(57)【要約】【課題】適切なスイッチの切替ができる電源装置の制御装置を提供することにある。【解決手段】スイッチ切替を実施する場合に、鉛蓄電池１１の電圧である第１電圧Ｖ１とリチウムイオン蓄電池１２の電圧である第２電圧Ｖ２との電位差ΔＶが所定値よりも大きいか否かを判定する判定部と、判定部により電位差ΔＶが所定値よりも小さいと判定された場合に、重複期間を設けた上でのスイッチ切替を第１制御として実施する一方、判定部により電位差ΔＶが所定値よりも大きいと判定された場合に、第１制御に代えて、電位差ΔＶに起因する鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２との間におけるスイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４を通じての蓄電池間通電を抑制する第２制御を実施するスイッチ制御部と、を備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気負荷（１４，１５）に対してそれぞれ並列に接続される第１蓄電池（１１）及び第２蓄電池（１２）と、
前記第１蓄電池及び前記電気負荷を繋ぐ第１電気経路に設けられた第１スイッチ（ＳＷ１，ＳＷ３）と、
前記第１電気経路における前記第１スイッチよりも前記電気負荷側の接続点及び前記第２蓄電池を繋ぐ第２電気経路に設けられた第２スイッチ（ＳＷ２，ＳＷ４）と、
を備える電源装置に適用され、前記電気負荷への通電時において、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチのうち一方をオンした状態から他方をオンした状態に切り替えるスイッチ切替を実施する場合に、それら両スイッチを一時的に共にオンにする重複期間を設けた上で当該スイッチ切替を実施する制御装置（２１）であって、
前記スイッチ切替を実施する場合に、前記第１蓄電池の電圧である第１電圧と前記第２蓄電池の電圧である第２電圧との電位差が所定値よりも大きいか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記電位差が所定値よりも小さいと判定された場合に、前記重複期間を設けた上での前記スイッチ切替を第１制御として実施する一方、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第１制御に代えて、前記電位差に起因する前記第１蓄電池と前記第２蓄電池との間における前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを通じての蓄電池間通電を抑制する第２制御を実施するスイッチ制御部と、
を備える電源装置の制御装置。
【請求項２】
前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第２制御として、前記スイッチ切替を禁止する処理を実施する請求項１に記載の電源装置の制御装置。
【請求項３】
前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記電位差を低減する電位差低減処理を実施する電位差低減処理部を備える請求項２に記載の電源装置の制御装置。
【請求項４】
前記第１スイッチ（ＳＷ３）及び第２スイッチ（ＳＷ４）に並列に設けられた第３スイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）を有し、
前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の少なくともいずれかに対して、前記電気負荷である第１電気負荷（１５）とは別の第２電気負荷（１４）との間で前記第３スイッチを介して放電又は充電を行わせる前記電源装置に適用され、
前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第３スイッチをオンし、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の少なくともいずれかに対して前記第２電気負荷との間で放電又は充電を行わせることにより前記電位差を低減する請求項３に記載の電源装置の制御装置。
【請求項５】
前記第１蓄電池と前記第２蓄電池との間を接続する第３電気経路と、その第３電気経路において前記第１スイッチ（ＳＷ３）及び第２スイッチ（ＳＷ４）に並列に設けられた第３スイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）とを有し、前記第３電気経路を、前記第１電気経路及び前記第２電気経路よりも大きな電流の通電が可能な大電流経路とした前記電源装置に適用され、
前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第３スイッチをオンし、前記第３電気経路を通じて前記第１蓄電池及び第２蓄電池の間を導通させることにより前記電位差を低減する請求項３に記載の電源装置の制御装置。
【請求項６】
前記第３電気経路に接続され力行及び発電を可能とする回転電機（１４）を備え、前記第３スイッチのオンオフにより、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池に対する前記回転電機との間の放電又は充電を可能とする前記電源装置に適用され、
前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第３スイッチをオンして前記第３電気経路を通じて前記第１蓄電池及び第２蓄電池の間を導通させることにより前記電位差を低減する請求項５に記載の電源装置の制御装置。
【請求項７】
前記第１蓄電池と前記第２蓄電池との間を接続する第３電気経路と、その第３電気経路において前記第１スイッチ（ＳＷ３）及び第２スイッチ（ＳＷ４）に並列に設けられた第３スイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）とを有し、前記第３電気経路を、前記第１電気経路及び前記第２電気経路よりも大きな電流の通電が可能で、前記第１電気経路及び前記第２電気経路よりも経路抵抗が低い大電流経路とした前記電源装置に適用され、
前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第２制御として、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び前記第３スイッチをオンにする請求項１に記載の電源装置の制御装置。
【請求項８】
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは、並列接続されたダイオード（３１）を有する半導体スイッチング素子（３０）であって、前記ダイオードのカソードが前記蓄電池側となる第１素子（３０Ａ）と、前記ダイオードのカソードが前記電気負荷側となる第２素子（３０Ｂ）とを直列に接続して構成されており、
前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第２制御として、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチのうち、高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチでは前記第１素子と前記第２素子をオンにし、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチでは前記第１素子のみをオンにする請求項１に記載の電源装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２つの蓄電池を有していて、スイッチをオンオフすることで蓄電池の放電を制御する電源装置が知られている。例えば、特許文献１の電源装置は、第１蓄電池と第２蓄電池と、電気負荷と、を備えている。第１蓄電池と電気負荷とを接続する第１電気経路上には、第１スイッチが設けられ、第２蓄電池と電気負荷とを接続する第２電気経路上には、第２スイッチが設けられている。そして、各蓄電池の蓄電状態等に基づいて、第１スイッチをオンして第１蓄電池から電気負荷に電力供給される状態と第２スイッチをオンして第２蓄電池から電気負荷に電力供給される状態との切替が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５‐９３５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電気負荷が電源失陥を許容しないものである場合には、電気負荷への供給が途絶えないように、２つのスイッチを一時的に共にオンにする重複期間を設けた上で、オンした状態のスイッチの切替が行われることが望ましい。２つのスイッチを共にオンにすると、２つの蓄電池が第１電気経路及び第２電気経路を介して接続される状況が発生する。この際に、２つの蓄電池に電位差がある場合には、第１電気経路及び第２電気経路に大電流が流れ、第１スイッチ及び第２スイッチに不具合が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、適切なスイッチの切替ができる電源装置の制御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】
第１の手段は、電気負荷（１４，１５）に対してそれぞれ並列に接続される第１蓄電池（１１）及び第２蓄電池（１２）と、前記第１蓄電池及び前記電気負荷を繋ぐ第１電気経路に設けられた第１スイッチ（ＳＷ１，ＳＷ３）と、前記第１電気経路における前記第１スイッチよりも前記電気負荷側の接続点及び前記第２蓄電池を繋ぐ第２電気経路に設けられた第２スイッチ（ＳＷ２，ＳＷ４）と、を備える電源装置に適用され、前記電気負荷への通電時において、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチのうち一方をオンした状態から他方をオンした状態に切り替えるスイッチ切替を実施する場合に、それら両スイッチを一時的に共にオンにする重複期間を設けた上で当該スイッチ切替を実施する制御装置（２１）であって、前記スイッチ切替を実施する場合に、前記第１蓄電池の電圧である第１電圧と前記第２蓄電池の電圧である第２電圧との電位差が所定値よりも大きいか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記電位差が所定値よりも小さいと判定された場合に、前記重複期間を設けた上での前記スイッチ切替を第１制御として実施する一方、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第１制御に代えて、前記電位差に起因する前記第１蓄電池と前記第２蓄電池との間における前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを通じての蓄電池間通電を抑制する第２制御を実施するスイッチ制御部と、を備える。
【０００７】
電気負荷に対して、第１蓄電池と第２蓄電池を並列に接続する２電源システムにおいて、各蓄電池のいずれかから電気負荷への供給を行うかを制御するために、各電気経路にはそれぞれスイッチが設けられている。そして、第１スイッチをオンして第１蓄電池から電気負荷に電力供給される状態と、第２スイッチをオンして第２蓄電池から電気負荷に電力供給される状態との切り替えが行われる。
【０００８】
スイッチの切替の際、第１制御では、電源失陥を抑制するために、両方のスイッチが一時的に同時にオンする重複期間を設けている。両方のスイッチが一時的に同時にオンする際に、第１蓄電池と第２蓄電池との電位差が大きい場合には、第１スイッチと第２スイッチに、各スイッチが故障するような大電流が流れるおそれがある。
【０００９】
そこで、第１蓄電池の電圧である第１電圧と、第２蓄電池の電圧である第２電圧との電位差が所定値より大きい場合には、第１制御に代えて、第１スイッチ及び第２スイッチを通じての蓄電池間通電を抑制する第２制御を実施する。第１電圧と第２電圧との電位差が大きい場合には、第２制御を実施することで、第１スイッチ及び第２スイッチに大電流が流れることを抑制することができる。
【００１０】
第２の手段では、前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第２制御として、前記スイッチ切替を禁止する処理を実施する。
【００１１】
判定部により電位差が所定値より大きいと判定された場合に、第２制御として、第１スイッチ及び第２スイッチのスイッチ切替を禁止する。つまり、スイッチ切替を実施する場合であっても、判定部により電位差が大きいと判定された場合には、スイッチ切替を行わず各スイッチの状態を保持する。これにより、電位差が大きい状態では、スイッチ切替を行わず、第１スイッチと第２スイッチとを重複してオンにしないことで、第１スイッチ及び第２スイッチに大電流が流れることを抑制することができる。
【００１２】
第３の手段は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記電位差を低減する電位差低減処理を実施する電位差低減処理部を備える。
【００１３】
判定部により電位差が所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、第１電圧と第２電圧との電位差が小さくなるように電位差低減処理を実施する。これにより、電位差が解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
【００１４】
第４の手段は、前記第１スイッチ（ＳＷ３）及び第２スイッチ（ＳＷ４）に並列に設けられた第３スイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）を有し、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の少なくともいずれかに対して、前記電気負荷である第１電気負荷（１５）とは別の第２電気負荷（１４）との間で前記第３スイッチを介して放電又は充電を行わせる前記電源装置に適用され、前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第３スイッチをオンし、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の少なくともいずれかに対して前記第２電気負荷との間で放電又は充電を行わせることにより前記電位差を低減する。
【００１５】
第１蓄電池及び第２蓄電池の少なくともいずれかと第２電気負荷との間で、第３スイッチを介して放電又は充電が行われる。判定部により電位差が所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、第１蓄電池及び第２蓄電池の少なくともいずれかと第２電気負荷との間で、放電又は充電を行わせることにより電位差を低減する。例えば、第１電圧が第２電圧より高く、第２電気負荷に対して放電している状態では、第１蓄電池から放電が実施されるように第３スイッチを制御する。第１電圧が第２電圧より高く、第２電気負荷から充電されている状態では、第２蓄電池が充電されるように第３スイッチを制御する。これにより、電位差が解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
【００１６】
第５の手段は、前記第１蓄電池と前記第２蓄電池との間を接続する第３電気経路と、その第３電気経路において前記第１スイッチ（ＳＷ３）及び第２スイッチ（ＳＷ４）に並列に設けられた第３スイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）とを有し、前記第３電気経路を、前記第１電気経路及び前記第２電気経路よりも大きな電流の通電が可能な大電流経路とした前記電源装置に適用され、前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第３スイッチをオンして前記第３電気経路を通じて前記第１蓄電池及び第２蓄電池の間を導通させることにより前記電位差を低減する。
【００１７】
第１蓄電池と第２蓄電池との間は、第３電気経路によって接続されており、第３電気経路は、第１電気経路及び第２電気経路に比べて、大きな電流を流すことが可能な大電流経路である。そのため、第３電流経路には、第１蓄電池と第２蓄電池の電位差に起因する大電流であっても流すことができる。そこで、判定部により電位差が所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、第３スイッチをオンにして第１蓄電池及び第２蓄電池の間を導通させる構成としている。これにより、第３電気経路を介して、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に電流が流れることで、電位差が解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
【００１８】
第６の手段は、前記第３電気経路に接続され力行及び発電を可能とする回転電機（１４）を備え、前記第３スイッチのオンオフにより、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池に対する前記回転電機との間の放電又は充電を可能とする前記電源装置に適用され、前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第３スイッチをオンして前記第３電気経路を通じて前記第１蓄電池及び第２蓄電池の間を導通させることにより前記電位差を低減する。
【００１９】
回転電機と第１蓄電池及び第２蓄電池との間の充電及び放電による電流は、大電流となる。そのため、第３電気経路は、第１電気経路及び第２電気経路に比べて、大きな電流を流すことが可能な大電流経路とする必要がある。大電流経路である第３電気経路により第１蓄電池と第２蓄電池との間を導通させることで、電位差が解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
【００２０】
第７の手段は、前記第１蓄電池と前記第２蓄電池との間を接続する第３電気経路と、その第３電気経路において前記第１スイッチ（ＳＷ３）及び第２スイッチ（ＳＷ４）に並列に設けられた第３スイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）とを有し、前記第３電気経路を、前記第１電気経路及び前記第２電気経路よりも大きな電流の通電が可能で、前記第１電気経路及び前記第２電気経路よりも経路抵抗が低い大電流経路とした前記電源装置に適用され、前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第２制御として、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び前記第３スイッチをオンにする。
【００２１】
第３電気経路は、第１電気経路及び第２電気経路に比べて、大きな電流を流すことができる大電流経路である。また、大電流を流すために、第３電気経路は、例えばバスバー等で形成されており、第１電気経路及び第２電気経路より経路抵抗が低くなるように構成されている。
【００２２】
そこで、判定部により電位差が所定値より大きいと判定された場合には、第１スイッチ〜第３スイッチをオンにする。全てのスイッチをオンにすると、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に、経路抵抗の低い第３電気経路を介して電流が流れる。これにより、第１スイッチ及び第２スイッチに大電流が流れることを抑制できる。
【００２３】
第８の手段は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは、並列接続されたダイオード（３１）を有する半導体スイッチング素子（３０）であって、前記ダイオードのカソードが前記蓄電池側となる第１素子（３０Ａ）と、前記ダイオードのカソードが前記電気負荷側となる第２素子（３０Ｂ）とを直列に接続して構成されており、前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第２制御として、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチのうち、高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチでは前記第１素子と前記第２素子をオンにし、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチでは前記第１素子のみをオンにする。
【００２４】
各スイッチは、複数の半導体スイッチング素子を直列に接続して構成されている。これの半導体スイッチング素子は、各スイッチにおいて、暗電流を防止するために、半導体スイッチング素子に並列で接続されたダイオードが反対向きになるように接続されている。具体的には、各スイッチは、半導体スイッチング素子に並列なダイオードのカソードが各蓄電池側となる第１素子と、ダイオードのカソードが第２負荷側となる第２素子とを有している。
【００２５】
判定部により電位差が所定値より大きいと判定された場合に、第２制御として、第１スイッチと第２スイッチのうち高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチの第１素子及び第２素子がオンにし、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチの第１素子のみがオンにしている。つまり、高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチでは、双方向に電流を流すことができる状態であるに対し、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチでは、蓄電池から電気負荷側にしか電流が流れない状態になっている。これにより、各蓄電池から電気負荷への電流を流す一方で、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に流れる電流を抑制できる。これにより、第１スイッチ及び第２スイッチに大電流が流れることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態における電源装置の概略構成図
【図２】スイッチ切替のフローチャート
【図３】スイッチ切替の禁止状態で電位差低減処理を実施するためのフローチャート
【図４】第２実施形態におけるスイッチ切替を制御するためのフローチャート
【図５】第３実施形態におけるスイッチ切替を制御するためのフローチャート
【図６】第２制御を実施している場合の電流を示す図
【図７】他の実施形態における電源装置の概略構成図
【図８】他の実施形態における電源装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜第１実施形態＞
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、エンジン（内燃機関）を駆動源として走行する車両において、当該車両の各種機器に電力を供給する車載電源装置として具体化するものとしている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００２８】
図１に示すように、車載電源装置は、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２とを有する電源装置である。各蓄電池１１，１２からは、エンジンを始動させる始動装置１３、回転電機１４及び各種の電気負荷１５、１６への給電が可能となっている。また、各蓄電池１１，１２に対しては回転電機１４による充電が可能となっている。回転電機１４に対して並列に鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２が接続されるとともに、電気負荷１５に対して並列に鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２が接続されている。本実施形態では、鉛蓄電池１１が「第１蓄電池」相当し、リチウムイオン蓄電池１２が「第２蓄電池」に相当し、回転電機１４が「第２電気負荷」に相当し、電気負荷１５が「第１電気負荷」に相当する。
【００２９】
鉛蓄電池１１は周知の汎用蓄電池である。リチウムイオン蓄電池１２は、鉛蓄電池１１に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池１２は、鉛蓄電池１１に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であるとよい。また、リチウムイオン蓄電池１２は、それぞれ複数の単電池を有してなる組電池として構成されている。リチウムイオン蓄電池１２の定格電圧は、鉛蓄電池１１と同じであり、例えば１２Ｖである。
【００３０】
リチウムイオン蓄電池１２は、収容ケースに収容されて基板一体の電池ユニットＵとして構成されている。図１では、電池ユニットＵを破線で囲んで示す。電池ユニットＵは、外部端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を有しており、このうち外部端子Ｐ１に配線を介して鉛蓄電池１１と始動装置１３と電気負荷１６が接続され、外部端子Ｐ２に配線を介して回転電機１４が接続され、外部端子Ｐ３に配線を介して電気負荷１５が接続されている。外部端子Ｐ１は、ヒューズ１７を介して鉛蓄電池１１に接続されており、外部端子Ｐ３は、ヒューズ１８を介して電気負荷１５と接続されている。なお、電池ユニットＵ及び鉛蓄電池１１が「電源装置」に相当する。
【００３１】
回転電機１４は、３相交流モータや電力変換装置としてのインバータを有するモータ機能付き発電機であり、機電一体型のＩＳＧ（Integrated Starter Generator）として構成されている。回転電機１４は、エンジン出力軸や車軸の回転により発電（回生発電）を行う発電機能と、エンジン出力軸に回転力を付与する力行機能とを備えている。回転電機１４の力行機能により、アイドリングストップ中、自動停止されているエンジンを再始動させる際に、エンジンに回転力を付与することができる。回転電機１４は、発電電力を各蓄電池１１，１２や電気負荷１５に供給する。
【００３２】
電気負荷１５には、供給電力の電圧が一定であることが要求される定電圧要求負荷が含まれる。ここで、供給電力の電圧が一定であることとは、電源失陥が許容されないことを意味し、あらかじめ決められた範囲内で電圧が変動することも含まれている。定電圧要求負荷である電気負荷１５の具体例としては、ナビゲーション装置やオーディオ装置、エンジンＥＣＵ等の各種ＥＣＵが挙げられる。この場合、供給電力の電圧変動が抑えられることで、上記各装置において不要なリセット等が生じることが抑制され、安定動作が実現可能となっている。なお、電気負荷１５として、電動ステアリング装置やブレーキ装置等の走行系アクチュエータが含まれていてもよい。
【００３３】
電気負荷１６は、定電圧要求負荷以外の一般的な電気負荷である。電気負荷１６は、電気負荷１６に比べて電源失陥が許容される負荷であるとも言える。電気負荷１６の具体例としては、シートヒータやリヤウインドウのデフロスタ用ヒータ、ヘッドライト、フロントウインドウのワイパ、空調装置の送風ファン等が挙げられる。
【００３４】
次に、電池ユニットＵについて説明する。電池ユニットＵ内の電気経路として、各外部端子Ｐ１，Ｐ２を繋ぐ、つまり鉛蓄電池１１及び回転電機１４を繋ぐ電気経路Ｌ１が設けられ、電気経路Ｌ１にスイッチＳＷ１が設けられている。また、電池ユニットＵ内の電気経路として、電気経路Ｌ１上の接続点Ｎ１とリチウムイオン蓄電池１２とを繋ぐ電気経路Ｌ２が設けられ、電気経路Ｌ２にスイッチＳＷ２が設けられている。接続点Ｎ１は、電気経路Ｌ１におけるスイッチＳＷ１よりも外部端子Ｐ２側（回転電機１４側）に設けられている。
【００３５】
また、本実施形態の電池ユニットＵでは、電気経路Ｌ１，Ｌ２以外に、電気経路Ｌ１上の接続点Ｎ２（外部端子Ｐ１とスイッチＳＷ１との間の点）と、外部端子Ｐ３と、を接続する電気経路Ｌ３を有している。電気経路Ｌ３は、鉛蓄電池１１と電気負荷１５とを繋ぐ経路である。電気経路Ｌ３（詳しくは接続点Ｎ２−接続点Ｎ４の間）には、スイッチＳＷ３が設けられている。
【００３６】
また、電池ユニットＵでは、電気経路Ｌ２の接続点Ｎ３（スイッチＳＷ２とリチウムイオン蓄電池１２の間の点）と、電気経路Ｌ３上の接続点Ｎ４（スイッチＳＷ３と外部端子Ｐ３の間の点）と、を接続する電気経路Ｌ４が設けられている。電気経路Ｌ４は、電気経路Ｌ３におけるスイッチＳＷ３よりも電気負荷１５側の接続点Ｎ４とリチウムイオン蓄電池１２とを繋ぐ経路である。電気経路Ｌ４（詳しくは接続点Ｎ３−接続点Ｎ４の間）には、スイッチＳＷ４が設けられている。
【００３７】
なお、電気経路Ｌ３が「第１電気経路」に相当し、電気経路Ｌ４が「第２電気経路」に相当する。スイッチＳＷ３が「第１スイッチ」に相当し、スイッチＳＷ４が「第２スイッチ」に相当する。電気経路Ｌ１，Ｌ２が「第３電気経路」に相当し、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が「第３スイッチ」に相当する。
【００３８】
電気経路Ｌ１，Ｌ２は、回転電機１４と各蓄電池１１，１２とを接続しており、電気経路Ｌ３，Ｌ４と比べて大きな電流が流れる大電流経路である。具体的には、電気経路Ｌ１，Ｌ２は、電気経路Ｌ３，Ｌ４の３倍以上の電流が流れることを許容しており、２００Ａ以上の電流が流れることを許容している。また、電気経路Ｌ１，Ｌ２は、大電流を流すために、その経路抵抗が低くなるように、例えばバスバー等で形成されている。一方、電気経路Ｌ３，Ｌ４は、例えばプリント基板上の銅パターン等で形成されている。そのため、電気経路Ｌ１，Ｌ２は、電気経路Ｌ３，Ｌ４より経路抵抗が低くなるように構成されている。
【００３９】
各スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、大電流に対応するためにそれぞれ２つ一組の半導体スイッチング素子が並列に配されている。半導体スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴであり、その２つ一組のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されている。
【００４０】
また、各スイッチＳＷ３，ＳＷ４は、並列接続されたダイオード３１（寄生ダイオード）を有する半導体スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ３０）を有している。各スイッチＳＷ３，ＳＷ４の２つ一組のＭＯＳＦＥＴ３０のダイオード３１が互いに逆向きになるように直列に接続されている。具体的には、各スイッチＳＷ３，ＳＷ４は、ダイオード３１のカソードが各蓄電池１１，１２側となる第１素子３０Ａと、ダイオード３１のカソードが電気負荷１５側となる第２素子３０Ｂとを直列に接続して構成されている。このようにダイオード３１が互いに逆向きになるように構成されていることで、例えば、スイッチＳＷ３がオフとなった場合に、ダイオード３１を通じて電流が流れることが完全に遮断される。
【００４１】
なお、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４に用いる半導体スイッチング素子として、ＭＯＳＦＥＴに代えて、ＩＧＢＴやバイポーラトランジスタ等を用いることも可能である。ＩＧＢＴやバイポーラトランジスタを用いた場合には、上記ダイオード３１（寄生ダイオード）の代わりとなるダイオードをそれぞれ並列に接続させればよい。また、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４に用いられるスイッチ素子は、半導体スイッチング素子ではなく、機械的なスイッチであってもよい。
【００４２】
電池ユニットＵは、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御する制御装置２１を備えている。制御装置２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されている。制御装置２１は、各蓄電池１１，１２の蓄電状態等に基づいて、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４等を制御する。例えば、制御装置２１は、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２とを選択的に用いて充放電を実施する。また、制御装置２１には、その上位の制御装置であるＥＣＵ２２が接続されている。制御装置２１は、ＣＡＮ等の通信ネットワークによりＥＣＵ２２等に接続されて相互に通信可能となっており、各種データが互いに共有できるものとなっている。
【００４３】
また、電池ユニットＵには外部端子Ｐ２の電圧を検出する電圧検出器２３と、リチウムイオン蓄電池１２から出力される電圧を検出する電圧検出器２４が設けられている。電圧検出器２３は、鉛蓄電池１１から電池ユニットＵに出力された電圧、つまり鉛蓄電池１１の電圧である第１電圧Ｖ１を検出する。電圧検出器２４は、リチウムイオン蓄電池１２の電圧である第２電圧Ｖ２を検出する。制御装置２１は、各電圧検出器２３，２４で測定した電圧を取得する。なお、第２電圧Ｖ２は、電圧検出器２４により検出するのではなく、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣ等に基づいて算出してもよい。
【００４４】
制御装置２１は、各蓄電池１１，１２の蓄電状態等に基づいて、オンするスイッチを各スイッチＳＷ３，ＳＷ４で切り替える制御を行う。電気負荷１５が定電圧要求負荷であるため、各スイッチＳＷ３，ＳＷ４を切り替える際に、電気負荷１５への給電が途絶えないようにする必要がある。そこで、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４のうち一方をオンした状態から他方をオンした状態に切り替えるスイッチ切替を実施する場合に、それら両スイッチＳＷ３，ＳＷ４を一時的に共にオンにする重複期間を設けた上で、当該スイッチ切替を実施する。両方のスイッチＳＷ３，ＳＷ４が一時的に同時にオンする際に、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２との電位差ΔＶが大きい場合には、各スイッチＳＷ３，ＳＷ４に不具合が生じるような大電流がスイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４に流れるおそれがある。
【００４５】
そこで、スイッチ切替を実施する際に、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電位差ΔＶが所定値より大きいかを判定する。そして、電位差ΔＶが所定値より小さい場合と、電位差ΔＶが所定値よりも大きい場合とで、異なる制御を実施する。具体的には、電位差ΔＶが所定値より小さい場合には、両方を一時的に共にオンにする重複期間を設けた上で、一方をオンした状態から他方をオンにするスイッチ切替を第１制御として実施する。電位差ΔＶが所定値より大きい場合には、第１制御に代えて、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４を通じての各蓄電池１１，１２間の通電を抑制する第２制御を実施する。具体的には、第２制御として、スイッチＳＷ３，ＳＷ４のスイッチ切替を禁止し、電位差低減処理を実行する。
【００４６】
各スイッチＳＷ３，ＳＷ４を切り替える際の制御について具体的に説明する。図２は、スイッチ切替のフローチャートである。本フローチャートによる処理は、制御装置２１により、周期的に実行される。
【００４７】
Ｓ１１では、スイッチＳＷ３，ＳＷ４のうちオンするスイッチの切替が可能な状態かを判定する。具体的には、車両情報に基づいて、スイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替が可能な場合かを判定する。例えば始動装置１３によるエンジン始動時や、回転電機１４によるエンジンの始動時及び回転電機１４によるトルクアシスト時には、電圧の急変が生じやすく、スイッチＳＷ３，ＳＷ４を切り替えるのに適さない。そこで、このような始動装置１３の駆動信号や回転電機１４の駆動信号等の車両情報を取得した場合には、スイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替が不可能であると判定し（Ｓ１１：Ｎｏ）、フローチャートの処理を終了する。一方、このような車両情報を取得していない場合には、スイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替が可能であると判定し（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、Ｓ１２に進む。
【００４８】
なお、Ｓ１１で、制御装置２１が車両情報を取得する代わりに、ＥＣＵ２２が車両情報を取得し、その車両情報に基づいて、制御装置２１にスイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替の可否を通知してもよい。ＥＣＵ２２によりスイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替可能と通知されている場合には、スイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替が可能と判定し（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、Ｓ１２に進む。ＥＣＵ２２によりスイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替不可と通知されている場合には、スイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替が不可能と判定し（Ｓ１１：Ｎｏ）、フローチャートの処理を終了する。
【００４９】
Ｓ１２では、各蓄電池１１，１２の充電状況等に基づいて、各スイッチＳＷ３，ＳＷ４でオンするスイッチを切り替える条件を満たしているか判定する。切り替える条件を満たしていない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、つまり各スイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替が不要な場合、フローチャートの処理を終了する。切り替える条件を満たしている場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、つまり各スイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替が必要な場合、Ｓ１３に進む。
【００５０】
Ｓ１３では、電圧検出器２３で検出した第１電圧Ｖ１を取得する。Ｓ１４では、電圧検出器２４で検出した第２電圧Ｖ２を取得する。
【００５１】
Ｓ１５では、スイッチ切替を実施する場合に、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電位差ΔＶが所定値以下か判定する。電位差ΔＶは、第１電圧Ｖ１から第２電圧Ｖ２をひいた値の絶対値である。なお、所定値は、電位差ΔＶに起因する電流が、各スイッチＳＷ３，ＳＷ４に不具合が生じるおそれがある程度に大きくなる値である。所定値は、各電気経路Ｌ３，Ｌ４の経路抵抗及び各電気経路Ｌ３，Ｌ４の最小定格電流に基づき決定され、例えば２Ｖである。また、Ｓ１５が「判定部」に相当する。
【００５２】
Ｓ１５で、電位差ΔＶが所定値以下と判定した場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）において、Ｓ１６では、第１制御としてスイッチ切替を実施する。具体的には、スイッチＳＷ３，ＳＷ４のうち一方をオンした状態から両方を一時的に共にオンにして、他方をオンした状態にする。例えば、スイッチＳＷ３からスイッチＳＷ４に切り替える場合には、スイッチＳＷ３がオンした状態の間にスイッチＳＷ４をオンにし、スイッチＳＷ３をオフにする。つまり、両方のスイッチＳＷ３，ＳＷ４がオンになる重複期間を設けた上で、スイッチＳＷ３からスイッチＳＷ４にオンになるスイッチを切り替える。そして、フローチャートの処理を終了する。なお、Ｓ１６が「スイッチ制御部」に相当する。
【００５３】
Ｓ１５で、電位差ΔＶが所定値より大きいと判定した場合（Ｓ１５：Ｎｏ）において、Ｓ１７では、第２制御として、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４のスイッチ切替を禁止する。Ｓ１２で、スイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替を実施する条件を満たしている場合であっても、Ｓ１５で、電位差ΔＶが大きいと判定した場合には、Ｓ１７では、スイッチ切替を行わず各スイッチＳＷ３，ＳＷ４の状態を保持する。例えば、スイッチＳＷ３からスイッチＳＷ４にオンするスイッチを切り替える条件を満たしている場合であっても、電位差ΔＶが所定値より小さくなるまで、スイッチＳＷ３のオンした状態及びスイッチＳＷ４のオフした状態を保持する。そして、Ｓ２０では、電位差ΔＶを低減する電位差低減処理を実行する。なお、Ｓ１７が「スイッチ制御部」に相当し、Ｓ２０が「電位差低減処理部」に相当する。
【００５４】
Ｓ２０の電位差低減処理について、図３を用いて説明する。図３は、スイッチ切替の禁止状態で電位差低減処理を実施するためのフローチャートである。このＳ２０によれば、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２の少なくともいずれかと回転電機１４との間で、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２を介して放電又は充電が行われることで、電位差ΔＶを低減する。
【００５５】
Ｓ２１では、回転電機１４が力行中か判定する。回転電機１４が力行中かは、ＥＣＵ２２等から回転電機１４の情報を取得することで判定できる。なお、回転電機１４が力行中の場合には、各蓄電池１１，１２が回転電機１４に対して放電している。
【００５６】
Ｓ２１で、回転電機１４が力行中であると判定した場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）において、Ｓ２２では、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２より大きいか判定する。第１電圧Ｖ１の方が大きい場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、鉛蓄電池１１から放電されるように、Ｓ２３では、スイッチＳＷ１をオンにして、スイッチＳＷ２をオフにして、図２の処理に戻る。第２電圧Ｖ２の方が大きい場合（Ｓ２２：Ｎｏ）、リチウムイオン蓄電池１２から放電されるように、Ｓ２４では、スイッチＳＷ２をオンにして、スイッチＳＷ１をオフにして、図２の処理に戻る。
【００５７】
Ｓ２１で、回転電機１４が力行中でないと判定した場合（Ｓ２１：Ｎｏ）において、Ｓ２５では、回転電機１４が発電中か判定する。回転電機１４が発電中かは、ＥＣＵ２２等から回転電機１４の情報を取得することで判定できる。回転電機１４が発電中の場合には、各蓄電池１１，１２が回転電機１４から充電されている。Ｓ２５で、回転電機１４が発電中でないと判定した場合（Ｓ２５：Ｎｏ）、図２の処理に戻る。
【００５８】
Ｓ２５で、回転電機１４が発電中であると判定した場合（Ｓ２５：Ｙｅｓ）において、Ｓ２６では、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２より大きいか判定する。第１電圧Ｖ１の方が大きい場合（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、リチウムイオン蓄電池１２に対して充電されるように、Ｓ２７では、スイッチＳＷ２をオンにして、スイッチＳＷ１をオフにして、図２の処理に戻る。第２電圧Ｖ２の方が大きい場合（Ｓ２６：Ｎｏ）、鉛蓄電池１１に対して充電されるように、Ｓ２８では、スイッチＳＷ１をオンにして、スイッチＳＷ２をオフにして、図２の処理に戻る。
【００５９】
このように、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２のうち高電圧側の蓄電池から放電を行い、低電圧側に蓄電池に対して充電が行われるように、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御する。これにより、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２の電位差ΔＶが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
【００６０】
そして、図２のフローチャートに戻る。Ｓ２０で、図３の電位差低減処理を実行すると、フローチャートの処理を終了する。
【００６１】
本実施形態では、スイッチ切替をする際に、電位差ΔＶが大きいと判定された場合には、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４のスイッチ切替を禁止する。そして、スイッチ切替を禁止している間に、電位差ΔＶが低減できるように、電位差低減処理を実施する。これにより、電位差ΔＶが大きい場合に、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４に大電流が流れることを抑制できる。また、電位差低減処理を実行することで、電位差ΔＶが解消されやすくなり、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４の切替を早く実施できるようになる。
【００６２】
なお、図２のＳ２０の電位差低減処理として、図３のフローチャートの処理を実施する代わりに、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２をオンにして、電気経路Ｌ１及び電気経路Ｌ２を通じて鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２の間を導通させて、電位差ΔＶを低減させてもよい。電気経路Ｌ１及び電気経路Ｌ２は、電気経路Ｌ３及び電気経路Ｌ３に比べて、大きな電流を流すことが可能な大電流経路である。そのため、電気経路Ｌ１及び電気経路Ｌ２には、所定値を超えた電位差ΔＶに起因する大電流であっても流すことができる。
【００６３】
そこで、Ｓ１５で、電位差ΔＶが所定値より大きいと判定され、Ｓ１７で、スイッチ切替が禁止されている場合に、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２をオンにして、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２の間を導通させる。これにより、電気経路Ｌ１及び電気経路Ｌ２を介して、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に電流が流れることで、電位差ΔＶが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
【００６４】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００６５】
スイッチＳＷ３，ＳＷ４の切替の際、第１制御では、電源失陥を抑制するために、両方のスイッチＳＷ３，ＳＷ４が一時的に同時にオンする重複期間を設けている。両方のスイッチＳＷ３，ＳＷ４が一時的に同時にオンする際に、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２との電位差ΔＶが大きい場合には、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４に、各スイッチＳＷ３，ＳＷ４が故障するような大電流が流れるおそれがある。
【００６６】
そこで、鉛蓄電池１１の電圧である第１電圧Ｖ１と、リチウムイオン蓄電池１２の電圧である第２電圧Ｖ２との電位差ΔＶが所定値より大きい場合には、第１制御に代えて、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４を通じての蓄電池１１，１２間通電を抑制する第２制御を実施する。電位差ΔＶが大きい場合には、第２制御を実施することで、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４に大電流が流れることを抑制することができる。
【００６７】
判定部により電位差ΔＶが所定値より大きいと判定された場合に、第２制御として、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４のスイッチ切替を禁止する。つまり、スイッチ切替を実施する場合であっても、判定部により電位差ΔＶが大きいと判定された場合には、スイッチ切替を行わず各スイッチＳＷ３，ＳＷ４の状態を保持する。これにより、電位差ΔＶが大きい状態では、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４とを切り替えるために、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４とを重複してオンにしないことで、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４に大電流が流れることを抑制することができる。
【００６８】
判定部により電位差ΔＶが所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、電位差ΔＶが小さくなるように電位差低減処理を実施する。これにより、電位差ΔＶが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
【００６９】
判定部により電位差ΔＶが所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２の少なくともいずれかと回転電機１４との間で放電又は充電を行わせることにより電位差ΔＶを低減する。例えば、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２より高く、回転電機１４に対して放電している状態では、鉛蓄電池１１から放電が実施されるようにスイッチＳＷ１をオンにする。第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２より高く、回転電機１４から充電されている状態では、リチウムイオン蓄電池１２が充電されるようにスイッチＳＷ２をオンにする。これにより、電位差ΔＶが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
【００７０】
なお、判定部により電位差ΔＶが所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンにして、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２の間を導通させる構成としてもよい。これにより、電気経路Ｌ１，Ｌ２を介して、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に電流が流れることで、電位差ΔＶが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
【００７１】
また、回転電機１４と鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２との間の充電及び放電による電流は、大電流となる。そのため、電気経路Ｌ１及び電気経路Ｌ２は、電気経路Ｌ３及び電気経路Ｌ４に比べて、大きな電流を流すことが可能な大電流経路とする必要がある。大電流経路である電気経路Ｌ１及び電気経路Ｌ２により、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２との間を導通させることで、電位差ΔＶが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
【００７２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、判定部により電位差ΔＶが所定値より大きいと判定された場合に、第２制御として、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４をオンにする構成としている。図４は、第２実施形態におけるスイッチ切替のフローチャートである。本フローチャートによる処理は、制御装置２１により、周期的に実行される。図４において、Ｓ１１〜Ｓ１６の処理は図２のＳ１１〜Ｓ１６の処理と同じであるため、説明を省略する。
【００７３】
Ｓ１５で、電位差ΔＶが所定値より大きいと判定した場合（Ｓ１５：Ｎｏ）において、Ｓ３０では、第２制御として、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンにする。電気経路Ｌ１及び電気経路Ｌ２は、電気経路Ｌ３及び電気経路Ｌ４に比べて、大きな電流を流すことができる大電流経路である。また、大電流を流すために、電気経路Ｌ３及び電気経路Ｌ４に比べて、経路抵抗も小さくなっている。そのため、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンにすると、経路抵抗が小さい電気経路Ｌ１及び電気経路Ｌ２に、電位差ΔＶに起因する電流が流れ、電気経路Ｌ３及び電気経路Ｌ４に大電流が流れることを抑制できる。そして、フローチャートの処理を終了する。なお、Ｓ３０が「スイッチ制御部」に相当する。
【００７４】
＜第３実施形態＞
第３実施形態では、判定部により電位差ΔＶが所定値より大きいと判定された場合に、第２制御として、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４のうち高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチの第１素子３０Ａ及び第２素子３０Ｂがオンにし、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチの第１素子３０Ａのみがオンにしている構成としている。図５は、第３実施形態におけるスイッチ切替のフローチャートである。本フローチャートによる処理は、制御装置２１により、周期的に実行される。図５において、Ｓ１１〜Ｓ１６の処理は図２のＳ１１〜Ｓ１６の処理と同じであるため、説明を省略する。
【００７５】
Ｓ１５で、電位差ΔＶが所定値より大きいと判定した場合（Ｓ１５：Ｎｏ）において、Ｓ４１では、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２より大きいか判定する。第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２より大きい場合（Ｓ４１：Ｙｅｓ）において、Ｓ４２では、第２制御として、スイッチＳＷ３の第１素子３０Ａ及び第２素子３０Ｂをオンにし、スイッチＳＷ４の第１素子３０Ａをオンにする。つまり、高電圧側の蓄電池である鉛蓄電池１１に接続されている方のスイッチＳＷ３では、両方のＭＯＳＦＥＴ３０がオンになる。一方で、低電圧側の蓄電池であるリチウムイオン蓄電池１２に接続されている方のスイッチＳＷ４では、ダイオード３１のカソードが蓄電池側を向いている第１素子３０Ａのみオンになる。そして、フローチャートの処理を終了する。なお、Ｓ４２が「スイッチ制御部」に相当する。
【００７６】
第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２より小さい場合（Ｓ４１：Ｎｏ）において、Ｓ４３では、第２制御として、スイッチＳＷ４の第１素子３０Ａ及び第２素子３０Ｂをオンにし、スイッチＳＷ３の第１素子３０Ａをオンにする。つまり、高電圧側の蓄電池であるリチウムイオン蓄電池１２に接続されている方のスイッチＳＷ４では、両方のＭＯＳＦＥＴ３０がオンになる。一方で、低電圧側の蓄電池である鉛蓄電池１１に接続されている方のスイッチＳＷ３では、ダイオード３１のカソードが蓄電池側を向いている第１素子３０Ａのみオンになる。そして、フローチャートの処理を終了する。なお、Ｓ４３が「スイッチ制御部」に相当する。
【００７７】
低電圧側の蓄電池に接続されている方のスイッチでは、第１素子３０Ａのみオンにした場合の電流の流れについて、図６を用いて説明する。図６は、第３実施形態において第２制御を実施している場合の電流を示す図である。図６において、一点鎖線は、電流の流れる経路を示している。図６では、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２より大きい場合、つまり図５のＳ４２の処理を実施している場合を示している。
【００７８】
図５のＳ４２では、制御装置２１は、第２制御として、スイッチＳＷ３の第１素子３０Ａ及び第２素子３０Ｂをオンにし、スイッチＳＷ４の第１素子３０Ａをオンにする。高電圧側の蓄電池である鉛蓄電池１１に接続されている方のスイッチＳＷ３では、両方のＭＯＳＦＥＴ３０がオンになっており、双方向に電流を流すことができる状態となっている。そのため、鉛蓄電池１１から電気負荷１５側に電流が流れる。
【００７９】
一方、低電圧側の蓄電池であるリチウムイオン蓄電池１２に接続されている方のスイッチＳＷ４では、ダイオード３１のカソードが蓄電池側を向いている第１素子３０Ａのみオンになっており、リチウムイオン蓄電池１２から電気負荷１５側にしか電流が流れない状態となっている。具体的には、第１素子３０Ａはオンになっているため、電流が流れる状態となっている一方、第２素子３０Ｂはオフになっているため、ダイオード３１を介して電流が流れる状態となっている。そのため、第２素子３０Ｂのダイオード３１の向きにより、リチウムイオン蓄電池１２から接続点Ｎ４（電気負荷１５）側に電流が流れる一方、接続点Ｎ４からリチウムイオン蓄電池１２側に電流が流れない。そのため、電位差ΔＶに起因して鉛蓄電池１１からリチウムイオン蓄電池１２に電流が流れようとしても流れない状態となる。
【００８０】
Ｓ４３の場合も同様に、高電圧側のリチウムイオン蓄電池１２に接続されているスイッチＳＷ４は、双方向に電流を流すことができる状態である。低電圧側の鉛蓄電池１１に接続されているスイッチＳＷ３では、第２素子３０Ｂではダイオード３１を介して電流が流れる。そのため、鉛蓄電池１１から電気負荷１５（接続点Ｎ４）側にしか電流が流れない状態になっている。そのため、電位差ΔＶに起因してリチウムイオン蓄電池１２から鉛蓄電池１１に電流が流れようとしても流れない状態となる。
【００８１】
第３実施形態では、判定部により電位差ΔＶが所定値より大きいと判定された場合に、第２制御として、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４のうち高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチの第１素子３０Ａ及び第２素子３０Ｂがオンにし、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチの第１素子３０Ａのみがオンにしている。つまり、高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチでは、双方向に電流を流すことができる状態であるに対し、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチでは、蓄電池から電気負荷側にしか電流が流れない状態になっている。これにより、各蓄電池１１，１２から電気負荷１５への電流を流す一方で、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に流れる電流を抑制できる。各蓄電池１１，１２間の電位差ΔＶによって大電流が流れることを抑制できる。
【００８２】
＜他の実施形態＞
本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。ちなみに、以下の別例の構成を、上記実施形態の構成に対して、個別に適用してもよく、また、任意に組み合わせて適用してもよい。
【００８３】
・上記実施形態では、リチウムイオン蓄電池１２を用いているが、他の高密度蓄電池を用いてもよい。例えば、ニッケル−水素電池を用いてもよい。その他、いずれも同じ蓄電池（例えば鉛蓄電池、又はリチウムイオン蓄電池等）を用いることも可能である。
【００８４】
・リチウムイオン蓄電池１２を「第１蓄電池」とし、鉛蓄電池１１を「第２蓄電池」としてもよい。この場合には、スイッチＳＷ４が「第１スイッチ」に相当し、スイッチＳＷ３が「第２スイッチ」に相当する。
【００８５】
・外部端子Ｐ２に接続される電気機器は、回転電機１４ではなく、定電圧を要求される電気負荷等であってもよい。
【００８６】
・スイッチＳＷ１を「第１スイッチ」、スイッチＳＷ２を「第２スイッチ」として本発明を具体化することも可能である。この場合、電気経路Ｌ１が「第１電気経路」に相当し、電気経路Ｌ２が「第２電気経路」に相当し、回転電機１４が「電気負荷」に相当する。
【００８７】
具体的には、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２において、電位差ΔＶが所定値よりも大きい場合には、重複期間を設けた上で、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のうち一方をオンした状態から他方をオンした状態に切り替えるスイッチ切替を実施する第１制御を実施せず、これとは別の第２制御を実施する。この場合、第２制御として、第１実施形態又は第３実施形態の制御を実施することが望ましい。
【００８８】
また、本発明の構成をスイッチＳＷ１及びＳＷ２のスイッチ切替並びにスイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４のスイッチ切替にそれぞれ用いてもよい。この場合には、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２において電位差ΔＶの判定に用いる所定値は、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４において電位差ΔＶの判定に用いる所定値よりも大きいことが望ましい。
【００８９】
・上記実施形態では、スイッチを４つ備える電源装置に本発明を用いたが、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２又はスイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４の２つのスイッチのいずれかの組み合わせを備える電源装置に用いてもよい。この場合には、第２制御として、第３実施形態の制御を実施することが望ましい。
【００９０】
・定電圧要求負荷に対して、電源失陥を生じさせることなく電力を供給する電源装置を次のように具体化してもよい。図７に示すように、２つのスイッチＳＷ３，ＳＷ４を備える電源装置であって、各スイッチＳＷ３，ＳＷ４には、１つのＭＯＳＦＥＴ３０を備える構成としてもよい。この際に、ダイオード３１のカソードは、電気負荷１５側（外部端子Ｐ２側）を向いている。このような構成では、オフ状態のスイッチからもダイオード３１を介して電気負荷１５に電流が流れる状態となる。
【００９１】
また、図８に示すように、４つの電気経路Ｌ１〜Ｌ４が設けられた電源装置であって、２つの電気経路Ｌ１，Ｌ２にはそれぞれスイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられており、２つの電気経路Ｌ３，Ｌ４にはダイオードＤ１，Ｄ２が設けられた構成としてもよい。ダイオードＤ１，Ｄ２はそのカソードが電気負荷１５側（外部端子Ｐ３側）を向いている。このような構成では、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２のうち電圧の高い方から電気負荷１５に電力を供給することができる。
【００９２】
・本開示に記載の制御部（制御装置）及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１１…鉛蓄電池、１２…リチウムイオン蓄電池、１５…電気負荷、２１…制御装置、Ｌ３…電気経路、Ｌ４…電気経路、ＳＷ３…スイッチ、ＳＷ４…スイッチ、Ｕ…電池ユニット。
【図１】
2020174505.tif 000003
【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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