(57)【要約】【課題】  少なくとも２つの電源を搭載した車両において、非常時における負荷のバックアップ電源を安価に実現する。【解決手段】  ＥＣＵは、ＥＣＢ電圧Ｖを検知するステップ（Ｓ１００）と、ＥＣＢ電圧ＶがＥＣＢの作動最低電圧であるＶしきい値よりも低いと（Ｓ２００にてＹＥＳ）、バックアップ電源への切替フラグをセットするステップ（Ｓ３００）と、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータへ駆動指令を出力するステップ（Ｓ４００）と、ＥＣＢ電圧ＶがＥＣＢの作動最低電圧であるＶしきい値以上に復活すると（Ｓ２００にてＮＯ）、バックアップ電源への切替フラグをリセットするステップ（Ｓ５００）と、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータへ停止指令を出力するステップ（Ｓ６００）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】        図４
2006271078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリモジュールを直列に接続して構成された、高電圧のバッテリパックと、
低電圧の補機用バッテリパックと、
前記補機用バッテリパックから電力が供給されることにより駆動する負荷と、
前記複数のバッテリモジュールの一部のバッテリモジュールに接続され、前記負荷のバックアップ電源として作動し、前記接続されたバッテリモジュールから電力の供給を受けるときには前記負荷とは電気的に絶縁され、前記負荷に電力を供給するときには前記バッテリモジュールとは電気的に絶縁されるように作動する電気回路とを含む、車両の電源装置。
【請求項２】
前記車両の電源装置は、前記補機用バッテリパックの異常を検知するための検知手段と、
前記検知手段により異常が検知されると、前記電気回路を前記負荷のバックアップ電源として作動させるように、前記電気回路を制御するための制御手段とをさらに含む、請求項１に記載の車両の電源装置。
【請求項３】
前記電気回路は、コンデンサと前記コンデンサの両極側に設けられ同じタイミングで同じ動作をする２つのスイッチとで構成される回路が、前記バッテリモジュールと前記負荷との間に少なくとも２つ接続され、前記回路のうち少なくとも一方の回路が開状態である、請求項１または２に記載の車両の電源装置。
【請求項４】
前記電気回路は、トランスを有しない回路であって、電圧変換比が１倍である、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の電源装置。
【請求項５】
前記負荷は、電子ブレーキ装置である、請求項１〜４のいずれかに記載の車両の電源装置。
【請求項６】
前記車両は、駆動源としてエンジンと電気モータとを搭載したハイブリッド車両であって、前記走行用バッテリパックは前記電気モータに電力を供給する、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の電源装置。
【請求項７】
前記電気回路が、前記高電圧のバッテリパックに対して複数設けられている、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの電源を搭載した車両の電源装置に関し、特に、電圧の異なる電源を搭載した車両におけるバックアップ用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに代えてあるいは加えて、走行用モータを搭載した電気自動車あるいはハイブリッド自動車が開発され、実用化されている。このような電気自動車やハイブリッド自動車は、走行用モータへの駆動電力を出力する走行用バッテリ電源を備えている。この走行用バッテリ電源は、たとえば複数のバッテリを直列に接続したもので、モータ駆動に必要な２００〜３００ボルトの高電圧を出力する。
【０００３】
また、このような電気自動車やハイブリッド自動車であっても、従来の自動車（エンジンのみを搭載した自動車）には、電力を必要とする機器として、電装機器（コントローラ、ランプ、エアコンディショナ、ワイパー、オーディオ等）の補機類がある。このような補機類に電力を供給するために、走行用バッテリ電源とは別個に補機バッテリ電源が設けられ、この補機バッテリ電源によって補機類への電力供給が行なわれる。補機バッテリ電源は、１２ボルト電圧を出力するもので、比較的に小容量のものが用いられる。
【０００４】
そして、上述した走行用バッテリ電源を搭載した自動車においては、この補機バッテリ電源を搭載したことに伴い、この補機バッテリ電源を充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータが搭載され、電気自動車やハイブリッド自動車の作動中、走行用バッテリ電源の電力がＤＣ／ＤＣコンバータによってその電圧を変圧（降圧）されて、変圧された電力により補機バッテリ電源が充電される。これにより、補機バッテリ電源のいわゆるバッテリ上がりが防止される。
【０００５】
特開平８−２１４４０９号公報（特許文献１）は、補機バッテリ電源に対する充電が不可能となった場合でも、補機類の動作をなるべく長い期間継続して走行距離を延ばすことができる、電気自動車の電力供給装置を開示する。この公報に開示された電気自動車の電力供給装置は、複数のバッテリを有し、走行用モータへの駆動電力を出力する走行用バッテリ電源と、補機類への電力を出力する補機バッテリ電源と、走行用バッテリ電源の電圧を変圧し、その電圧を補機バッテリ電源に対する充電電圧として出力する充電電圧出力手段と、この充電電圧出力手段の異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段が異常を検出したとき、補機バッテリ電源を走行用バッテリ電源の一部のバッテリに並列に接続する接続切換手段とを備える。
【０００６】
この電気自動車の電力供給装置によると、走行用バッテリ電源の電圧により走行用モータが駆動されるとともに、補機バッテリ電源の電圧により補機類が動作する。また、走行用バッテリ電源の電圧が充電電圧出力手段により降圧されて補機バッテリ電源に充電される。充電電圧出力手段に異常が生じた場合は、それが異常検出手段により検出される。このとき、補機バッテリ電源が走行用バッテリ電源の一部のバッテリに直結される。これにより車両を安全な場所あるいはメンテナンス可能な場所まで十分に到達させ得ることができる。
【特許文献１】特開平８−２１４４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した公報に開示された電気自動車の電力供給装置においては、充電電圧出力手段としてＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。走行用バッテリ電源の電圧はＤＣ／ＤＣコンバータにも供給されており、このＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧により補機バッテリ電源が充電される。そして、補機バッテリ電源の電圧によって補機類が動作する。ＤＣ／ＤＣコンバータに何らかの異常が生じると、補機バッテリ電源に対する充電が不可能となる。このような場合には、走行用バッテリ電源の一部のバッテリ電圧を補機バッテリ電源に印加することにより、たとえＤＣ／ＤＣコンバータによる充電が不可能となっても、補機バッテリ電源のバッテリ上がりを極力防ぎながら補機類をなるべく長い期間継続して動作させることができるというものに過ぎない。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータを必要とするとともに、接続切換手段としてリレー回路が必要になる。
【０００８】
通常、ＤＣ／ＤＣコンバータは走行用バッテリ電源の電圧である２００〜３００ボルトの電圧を１２ボルトまで降圧するための変圧機器であって、トランジスタ−ブリッジ回路で一旦交流に変換され、トランスにて低電圧（１２ボルト）に降圧した後、整流および平滑（直流化）される。このような電気回路を搭載するので安価なものではない。
【０００９】
別の観点から最近の自動車を考察すると、自動車に搭載される部品の電子化は進む傾向にあり、ＥＰＳ（Electric Power Steering）やＥＣＢ（Electronic Controlled Brake）などの車両の基本動作である「曲がる」、「止まる」という動作にまで電子化が進んでいる。また、車両の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）が多数搭載されている。このような車両の基本動作に関連するＥＰＳやＥＣＢや主要なＥＣＵへの電力供給の停止は発生してはならないことであり、通常電源（補機バッテリ電源）の他に、たとえば、各重要負荷（ここではＥＰＳ、ＥＣＢ、主要なＥＣＵ）ごとに、補機バッテリからの電力供給系統とは別のバックアップ電源系統が備えておく必要性が高い。たとえば、補機バッテリ電源において短絡等の故障が発生すると、走行用バッテリ電源からリレー回路を介して直接補機バッテリ電源に電力が供給されていても、各重要負荷には電力が供給されなくなる。この各重要負荷のバックアップ電源系統として、各重要負荷毎に、走行用バッテリ電源の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータで降圧した電源とするのでは、高価なバックアップシステムになってしまう。
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、少なくとも２つの電源を搭載した車両の電源装置であって、非常時における負荷のバックアップ電源を安価に実現する、車両の電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明に係る車両の電源装置は、複数のバッテリモジュールを直列に接続して構成された、高電圧のバッテリパックと、低電圧の補機バッテリパックと、補機バッテリパックから電力が供給されることにより駆動する負荷と、複数のバッテリモジュールの一部のバッテリモジュールに接続され、負荷のバックアップ電源として作動し、接続されたバッテリモジュールから電力の供給を受けるときには負荷とは電気的に絶縁され、負荷に電力を供給するときにはバッテリモジュールとは電気的に絶縁されるように作動する電気回路とを含む。
【００１２】
第１の発明によると、たとえば電気モータを走行源とする電気自動車やハイブリッド自動車等には、高電圧のバッテリパックが搭載されている。この高電圧のバッテリパックは、複数のバッテリモジュールが直列に接続されている。このバッテリモジュール単独の状態からまたは複数バッテリモジュールを直列にした状態から電力を取り出すと、補機バッテリと同等の電圧の電力を取り出すことができ負荷に直接供給すると補機バッテリパックのバックアップ電源として機能させることができる。このときに、電気回路は、高電圧側のバッテリパックの一部であるバッテリモジュールから電力の供給を受けるときには負荷とは電気的に絶縁される。負荷に電力を供給するときにはバッテリモジュールとは電気的に絶縁される。このため、高電圧のバッテリパックの絶縁状態を維持することができる。また、従来のＤＣ／ＤＣコンバータのように高価な電気回路を必要としない。その結果、少なくとも２つの電源を搭載した車両の電源装置であって、非常時における負荷のバックアップ電源を安価に実現する、車両の電源装置を提供することができる。
【００１３】
第２の発明に係る車両の電源装置は、第１の発明の構成に加えて、補機バッテリパックの異常を検知するための検知手段と、検知手段により異常が検知されると、電気回路を負荷のバックアップ電源として作動させるように、電気回路を制御するための制御手段とをさらに含む。
【００１４】
第２の発明によると、補機バッテリパックが異常になると、負荷に電力が供給されなくなる。これはＤＣ／ＤＣコンバータを用いて高電圧のバッテリパックから電圧変換して補機バッテリパックを充電していても、上述した公報に記載されたように高電圧のバッテリパックから直接補機バッテリパックを充電していても、補機バッテリパックが異常になると、負荷に電力が供給されなくなる。検知手段が異常を検知すると、制御手段が電気回路を制御して、高電圧のバッテリパックの一部から電気回路を介して直接的に負荷に電力を供給する。これにより、補機バッテリパックの異常時におけるバックアップ電源を実現できる。
【００１５】
第３の発明に係る車両の電源装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、電気回路は、コンデンサとコンデンサの両極側に設けられ同じタイミングで同じ動作をする２つのスイッチとで構成される回路が、バッテリモジュールと負荷との間に少なくとも２つ接続され、回路のうち少なくとも一方の回路が開状態である。
【００１６】
第３の発明によると、絶縁素子であるコンデンサの両極にそれぞれスイッチ（この場合のスイッチには電気を接続／非接続状態に切り替えるものであればよくリレー（継電器も含まれる）を設ける。これらスイッチは、同じタイミングで閉状態（電気的な非接続状態から接続状態になる）になったり、同じタイミングで開状態（電気的な接続状態から非接続状態になる）になったりする。このようなコンデンサと２つのスイッチとから構成される回路が少なくとも２つバッテリモジュールと負荷との間に設けられる。少なくとも２つの回路に含まれる同じ動作をするスイッチは同時には閉状態にならない（回路のうち少なくとも一方の回路が開いた状態を維持して、バッテリモジュールと負荷とが常時接続されることにならない）。バッテリモジュールに近い方の回路のスイッチが閉状態になっているときには、もう一方の回路のスイッチは開状態であって、バッテリモジュールからコンデンサに電力が供給されてコンデンサに電荷が蓄えられる。次のタイミングで、バッテリモジュールに近い方の回路のスイッチが開状態になって、もう一方の回路のスイッチは閉状態になって、バッテリモジュールから近い方の電気回路のコンデンサからもう一方の電気回路のコンデンサに電力が供給されてコンデンサに電荷が蓄えられ、その電荷が蓄えられたコンデンサから負荷に電力が供給される。このため、バッテリモジュールと負荷とが常時接続されることにならないので、高電圧のバッテリパックの絶縁を維持できる。
【００１７】
第４の発明に係る車両の電源装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、電気回路は、トランスを有しない回路であって、電圧変換比が１倍である。
【００１８】
第４の発明によると、トランスを有しない安価な電気回路であって電圧変換比が１倍である電気回路を用いて、非常時における負荷のバックアップ電源を安価に実現することができる。
【００１９】
第５の発明に係る車両の電源装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、負荷は、電子ブレーキ装置である。
【００２０】
第５の発明によると、車両を停止させるために用いられる電子ブレーキのバックアップ電源を安価に実現することができる。
【００２１】
第６の発明に係る車両の電源装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、車両は、駆動源としてエンジンと電気モータとを搭載したハイブリッド車両であって、走行用バッテリパックは電気モータに電力を供給するものである。
【００２２】
第６の発明によると、ハイブリッド車両における、電気モータに電力を供給する、大容量の走行用バッテリパックから電力を取り出して、負荷のバックアップ電源を安価に実現することができる。
【００２３】
第７の発明に係る車両の電源装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、電気回路が、高電圧のバッテリパックに対して複数設けられているものである。
【００２４】
第７の発明によると、複数の電気回路を設けることにより、バックアップの多重化を安価で実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。なお、以下においては、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータによりバックアップ電源が構成される重要負荷の一例はＥＣＢであるとして説明する。なお、このＥＣＢ以外の負荷であっても本発明の適用は可能である。また、以下においては、１つの走行用バッテリパックに１つのリアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータしか有しない構成として説明したが、１つの走行用バッテリパックに２つ以上のリアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータを有するようにして、バックアップのさらなる多重化や多数の負荷に対するバックアップの実現化を容易に図ることが可能になる。
【００２６】
図１に、本実施の形態に係る電源装置の全体回路図を示す。図１に示すように、この車両には、走行用モータに電力を供給するための走行用バッテリパック１０００とリアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００と、ＥＣＢ３０００と、補機バッテリ４０００と、補機バッテリ４０００から電力の供給を受ける負荷５０００とから構成される。
【００２７】
走行用バッテリパック１０００は、１２ボルト程度の出力電圧のバッテリモジュール１０１０を多数直接に接続した高電圧（２００〜３００ボルト）の電源である。この走行用バッテリパック１０００から、たとえばインバータを介して走行用モータに電力が供給される。なお、この走行用バッテリパック１０００には、その走行用バッテリパック１０００を構成するバッテリモジュール１０１０の端子電圧を測定するため電圧センサに接続するための検知線が接続されている。たとえば、走行用バッテリパック１０００の両端部の２個のバッテリモジュール１０１０と、ほぼ中央部の１個のバッテリモジュール１０１０の端子電圧を電圧センサでそれぞれ検知して、バッテリモジュール１０１０の電圧のばらつきを監視している。これは、走行用バッテリパック１０００が、たとえば３０個のバッテリモジュールを直列に接続されており、走行用バッテリパック１０００に対して冷却風が供給されるが、３０個ものバッテリモジュール１０１０があるので均一に冷却風を供給することができないこと等により、バッテリモジュール１０１０の温度が均一にならない。このため、バッテリモジュール１０１０のいくつかからサンプル的に電圧を検知して、走行用バッテリパック１０００の異常を監視している。
【００２８】
ＥＣＢ３０００に対して、通常の場合には、補機バッテリ４０００が、通常電源側系統として、電力を供給する。この通常電源側系統に異常が発生した場合には、走行用バッテリパック１０００の一部のバッテリモジュール１０１０とリアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００とにより構成される電源回路が、バックアップ電源側系統として、電力を供給する。
【００２９】
ＥＣＵ６０００は、通常電源側系統の異常を監視して、通常電源側系統に異常が発生したことを検知すると、通常電源側系統からバックアップ電源側系統に、ＥＣＢ３０００への電力供給系統を切り替える。また、この切り替えが行なわれると、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００はＥＣＵ６０００により制御されて、走行用バッテリパック１０００の絶縁状態を保持しながら、ＥＣＢ３０００にバックアップ電力を供給する。
【００３０】
なお、ここで、補機バッテリの出力電圧は１２ボルトであって、バッテリモジュール１０１０の電圧も１２ボルトであって。ＥＣＢ３０００の作動電圧は１０ボルト以上であると想定する。
【００３１】
ＥＣＵ６０００には、負荷５０００から、補機バッテリ４０００により負荷に供給されている電力の電圧信号が入力される。なお、ＥＣＵ６０００には、補機バッテリ４０００からバッテリ電圧信号が入力されるようにしてもよい。
【００３２】
図２に、図１のリアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００の回路図を示す。図２に示すように、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００は、その内部の電気回路として、２組のスイッチＳ（１）およびスイッチＳ（２）と、２つのコンデンサＣ（１）およびＣ（２）とから構成される回路を有する。なお、図２におけるバッテリモジュール１０１０の電圧Ｖ（１）は１２ボルトである。また、バッテリモジュール１０１０とスイッチＳ（１）とを接続する接続線は、走行用バッテリパック１０００において複数のバッテリモジュール１０１０の電圧を検知するために結線された検知線を用いるようにしてもよい。
【００３３】
コンデンサＣ（１）とバッテリモジュール１０１０とを、電気的に接続状態および電気的に切断状態のいずれかに切り替える２つのスイッチＳ（１）は、同じタイミングで同じ動作（電気的に接続する動作、電気的に切断する動作のいずれか）を実行する。
【００３４】
コンデンサＣ（１）とコンデンサＣ（２）とを、電気的に接続状態および電気的に切断状態のいずれかに切り替える２つのスイッチＳ（２）は、同じタイミングで同じ動作（電気的に接続する動作、電気的に切断する動作のいずれか）を実行する。
【００３５】
リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００にＥＣＵ６０００が駆動指令信号を送信すると、以下のようにリアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００が動作する。特徴的であるのは、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００が駆動している場合には、スイッチＳ（１）とスイッチＳ（２）とは同時に閉じた状態（電気的に接続された状態）になることがない。すなわち、スイッチＳ（１）が開いてから（電気的に切断された状態にされてから）予め定められた遅延時間後にスイッチＳ（２）が閉じ（電気的に接続された状態にされ）、スイッチＳ（２）が開いてから（電気的に切断された状態にされてから）予め定められた遅延時間後にスイッチＳ（１）が閉じる（電気的に接続された状態にされる）。このような動作を繰り返す。
【００３６】
このようなスイッチＳ（１）およびＳ（２）の状態と、コンデンサＣ（１）およびコンデンサＣ（２）の電圧の時間的変化を、図３に示す。図３のスイッチＳ（１）およびＳ（２）は、Ｈｉ側がスイッチが閉じられて電気的に接続された状態を示し、Ｌｏ側がスイッチが開かれて電気的に切断された状態を示す。
【００３７】
時刻ｔ（１）において、スイッチＳ（１）がともに閉じられてバッテリモジュール１０１０とコンデンサＣ（１）とが電気的に接続される。この状態が時刻ｔ（２）まで継続する。このとき、コンデンサＣ（１）とバッテリモジュール１０１０との間には配線抵抗しか存在しないので、１次遅れ系（ＣＲ回路）を形成するものの、極めて短い遅れ時間でコンデンサＣ（１）の両端電圧はバッテリモジュール１０１０の電圧Ｖ（１）に到達する。時刻ｔ（２）においてスイッチＳ（１）がともに開かれてバッテリモジュール１０１０とコンデンサＣ（１）とが電気的に切断される。
【００３８】
この時刻ｔ（２）から予め定められた遅れ時間（ディレー時間）を経過した時刻ｔ（３）において、スイッチＳ（２）がともに閉じられてコンデンサＣ（１）とコンデンサＣ（２）とが電気的に接続される。この状態が時刻ｔ（４）まで継続する。このとき、コンデンサＣ（１）とコンデンサＣ（２）との間には配線抵抗しか存在しないので、極めて短い遅れ時間でコンデンサＣ（１）の電荷がコンデンサＣ（２）に移り、コンデンサＣ（２）の両端電圧はバッテリモジュール１０１０の電圧Ｖ（１）に近い電圧Ｖ（１）’に到達する。このとき、コンデンサＣ（２）からＥＣＢ３０００にＶ（１）’（≒１２ボルト）の電力が供給される。時刻ｔ（４）においてスイッチＳ（２）がともに開かれてコンデンサＣ（１）とコンデンサＣ（２）とが電気的に切断される。
【００３９】
この時刻ｔ（４）から予め定められた遅れ時間（ディレー時間）を経過した時刻ｔ（５）において、再度スイッチＳ（１）が閉じられ、時刻ｔ（６）で開かれる。この時刻ｔ（６）から予め定められた遅れ時間（ディレー時間）を経過した時刻ｔ（７）において、再度スイッチＳ（２）が閉じられ、時刻ｔ（８）で開かれる。
【００４０】
このような動作を短い時間間隔で繰り返す。図３の時刻ｔ（３）〜時刻ｔ（４）、時刻ｔ（７）〜時刻ｔ（８）の間において、ＥＣＢ３０００にバッテリモジュール１０１０の電力が供給される。しかしながら、このときスイッチＳ（１）がともに開いているので（電気的に接続されていないので）、バッテリモジュール１０１０（走行用バッテリパック１０００）とＥＣＢ３０００を含む補機側とは電気的に絶縁されている。なお、この図３に示すように電圧Ｖ（１）’〜Ｖ（１）”の電力がＥＣＢ３０００に供給される。このため、電圧Ｖ（１）”（低い側）がＥＣＢ３０００の作動電圧以上になるように、コンデンサＣ（１）およびコンデンサＣ（２）の静電容量が決定される。
【００４１】
図４を参照して、図１のＥＣＵ６０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に示すフローチャートにおける処理は、たとえば、予め定められた時間間隔毎に実行される。
【００４２】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ６０００は、ＥＣＢ３０００に供給されている電力の電圧Ｖを検知する。このとき、ＥＣＵ６０００は、負荷５０００に設けられた電圧センサまたは補機バッテリ４０００に設けられた電圧センサまたはＥＣＢ３０００に設けられた電圧センサから入力された電圧信号に基づいて、ＥＣＢ３０００に供給されている電力の電圧Ｖを検知する。
【００４３】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ６０００は、検知した電圧ＶがＶしきい値よりも低いか否かを判断する。このとき、Ｖしきい値は、たとえば、ＥＣＢ３０００の作動電圧の最低値である１０ボルトに設定される。検知した電圧ＶがＶしきい値よりも低いと（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ３００へ移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ５００へ移される。
【００４４】
Ｓ３００にて、ＥＣＵ６０００は、バックアップ側電源系統への切替フラグをセットする。Ｓ４００にて、ＥＣＵ６０００は、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００へ駆動指令信号を出力する。これにより、図３に示すタイミングチャートで図２に示す電気回路が駆動を開始する。
【００４５】
Ｓ５００にて、ＥＣＵ６０００は、バックアップ側電源系統への切替フラグをリセットする。Ｓ６００にて、ＥＣＵ６０００は、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００へ停止指令信号を出力する。これにより、図２に示す電気回路の駆動が停止される。
【００４６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る電源装置の動作について説明する。
【００４７】
ＥＣＢ３０００の作動中に、予め定められた時間間隔で電圧が検知され（Ｓ１００）、その検知された電圧ＶがＶしきい値であるＥＣＢ３０００の最低駆動電圧である１０ボルトを下回ると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、バックアップ側電源系統への切替フラグがセットされ（Ｓ３００）、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００へ駆動指令信号が出力される（Ｓ４００）。これにより、図３に示すタイミングチャートで図２に示す電気回路が駆動を開始して、ＥＣＢ３０００への電力供給が、通常電源側系統からバックアップ電源側系統に切り替えられる。これにより、１０ボルトまで低下していたＥＣＢ３０００へ供給されている電力の電圧値がバッテリモジュール１０１０の電圧である１２ボルト付近まで上昇される。
【００４８】
さらに、ＥＣＢ３０００の作動中に、予め定められた時間間隔で電圧が検知され（Ｓ１００）、その検知された電圧ＶがＶしきい値であるＥＣＢ３０００の最低駆動電圧である１０ボルト以上に回復すると（Ｓ２００にてＮＯ）、バックアップ側電源系統への切替フラグがリセットされ（Ｓ５００）、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００へ停止指令信号が出力される（Ｓ６００）。これにより、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００の駆動が停止して、ＥＣＢ３０００への電力供給が、バックアップ電源側系統から通常電源側系統に切り替えられる。これにより、補機バッテリ４０００によりＥＣＢ３０００へ電力が供給される状態に戻される。
【００４９】
なお、バックアップ側電源系統への切替フラグがセットされていることに基づいて、運転者に異常の発生を報知するようにして、切替フラグがリセットされていることに基づいて、異常の発生を報知を中止するようにすることもできる。
【００５０】
以上のようにして、本実施の形態に係る電源装置によると、低電圧のバッテリモジュールが直列接続されて高電圧の走行用バッテリパックの中の１つのバッテリモジュールからリアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータを介してＥＣＢに電力を供給するバックアップ電源系統を構成するようにした。リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータは、通常のＤＣ／ＤＣコンバータとは異なり、トランジスタ−ブリッジ回路や、トランス、整流および平滑回路を有さない、２組のスイッチと２つのコンデンサとから構成されるので、非常に安価に、バックアップ電源側系統を実現できる。リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータは、１倍の変圧比しか実現できないものの、走行用バッテリパックが低電圧のバッテリモジュールを多数直列に接続したものであるので、その１つのバッテリモジュールとリアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータとを接続して、高電圧の走行用バッテリパックの絶縁を保持しながら、低電圧の電力をＥＣＢのバックアップ電力として供給することができる。
【００５１】
なお、図２に示すリアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００のスイッチとコンデンサとを多段に組合わせることにより、バッテリモジュールの定格電圧の整数倍の電圧に少圧してＥＣＢ３０００に供給することもできる。
【００５２】
さらに、リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ２０００を１つのＥＣＢ３０００に対して複数接続することにより二重のバックアップ電源側系統を実現できる。
【００５３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施の形態に係る電源装置の全体回路図である。
【図２】図１のリアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図３】図１のリアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータの動作タイミングチャートを表わす図である。
【図４】図１のＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を表わすフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１０００  走行用バッテリパック、１０１０  バッテリモジュール、２０００  リアクトルレスＤＣ／ＤＣコンバータ、３０００  ＥＣＢ、４０００  補機バッテリ、５０００  負荷、６０００  ＥＣＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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