(57)【要約】【課題】走行用の電力を適正に供給することができる電源システムを提供する。【解決手段】制御部７０は、メインバッテリ１１が正常である場合、第１〜第３切替部４０、５０、６０を制御し、メインバッテリ１１により走行用モータ２に電力を供給し且つサブバッテリ２１により高電圧補機４に電力を供給する。制御部７０は、メインバッテリ１１が異常である場合、第１〜第３切替部４０、５０、６０を制御し、メインバッテリ１１と同等の電圧であるサブバッテリ２１により走行用モータ２に電力を供給する。【選択図】図１
2020092552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を走行させる走行用モータに電力を供給するメインバッテリと、
前記メインバッテリに並列に接続され、前記走行用モータとは異なる負荷部に電力を供給可能であり且つ前記走行用モータに電力を供給可能であるサブバッテリと、
前記メインバッテリと前記走行用モータとの間に流れる電流を通電又は遮断する第１スイッチと、
前記サブバッテリと前記負荷部との間に流れる電流を通電又は遮断する第２スイッチと、
前記サブバッテリと前記走行用モータ及び前記メインバッテリとの間に流れる電流を通電又は遮断する第３スイッチと、
前記メインバッテリの状態に応じて前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び、前記第３スイッチを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記メインバッテリが正常である場合、前記第１〜第３スイッチを制御し、前記メインバッテリにより前記走行用モータに電力を供給し且つ前記サブバッテリにより前記負荷部に電力を供給し、
前記メインバッテリが異常である場合、前記第１〜第３スイッチを制御し、前記メインバッテリと同等の電圧である前記サブバッテリにより前記走行用モータに電力を供給することを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記第１スイッチは、前記メインバッテリと前記走行用モータとの間に設けられ、
前記第２スイッチは、前記サブバッテリと前記負荷部との間に設けられ、
前記第３スイッチは、前記サブバッテリと前記走行用モータ及び前記メインバッテリとの間に設けられ、
前記制御部は、前記メインバッテリが正常である場合、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオンし且つ前記第３スイッチをオフすることで、前記メインバッテリにより前記走行用モータに電力を供給し且つ前記サブバッテリにより前記負荷部に電力を供給し、
前記メインバッテリが異常である場合、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンし且つ前記第２スイッチをオフすることで、前記サブバッテリにより前記走行用モータに電力を供給する請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記第１スイッチは、前記メインバッテリの正極と前記走行用モータとの間に設けられ、
前記第２スイッチは、前記サブバッテリの負極と前記負荷部との間に設けられ、
前記第３スイッチは、一端が前記サブバッテリの正極と前記負荷部との間に接続され他端が前記メインバッテリの正極側の前記第１スイッチと前記走行用モータとの間に接続され、
前記制御部は、前記メインバッテリが正常である場合、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオンし且つ前記第３スイッチをオフすることで、前記メインバッテリにより前記走行用モータに電力を供給し且つ前記サブバッテリにより前記負荷部に電力を供給し、
前記メインバッテリが異常である場合、前記第３スイッチをオンし且つ前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフすることで、前記サブバッテリにより前記走行用モータに電力を供給する請求項１に記載の電源システム。
【請求項４】
前記走行用モータは、前記車両の減速時に回生電力を供給可能な発電機として機能し、
前記制御部は、前記車両の減速時に前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンすることで、前記走行用モータから供給される前記回生電力を前記メインバッテリ及び前記サブバッテリに充電する請求項２又は３に記載の電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源システムとして、例えば、特許文献１には、車両の低電圧の負荷部に電力を供給する低電圧電池と、車両の高電圧の負荷部である駆動用モータに電力を供給する高電圧電池と、高電圧電池の故障を検出する故障検出部と、低電圧電池から供給される電力の電圧を昇圧する昇圧部とを備える車両用電源システムが開示されている。この車両用電源システムは、高電圧電池が故障した場合、昇圧部により低電圧電池の電圧を昇圧して駆動用モータに電力を供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５３８２５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、上述の特許文献１に記載の車両用電源システムは、例えば、高電圧電池が故障した場合に車両の駆動用モータに電力を供給する点で更なる改善の余地がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、走行用の電力を適正に供給することができる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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電源システムは、車両を走行させる走行用モータに電力を供給するメインバッテリと、前記メインバッテリに並列に接続され、前記走行用モータとは異なる負荷部に電力を供給可能であり且つ前記走行用モータに電力を供給可能であるサブバッテリと、前記メインバッテリと前記走行用モータとの間に流れる電流を通電又は遮断する第１スイッチと、前記サブバッテリと前記負荷部との間に流れる電流を通電又は遮断する第２スイッチと、前記サブバッテリと前記走行用モータ及び前記メインバッテリとの間に流れる電流を通電又は遮断する第３スイッチと、前記メインバッテリの状態に応じて前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び、前記第３スイッチを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記メインバッテリが正常である場合、前記第１〜第３スイッチを制御し、前記メインバッテリにより前記走行用モータに電力を供給し且つ前記サブバッテリにより前記負荷部に電力を供給し、前記メインバッテリが異常である場合、前記第１〜第３スイッチを制御し、前記メインバッテリと同等の電圧である前記サブバッテリにより前記走行用モータに電力を供給することを特徴とする。
【０００７】
上記電源システムにおいて、前記第１スイッチは、前記メインバッテリと前記走行用モータとの間に設けられ、前記第２スイッチは、前記サブバッテリと前記負荷部との間に設けられ、前記第３スイッチは、前記サブバッテリと前記走行用モータ及び前記メインバッテリとの間に設けられ、前記制御部は、前記メインバッテリが正常である場合、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオンし且つ前記第３スイッチをオフすることで、前記メインバッテリにより前記走行用モータに電力を供給し且つ前記サブバッテリにより前記負荷部に電力を供給し、前記メインバッテリが異常である場合、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンし且つ前記第２スイッチをオフすることで、前記サブバッテリにより前記走行用モータに電力を供給することが好ましい。
【０００８】
上記電源システムにおいて、前記第１スイッチは、前記メインバッテリの正極と前記走行用モータとの間に設けられ、前記第２スイッチは、前記サブバッテリの負極と前記負荷部との間に設けられ、前記第３スイッチは、一端が前記サブバッテリの正極と前記負荷部との間に接続され他端が前記メインバッテリの正極側の前記第１スイッチと前記走行用モータとの間に接続され、前記制御部は、前記メインバッテリが正常である場合、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオンし且つ前記第３スイッチをオフすることで、前記メインバッテリにより前記走行用モータに電力を供給し且つ前記サブバッテリにより前記負荷部に電力を供給し、前記メインバッテリが異常である場合、前記第３スイッチをオンし且つ前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフすることで、前記サブバッテリにより前記走行用モータに電力を供給することが好ましい。
【０００９】
上記電源システムにおいて、前記走行用モータは、前記車両の減速時に回生電力を供給可能な発電機として機能し、前記制御部は、前記車両の減速時に前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンすることで、前記走行用モータから供給される前記回生電力を前記メインバッテリ及び前記サブバッテリに充電することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電源システムは、メインバッテリが異常である場合、当該メインバッテリと同等の電圧であるサブバッテリにより走行用モータに電力を供給するので、変圧処理を不要とすることができ、走行用の電力を適正に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る電源システムの構成例を示す回路図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る電源システムの動作例（走行用の接続）を示す概略図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る電源システムの動作例（メインバッテリ異常用の接続）を示す概略図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る電源システムの動作例（回生用の接続）を示す概略図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る第１〜第３切替部のＯＮ／ＯＦＦ関係を示す図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る電源システムの動作例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第２実施形態に係る電源システムの構成例を示す回路図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る電源システムの動作例（走行用の接続）を示す概略図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る電源システムの動作例（メインバッテリ異常用の接続）を示す概略図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係る電源システムの動作例（回生用の接続）を示す概略図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係る各リレーのＯＮ／ＯＦＦ関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１３】
〔第１実施形態〕
図面を参照しながら第１実施形態に係る電源システム１について説明する。図１は、第１実施形態に係る電源システム１の構成例を示す回路図である。図２は、第１実施形態に係る電源システム１の動作例（走行用の接続）を示す概略図である。図３は、第１実施形態に係る電源システム１の動作例（メインバッテリ異常用の接続）を示す概略図である。図４は、第１実施形態に係る電源システム１の動作例（回生用の接続）を示す概略図である。図５は、第１実施形態に係る第１〜第３切替部４０、５０、６０のＯＮ／ＯＦＦ関係を示す図である。
【００１４】
電源システム１は、車両に搭載され、電力を走行用モータ２等に供給するものである。電源システム１は、高電圧系のシステムであり、例えば、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の電動車両に搭載される。車両には、図１に示すように、インバータ（図示省略）、走行用モータ２、モータ制御ＥＣＵ（電子制御ユニット；Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３、負荷部としての高電圧補機４、及び、補機制御ＥＣＵ５が設けられている。
【００１５】
インバータは、直流電力を交流電力に変換するものである。インバータは、モータ制御ＥＣＵ３に接続され、当該モータ制御ＥＣＵ３から出力されるモータ制御信号に基づいて電力変換を行う。インバータは、電源システム１及び走行用モータ２に接続され、電源システム１から供給される直流電力を走行に適した交流電力に変換し、当該交流電力を走行用モータ２に出力する。
【００１６】
走行用モータ２は、車両を走行させる駆動源である。走行用モータ２は、インバータに接続され、当該インバータから出力される交流電力を回転動力に変換する。走行用モータ２は、トランスミッションを介してドライブシャフトに接続され、回転動力をドライブシャフトに伝達し駆動輪を回転させる。走行用モータ２は、車両の減速時に回生電力を供給可能な発電機としても機能する。走行用モータ２は、例えば、車両の減速時に駆動輪の動力を利用して回転されることで発電する。つまり、走行用モータ２は、車両の減速時に駆動輪の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収する機能を有している。
【００１７】
モータ制御ＥＣＵ３は、インバータを介して走行用モータ２を制御するものである。モータ制御ＥＣＵ３は、制御部７０に接続され、当該制御部７０と各種情報を交換しながら走行用モータ２を制御する。モータ制御ＥＣＵ３は、例えば、モータ制御信号をインバータに出力する。
【００１８】
高電圧補機４は、走行用モータ２とは異なる負荷部である。高電圧補機４は、例えば、車両の室温を適切に保つ等の快適性を維持するための機能を有する負荷部を含んで構成され、車両を走行させるために機能する負荷部（例えばアシスト（補助）モータや電動パワーステアリング、電動ブレーキ等）を含んでいない。高電圧補機４は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ４ａ、Ａ／Ｃコンプレッサ４ｂ、及び、ＰＴＣ（正温度係数；Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータ４ｃ等を含んで構成される。
【００１９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４ａは、直流電力を変圧する変圧器である。ＤＣ／ＤＣコンバータ４ａは、後述するサブバッテリ２１に接続され、当該サブバッテリ２１から供給される電力の電圧を降圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４ａは、Ａ／Ｃコンプレッサ４ｂやＰＴＣヒータ４ｃ等の負荷部よりも電圧が低い低電圧負荷部（図示省略）に接続され、降圧した電圧の電力を低電圧負荷部に供給する。
【００２０】
Ａ／Ｃコンプレッサ４ｂは、低電圧負荷部よりも電圧の高い負荷部である。Ａ／Ｃコンプレッサ４ｂは、サブバッテリ２１に接続され、当該サブバッテリ２１から供給される電力により車両の室内を冷却する。
【００２１】
ＰＴＣヒータ４ｃは、低電圧負荷部よりも電圧の高い負荷部である。ＰＴＣヒータ４ｃは、サブバッテリ２１に接続され、当該サブバッテリ２１から供給される電力により車両の室内を暖める。
【００２２】
補機制御ＥＣＵ５は、高電圧補機４を制御するものである。補機制御ＥＣＵ５は、制御部７０に接続され、当該制御部７０と各種情報を交換しながら高電圧補機４を制御する。
【００２３】
電源システム１は、上述した走行用モータ２及び高電圧補機４に電力を供給するものである。電源システム１は、例えば、図１に示すように、メイン電源部１０と、サブ電源部２０と、ヒューズ部３０と、第１切替部４０と、第２切替部５０と、第３切替部６０と、制御部７０とを備える。
【００２４】
メイン電源部１０は、走行用モータ２に電力を供給する電源部である。メイン電源部１０は、メインバッテリ１１と、メインＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）１２とを含んで構成される。
【００２５】
メインバッテリ１１は、電力を蓄電可能な蓄電池である。メインバッテリ１１は、複数の電池セルを有する。各電池セルは、それぞれが充放電可能な二次電池で構成され、例えば、リチウムイオン電池で構成されている。各電池セルは、それぞれが並んで配置され、隣に位置する電池セルと互いに直列に接続されている。メインバッテリ１１は、第１切替部４０を介して走行用モータ２に接続される。メインバッテリ１１は、例えば、当該メインバッテリ１１の正極が第１切替部４０の上流側リレー４１を介して走行用モータ２に接続され、当該メインバッテリ１１の負極が第１切替部４０の下流側リレー４２を介して走行用モータ２に接続されている。メインバッテリ１１は、走行用モータ２に電力を供給する。
【００２６】
メインＢＭＳ１２は、メインバッテリ１１の状態を監視するものである。メインＢＭＳ１２は、例えば、メインバッテリ１１の電圧、温度、充電量等を検出し、検出結果（バッテリ状態）を制御部７０に出力する。
【００２７】
サブ電源部２０は、高電圧補機４に電力を供給可能であり、且つ、走行用モータ２に電力を供給可能な電源部である。サブ電源部２０は、サブバッテリ２１と、サブＢＭＳ２２とを含んで構成される。
【００２８】
サブバッテリ２１は、電力を蓄電可能な蓄電池である。サブバッテリ２１は、複数の電池セルを有する。各電池セルは、それぞれが充放電可能な二次電池で構成され、例えば、リチウムイオン電池で構成されている。各電池セルは、それぞれが並んで配置され、隣に位置する電池セルと互いに直列に接続されている。サブバッテリ２１は、メインバッテリ１１よりも容量が小さいことが好ましいが、同等の容量であってもよい。サブバッテリ２１は、メインバッテリ１１と同等の電圧である。ここで、サブバッテリ２１は、充電量や劣化等の使用状況に応じてメインバッテリ１１の電圧に対して或る程度の誤差が生じる場合がある。この場合、サブバッテリ２１は、当該誤差を含めた範囲の電圧においてメインバッテリ１１と同じ電圧であることを、メインバッテリ１１と同等の電圧であるとしている。
【００２９】
サブバッテリ２１は、第２切替部５０を介して高電圧補機４に接続される。サブバッテリ２１は、例えば、当該サブバッテリ２１の正極が第２切替部５０の上流側リレー５１を介して高電圧補機４に接続され、当該サブバッテリ２１の負極が第２切替部５０の下流側リレー５２を介して高電圧補機４に接続されている。サブバッテリ２１は、高電圧補機４に電力を供給する。
【００３０】
サブバッテリ２１は、第３切替部６０を介してメインバッテリ１１に並列に接続されている。サブバッテリ２１は、例えば、当該サブバッテリ２１の正極が第３切替部６０の上流側リレー６１を介して、メインバッテリ１１の正極及び走行用モータ２の接続点Ｐ１に接続され、当該サブバッテリ２１の負極がメインバッテリ１１の負極及び走行用モータ２の接続点Ｐ２に接続されている。サブバッテリ２１は、メインバッテリ１１の異常時に走行用モータ２に電力を供給する。
【００３１】
サブＢＭＳ２２は、サブバッテリ２１の状態を監視するものである。サブＢＭＳ２２は、例えば、サブバッテリ２１の電圧、温度、充電量等を検出し、検出結果（バッテリ状態）を制御部７０に出力する。
【００３２】
ヒューズ部３０は、過電流が流れた場合に電流流路を遮断するものである。ヒューズ部３０は、ヒューズ３１〜３３を含んで構成される。ヒューズ３１は、サブバッテリ２１とＤＣ／ＤＣコンバータ４ａとの間に設けられている。ヒューズ３１は、低融点の導電性を有する可溶体を有する。この可溶体は、サブバッテリ２１からＤＣ／ＤＣコンバータ４ａに流れる過電流により溶断する。ヒューズ３１は、可溶体が溶断することにより、サブバッテリ２１とＤＣ／ＤＣコンバータ４ａとの電気的な接続を遮断する。
【００３３】
ヒューズ３２は、サブバッテリ２１とＡ／Ｃコンプレッサ４ｂとの間に設けられている。ヒューズ３２は、低融点の導電性を有する可溶体を有する。この可溶体は、サブバッテリ２１からＡ／Ｃコンプレッサ４ｂに流れる過電流により溶断する。ヒューズ３２は、可溶体が溶断することにより、サブバッテリ２１とＡ／Ｃコンプレッサ４ｂとの電気的な接続を遮断する。
【００３４】
ヒューズ３３は、サブバッテリ２１とＰＴＣヒータ４ｃとの間に設けられている。ヒューズ３３は、低融点の導電性を有する可溶体を有する。この可溶体は、サブバッテリ２１からＰＴＣヒータ４ｃに流れる過電流により溶断する。ヒューズ３３は、可溶体が溶断することにより、サブバッテリ２１とＰＴＣヒータ４ｃとの電気的な接続を遮断する。
【００３５】
第１切替部４０は、メインバッテリ１１と走行用モータ２との間に流れる電流を通電又は遮断するものである。第１切替部４０は、上流側リレー４１と、下流側リレー４２とを含んで構成される。上流側リレー４１は、メインバッテリ１１の正極と走行用モータ２との間に設けられている。上流側リレー４１は、制御部７０から出力されるリレー駆動信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦし、メインバッテリ１１の正極から走行用モータ２に流れる電流を通電又は遮断する。下流側リレー４２は、メインバッテリ１１の負極と走行用モータ２との間に設けられている。下流側リレー４２は、制御部７０から出力されるリレー駆動信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦし、走行用モータ２からメインバッテリ１１の負極に流れる電流を通電又は遮断する。
【００３６】
第２切替部５０は、サブバッテリ２１と高電圧補機４との間に流れる電流を通電又は遮断するものである。第２切替部５０は、上流側リレー５１と、下流側リレー５２とを含んで構成される。上流側リレー５１は、サブバッテリ２１の正極と高電圧補機４との間に設けられている。上流側リレー５１は、制御部７０から出力されるリレー駆動信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦし、サブバッテリ２１の正極から高電圧補機４に流れる電流を通電又は遮断する。下流側リレー５２は、サブバッテリ２１の負極と高電圧補機４との間に設けられている。下流側リレー５２は、制御部７０から出力されるリレー駆動信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦし、高電圧補機４からサブバッテリ２１の負極に流れる電流を通電又は遮断する。
【００３７】
第３切替部６０は、サブバッテリ２１と、走行用モータ２及びメインバッテリ１１との間に流れる電流を通電又は遮断するものである。第３切替部６０は、上流側リレー６１を含んで構成される。上流側リレー６１は、サブバッテリ２１の正極と、走行用モータ２及びメインバッテリ１１との間に設けられている。つまり、上流側リレー６１は、サブバッテリ２１の正極と、メインバッテリ１１の正極及び走行用モータ２の接続点Ｐ１との間に設けられている。上流側リレー６１は、制御部７０から出力されるリレー駆動信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦし、サブバッテリ２１の正極から走行用モータ２に流れる電流を通電又は遮断する。
【００３８】
制御部７０は、第１切替部４０、第２切替部５０、及び、第３切替部６０を制御するものである。制御部７０は、ＣＰＵ、記憶部を構成するＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。制御部７０は、メインＢＭＳ１２から出力されたメインバッテリ１１の状態に応じてリレー駆動信号を第１〜第３切替部４０、５０、６０に出力し、当該第１〜第３切替部４０、５０、６０を制御する。制御部７０は、例えば、メインバッテリ１１の状態が正常である場合、図２に示すように、第１切替部４０及び第２切替部５０をＯＮし、且つ、第３切替部６０をＯＦＦする。具体的には、制御部７０は、上流側リレー４１、下流側リレー４２、上流側リレー５１、及び、下流側リレー５２をＯＮし、且つ、上流側リレー６１をＯＦＦする。これにより、制御部７０は、メインバッテリ１１により走行用モータ２に電力を供給し、且つ、サブバッテリ２１により高電圧補機４に電力を供給することができる。このとき、サブバッテリ２１は、走行用モータ２に電力を供給していない。
【００３９】
一方、制御部７０は、メインバッテリ１１の状態が異常である場合、図３に示すように、第１切替部４０及び第３切替部６０をＯＮし、且つ、第２切替部５０をＯＦＦする。ここで、メインバッテリ１１の異常とは、当該メインバッテリ１１の充電量が、走行用モータ２を走行させる電力を供給できないレベルまで低下した状態等が考えられる。制御部７０は、メインバッテリ１１の状態が異常である場合、上流側リレー４１、下流側リレー４２、及び、上流側リレー６１をＯＮし、且つ、上流側リレー５１及び下流側リレー５２をＯＦＦする。これにより、制御部７０は、サブバッテリ２１により走行用モータ２に電力を供給することができるので、車両を安全な場所まで走行させることができる。このとき、サブバッテリ２１は、高電圧補機４に電力を供給していない。ここで、高電圧補機４は、Ａ／Ｃコンプレッサ４ｂ等の快適性を維持するための負荷部を含んで構成されるものであるため、電力供給が一時的に停止しても車両を安全な場所まで走行させることには影響を与えない。
【００４０】
制御部７０は、車両の減速時、走行用モータ２から供給される回生電力をメインバッテリ１１及びサブバッテリ２１に充電する。制御部７０は、例えば、図４に示すように、車両の減速時に第１切替部４０、第２切替部５０、及び、第３切替部６０をＯＮする。具体的には、制御部７０は、上流側リレー４１、下流側リレー４２、上流側リレー５１、下流側リレー５２、及び、上流側リレー６１をＯＮする。これにより、制御部７０は、走行用モータ２から供給される回生電力をメインバッテリ１１及びサブバッテリ２１に充電することできる。制御部７０は、メインバッテリ１１及びサブバッテリ２１が同等の電圧であるため、それぞれを均等に充電することができる。このとき、制御部７０は、サブバッテリ２１により高電圧補機４に電力を供給している。なお、図５には、上述したメインバッテリ１１の正常時、回生電力を充電時、及び、メインバッテリ１１の異常時の場合における第１〜第３切替部４０、５０、６０のＯＮ／ＯＦＦ関係を図示している。
【００４１】
次に、図６を参照して電源システム１の動作例について説明する。図６は、第１実施形態に係る電源システム１の動作例を示すフローチャートである。電源システム１の制御部７０は、メインＢＭＳ１２からメインバッテリ１１の状態を取得する（ステップＳ１）。次に、制御部７０は、メインバッテリ１１が正常であるか否かを判定する（ステップＳ２）。制御部７０は、メインバッテリ１１が正常である場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、走行用モータ２の駆動状態を確認する（ステップＳ３）。制御部７０は、走行用モータ２の駆動状態が走行状態である場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、走行用の接続を行う（ステップＳ５）。制御部７０は、例えば、図２に示すように、第１切替部４０及び第２切替部５０をＯＮし、且つ、第３切替部６０をＯＦＦすることで、メインバッテリ１１により走行用モータ２に電力を供給し、且つ、サブバッテリ２１により高電圧補機４に電力を供給する。
【００４２】
一方、制御部７０は、上述のステップＳ２で、メインバッテリ１１が異常である場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、メインバッテリ１１の異常用の接続を行う（ステップＳ６）。制御部７０は、例えば、図３に示すように、第１切替部４０及び第３切替部６０をＯＮし、且つ、第２切替部５０をＯＦＦすることで、サブバッテリ２１により走行用モータ２に電力を供給する。
【００４３】
制御部７０は、上述のステップＳ４で、走行用モータ２の駆動状態が走行状態でない場合、つまり、車両の減速時である場合、回生用の接続を行う（ステップＳ７）。制御部７０は、例えば、図４に示すように、第１切替部４０、第２切替部５０、及び、第３切替部６０をＯＮすることで、走行用モータ２から供給される回生電力をメインバッテリ１１及びサブバッテリ２１に充電する。
【００４４】
以上のように、第１実施形態に係る電源システム１は、メインバッテリ１１と、サブバッテリ２１と、第１切替部４０と、第２切替部５０と、第３切替部６０と、制御部７０とを備える。メインバッテリ１１は、車両を走行させる走行用モータ２に電力を供給する。サブバッテリ２１は、メインバッテリ１１に並列に接続され、走行用モータ２とは異なる高電圧補機４に電力を供給可能であり、且つ、走行用モータ２に電力を供給可能である。第１切替部４０は、メインバッテリ１１と走行用モータ２との間に流れる電流を通電又は遮断する。第２切替部５０は、サブバッテリ２１と高電圧補機４との間に流れる電流を通電又は遮断する。第３切替部６０は、サブバッテリ２１と走行用モータ２及びメインバッテリ１１との間に流れる電流を通電又は遮断する。制御部７０は、メインバッテリ１１の状態に応じて第１切替部４０、第２切替部５０、及び、第３切替部６０を制御する。制御部７０は、メインバッテリ１１が正常である場合、第１〜第３切替部４０、５０、６０を制御し、メインバッテリ１１により走行用モータ２に電力を供給し且つサブバッテリ２１により高電圧補機４に電力を供給する。制御部７０は、メインバッテリ１１が異常である場合、第１〜第３切替部４０、５０、６０を制御し、メインバッテリ１１と同等の電圧であるサブバッテリ２１により走行用モータ２に電力を供給する。
【００４５】
この構成により、電源システム１は、メインバッテリ１１が異常である場合に変圧せずにサブバッテリ２１から走行用モータ２に電力を供給することができる。これにより、電源システム１は、電圧変換部を削減することができるので、部品点数の増加を抑制できる。電源システム１は、電圧変換部の削減によりシステム構成を簡素化することができ、システムの大型化を抑制することができる。電源システム１は、変圧処理を省略することができるので電力効率を向上させることができる。電源システム１は、サブバッテリ２１をバックアップ用の電源としても使用することができ、耐障害性（フォールトトレランス）を向上できる。このように、電源システム１は、メインバッテリ１１に異常が発生した場合に、サブバッテリ２１により走行用の電力を適正に供給することができるので、車両が緊急停止することを回避することができ、車両を安全な場所まで適正に走行させることができる。
【００４６】
上記電源システム１において、第１切替部４０は、メインバッテリ１１と走行用モータ２との間に設けられる。第２切替部５０は、サブバッテリ２１と高電圧補機４との間に設けられる。第３切替部６０は、サブバッテリ２１と、走行用モータ２及びメインバッテリ１１との間に設けられる。制御部７０は、メインバッテリ１１が正常である場合、第１切替部４０及び第２切替部５０をオンし、且つ、第３切替部６０をオフすることで、メインバッテリ１１により走行用モータ２に電力を供給し、且つ、サブバッテリ２１により高電圧補機４に電力を供給する。制御部７０は、メインバッテリ１１が異常である場合、第１切替部４０及び第３切替部６０をオンし、且つ、第２切替部５０をオフすることで、サブバッテリ２１により走行用モータ２に電力を供給する。この構成により、電源システム１は、メインバッテリ１１に異常が発生した場合に、サブバッテリ２１により走行用の電力を適正に供給することができる。
【００４７】
上記電源システム１において、走行用モータ２は、車両の減速時に回生電力を供給可能な発電機として機能する。制御部７０は、車両の減速時に第１切替部４０及び第３切替部６０をオンすることで、走行用モータ２から供給される回生電力をメインバッテリ１１及びサブバッテリ２１に充電する。この構成により、電源システム１は、走行用の電力を確保することができ、走行用の電力を適正に供給することができる。
【００４８】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る電源システム１Ａについて説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。第２実施形態に係る電源システム１Ａは、メインバッテリ１１の異常時に当該メインバッテリ１１を電源回路から電気的に切り離す点で第１実施形態に係る電源システム１と異なる。
【００４９】
第２実施形態に係る電源システム１Ａは、図７に示すように、メイン電源部１０と、サブ電源部２０と、ヒューズ部３０と、第１切替部４０Ａと、第２切替部５０Ａと、第３切替部６０Ａと、制御部７０とを備える。
【００５０】
第１切替部４０Ａは、上流側リレー４１Ａと、下流側リレー４２Ａとを含んで構成される。上流側リレー４１Ａは、メインバッテリ１１の正極と走行用モータ２との間に設けられている。下流側リレー４２Ａは、メインバッテリ１１の負極と走行用モータ２との間に設けられている。
【００５１】
第２切替部５０Ａは、上流側リレー５１Ａと、下流側リレー５２Ａとを含んで構成される。上流側リレー５１Ａは、サブバッテリ２１の正極と高電圧補機４との間に設けられている。下流側リレー５２Ａは、サブバッテリ２１の負極と高電圧補機４との間に設けられている。
【００５２】
第３切替部６０Ａは、上流側リレー６１Ａを含んで構成される。上流側リレー６１Ａは、一端がサブバッテリ２１の正極と高電圧補機４との間に接続され、他端がメインバッテリ１１の正極と走行用モータ２との間に接続されている。具体的には、上流側リレー６１Ａは、一端が上流側リレー５１Ａと高電圧補機４との間に接続され、他端が上流側リレー４１Ａと走行用モータ２との間に接続されている。
【００５３】
制御部７０は、メインバッテリ１１が正常である場合、図８に示すように、第１切替部４０Ａ及び第２切替部５０ＡをＯＮし、且つ、第３切替部６０ＡをＯＦＦする。具体的には、制御部７０は、上流側リレー４１Ａ、下流側リレー４２Ａ、上流側リレー５１Ａ、及び、下流側リレー５２ＡをＯＮし、且つ、上流側リレー６１ＡをＯＦＦする。これにより、制御部７０は、メインバッテリ１１により走行用モータ２に電力を供給し、且つ、サブバッテリ２１により高電圧補機４に電力を供給することができる。
【００５４】
一方、制御部７０は、メインバッテリ１１が異常である場合、図９に示すように、下流側リレー４２Ａ、上流側リレー５１Ａ、及び、上流側リレー６１ＡをＯＮし、且つ、上流側リレー４１Ａ及び下流側リレー５２ＡをＯＦＦする。これにより、制御部７０は、サブバッテリ２１により走行用モータ２に電力を供給することができる。
【００５５】
制御部７０は、車両の減速時、走行用モータ２から供給される回生電力をメインバッテリ１１及びサブバッテリ２１に充電する。制御部７０は、例えば、図１０に示すように、車両の減速時に第１切替部４０Ａ、第２切替部５０Ａ、及び、第３切替部６０ＡをＯＮする。具体的には、制御部７０は、上流側リレー４１Ａ、下流側リレー４２Ａ、上流側リレー５１Ａ、下流側リレー５２Ａ、及び、上流側リレー６１ＡをＯＮする。これにより、制御部７０は、走行用モータ２から供給される回生電力をメインバッテリ１１及びサブバッテリ２１に充電することできる。制御部７０は、メインバッテリ１１及びサブバッテリ２１が同等の電圧であるため、それぞれを均等に充電することができる。このとき、制御部７０は、サブバッテリ２１により高電圧補機４に電力を供給している。なお、図１１には、第２実施形態において、上述したメインバッテリ１１の正常時、回生電力を充電時、及び、メインバッテリ１１の異常時の場合における上流側リレー４１Ａ、下流側リレー４２Ａ、上流側リレー５１Ａ、下流側リレー５２Ａ、及び、上流側リレー６１ＡのＯＮ／ＯＦＦ関係を図示している。
【００５６】
以上のように、第２実施形態に係る電源システム１Ａにおいて、上流側リレー４１Ａは、メインバッテリ１１の正極と走行用モータ２との間に設けられる。下流側リレー５２Ａは、サブバッテリ２１の負極と高電圧補機４との間に設けられる。上流側リレー６１Ａは、一端がサブバッテリ２１の正極と高電圧補機４との間に接続され、他端が上流側リレー４１Ａと走行用モータ２との間に接続される。制御部７０は、メインバッテリ１１が正常である場合、上流側リレー４１Ａ及び下流側リレー５２Ａをオンし、且つ、上流側リレー６１Ａをオフすることで、メインバッテリ１１により走行用モータ２に電力を供給し、且つ、サブバッテリ２１により高電圧補機４に電力を供給する。制御部７０は、メインバッテリ１１が異常である場合、上流側リレー６１Ａをオンし、且つ、上流側リレー４１Ａ及び下流側リレー５２Ａをオフすることで、サブバッテリ２１により走行用モータ２に電力を供給する。この構成により、電源システム１Ａは、メインバッテリ１１に異常が発生した場合に、サブバッテリ２１により走行用モータ２に電力を供給する電源回路からメインバッテリ１１を電気的に切り離すことができる。これにより、電源システム１Ａは、サブバッテリ２１により走行用の電力を適正に供給することができる。
【００５７】
上記電源システム１Ａにおいて、走行用モータ２は、車両の減速時に回生電力を供給可能な発電機として機能する。制御部７０は、車両の減速時に第１切替部４０Ａ及び第３切替部６０Ａをオンすることで、走行用モータ２から供給される回生電力をメインバッテリ１１及びサブバッテリ２１に充電する。この構成により、電源システム１Ａは、走行用の電力を確保することができ、走行用の電力を適正に供給することができる。
【００５８】
〔変形例〕
次に、実施形態の変形例について説明する。第１切替部４０は、上流側リレー４１及び下流側リレー４２を含んで構成される例について説明したが、これに限定されず、上流側リレー４１又は下流側リレー４２のいずれか一方を含む構成としてもよい。
【００５９】
第２切替部５０は、上流側リレー５１及び下流側リレー５２を含んで構成される例について説明したが、これに限定されず、上流側リレー５１又は下流側リレー５２のいずれか一方を含む構成としてもよい。
【００６０】
第３切替部６０は、上流側リレー６１を含んで構成される例について説明したが、これに限定されない。第３切替部６０は、例えば、上流側リレー６１に加えて、下流側リレーを含んで構成されてもよい。この下流側リレーは、サブバッテリ２１の負極と、走行用モータ２及びメインバッテリ１１との間に設けられる。また、第３切替部６０は、下流側リレーを含み且つ上流側リレー６１を含まない構成としてもよい。
【００６１】
第１切替部４０Ａは、上流側リレー４１Ａ及び下流側リレー４２Ａを含んで構成される例について説明したが、これに限定されず、上流側リレー４１Ａを含み且つ下流側リレー４２Ａを含まない構成としてもよい。
【００６２】
第２切替部５０Ａは、上流側リレー５１Ａ及び下流側リレー５２Ａを含んで構成される例について説明したが、これに限定されず、下流側リレー５２Ａを含み且つ上流側リレー５１Ａを含まない構成としてもよい。
【００６３】
走行用モータ２は、車両の減速時に回生電力を供給可能な発電機として機能する例について説明したが、これに限定されず、発電機として機能しなくてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１、１Ａ  電源システム
２  走行用モータ
４  高電圧補機（負荷部）
１１  メインバッテリ
２１  サブバッテリ
４０  第１切替部（第１スイッチ）
４１Ａ  上流側リレー（第１スイッチ）
５０  第２切替部（第２スイッチ）
５２Ａ  下流側リレー（第２スイッチ）
６０  第３切替部（第３スイッチ）
６１Ａ  上流側リレー（第３スイッチ）
７０  制御部
【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】
2020092552.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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