（１ｇ）鉛蓄電池５１の出力電圧は、リチウム蓄電池５２の出力電圧よりも、常に、高い。その結果、鉛蓄電池５１に第２負荷３２とリチウム蓄電池５２とが接続するオーバラップ状態では、鉛蓄電池５１によってリチウム蓄電池５２を充電することが可能となる。
【００９６】
［１−４．変形例］
上記第１施形態についての変形例を次に示す。
［１−４−１．変形例１］
ＥＣＵ１０は、図１１に示すように、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２それぞれの温度に基づいて、第１スイッチ及び第２スイッチ２２それぞれの継続時間閾値経過後の温度である予測温度を推定するように構成されてもよい。
【００９７】
ここで、予測温度は、現時点でのスイッチの温度に、上昇予測値を加算することにより算出される。上昇予測値は、各スイッチにおける通電電流と、該通電電流が流れる時間である継続時間閾値とに基づいて消費電力を算出し、該消費電力から温度上昇分を予測した値である。各スイッチにおける通電電流は、鉛蓄電池５１の出力電圧とリチウム蓄電池５２の出力電圧との差と、各スイッチにおける短絡時の抵抗値と、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２の内部抵抗と、に基づいて算出され得る。
【００９８】
そして、ＥＣＵ１０は、第１スイッチ２１の予測温度ＰSW1が予め定められた予測閾値ＳＷPTH未満であり、且つ、第２スイッチ２２の予測温度ＰSW2が予め定められた予測閾値ＳＷPTH未満である、という温度条件が満たされるか否かを判断するように構成されてもよい。ここで、予測閾値ＳＷPTHは、少なくとも予測温度よりも高い温度に定められ得る。例えば、予測閾値は、予測温度よりも所定温度だけ高い温度に定められてもよい。該所定温度は、予測温度の算出精度が高いほど小さい値に設定され得る。
【００９９】
なお、第１スイッチ２１に対する予測閾値と、第２スイッチ２２に対する予測閾値とは、同じ値に設定されてもよいし、異なる値に設定されてもよい。本実施形態では、第１スイッチ２１に対する予測閾値と、第２スイッチ２２に対する予測閾値とは、同じ値に設定される。
【０１００】
変形例１における切替処理は、図１２に示すように、図２と比較して、Ｓ２５が追加され、Ｓ３０がＳ３５に置換されている点が異なる。
具体的には、切替処理において、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０−Ｓ２０では、図２におけるＳ１０−Ｓ２０と同様の処理を実行する。
【０１０１】
ＥＣＵ１０は、Ｓ２５では、第１スイッチ２１の温度及び第２スイッチ２２の温度それぞれに基づいて、第１スイッチ２１の予測温度ＰSW1及び第２スイッチ２２の予測温度ＰSW2を推定する。
【０１０２】
ＥＣＵ１０は、Ｓ３５では、温度条件であって、第１スイッチ２１の予測温度ＰSW1が予測閾値ＳＷPTH未満であり、且つ、第２スイッチ２２の予測温度ＰSW2が予測閾値ＳＷPTH未満である、という温度条件が満たされるか否かを判断する。ＥＣＵ１０は、温度条件が満たされている場合は処理をＳ４０へ移行させ、温度条件が満たされていない場合は処理をＳ７０へ移行させる。ＥＣＵ１０は、Ｓ４０以降は、図２におけるＳ４０以降と同様の処理を実行する。
【０１０３】
その結果、変形例１では、予測温度の推定精度を高めることによって、予測閾値ＳＷPTHを最大許容温度ＳＷM付近に定めることができる。つまり、より長い期間、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２をオーバラップ状態とすることができる。
【０１０４】
［１−４−２．変形例２］
車両電源システム１において、オルタネータ４１は、車両の減速時の発電により鉛蓄電池５１およびリチウム蓄電池５２を充電する、減速回生を行うように構成され得る。
【０１０５】
図１３に示すように、車両の減速運転時において、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２は共に短絡され、オルタネータ４１は、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２を回生充電するとともに第１負荷３１及び第２負荷３２に電力を供給する。リチウム蓄電池５２は充電効率が高い蓄電池であるため、車両の減速運転時の回生充電により、リチウム蓄電池５２の残容量を増加させることができる。
【０１０６】
ＥＣＵ１０は、車両の減速運転時においても、上述の温度条件が満たされているときのみ第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２が共に短絡されるよう、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２に指示信号を出力するように構成されてよい。
【０１０７】
［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【０１０８】
本実施形態では、図１４に示すように、車両電源システム２が、オルタネータ４１に代えてＩＳＧ４２を備える点、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２に加えて更に第３スイッチ２３及び第４スイッチ２４を備える点、で第１実施形態と相違する。ＩＳＧは、Integrated Starter Generatorの略である。
【０１０９】
リチウム蓄電池５２と、第１スイッチ２１−第４スイッチ２４とは、筐体に収容されて一体化され、スイッチユニット２０として構成されている。第３スイッチ２３、第４スイッチ２４は、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２と同様に、ＥＣＵ１０からの指示信号に従って、短絡又は開放のいずれかに切り替えられる。
【０１１０】
スイッチユニット２０には、外部端子としての、第１端子Ｐ１、第２端子Ｐ２、第３端子Ｐ３が設けられている。外部端子とは、スイッチユニット２０をスイッチユニット２０外部と接続するための端子である。第１端子Ｐ１には、鉛蓄電池５１と、スタータ３３と、第１負荷３１とが接続される。第２端子Ｐ２には、ＩＳＧ４２が接続される。第３端子Ｐ３には、第２負荷３２が接続される。
【０１１１】
ＩＳＧ４２は、エンジンのクランク軸の回転により発電を行う発電機能と、クランク軸に回転力を付与する動力出力機能とを備える。
具体的には、ＩＳＧ４２は、図示しない回転機を有する。回転機は、エンジンのクランク軸に対してベルト等により駆動可能に連結されており、クランク軸の回転によって回転機の回転軸が回転するとともに、回転機の回転軸の回転によりクランク軸が回転する。つまり、ＩＳＧ４２は、回転機によって、発電機能と動力出力機能とを実現する。なお、ＩＳＧ４２は、回生発電を行う機能を備え得る。
【０１１２】
ＩＳＧ４２に対して、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２は並列に接続されており、ＩＳＧ４２の発電電力により鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２は充電が可能である。ＩＳＧ４２は、第４スイッチを介して、鉛蓄電池５１に接続される。ＩＳＧ４２は、第３スイッチ２３を介してリチウム蓄電池５２に接続される。また、ＩＳＧ４２は、鉛蓄電池５１、リチウム蓄電池５２から電力を供給されることにより、駆動可能である。
【０１１３】
［２−２．処理］
［２−２−１．切替処理］
本実施形態の切替処理は、ＩＳＧ４２によってリチウム蓄電池５２及び鉛蓄電池５１のうち出力電圧の低い方を充電して、鉛蓄電池５１の出力電圧とリチウム蓄電池５２の出力電圧との差を小さくしてから駆動電池の切り替えを行う点で、第１実施形態と相違する。具体的には、本実施形態の切替処理は、図１５に示すように、図２に示す第１実施形態の切替処理とは、Ｓ１０がＳ１５に置換される点、Ｓ２２−Ｓ２４が追加される点で、相違する。
【０１１４】
本実施形態の切替処理では、ＥＣＵ１０は、Ｓ１５では、図２に示すＳ１０の処理に加えて更に、鉛蓄電池５１の出力電圧ＶPb及びリチウム蓄電池５２の出力電圧ＶLiを取得する。
【０１１５】
ＥＣＵ１０は、続くＳ２０では、図２と同様の処理を実行する。但し、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０にて、切替要求が有ると判断される場合は、つまり切替条件が満たされると判断される場合は、処理をＳ２２へ移行させる。
【０１１６】
ＥＣＵ１０は、Ｓ２２では、鉛蓄電池５１の出力電圧ＶPbとリチウム蓄電池５２の出力電圧ＶLiとの差の絶対値が、予め定められた差分閾値以上であるか否かを判断する。ＥＣＵ１０は、これらの出力電圧の差の絶対値が差分閾値未満である場合に処理をＳ３０へ移行させ、これらの出力電圧の差の絶対値が差分閾値以上である場合に処理をＳ２４へ移行させる。
【０１１７】
差分閾値は、例えば０．５Ｖといった、１Ｖ未満の値に設定され得る。但し、これに限定されるものではなく、差分閾値は任意の値に設定され得る。差分閾値は、予めメモリ１２に記憶される。
【０１１８】
ＥＣＵ１０は、Ｓ２４では、ＩＳＧ４２によって、２つの蓄電池のうち出力電圧の低い方の充電を所定時間実行する。
ここで、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０にて、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えるための切替条件が満たされるとき、リチウム蓄電池５２の出力電圧ＶLiが鉛蓄電池５１の出力電圧ＶPbよりも低い場合には、第３スイッチを短絡する指示信号をスイッチユニット２０に出力して、ＩＳＧ４２によってリチウム蓄電池５２を所定時間充電する。
【０１１９】
一方、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０にて、駆動電池を鉛蓄電池５１からリチウム蓄電池５２へ切り替えるための切替条件が満たされるとき、鉛蓄電池５１の出力電圧ＶPbがリチウム蓄電池５２の出力電圧ＶLiよりも低い場合には、第４スイッチを短絡する指示信号をスイッチユニット２０に出力して、ＩＳＧ４２によって鉛蓄電池５１を所定時間充電するように構成され得る。
【０１２０】
ＥＣＵ１０は、続くＳ３０以降は、図２のＳ３０以降と同様の処理を行う。
［２−２−２．作動］
車両電源システム２の作動を図１６に示すタイムチャートと、図１７−図２０とを用いて説明する。なお、本実施形態では、鉛蓄電池５１の満充電時の出力電圧、及び、リチウム蓄電池５２の満充電時の出力電圧は、１２Ｖに設定されている。また、切替条件における電圧閾値としての範囲外閾値は１１Ｖに設定されており、範囲内閾値は１２Ｖに設定されている。また、差分閾値は、０．５Ｖに設定されている。なお、満充電時の出力電圧、電圧閾値、差分閾値は、これらに限定されるものではなく、任意の値に設定され得る。
【０１２１】
時刻ｔ１１では第１スイッチ２１が開放され、第２スイッチ２２が短絡され、第３スイッチ２３が開放され、第４スイッチ２４が開放されている。つまり、リチウム蓄電池５２が駆動電池である。時刻ｔ１１以降、リチウム蓄電池５２の出力電圧ＶLiは時間の経過に伴って減少する。
【０１２２】
時刻ｔ１２では、図１７に示すように、リチウム蓄電池５２の出力電圧ＶLiは、１１Ｖ未満である。つまり、リチウム蓄電池５２の出力電圧ＶLiは範囲外閾値以上から範囲外閾値未満に変化し、且つ、駆動電池の切り替えの実行前であり、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えるための切替条件が満たされる。ここで、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、リチウム蓄電池５２の出力電圧と鉛蓄電池５１の出力電圧との差の絶対値が差分閾値以上であると判断する。
【０１２３】
ＥＣＵ１０は、図１８に示すように、時刻ｔ１３では、更に第３スイッチを短絡する。つまり、時刻ｔ１３では、第１スイッチ２１が短絡され、第２スイッチ２２が短絡され、第３スイッチ２３が短絡され、第４スイッチ２４が開放される。ＥＣＵ１０は、これにより、ＩＳＧ４２によってリチウム蓄電池５２を所定時間充電する。
【０１２４】
時刻ｔ１４は、時刻ｔ１３から所定時間経過後である。ＥＣＵ１０は、第３スイッチを開放し、ＩＳＧ４２によるリチウム蓄電池５２の充電を終了する。つまり、この時点では、図１７と同様の接続状態となっている。なお、図１６に示すように、この時点では、リチウム蓄電池５２の出力電圧と鉛蓄電池５１の出力電圧との差の絶対値が差分閾値未満となっている。
【０１２５】
時刻ｔ１５では、ＥＣＵ１０は、温度条件が満たされるか否かを判断する。ここでは、ＥＣＵ１０は、第１スイッチ２１の温度ＴSW1及び第２スイッチ２２の温度ＴSW2それぞれが温度閾値ＳＷTH未満であると、特定するものとする。そこで、ＥＣＵ１０は、スイッチユニット２０に、まず、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２をオーバラップ状態とする指示信号を出力する。
【０１２６】
つまり、図１９に示すように、第１スイッチ２１が短絡され、第２スイッチ２２が短絡され、第３スイッチ２３が開放され、第４スイッチ２４が開放される。これにより、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２がオーバラップ状態になると共に、リチウム蓄電池５２は鉛蓄電池５１によって充電される。リチウム蓄電池５２は充電効率が高い蓄電池であるため、鉛蓄電池５１による充電によって、時間の経過に伴って残容量を増加させ、出力電圧を増加させることができる。
【０１２７】
時刻ｔ１６は、時刻ｔ１５から継続時間閾値が経過した時点を表す。時刻ｔ１６では、ＥＣＵ１０は、図２０に示すように、スイッチユニット２０に、リチウム蓄電池５２及び第２負荷３２間に設けられた第２スイッチ２２を開放し、鉛蓄電池５１及び第２負荷３２間に設けられた第１スイッチ２１を短絡させる切替信号、を出力する。これにより、駆動電池が、リチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えられる。
【０１２８】
なお、ＥＣＵ１０は、駆動電池がリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えられるときに、ＩＳＧ４２によって、第２負荷３２を非駆動中であるリチウム蓄電池５２を充電するように構成されていてもよい。つまり、図２０に示すように、第１スイッチ２１が短絡され、第２スイッチ２２が開放され、更に、第３スイッチ２３が短絡され、第４スイッチ２４が開放されてもよい。
【０１２９】
これにより、鉛蓄電池５１によって第２負荷３２が駆動されている間に、リチウム蓄電池５２を、満充電時の電圧値に近づくように充電することができる。
［２−３．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１ａ）−（１ｂ）、（１ｄ）が得られ、さらに、以下の効果が得られる。
【０１３０】
（２ａ）鉛蓄電池５１は、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２のうち少なくとも一方を充電可能なＩＳＧ４２に、ＥＣＵ１０からの指示信号に従って短絡又は開放のいずれかに切り替えられる第４スイッチ２４を介して接続される。リチウム蓄電池５２は、ＩＳＧ４２に、ＥＣＵ１０からの指示信号に従って短絡又は開放のいずれかに切り替わる第３スイッチ２３を介して接続される。
【０１３１】
その結果、ＩＳＧ４２によって鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２を、適当なタイミングで充電することが可能となる。
（２ｂ）ＥＣＵ１０は、切替条件が満たされると判断されるとき、鉛蓄電池５１の出力電圧とリチウム蓄電池５２の出力電圧との差の絶対値が予め定められた差分閾値以上であるか否かを判断するように構成されてもよい。ＥＣＵ１０は、これらの差の絶対値が差分閾値以上である場合は、スイッチユニット２０に対して、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２のうち出力電圧の低い方とＩＳＧ４２との間を、所定期間短絡する指示信号を出力するように構成されてもよい。つまり、ＥＣＵ１０は、第４スイッチ２４及び第３スイッチ２３のうち出力電圧の低い蓄電池と接続されるスイッチを短絡するように構成されてもよい。
【０１３２】
そして、ＥＣＵ１０は、該指示信号を所定期間出力した後に、温度条件が満たされているか否かを判断し、温度条件が満たされている場合に、オーバラップ状態を経て駆動電池の切り替えを行うように構成されてもよい。
【０１３３】
その結果、ＩＳＧ４２で充電することによって、鉛蓄電池５１とリチウム蓄電池５２との電圧差を小さくしてから駆動電池の切り替えが行われるので、オーバラップ状態において過大な電流が流れることを抑制することができる。また、オーバラップ状態とすることによって出力電圧の低い方の蓄電池を充電する必要が無くなるので、オーバラップ時間を短縮することができる。
【０１３４】
（２ｃ）ＥＣＵ１０は、切替信号を出力するときに、スイッチユニット２０に対して、切替信号と共に、鉛蓄電池５１及びリチウム蓄電池５２のうち切替信号が出力されることによって第２負荷３２を非駆動中となる蓄電池がＩＳＧ４２によって充電されるように、指示信号を出力するように構成されてもよい。つまり、ＥＣＵ１０は、第４スイッチ２４及び第３スイッチ２３のうち第２負荷３２を非駆動中である蓄電池に接続されるスイッチを短絡するように構成されてもよい。指示信号は、非駆動中となる蓄電池の出力電圧が範囲内閾値以上となるまで、継続して出力されてもよい。
【０１３５】
その結果、駆動電池の切り替えを行うと共に、新たに非駆動中となる蓄電池を充電することができる。また、これにより、オーバラップ状態とすることによって新たに非駆動中となる蓄電池を充電する必要が無くなるので、オーバラップ時間を短縮することができる。また、このように充電することによって新たに非駆動中となる蓄電池の出力電圧を範囲内閾値以上とし、充電された非駆動中の蓄電池を新たに駆動電池として切り替えることが可能となる。
【０１３６】
（２ｄ）ＥＣＵ１０は、特に、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えるための切替条件が満たされると判断されるときに、鉛蓄電池５１の出力電圧とリチウム蓄電池５２の出力電圧との差が予め定められた差分閾値以上であるか否かを判断するように構成されてもよい。ＥＣＵ１０は、これらの差が差分閾値以上である場合は、スイッチユニット２０に対して、リチウム蓄電池５２とＩＳＧ４２との間に設けられたスイッチである第３スイッチ２３を、所定期間短絡する指示信号を出力するように構成されてもよい。
【０１３７】
また、ＥＣＵ１０は、切替信号を出力するときに、スイッチユニット２０に対して、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１に切り替える切替信号と共に、第２負荷３２を非駆動中となるリチウム蓄電池５２がＩＳＧ４２によって充電されるように第３スイッチ２３を短絡する指示信号を出力するように構成されてもよい。指示信号は、非駆動中である蓄電池の出力電圧が範囲内閾値以上となるまで、継続して出力されてもよい。
【０１３８】
その結果、駆動電池をリチウム蓄電池５２から鉛蓄電池５１へ切り替えるときに、（２ｂ）、（２ｃ）の効果を得ることができる。
［２−４．変形例］
上記第２実施形態についての変形例を次に示す。
【０１３９】
［２−４−１．変形例３］
変形例３では、ＥＣＵ１０は、第１実施形態と同様の切替処理を実行するように構成されてもよい。つまり、ＥＣＵ１０は、第１実施形態と同様に、スイッチユニット２０における第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２を短絡及び開放する制御を行うように構成されてもよい。
【０１４０】
［２−４−２．変形例４］
変形例４では、ＥＣＵ１０は、変形例１に示す温度条件に基づいて、温度条件が満たされているか否かを判断するように構成されてもよい。
【０１４１】
［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【０１４２】
（３ａ）上記実施形態では、ＥＣＵ１０は、切替条件が満たされる場合に切替要求が有ると判断するように構成されていたが、これに限定されるものではない。切替要求は、車両に搭載される他のＥＣＵから出力されるものであってもよい。つまり、他のＥＣＵは切替条件が満たされるか否かを判断するように構成され、切替条件が満たされる場合に切替要求をＥＣＵ１０に出力するように構成されてもよい。
【０１４３】
そして、ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵから出力される切替要求を取得するように構成され、切替要求が取得されたときに切替要求が有ると判断するように構成されてもよい。
（３ｂ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【０１４４】
（３ｃ）上述した車両電源システム１、２、ＥＣＵ１０、ＥＣＵ１０を機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非変化的実態的記録媒体、切替方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【０１４５】
なお、ＥＣＵ１０が電源制御装置に相当し、鉛蓄電池５１が第１畜電池に相当し、リチウム蓄電池５２が第１畜電池に相当し、第１スイッチ２１が第１接続スイッチに相当し、第２スイッチ２２が第２接続スイッチに相当し、第３スイッチ２３が第２充電スイッチに相当し、第４スイッチ２４が第１充電スイッチに相当する。また、第２負荷３２が電気負荷に相当する。
【０１４６】
また、Ｓ１０が温度取得部としての処理に相当し、Ｓ２０が切替判断部としての処理に相当し、Ｓ２５が温度推定部としての処理に相当し、Ｓ３０及びＳ３５が温度判断部としての処理に相当する。また、Ｓ４０−Ｓ８０が蓄電池切替部としての処理に相当する。
【０１４７】
また、オーバラップ信号が重畳信号に相当し、継続時間閾値が重畳時間に相当する。
【符号の説明】
【０１４８】
１０  ＥＣＵ、２１  第１スイッチ、２２  第２スイッチ２２、２３  第２充電スイッチ２３、２４  第１充電スイッチ２４、３２  第２負荷、５１  鉛蓄電池、５２  リチウム蓄電池。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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