(57)【要約】      （修正有）【課題】直列接続されたスイッチの閉故障と開故障を検出可能な電池パックを提供する。【解決手段】電池パック１００は、接続部３４と、制御部５０と、検出部４０と、を有する。接続部は、第１電源１１０と第２電源１０との間で直列接続された複数の開閉部を有し、開閉部は直列接続された２つのスイッチと、互いにアノード電極が接続される態様で２つのスイッチそれぞれに並列接続された２つのダイオードと、を有する。検出部は、複数の開閉部それぞれの有する２つのスイッチの間の電圧を検出する。制御部は、複数のスイッチのうちの１つの故障を検出する場合、検査対象のスイッチを開閉制御するとともに、検査対象のスイッチに並列接続されたダイオードのカソード電極が第１電源と電気的に接続され、アノード電極が第２電源と電気的に非接続となるように、他のスイッチを制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電源（１１０）と第２電源（１０）との間に設けられる接続部（３４）と、
前記接続部を制御することで、前記第１電源と前記第２電源との間の電気的な接続を制御する制御部（５０，５１ａ〜５１ｆ）と、
前記接続部の電圧を検出する検出部（４０）と、を有し、
前記接続部は、前記第１電源と前記第２電源との間で直列接続された複数の開閉部（３４１〜３４３）を有し、
複数の前記開閉部それぞれは、前記第１電源と前記第２電源との間で直列接続された２つのスイッチ（３４ａ〜３４ｆ）と、２つの前記スイッチそれぞれに並列接続され、なかおつ、互いにアノード電極が接続された２つのダイオード（３７ａ〜３７ｆ）と、を有し、
前記検出部は複数の前記開閉部それぞれの有する２つの前記スイッチの間の電圧を検出しており、
前記制御部は、
複数の前記開閉部のうちの１つの前記開閉部の有する２つの前記スイッチのうちの一方を検査対象スイッチとすると、
前記検査対象スイッチの開故障と閉故障を検出する場合、前記検査対象スイッチを開状態と閉状態に切り換えて制御するとともに、前記検査対象スイッチに並列接続された前記ダイオードのカソード電極が前記第１電源および前記第２電源の一方と電気的に接続され、なおかつ、前記検査対象スイッチに並列接続された前記ダイオードのアノード電極が前記第１電源および前記第２電源の他方と電気的に非接続となるように、前記検査対象スイッチを除く他の前記スイッチを開閉制御する電池パック。
【請求項２】
前記制御部は、前記検査対象スイッチから前記第１電源および前記第２電源の一方側に位置し、なおかつ、並列接続された前記ダイオードのカソード電極が前記第１電源および前記第２電源の一方側に位置する前記スイッチを閉状態に制御することで、前記検査対象スイッチに並列接続された前記ダイオードのカソード電極を前記第１電源および前記第２電源の一方と電気的に接続する請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記制御部は、前記検査対象スイッチから前記第１電源および前記第２電源の他方側に位置し、なおかつ、並列接続された前記ダイオードのカソード電極が前記第１電源および前記第２電源の他方側に位置する前記スイッチを開状態に制御することで、前記検査対象スイッチに並列接続された前記ダイオードのアノード電極を前記第１電源および前記第２電源の他方と電気的に接続する請求項２に記載の電池パック。
【請求項４】
複数の前記開閉部は、前記第１電源と前記第２電源との間において、Ｎを２以上の自然数とすると、Ｎ個直列接続されており、
ｋを１以上Ｎ以下の自然数とし、前記第１電源から前記第２電源へと向かって順に直列接続されたＮ個の前記開閉部のうちの１つを第ｋ開閉部とし、前記第ｋ開閉部の有する２つの前記スイッチの内の前記第１電源側を第２ｋ−１スイッチ、第２電源側を第２ｋスイッチとすると、
前記制御部は、前記第２ｋ−１スイッチと前記第２ｋスイッチそれぞれの閉故障と開故障の検出を行う際に、Ｍを１以上（Ｎ−１）以下の自然数であるとすると、第２Ｍスイッチと第２Ｍ＋１スイッチを同一の状態に制御する請求項３に記載の電池パック。
【請求項５】
前記第２Ｍスイッチと前記第２Ｍ＋１スイッチそれぞれは共通の制御配線（５２ｂ，５２ｄ）を介して前記制御部に接続されている請求項４に記載の電池パック。
【請求項６】
複数の前記開閉部は、前記第１電源と前記第２電源との間において、Ｎを２以上の自然数とすると、Ｎ個直列接続されており、
ｋを１以上Ｎ以下の自然数とし、前記第１電源から前記第２電源へと向かって順に直列接続されたＮ個の前記開閉部のうちの１つを第ｋ開閉部とし、前記第ｋ開閉部の有する２つの前記スイッチの内の前記第１電源側を第２ｋ−１スイッチ、第２電源側を第２ｋスイッチとすると、
前記制御部は、
前記検査対象スイッチとしての前記第２ｋ−１スイッチの開故障と閉故障を検出する際に、前記第２ｋ−１スイッチを開状態と閉状態に切り換えて制御するとともに、ａ，ｂを自然数とすると、ａ＜ｋを満たす全ての第２（ｋ−ａ）−１スイッチを閉状態、ｂ≦Ｎ−ｋ＋１を満たす少なくとも１つの第２（ｋ＋ｂ−１）スイッチを開状態にし、
前記検査対象スイッチとしての前記第２ｋスイッチの開故障と閉故障を検出する際に、前記第２ｋスイッチを開状態と閉状態に切り換えて制御するとともに、ｃ，ｄを自然数とすると、ｃ≦Ｎ−ｋを満たす全ての第２（ｋ＋ｃ）スイッチを閉状態、ｄ＜ｋ＋１を満たす少なくとも１つの第２（ｋ−ｄ＋１）−１スイッチを開状態にする請求項３〜５いずれか１項に記載の電池パック。
【請求項７】
前記制御部は、
前記第２ｋ−１スイッチを開状態にしつつ、ａ＜ｋを満たす全ての第２（ｋ−ａ）−１スイッチを閉状態、ｂ≦Ｎ−ｋ＋１を満たす少なくとも１つの第２（ｋ＋ｂ−１）スイッチを開状態にした際に、前記第２ｋ−１スイッチと前記第２ｋスイッチとの間の電圧がゼロである場合に、前記第２ｋ−１スイッチは閉故障していないと判定し、前記第２ｋ−１スイッチと前記第２ｋスイッチとの間の電圧が有限である場合に、前記第２ｋ−１スイッチは閉故障していると判定する請求項６に記載の電池パック。
【請求項８】
前記制御部は、
前記第２ｋ−１スイッチを閉状態にしつつ、ａ＜ｋを満たす全ての第２（ｋ−ａ）−１スイッチを閉状態、ｂ≦Ｎ−ｋ＋１を満たす少なくとも１つの第２（ｋ＋ｂ−１）スイッチを開状態にした際に、前記第２ｋ−１スイッチと前記第２ｋスイッチとの間の電圧が有限である場合に、前記第２ｋ−１スイッチは開故障していないと判定し、前記第２ｋ−１スイッチと前記第２ｋスイッチとの間の電圧がゼロである場合に、前記第２ｋ−１スイッチは開故障していると判定する請求項６または請求項７に記載の電池パック。
【請求項９】
前記制御部は、
前記第２ｋスイッチを開状態にしつつ、ｃ≦Ｎ−ｋを満たす全ての第２（ｋ＋ｃ）スイッチを閉状態、ｄ＜ｋ＋１を満たす少なくとも１つの第２（ｋ−ｄ＋１）−１スイッチを開状態にした際に、前記第２ｋ−１スイッチと前記第２ｋスイッチとの間の電圧がゼロである場合に、前記第２ｋスイッチは閉故障していないと判定し、前記第２ｋ−１スイッチと前記第２ｋスイッチとの間の電圧が有限である場合に、前記第２ｋスイッチは閉故障していると判定する請求項６〜８いずれか１項に記載の電池パック。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記第２ｋスイッチを閉状態にしつつ、ｃ≦Ｎ−ｋを満たす全ての第２（ｋ＋ｃ）スイッチを閉状態、ｄ＜ｋ＋１を満たす少なくとも１つの第２（ｋ−ｄ＋１）−１スイッチを開状態にした際に、前記第２ｋ−１スイッチと前記第２ｋスイッチとの間の電圧が有限である場合に、前記第２ｋスイッチは開故障していないと判定し、前記第２ｋ−１スイッチと前記第２ｋスイッチとの間の電圧がゼロである場合に、前記第２ｋスイッチは開故障していると判定する請求項６〜９いずれか１項に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスイッチを有する電池パックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、半導体小スイッチが並列多段に接続された半導体スイッチが知られている。この半導体スイッチは、全ての半導体小スイッチを接続したあとに、各半導体小スイッチを個別に開閉する。このスイッチの切り換えによるオン抵抗の変化によってショート故障とオープン故障した半導体小スイッチを特定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１６５０３２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に示されるように、従来、スイッチの接続形態に則して、スイッチのショート故障とオープン故障を検出する構成が開示されている。しかしながら４つ以上のスイッチが直列接続された構成において、各スイッチのショート故障（閉故障）とオープン故障（開故障）を具体的に検出する構成の開示はなかった。
【０００５】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、直列接続されたスイッチの閉故障と開故障を検出可能な電池パック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】
上記した目的を達成するための開示された発明の１つは、第１電源（１１０）と第２電源（１０）との間に設けられる接続部（３４）と、
接続部を制御することで、第１電源と第２電源との間の電気的な接続を制御する制御部（５０，５１ａ〜５１ｆ）と、
接続部の電圧を検出する検出部（４０）と、を有し、
接続部は、第１電源と第２電源との間で直列接続された複数の開閉部（３４１〜３４３）を有し、
複数の開閉部それぞれは、第１電源と第２電源との間で直列接続された２つのスイッチ（３４ａ〜３４ｆ）と、２つのスイッチそれぞれに並列接続され、なかおつ、互いにアノード電極が接続された２つのダイオード（３７ａ〜３７ｆ）と、を有し、
検出部は複数の開閉部それぞれの有する２つのスイッチの間の電圧を検出しており、
制御部は、
複数の開閉部のうちの１つの開閉部の有する２つのスイッチのうちの一方を検査対象スイッチとすると、
検査対象スイッチの開故障と閉故障を検出する場合、検査対象スイッチを開状態と閉状態に切り換えて制御するとともに、検査対象スイッチに並列接続されたダイオードのカソード電極が第１電源および第２電源の一方と電気的に接続され、なおかつ、検査対象スイッチに並列接続されたダイオードのアノード電極が第１電源および第２電源の他方と電気的に非接続となるように、検査対象スイッチを除く他のスイッチを開閉制御する。
【０００７】
検査対象スイッチが正常状態であれば、検査対象スイッチを閉状態に制御している際に、検査対象スイッチを有する開閉部で検出される電圧は、電圧降下を無視すると、第１電源と第２電源の一方の出力電圧相当になる。しかしながら検査対象スイッチが開故障している場合、０Ｖが検出される。
【０００８】
また、検査対象スイッチが正常状態であれば、検査対象スイッチを開状態に制御している際に、検査対象スイッチを有する開閉部で検出される電圧は、０Ｖになる。しかしながら検査対象スイッチが閉故障している場合、電圧降下を無視すると、第１電源と第２電源の一方の出力電圧相当が検出される。
【０００９】
以上に示したように、上記の構成においても、任意のスイッチの開故障と閉故障を検出することができる。
【００１０】
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】電源システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】スイッチ制御を説明するための図表である。
【図３】駐停車時の給電経路を説明するための模式図である。
【図４】駐停車時における第４スイッチの閉故障を説明するための模式図である。
【図５】第１実施形態の第４スイッチを説明するためのブロック図である。
【図６】第１小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図７】第２小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図８】第３小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図９】第４小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図１０】第２実施形態の第４スイッチを説明するためのブロック図である。
【図１１】第１小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図１２】第２小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図１３】第３小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図１４】第４小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図１５】第３実施形態の第４スイッチを説明するためのブロック図である。
【図１６】第１小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図１７】第２小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図１８】第３小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図１９】第４小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図２０】第５小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図２１】第６小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図２２】第４スイッチの制御線の変形例を説明するための模式図である。
【図２３】第１の変形例における、第２ｋ−１小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図２４】第１の変形例における、第２ｋ小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図２５】第２の変形例における、第２ｋ−１小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図２６】第２の変形例における、第２ｋ小スイッチの故障判定を説明するための模式図である。
【図２７】第３の変形例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１〜図９に基づいて本実施形態にかかる電池パック１００を含む電源システム２００を説明する。
【００１４】
電源システム２００は車両に搭載される。電源システム２００は車両に搭載された複数の車載機器と電池パック１００とによって構成されている。車載機器の１つとして鉛蓄電池１１０がある。電池パック１００はリチウム蓄電池１０を有している。電源システム２００はこれら鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０とによって２電源システムを構築している。
【００１５】
他の車載機器としてエンジン１４０がある。電源システム２００を搭載する車両は、所定の停止条件が満たされるとエンジン１４０を停止し、所定の始動条件が満たされるとエンジン１４０を再始動するアイドルストップ機能を有する。
【００１６】
図１に示すように電源システム２００は、上記した鉛蓄電池１１０とエンジン１４０の他に、スタータモータ１２０、回転電機１３０、電気負荷１５０、上位ＥＣＵ１６０、および、ＭＧＥＣＵ１７０を有する。鉛蓄電池１１０、スタータモータ１２０、および、電気負荷１５０それぞれは、第１外部配線２０１を介して電池パック１００と電気的に接続されている。回転電機１３０は第２外部配線２０２を介して電池パック１００と電気的に接続されている。
【００１７】
第１外部配線２０１と第２外部配線２０２はそれぞれワイヤハーネスである。第１外部配線２０１を構成する複数のワイヤハーネスそれぞれの一端が、鉛蓄電池１１０、スタータモータ１２０、および、電気負荷１５０それぞれと電気的に接続されている。そしてこれら各ワイヤハーネスの他端は図示しない第１ヒューズボックスで電気的に接続されている。第１ヒューズボックスは接続端子を有し、その先端が電池パック１００に機械的および電気的に接続されている。
【００１８】
同様にして第２外部配線２０２を構成する複数のワイヤハーネスの一端が、回転電機１３０と電気的に接続されている。そしてこれら各ワイヤハーネスの他端は図示しない第２ヒューズボックスで電気的に接続されている。第２ヒューズボックスは接続端子を有し、その先端が電池パック１００に機械的および電気的に接続されている。
【００１９】
なお図示しないが、上記した第１ヒューズボックスと第２ヒューズボックスそれぞれは、バスバー、ヒューズ、接続端子、および、樹脂ケースを有する。樹脂ケースにバスバーが収納されている。バスバーにヒューズが設けられている。そしてバスバーの端部に接続端子が設けられている。バスバーにワイヤハーネスが接続される。接続端子が電池パック１００に接続される。
【００２０】
なお、上位ＥＣＵ１６０とＭＧＥＣＵ１７０は図示しない配線を介して鉛蓄電池１１０と電池パック１００それぞれと電気的に接続されている。同様にして、車両に搭載された他の各種ＥＣＵも、図示しない配線を介して鉛蓄電池１１０と電池パック１００それぞれと電気的に接続されている。
【００２１】
以上に示したように電源システム２００は、鉛蓄電池１１０と電池パック１００（リチウム蓄電池１０）の２つを電源とするシステムを構築にしている。以下、電源システム２００の各構成要素を個別に説明する。
【００２２】
鉛蓄電池１１０は化学反応によって起電圧を生成する。鉛蓄電池１１０は第１外部配線２０１を構成する複数のワイヤハーネスの１つの一端とボルトによって機械的および電気的に接続されている。
【００２３】
スタータモータ１２０はエンジン１４０を始動する。スタータモータ１２０はエンジン１４０の始動時にエンジン１４０と機械的に連結される。スタータモータ１２０の回転によってエンジン１４０のクランクシャフトが回転される。エンジン１４０のクランクシャフトの回転数が所定回転数を超えると、燃料噴射弁から燃焼室に霧状の燃料が噴射される。この際に点火プラグで火花が生成される。これにより燃料が爆発し、エンジン１４０が自律回転し始める。このエンジン１４０の動力によって車両の推進力が得られる。エンジン１４０が自律回転し始めると、スタータモータ１２０とエンジン１４０との機械的な連結が解除される。
【００２４】
回転電機１３０は力行と発電を行う。回転電機１３０には図示しないインバータが接続されている。このインバータが第２外部配線２０２に電気的に接続されている。
【００２５】
インバータは鉛蓄電池１１０および電池パック１００のリチウム蓄電池１０のうちの少なくとも一方から供給された直流電圧を交流電圧に変換する。この交流電圧が回転電機１３０に供給される。これにより回転電機１３０は力行する。
【００２６】
回転電機１３０はエンジン１４０と連結されている。回転電機１３０とエンジン１４０とは、ベルトなどを介して相互に回転エネルギーを伝達可能になっている。回転電機１３０の力行によって生じた回転エネルギーはエンジン１４０に伝達される。これによりエンジン１４０の回転が促進される。この結果、車両走行がアシストされる。上記したように電源システム２００を搭載する車両はアイドルストップ機能を有する。回転電機１３０は車両走行のアシストだけではなく、エンジン１４０の再始動時においてクランクシャフトを回転させる機能も果たす。
【００２７】
回転電機１３０はエンジン１４０の回転エネルギー、および、車両の車輪の回転エネルギーの少なくとも一方によって発電する機能も有する。回転電機１３０は発電によって交流電圧を生成する。この交流電圧がインバータによって直流電圧に変換される。この直流電圧が、電池パック１００、鉛蓄電池１１０、および、電気負荷１５０それぞれに供給される。
【００２８】
エンジン１４０は燃料を燃焼駆動することで車両の推進力を生成する。上記したようにエンジン１４０の始動時においては、スタータモータ１２０によってクランクシャフトが回転される。しかしながらアイドルストップによってエンジン１４０が一度停止した後に再び始動する際に、上記の所定の始動条件が満たされる場合、回転電機１３０によってクランクシャフトが回転される。
【００２９】
電気負荷１５０は、一般負荷１５１と、一般負荷１５１よりも車両走行に関連の高い保護負荷１５２と、を有する。電気負荷１５０への電力供給は、鉛蓄電池１１０およびリチウム蓄電池１０の少なくとも一方によって行われる。回転電機１３０の回生時においては、回転電機１３０からも電気負荷１５０に電力供給される。
【００３０】
一般負荷１５１は、シートヒータ、送風ファン、電動コンプレッサ、ルームライト、および、ヘッドライトなどの車載機器である。これら一般負荷１５１は、供給電力が一定でなくともよい性質を有する。一般負荷１５１の要求電力量は車両に搭乗しているユーザーの操作などに応じて変動する。
【００３１】
保護負荷１５２は、電動シフトポジション、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）、ブレーキ（ＡＢＳ）、ドアロック、ナビゲーションシステム、および、オーディオなどである。これら保護負荷１５２は、供給電力が一定であることが求められる。また保護負荷１５２は、供給電圧がリセット閾値を下回るとオン状態からオフ状態へと切り換わる性質を有する。保護負荷１５２の要求電力量は車両走行の変化に応じられるように、常に一定量よりも上回っている。
【００３２】
なお、車載機器にはインストルメントパネルの照明機器がある。この照明機器は、供給電力が一定であることを求める性質、および、供給電圧がリセット閾値を下回るとオフ状態になる性質を有しない。しかしながら、ユーザーが車両を操作するためにはインストルメントパネルの表示が必須である。そのためにインストルメントパネルの照明機器は車両走行に関連が高く、保護負荷１５２に含まれる。同様にして、供給電力の一定要求、および、供給電圧がリセット閾値を下回るとオフ状態になる性質を有さない車載機器であっても、車両走行に関連度の高いものは保護負荷１５２に含まれる。
【００３３】
また、車載機器にはワイパがある。このワイパは車両走行に関しては間接的に関連がある。そのために一般負荷１５１と保護負荷１５２のいずれに属してもよい。さらに言えば、上記したヘッドライトも車両走行に間接的に関連がある。そのためにヘッドライトは一般負荷１５１ではなく保護負荷１５２に属しても良い。
【００３４】
上位ＥＣＵ１６０とＭＧＥＣＵ１７０は車両に搭載された各種ＥＣＵのうちの１つである。これら各種ＥＣＵはバス配線１６１を介して互いに電気的に接続され、車載ネットワークを構築している。各種ＥＣＵが協調制御することで、エンジン１４０の燃焼や回転電機１３０の発電などが制御される。上位ＥＣＵ１６０は電池パック１００を制御し、ＭＧＥＣＵ１７０は回転電機１３０を制御する。
【００３５】
上位ＥＣＵ１６０とＭＧＥＣＵ１７０は、車両走行に関連が非常に高い。そして上位ＥＣＵ１６０とＭＧＥＣＵ１７０は、供給電力が一定であることを求める性質、および、供給電圧がリセット閾値を下回るとオン状態からオフ状態へと切り換わる性質を有する。したがって各種ＥＣＵ、および、後述の電池パック１００のＢＭＵ５０それぞれへの電力供給は、鉛蓄電池１１０およびリチウム蓄電池１０の少なくとも一方によって絶えず行われる。
【００３６】
なお図示しないが、電源システム２００は、上記した各車載機器の他に、各種電圧や電流などの物理量、および、アクセルペダルの踏み込み量やスロットルバルブ開度などの車両情報を測定するためのセンサを有している。これら各種センサの検出した検出信号は、各種ＥＣＵに入力される。
【００３７】
次に電池パック１００を説明する。図１に示すように電池パック１００は二重丸で示す外部接続端子を有している。外部接続端子としては、第１外部接続端子１００ａ、第２外部接続端子１００ｂ、第３外部接続端子１００ｃ、第４外部接続端子１００ｄ、および、第５外部接続端子１００ｅがある。
【００３８】
第１外部接続端子１００ａ、第４外部接続端子１００ｄ、および、第５外部接続端子１００ｅそれぞれには、上記の第１ヒューズボックスの接続端子がボルト止めされる。これにより電池パック１００は第１外部配線２０１を介して鉛蓄電池１１０、スタータモータ１２０、および、電気負荷１５０それぞれと電気的に接続されている。第２外部接続端子１００ｂには、第２ヒューズボックスの接続端子がボルト止めされる。これにより電池パック１００は第２外部配線２０２を介して回転電機１３０と電気的に接続されている。第３外部接続端子１００ｃは、電池パック１００を車両のボディにボルト止めするためのものである。この第３外部接続端子１００ｃに挿入されるボルトが、電池パック１００と車両のボディとを接続する機能を果たす。これにより電池パック１００はボディアースされている。
【００３９】
なお、図１に示すように、第１外部配線２０１は、鉛蓄電池１１０、スタータモータ１２０、および、一般負荷１５１を接続するものと、保護負荷１５２を接続するものとに分けられている。この鉛蓄電池１１０、スタータモータ１２０、および、一般負荷１５１を接続する第１外部配線２０１は第１外部接続端子１００ａと第４外部接続端子１００ｄそれぞれと接続されている。保護負荷１５２を接続する第１外部配線２０１は第５外部接続端子１００ｅと接続されている。
【００４０】
図１に示すように電池パック１００は、リチウム蓄電池１０、配線基板２０、スイッチ３０、センサ部４０、ＢＭＵ５０、および、バスバー６０を有する。配線基板２０にスイッチ３０とＢＭＵ５０が搭載され、電気回路が構成されている。この電気回路にリチウム蓄電池１０やセンサ部４０が電気的に接続されている。この電気回路はバスバー６０を介して第１外部接続端子１００ａ、第２外部接続端子１００ｂ、第４外部接続端子１００ｄ、および、第５外部接続端子１００ｅそれぞれと電気的に接続されている。これにより電池パック１００の電気回路は、鉛蓄電池１１０、スタータモータ１２０、回転電機１３０、および、電気負荷１５０それぞれと電気的に接続されている。また、電気回路は第３外部接続端子１００ｃに挿入されるボルトを介して車両のボディと接続されている。なおセンサ部４０の少なくとも一部が電気回路の一部を構成してもよい。
【００４１】
電池パック１００は図示しない筐体を有する。この筐体はアルミダイカストによって生成される。この筐体にリチウム蓄電池１０、配線基板２０、スイッチ３０、センサ部４０、ＢＭＵ５０、および、バスバー６０それぞれが収納される。筐体はリチウム蓄電池１０や配線基板２０にて生じた熱を放熱する機能も果たす。筐体は車両の座席下方に設けられる。上記の第３外部接続端子１００ｃは筐体に形成された孔に相当する。なお、筐体の開口部は樹脂製のカバーで覆われる。これにより電気回路とリチウム蓄電池１０は防水されている。
【００４２】
上記したようにスイッチ３０が配線基板２０に搭載される例を示した。しかしながらスイッチ３０は配線基板２０に電気的に接続されるだけでよく、配線基板２０に直接搭載されなくともよい。この変形例の場合、例えばスイッチ３０は絶縁性のフィルムを介して筐体に搭載される。これによりスイッチ３０と筐体とが熱的に接続される。スイッチ３０にて生じた熱は配線基板２０ではなく筐体に積極的に流れる。これによりスイッチ３０の放熱が促される。
【００４３】
リチウム蓄電池１０は化学反応によって起電圧を生成する。リチウム蓄電池１０は鉛蓄電池１１０よりもエネルギー密度が高い性質を有する。リチウム蓄電池１０は鉛蓄電池１１０よりも体格が小さく、重量も軽くなっている。リチウム蓄電池１０は複数の直列接続された電池セルを有する。リチウム蓄電池１０は内部接続端子を介して配線基板２０と接続されている。
【００４４】
リチウム蓄電池１０と配線基板２０とは水平方向に並んでいる。若しくは、リチウム蓄電池１０と配線基板２０とは天地方向に並んでいる。なお、この水平方向、および、天地方向とは、電源システム２００の搭載される車両が水平面に位置している場合におけるリチウム蓄電池１０と配線基板２０の並びを説明するための方向である。水平方向と天地方向とは互いに直交し、天地方向は鉛直方向に沿っている。
【００４５】
配線基板２０は絶縁基板に導電材料からなる配線パターンの形成されたプリント基板である。絶縁基板の表面および内部の少なくとも一方に、配線パターンとして第１給電線２１、第２給電線２２、第３給電線２３、および、第４給電線２４が形成されている。
【００４６】
配線基板２０にはバスバー６０と機械的および電気的に接続される端子が形成されている。この端子としては、第１内部端子２５ａ、第２内部端子２５ｂ、第３内部端子２５ｃ、第４内部端子２５ｄ、および、第５内部端子２５ｅがある。
【００４７】
第１給電線２１は第１内部端子２５ａと第２内部端子２５ｂとを電気的に接続している。第２給電線２２は第１給電線２１と第３内部端子２５ｃとを電気的に接続している。第３給電線２３は第１給電線２１と第２給電線２２とを電気的に接続している。第４給電線２４は第４内部端子２５ｄと第１給電線２１とを電気的に接続している。また第４給電線２４は第１給電線２１と第３給電線２３とを電気的に接続するとともに、第３給電線２３と第５内部端子２５ｅとを電気的に接続している。
【００４８】
後述するようにバスバー６０は、電源バスバー６１、電機バスバー６２、迂回バスバー６３、および、負荷バスバー６４を有する。第１内部端子２５ａは電源バスバー６１を介して第１外部接続端子１００ａと機械的および電気的に接続されている。第２内部端子２５ｂは電機バスバー６２を介して第２外部接続端子１００ｂと機械的および電気的に接続されている。第３内部端子２５ｃは内部接続端子を介してリチウム蓄電池１０と機械的および電気的に接続されている。第４内部端子２５ｄは迂回バスバー６３を介して第４外部接続端子１００ｄと機械的および電気的に接続されている。第５内部端子２５ｅは負荷バスバー６４を介して第５外部接続端子１００ｅと機械的および電気的に接続されている。
【００４９】
スイッチ３０は、第１スイッチ３１、第２スイッチ３２、第３スイッチ３３、第４スイッチ３４、第５スイッチ３５、および、第６スイッチ３６を有する。第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４それぞれは半導体スイッチを有する。この半導体スイッチは、具体的にはＭＯＳＦＥＴである。第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４はゲート電極に制御信号が入力されることで閉状態になる。逆に第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４は制御信号が入力されなくなると開状態になる。
【００５０】
本実施形態のＭＯＳＦＥＴはＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである。したがって上記の制御信号はＨｉレベルの信号である。制御信号が入力されることでゲート電圧がＨｉレベルになり、ＭＯＳＦＥＴが閉状態になる。制御信号が入力されなくなるとゲート電圧がＬｏレベルになり、ＭＯＳＦＥＴが開状態になる。なおゲート電圧はゲート電極とソース電極の電位差である。
【００５１】
第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４それぞれは、２つのＭＯＳＦＥＴが直列接続されてなる開閉部を少なくとも１つ有する。２つのＭＯＳＦＥＴはソース電極同士が連結されている。２つのＭＯＳＦＥＴのゲート電極は電気的に独立している。ＭＯＳＦＥＴは寄生ダイオードを有する。２つのＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードは、互いにアノード電極同士が連結されている。
【００５２】
第１スイッチ３１と第２スイッチ３２は複数の開閉部を有し、これらは並列接続されている。複数の開閉部それぞれのソース電極は互いに電気的に接続されている。第１スイッチ３１と第２スイッチ３２それぞれの有する開閉部の数は、電流量に応じて定めることができる。本実施形態では第３スイッチ３３は１つの開閉部を有する。第４スイッチ３４は複数の開閉部を有する。そして第４スイッチ３４の有する複数の開閉部は直列接続されている。なお、図１では煩雑と成ることを避けるために、第１スイッチ３１と第２スイッチ３２それぞれの有する開閉部を２つだけ示している。第４スイッチ３４の有する開閉部を１つだけ示している。
【００５３】
第１スイッチ３１は第１給電線２１に設けられる。これにより第１スイッチ３１を開閉制御することで、第１内部端子２５ａと第２内部端子２５ｂとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第１スイッチ３１を開閉制御することで、第１外部接続端子１００ａと第２外部接続端子１００ｂとの電気的な接続が制御される。さらに言いかえれば、第１スイッチ３１を開閉制御することで、鉛蓄電池１１０と回転電機１３０との電気的な接続が制御される。
【００５４】
なお、上記したように第１給電線２１には、第２給電線２２、第３給電線２３、および、第４給電線２４それぞれが接続されている。第１内部端子２５ａから第２内部端子２５ｂへと向かって順に、第１給電線２１では、第３給電線２３との接続点、第４給電線２４との接続点、および、第２給電線２２との接続点が並んでいる。第１スイッチ３１は、第１給電線２１における第３給電線２３との接続点と第４給電線２４との接続点との間に設けられている。
【００５５】
第２スイッチ３２は第３給電線２３に設けられる。そして上記したように第２給電線２２は第１給電線２１と接続されている。これにより第２スイッチ３２を開閉制御することで、第３内部端子２５ｃと第２内部端子２５ｂとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第２スイッチ３２を開閉制御することで、リチウム蓄電池１０と第２外部接続端子１００ｂとの電気的な接続が制御される。さらに言いかえれば、第２スイッチ３２を開閉制御することで、リチウム蓄電池１０と回転電機１３０との電気的な接続が制御される。
【００５６】
なお、上記したように第２給電線２２には第３給電線２３が接続されている。第２スイッチ３２は、この第２給電線２２における第１給電線２１との接続点と第３給電線２３との接続点との間に設けられている。
【００５７】
第３スイッチ３３と第４スイッチ３４それぞれは第３給電線２３に設けられる。上記したように第３給電線２３は第１給電線２１と第２給電線２２とを電気的に接続している。第３給電線２３には第４給電線２４が接続される。第３スイッチ３３は、この第３給電線２３における第１給電線２１との接続点と第４給電線２４との接続点との間に設けられている。第４スイッチ３４は、第３給電線２３における第４給電線２４との接続点と第２給電線２２との接続点との間に設けられている。
【００５８】
これにより第３スイッチ３３を開閉制御することで、第１内部端子２５ａと第５内部端子２５ｅとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第３スイッチ３３を開閉制御することで、第１外部接続端子１００ａと第５外部接続端子１００ｅとの電気的な接続が制御される。さらに言いかえれば、第３スイッチ３３を開閉制御することで、鉛蓄電池１１０と保護負荷１５２との電気的な接続が制御される。
【００５９】
また、第４スイッチ３４を開閉制御することで、第３内部端子２５ｃと第５内部端子２５ｅとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第４スイッチ３４を開閉制御することで、リチウム蓄電池１０と第５外部接続端子１００ｅとの電気的な接続が制御される。さらに言いかえれば、第４スイッチ３４を開閉制御することで、リチウム蓄電池１０と保護負荷１５２との電気的な接続が制御される。
【００６０】
第５スイッチ３５と第６スイッチ３６それぞれはメカニカルリレーである。詳しく言えば第５スイッチ３５と第６スイッチ３６それぞれはノーマリクローズ式の電磁リレーである。したがって第５スイッチ３５と第６スイッチ３６それぞれは制御信号として励磁電流が入力されることで開状態になる。逆に第５スイッチ３５と第６スイッチ３６それぞれは励磁電流が入力されなくなると閉状態になる。
【００６１】
第５スイッチ３５と第６スイッチ３６それぞれは第４給電線２４に設けられる。上記したように第４給電線２４は第４内部端子２５ｄと第１給電線２１とを電気的に接続するとともに、第１給電線２１と第３給電線２３とを電気的に接続している。第５スイッチ３５は、第４給電線２４における第４内部端子２５ｄとの接続点と第１給電線２１との接続点との間に設けられている。第６スイッチ３６は、第４給電線２４における第１給電線２１との接続点と第３給電線２３との接続点との間に設けられている。このように第５スイッチ３５は第１スイッチ３１と並列接続されている。第６スイッチ３６は第３スイッチ３３と並列接続されている。なお、これら第５スイッチ３５と第６スイッチ３６にはバイパスヒューズが直列接続されてもよい。
【００６２】
以上により、第５スイッチ３５を開閉制御することで、第４内部端子２５ｄと第２内部端子２５ｂとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第５スイッチ３５を開閉制御することで、第４外部接続端子１００ｄと第２外部接続端子１００ｂとの電気的な接続が制御される。さらに言いかえれば、第５スイッチ３５を開閉制御することで、鉛蓄電池１１０と回転電機１３０との電気的な接続が制御される。
【００６３】
上記したように第４給電線２４は第３給電線２３と第５内部端子２５ｅとを電気的に接続している。したがって、第６スイッチ３６を開閉制御することで、第５内部端子２５ｅと第２内部端子２５ｂとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第６スイッチ３６を開閉制御することで、第５外部接続端子１００ｅと第２外部接続端子１００ｂとの電気的な接続が制御される。さらに言いかえれば、第６スイッチ３６を開閉制御することで、保護負荷１５２と回転電機１３０との電気的な接続が制御される。
【００６４】
センサ部４０は、リチウム蓄電池１０とスイッチ３０それぞれの状態を検出するものである。センサ部４０は、温度センサ、電流センサ、および、電圧センサを有する。センサ部４０はリチウム蓄電池１０の温度、電流、および、電圧を検出する。センサ部４０はそれをリチウム蓄電池１０の状態信号としてＢＭＵ５０に出力する。またセンサ部４０はスイッチ３０の温度、電流、および、電圧を検出する。センサ部４０はそれをスイッチ３０の状態信号としてＢＭＵ５０に出力する。上記したように第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４それぞれは開閉部を有する。開閉部は２つのＭＯＳＦＥＴが直列接続されてなる。その２つのＭＯＳＦＥＴはソース電極同士が連結されている。センサ部４０はこのソース電極の電圧を検出する。センサ部４０は検出部に相当する。
【００６５】
ＢＭＵ５０はセンサ部４０の状態信号、および、上位ＥＣＵ１６０からの指令信号の少なくとも一方に基づいてスイッチ３０を制御する。ＢＭＵはbattery management unitの略である。ＢＭＵ５０は制御部に相当する。
【００６６】
ＢＭＵ５０はセンサ部４０の状態信号に基づいて、リチウム蓄電池１０の充電状態（ＳＯＣ）やスイッチ３０の異常を判定する。ＳＯＣはstate of chargeの略である。ＢＭＵ５０はこれらＳＯＣや異常を判定した信号（判定情報）を上位ＥＣＵ１６０に出力する。
【００６７】
ＢＭＵ５０は、電源システム２００の駆動状態の際において、上位ＥＣＵ１６０からの指令信号に基づいてスイッチ３０を制御する。すなわちＢＭＵ５０は、回転電機１３０の駆動状態、および、鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０それぞれのＳＯＣに基づいて第１スイッチ３１と第２スイッチ３２を開閉制御する。より詳しく言えば、電気負荷１５０の保護負荷１５２への供給電圧が閾値電圧を下回らないように、鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０それぞれが過充電若しくは過放電とならないように、ＢＭＵ５０はスイッチ３０を開閉制御する。このスイッチ制御については後で詳説する。
【００６８】
バスバー６０は銅などの導電材料から成る。バスバー６０は複数の平板が一体的に連結された構造を有している。各平板の主面が互いに対向して並列している。各平板は主面に直交する側面から複数の接続端子が延びている。この接続端子の先端が配線基板２０と接続される。またバスバー６０の端部が第１外部接続端子１００ａ、第２外部接続端子１００ｂ、第４外部接続端子１００ｄ、および、第５外部接続端子１００ｅに接続される。
【００６９】
なおもちろんではあるが、バスバー６０としては上記の構造に特に限定されない。例えば、バスバー６０の端部が複数に分かれ、その分かれた端部が配線基板２０と接続される構成を採用することもできる。またバスバー６０の中央部が第１外部接続端子１００ａ、第２外部接続端子１００ｂ、第４外部接続端子１００ｄ、および、第５外部接続端子１００ｅに接続される構成を採用することもできる。
【００７０】
バスバー６０は１枚の平板を屈曲加工することで製造してもよい。またバスバー６０は複数の平板を溶接することで製造してもよい。さらに言えばバスバー６０は鋳型に溶融状態の導電材料を流し込むことで製造してもよい。バスバー６０の製造方法としては特に限定されない。なお当然ではあるが、バスバー６０は配線基板２０の配線パターンよりも耐電流性（通電電流に耐える性能）が高い。
【００７１】
バスバー６０は、電源バスバー６１、電機バスバー６２、迂回バスバー６３、および、負荷バスバー６４を有する。電源バスバー６１は第１内部端子２５ａと第１外部接続端子１００ａとを機械的および電気的に接続する。電源バスバー６１と第１内部端子２５ａとはろう接される。電源バスバー６１と第１外部接続端子１００ａとはボルトによって機械的および電気的に接続される。
【００７２】
電機バスバー６２は第２内部端子２５ｂと第２外部接続端子１００ｂとを機械的および電気的に接続する。電機バスバー６２と第２内部端子２５ｂとはろう接される。電機バスバー６２と第２外部接続端子１００ｂとはボルトによって機械的および電気的に接続される。
【００７３】
迂回バスバー６３は第４内部端子２５ｄと第４外部接続端子１００ｄとを機械的および電気的に接続する。迂回バスバー６３と第４内部端子２５ｄとはろう接される。迂回バスバー６３と第４外部接続端子１００ｄとはボルトによって機械的および電気的に接続される。なお迂回バスバー６３と第４外部接続端子１００ｄとは、例えばコネクタによって機械的および電気的に接続される構成を採用することもできる。
【００７４】
負荷バスバー６４は第５内部端子２５ｅと第５外部接続端子１００ｅとを機械的および電気的に接続する。負荷バスバー６４と第５内部端子２５ｅとはろう接される。負荷バスバー６４と第５外部接続端子１００ｅとはボルトによって機械的および電気的に接続される。なお負荷バスバー６４と第５外部接続端子１００ｅとは、例えばコネクタによって機械的および電気的に接続される構成を採用することもできる。
【００７５】
次に、電源システム２００における電池パック１００の代表的なスイッチ制御を図２に基づいて説明する。この図２では閉状態をＯＮ、開状態をＯＦＦとして記載している。
【００７６】
なお、スイッチ制御は鉛蓄電池１１０やリチウム蓄電池１０のＳＯＣ、および、車両要求によって適宜変更される。したがって、この図２に示すスイッチ制御はあくまで一例に過ぎず、これに限定されるわけではない。
【００７７】
スタータモータ１２０による車両の始動時においてＢＭＵ５０は、第１スイッチ３１を閉状態、第２スイッチ３２を開状態、第３スイッチ３３を閉状態、第４スイッチ３４を開状態、第５スイッチ３５と第６スイッチ３６それぞれを開状態に制御する。イグニッションスイッチがオンになると、ＢＭＵ５０はこのスイッチ制御を実施する。このスイッチ制御により、鉛蓄電池１１０は回転電機１３０と保護負荷１５２それぞれと電気的に接続される。リチウム蓄電池１０の電気的な接続が遮断され、リチウム蓄電池１０の放電が抑制される。この接続状態において、鉛蓄電池１１０からスタータモータ１２０に電力供給される。これによりスタータモータ１２０によってエンジン１４０はクランキングされる。
【００７８】
回転電機１３０による車両の再始動時においてＢＭＵ５０は、第１スイッチ３１を閉状態、第２スイッチ３２を開状態、第３スイッチ３３を開状態、第４スイッチ３４を閉状態、第５スイッチ３５と第６スイッチ３６それぞれを開状態に制御する。これにより、鉛蓄電池１１０は保護負荷１５２と非接続になり、回転電機１３０と電気的に接続される。リチウム蓄電池１０は回転電機１３０と非接続になり、保護負荷１５２と電気的に接続される。回転電機１３０と保護負荷１５２それぞれの電力供給源が独立し、鉛蓄電池１１０から回転電機１３０に電力供給される。これにより回転電機１３０への電力供給によって保護負荷１５２への電力供給量が低下することが抑制される。また回転電機１３０によってエンジン１４０はクランキングされる。
【００７９】
エンジン１４０が始動した後、ＢＭＵ５０は車両状態に応じて以下に示すスイッチ制御を実行する。エンジン１４０の駆動状態では、第５スイッチ３５と第６スイッチ３６それぞれは開状態に制御される。したがって以下においてはその説明を省略する。
【００８０】
回転電機１３０の非駆動時において、鉛蓄電池１１０によって保護負荷１５２に電力供給する場合、ＢＭＵ５０は、第１スイッチ３１を閉状態、第２スイッチ３２を開状態、第３スイッチ３３を閉状態、第４スイッチ３４を開状態に制御する。これにより、鉛蓄電池１１０は回転電機１３０と保護負荷１５２それぞれと電気的に接続される。鉛蓄電池１１０から保護負荷１５２に電力供給される。リチウム蓄電池１０は放電が抑制される。
【００８１】
回転電機１３０の非駆動時において、リチウム蓄電池１０によって保護負荷１５２に電力供給する場合、ＢＭＵ５０は、第１スイッチ３１を閉状態、第２スイッチ３２を開状態、第３スイッチ３３を開状態、第４スイッチ３４を閉状態に制御する。これにより回転電機１３０と保護負荷１５２それぞれの電力供給源が独立し、リチウム蓄電池１０から保護負荷１５２に電力供給される。
【００８２】
回転電機１３０が力行状態の場合、ＢＭＵ５０は、第１スイッチ３１を開状態、第２スイッチ３２を閉状態、第３スイッチ３３を閉状態、第４スイッチ３４を開状態に制御する。これにより回転電機１３０と保護負荷１５２それぞれの電力供給源が独立し、リチウム蓄電池１０から回転電機１３０への電力供給によって保護負荷１５２への電力供給量が低下することが抑制される。
【００８３】
回転電機１３０が発電状態であり、鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０それぞれが充電要求の場合、ＢＭＵ５０は、第１スイッチ３１と第２スイッチ３２それぞれを閉状態にする。これにより、鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０それぞれが回転電機１３０と電気的に接続される。回転電機１３０にて生じた回生電力が鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０それぞれに供給される。またＢＭＵ５０は、第３スイッチ３３と第４スイッチ３４の一方を閉状態、他方を開状態に制御する。これにより、鉛蓄電池１１０若しくはリチウム蓄電池１０と保護負荷１５２とが電気的に接続される。保護負荷１５２は回転電機１３０とも電気的に接続される。回転電機１３０にて生じた回生電力が保護負荷１５２に供給される。なお、図２には図示していないが、鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０の一方が充電要求ではない場合、それと回転電機１３０との電気的な接続は行わない。これにより過充電が抑制される。
【００８４】
駐停車時においてＢＭＵ５０はスイッチ３０への制御信号の出力を停止する。このため、第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４は開状態になる。これとは反対に、第５スイッチ３５と第６スイッチ３６は閉状態になる。この結果、図３において破線矢印で示すように、第５スイッチ３５と第６スイッチ３６を介して鉛蓄電池１１０から保護負荷１５２に電力供給される。
【００８５】
次に、第４スイッチ３４を詳説する。例えば駐停車時において第４スイッチ３４に閉故障が生じると、図４にて破線矢印で示すように、鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０とが電気的に接続される。図４にて一点鎖線矢印にて太さを細くして示すように、保護負荷１５２に供給される電力量が減少する。鉛蓄電池１１０がリチウム蓄電池１０よりも出力電圧が高い場合、鉛蓄電池１１０からリチウム蓄電池１０へと電流が流れる。鉛蓄電池１１０の放電が促進され、リチウム蓄電池１０は充電される。この充放電は車両の駐停車時に起きる。このために鉛蓄電池１１０の過放電、リチウム蓄電池１０の過充電が起きる虞がある。
【００８６】
これに対応するため、上記したように第４スイッチ３４は複数の開閉部を有し、これら複数の開閉部は直列接続されている。図５に、第４スイッチ３４のより詳しい形態を示す。第４スイッチ３４は、第１開閉部３４１と第２開閉部３４２を有する。鉛蓄電池１１０からリチウム蓄電池１０へと向かって順に、第１開閉部３４１と第２開閉部３４２が直列接続されている。第４スイッチ３４は接続部に相当する。鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０が第１電源と第２電源に相当する。
【００８７】
第１開閉部３４１はＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである第１小スイッチ３４ａと第２小スイッチ３４ｂを有する。第１小スイッチ３４ａと第２小スイッチ３４ｂそれぞれのソース電極は互いに電気的に接続されている。このソース電極はグランドに接続されている。第１小スイッチ３４ａのドレイン電極は鉛蓄電池１１０側に位置している。第２小スイッチ３４ｂのドレイン電極はリチウム蓄電池１０側（第２開閉部３４２側）に位置している。
【００８８】
第１小スイッチ３４ａには第１ダイオード３７ａが並列接続されている。第２小スイッチ３４ｂには第２ダイオード３７ｂが並列接続されている。第１ダイオード３７ａは第１小スイッチ３４ａの寄生ダイオードである。第２ダイオード３７ｂは第２小スイッチ３４ｂの寄生ダイオードである。これら第１ダイオード３７ａと第２ダイオード３７ｂそれぞれのアノード電極同士が連結されている。第１ダイオード３７ａのカソード電極は鉛蓄電池１１０側に位置している。第２ダイオード３７ｂのカソード電極はリチウム蓄電池１０側（第２開閉部３４２側）に位置している。
【００８９】
第２開閉部３４２はＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである第３小スイッチ３４ｃと第４小スイッチ３４ｄを有する。第３小スイッチ３４ｃと第４小スイッチ３４ｄそれぞれのソース電極は互いに電気的に接続されている。このソース電極はグランドに接続されている。第３小スイッチ３４ｃのドレイン電極は鉛蓄電池１１０側（第２小スイッチ３４ｂ側）に位置している。第４小スイッチ３４ｄのドレイン電極はリチウム蓄電池１０側に位置している。
【００９０】
第３小スイッチ３４ｃには第３ダイオード３７ｃが並列接続されている。第４小スイッチ３４ｄには第４ダイオード３７ｄが並列接続されている。第３ダイオード３７ｃは第３小スイッチ３４ｃの寄生ダイオードである。第４ダイオード３７ｄは第４小スイッチ３４ｄの寄生ダイオードである。これら第３ダイオード３７ｃと第４ダイオード３７ｄそれぞれのアノード電極同士が連結されている。第３ダイオード３７ｃのカソード電極は鉛蓄電池１１０側（第２小スイッチ３４ｂ側）に位置している。第４ダイオード３７ｄのカソード電極はリチウム蓄電池１０側に位置している。
【００９１】
第１小スイッチ３４ａ、第２小スイッチ３４ｂ、第３小スイッチ３４ｃ、および、第４小スイッチ３４ｄは、鉛蓄電池１１０からリチウム蓄電池１０へと向かって順に直列接続されている。これら第１小スイッチ３４ａ〜第４小スイッチ３４ｄそれぞれの制御電極（ゲート電極）は、ＢＭＵ５０と電気的に接続されている。第１小スイッチ３４ａ、第２小スイッチ３４ｂ、第３小スイッチ３４ｃ、および、第４小スイッチ３４ｄがスイッチに相当する。
【００９２】
第１小スイッチ３４ａの制御電極は第１制御配線５２ａを介してＢＭＵ５０と接続されている。この第１制御配線５２ａに第１ＩＣ回路５１ａが設けられている。したがってＢＭＵ５０から出力された制御信号は、第１ＩＣ回路５１ａを介して第１小スイッチ３４ａの制御電極に入力される。これにより第１小スイッチ３４ａの開状態と閉状態の切り換えが制御される。
【００９３】
第２小スイッチ３４ｂの制御電極は第２制御配線５２ｂを介してＢＭＵ５０と接続されている。この第２制御配線５２ｂに第２ＩＣ回路５１ｂが設けられている。したがってＢＭＵ５０から出力された制御信号は、第２ＩＣ回路５１ｂを介して第２小スイッチ３４ｂの制御電極に入力される。これにより第２小スイッチ３４ｂの開状態と閉状態の切り換えが制御される。
【００９４】
第３小スイッチ３４ｃの制御電極は第３制御配線５２ｃを介してＢＭＵ５０と接続されている。この第３制御配線５２ｃに第３ＩＣ回路５１ｃが設けられている。したがってＢＭＵ５０から出力された制御信号は、第３ＩＣ回路５１ｃを介して第３小スイッチ３４ｃの制御電極に入力される。これにより第３小スイッチ３４ｃの開状態と閉状態の切り換えが制御される。
【００９５】
第４小スイッチ３４ｄの制御電極は第４制御配線５２ｄを介してＢＭＵ５０と接続されている。この第４制御配線５２ｄに第４ＩＣ回路５１ｄが設けられている。したがってＢＭＵ５０から出力された制御信号は、第４ＩＣ回路５１ｄを介して第４小スイッチ３４ｄの制御電極に入力される。これにより第４小スイッチ３４ｄの開状態と閉状態の切り換えが制御される。
【００９６】
なお、上記の第１ＩＣ回路５１ａ〜第４ＩＣ回路５１ｄとしては、例えばボルテージホロアー回路を採用することができる。
【００９７】
第１小スイッチ３４ａと第２小スイッチ３４ｂの中点電位は、第１開閉部３４１の検出電圧としてセンサ部４０によって検出される。この検出電圧（第１検出電圧Ｖ１）はＢＭＵ５０に入力される。同様にして、第３小スイッチ３４ｃと第４小スイッチ３４ｄの中点電位は、第２開閉部３４２の検出電圧としてセンサ部４０によって検出される。この検出電圧（第２検出電圧Ｖ２）はＢＭＵ５０に入力される。
【００９８】
以下、第４スイッチ３４の故障判定を図６〜図９に基づいて説明する。ＢＭＵ５０は、この第４スイッチ３４の故障判定を、スタータモータ１２０によってエンジン１４０が始動された後に実施する。この際に第５スイッチ３５と第６スイッチ３６それぞれは開状態になる。この故障判定においてＢＭＵ５０は第１スイッチ３１と第３スイッチ３３それぞれを閉状態にする。これにより鉛蓄電池１１０と第４スイッチ３４とが第３スイッチ３３を介して電気的に接続される。この際、保護負荷１５２の要求によって鉛蓄電池１１０から保護負荷１５２に流れる電流量が変動する。しかしながら第４スイッチ３４に印加される鉛蓄電池１１０の電圧は変動しない。したがって第３スイッチ３３と保護負荷１５２それぞれは第４スイッチ３４の故障判定において特にかかわらない。そのため、図６〜図９においてはこれらの図示を省略している。また、図１や図４に示すように、第４スイッチ３４を介して鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０とを電気的に接続する配線は種々ある。しかしながら故障判定においては特にかかわりがないので、その符号の記載を省略している。
【００９９】
図６〜図９においては、開状態にする制御信号をＯＦＦ、閉状態にする制御信号をＯＮと示している。また開状態と閉状態に切り換える制御信号をＯＮ／ＯＦＦと示している。そして開状態と閉状態のいずれかにする制御信号をＯＮ  ｏｒ  ＯＦＦと示している。上記したように第１小スイッチ３４ａ〜第４小スイッチ３４ｄはＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである。したがって開状態にする制御信号はＬｏレベル、閉状態にする制御信号はＨｉレベルに相当する。図６〜図９では、小スイッチの制御状態を示したほうが簡明なので、Ｌｏ，Ｈｉに代わってＯＦＦ，ＯＮを用いている。
【０１００】
ＢＭＵ５０は第１小スイッチ３４ａ〜第４小スイッチ３４ｄそれぞれを検査対象スイッチとして選択し、その開故障と閉故障を個別に実施する。この検査対象スイッチに並列接続されたダイオードのカソード電極が鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０の一方側にあり、アノード電極が鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０の他方側にある場合、ＢＭＵ５０は下記のスイッチ制御を実施する。すなわちＢＭＵ５０は、検査対象スイッチに並列接続されたダイオードのカソード電極が鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０の一方と導通し、アノード電極が鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０の他方と非導通となるようにスイッチ制御する。またそれとともにＢＭＵ５０は、検査対象スイッチを開閉制御する。ＢＭＵ５０はその際の検出電圧に基づいて検査対象スイッチの開故障と閉故障の判定を行う。
【０１０１】
図６に基づいて、第１小スイッチ３４ａの故障判定を説明する。ＢＭＵ５０は、検査対象である第１小スイッチ３４ａを除く他の小スイッチを、第１ダイオード３７ａのアノード電極がリチウム蓄電池１０と非導通となるように制御する。これを実現するためには、少なくとも第２小スイッチ３４ｂと第４小スイッチ３４ｄの一方を開状態にすればよい。これに対して第３小スイッチ３４ｃの開状態と閉状態は不定でかまわない。第３小スイッチ３４ｃに並列接続された第３ダイオード３７ｃのアノード電極はリチウム蓄電池１０側に位置している。そのため、第３小スイッチ３４ｃをいかように開閉制御しようと、この第３ダイオード３７ｃを介してリチウム蓄電池１０から第１小スイッチ３４ａ側へと電流が流れようとするためである。
【０１０２】
本実施形態では、ＢＭＵ５０は、単純に、第２小スイッチ３４ｂ〜第４小スイッチ３４ｄの全てを開状態にしている。これにより、検査対象となっている第１小スイッチ３４ａに並列接続された第１ダイオード３７ａのカソード電極が鉛蓄電池１１０と導通し、アノード電極がリチウム蓄電池１０と非導通となる。
【０１０３】
この際にＢＭＵ５０は第１小スイッチ３４ａを開閉制御する。第１小スイッチ３４ａが正常状態であれば、第１小スイッチ３４ａを閉状態に制御している際に検出される第１検出電圧Ｖ１は、電圧降下を無視すると、鉛蓄電池１１０の出力電圧相当になる。すなわち第１検出電圧Ｖ１はグランド電位よりも高い有限値になる。しかしながら第１小スイッチ３４ａが開故障している場合、第１検出電圧Ｖ１は０Ｖになる。
【０１０４】
また、第１小スイッチ３４ａが正常状態であれば、第１小スイッチ３４ａを開状態に制御している際に検出される第１検出電圧Ｖ１は、０Ｖになる。しかしながら第１小スイッチ３４ａが閉故障している場合、電圧降下を無視すると、第１検出電圧Ｖ１は鉛蓄電池１１０の出力電圧相当になる。
【０１０５】
図７に基づいて、第２小スイッチ３４ｂの故障判定を説明する。ＢＭＵ５０は、検査対象である第２小スイッチ３４ｂを除く他の小スイッチを、第２ダイオード３７ｂのアノード電極が鉛蓄電池１１０と非導通、カソード電極がリチウム蓄電池１０と導通となるように制御する。これを実現するためには、第１小スイッチ３４ａを開状態にし、第４小スイッチ３４ｄを閉状態にすればよい。第３小スイッチ３４ｃの開閉状態は不定でかまわない。上記したように第３小スイッチ３４ｃをいかように開閉制御しようと、第３小スイッチ３４ｃに並列接続された第３ダイオード３７ｃを介してリチウム蓄電池１０から第２小スイッチ３４ｂ側へと電流が流れようとするためである。
【０１０６】
本実施形態では、ＢＭＵ５０は、単純に、第２小スイッチ３４ｂに並列接続された第２ダイオード３７ｂのカソード電極側の全てのスイッチを閉状態にしている。すなわちＢＭＵ５０は第３小スイッチ３４ｃと第４小スイッチ３４ｄを閉状態にしている。またＢＭＵ５０は第２ダイオード３７ｂのアノード電極側の全てのスイッチを開状態にしている。すなわちＢＭＵ５０は第１小スイッチ３４ａを開状態にしている。これにより、検査対象となっている第２小スイッチ３４ｂに並列接続された第２ダイオード３７ｂのアノード電極が鉛蓄電池１１０と非導通になり、カソード電極がリチウム蓄電池１０と導通する。
【０１０７】
この際にＢＭＵ５０は第２小スイッチ３４ｂを開閉制御する。第２小スイッチ３４ｂが正常状態であれば、第２小スイッチ３４ｂを閉状態に制御している際に検出される第１検出電圧Ｖ１は、電圧降下を無視すると、リチウム蓄電池１０の出力電圧相当になる。すなわち第１検出電圧Ｖ１はグランド電位よりも高い有限値になる。しかしながら第２小スイッチ３４ｂが開故障している場合、第１検出電圧Ｖ１は０Ｖになる。
【０１０８】
また、第２小スイッチ３４ｂが正常状態であれば、第２小スイッチ３４ｂを開状態に制御している際に検出される第１検出電圧Ｖ１は、０Ｖになる。しかしながら第２小スイッチ３４ｂが閉故障している場合、電圧降下を無視すると、第１検出電圧Ｖ１はリチウム蓄電池１０の出力電圧相当になる。
【０１０９】
図８に基づいて、第３小スイッチ３４ｃの故障判定を説明する。ＢＭＵ５０は、検査対象である第３小スイッチ３４ｃを除く他の小スイッチを、第３ダイオード３７ｃのアノード電極がリチウム蓄電池１０と非導通，カソード電極が鉛蓄電池１１０と導通となるように制御する。これを実現するためには、第１小スイッチ３４ａを閉状態にし、第４小スイッチ３４ｄを開状態にすればよい。第２小スイッチ３４ｂの開状態と閉状態は不定でかまわない。第２小スイッチ３４ｂに並列接続された第２ダイオード３７ｂのアノード電極は鉛蓄電池１１０側に位置している。したがって第２小スイッチ３４ｂをいかように開閉制御しようと、この第２ダイオード３７ｂを介して鉛蓄電池１１０から第３小スイッチ３４ｃ側へと電流が流れようとするためである。
【０１１０】
本実施形態では、ＢＭＵ５０は、単純に、第３小スイッチ３４ｃに並列接続された第３ダイオード３７ｃのカソード電極側の全てのスイッチを閉状態にしている。すなわちＢＭＵ５０は第１小スイッチ３４ａと第２小スイッチ３４ｂを閉状態にしている。またＢＭＵ５０は第３ダイオード３７ｃのアノード電極側の全てのスイッチを開状態にしている。すなわちＢＭＵ５０は第４小スイッチ３４ｄを開状態にしている。これにより、検査対象となっている第３小スイッチ３４ｃに並列接続された第３ダイオード３７ｃのカソード電極が鉛蓄電池１１０と導通し、アノード電極がリチウム蓄電池１０と非導通となる。
【０１１１】
この際にＢＭＵ５０は第３小スイッチ３４ｃを開閉制御する。第３小スイッチ３４ｃが正常状態であれば、第３小スイッチ３４ｃを閉状態に制御している際に検出される第２検出電圧Ｖ２は、電圧降下を無視すると、鉛蓄電池１１０の出力電圧相当になる。すなわち第２検出電圧Ｖ２はグランド電位よりも高い有限値になる。しかしながら第３小スイッチ３４ｃが開故障している場合、第２検出電圧Ｖ２は０Ｖになる。
【０１１２】
また、第３小スイッチ３４ｃが正常状態であれば、第３小スイッチ３４ｃを開状態に制御している際に検出される第２検出電圧Ｖ２は、０Ｖになる。しかしながら第３小スイッチ３４ｃが閉故障している場合、電圧降下を無視すると、第２検出電圧Ｖ２は鉛蓄電池１１０の出力電圧相当になる。
【０１１３】
図９に基づいて、第４小スイッチ３４ｄの故障判定を説明する。ＢＭＵ５０は、検査対象である第４小スイッチ３４ｄを除く他の小スイッチを、第４ダイオード３７ｄのアノード電極が鉛蓄電池１１０と導通となるように制御する。これを実現するためには、第１小スイッチ３４ａと第３小スイッチ３４ｃの少なくとも一方を開状態にすればよい。第２小スイッチ３４ｂの開状態と閉状態は不定でかまわない。上記したように第２小スイッチ３４ｂをいかように開閉制御しようと、第２小スイッチ３４ｂに並列接続された第２ダイオード３７ｂを介して鉛蓄電池１１０から第４小スイッチ３４ｄ側へと電流が流れようとするためである。
【０１１４】
本実施形態では、ＢＭＵ５０は、単純に、第１小スイッチ３４ａ〜第３小スイッチ３４ｃの全てを開状態にしている。これにより、検査対象となっている第４小スイッチ３４ｄに並列接続された第４ダイオード３７ｄのアノード電極が鉛蓄電池１１０と非導通になり、カソード電極がリチウム蓄電池１０と導通する。
【０１１５】
この際にＢＭＵ５０は第４小スイッチ３４ｄを開閉制御する。第４小スイッチ３４ｄが正常状態であれば、第４小スイッチ３４ｄを閉状態に制御している際に検出される第２検出電圧Ｖ２は、電圧降下を無視すると、リチウム蓄電池１０の出力電圧相当になる。すなわち第２検出電圧Ｖ２はグランド電位よりも高い有限値になる。しかしながら第４小スイッチ３４ｄが開故障している場合、第２検出電圧Ｖ２は０Ｖである。
【０１１６】
また、第４小スイッチ３４ｄが正常状態であれば、第４小スイッチ３４ｄを開状態に制御している際に検出される第２検出電圧Ｖ２は、０Ｖになる。しかしながら第４小スイッチ３４ｄが閉故障している場合、電圧降下を無視すると、第２検出電圧Ｖ２はリチウム蓄電池１０の出力電圧相当になる。
【０１１７】
以上に示したように、本実施形態にかかる電池パック１００であれば、第４スイッチ３４を構成する直列接続された複数の小スイッチそれぞれの開故障と閉故障を個別に検出することができる。したがって、駐停車時において鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０の導通が起きやすいか否かを判定することができる。換言すれば、駐停車時において鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０の過放電と過充電が起き易いか否かを判定することができる。
【０１１８】
また、第４スイッチ３４を構成する直列接続された複数の開閉部の有する２つの小スイッチの中点電圧を検出することで、小スイッチそれぞれの開故障と閉故障を個別に検出することができる。したがって、小スイッチそれぞれの両端電圧を検出することで、小スイッチそれぞれの開故障と閉故障を個別に検出する構成と比べて、センサ部４０の構成を簡素化することができる。またＢＭＵ５０に入力される状態信号の数が低減される。
【０１１９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図１０〜図１４に基づいて説明する。第２実施形態にかかる電池パックは上記した実施形態によるものと共通点が多い。そのため以下においては共通部分の説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。また以下においては上記した実施形態で示した要素と同一の要素には同一の符号を付与する。
【０１２０】
第１実施形態では、図５に示すように、第１小スイッチ３４ａ〜第４小スイッチ３４ｄそれぞれが独立した第１制御配線５２ａ〜第４制御配線５２ｄを介してＢＭＵ５０と電気的に接続される例を示した。これに対して本実施形態では、第２小スイッチ３４ｂと第３小スイッチ３４ｃの制御配線を１つにまとめている。すなわち、図１０に示すように第３制御配線５２ｃと第３ＩＣ回路５１ｃを省略して、第２制御配線５２ｂと第２ＩＣ回路５１ｂを第２小スイッチ３４ｂと第３小スイッチ３４ｃそれぞれの制御電極に接続している。
【０１２１】
第１実施形態で詳説したが、図６〜図９においてＯＮ  ｏｒ  ＯＦＦで示すように、第１小スイッチ３４ａ〜第４小スイッチ３４ｄの開故障と閉故障の検出の際において、第２小スイッチ３４ｂと第３小スイッチ３４ｃの一方は開閉状態が不定でもかまわない。そのため、図１０に示すように、第２制御配線５２ｂと第２ＩＣ回路５１ｂを第２小スイッチ３４ｂと第３小スイッチ３４ｃそれぞれの制御電極に接続してもよい。以下、その理由を図１１〜図１４に基づいて簡単に説明する。
【０１２２】
第１小スイッチ３４ａの故障判定を行う場合、図１１に示すように、ＢＭＵ５０は第２制御配線５２ｂ、および、第４制御配線５２ｄの少なくとも一方をＬｏレベルにする。これによって第２小スイッチ３４ｂ、および、第４小スイッチ３４ｄの少なくとも一方が開状態になり、第１ダイオード３７ａのアノード電極がリチウム蓄電池１０と非導通になる。
【０１２３】
第２小スイッチ３４ｂの故障判定を行う場合、図１２に示すように、ＢＭＵ５０は第１制御配線５２ａをＬｏレベル、第４制御配線５２ｄをＨｉレベルにする。これにより、第１小スイッチ３４ａが開状態、第４小スイッチ３４ｄが閉状態になる。この結果、第３小スイッチ３４ｃの開状態と閉状態にかかわらずに、第２ダイオード３７ｂのアノード電極が鉛蓄電池１１０と非導通になり、カソード電極がリチウム蓄電池１０と導通になる。
【０１２４】
第３小スイッチ３４ｃの故障判定を行う場合、図１３に示すように、ＢＭＵ５０は第１制御配線５２ａをＨｉレベル、第４制御配線５２ｄをＬｏレベルにする。これにより、第１小スイッチ３４ａが閉状態、第４小スイッチ３４ｄが開状態になる。この結果、第２小スイッチ３４ｂの開状態と閉状態にかかわらずに、第３ダイオード３７ｃのアノード電極がリチウム蓄電池１０と非導通になり、カソード電極が鉛蓄電池１１０と導通になる。
【０１２５】
第４小スイッチ３４ｄの故障判定を行う場合、図１４に示すように、ＢＭＵ５０は第１制御配線５２ａ、および、第３制御配線５２ｃの少なくとも一方をＬｏレベルにする。これによって第１小スイッチ３４ａ、および、第３小スイッチ３４ｃの少なくとも一方が開状態になり、第４ダイオード３７ｄのアノード電極が鉛蓄電池１１０と非導通になる。
【０１２６】
以上に示したように、本実施形態にかかる電池パック１００であっても、検査対象となっている小スイッチに並列接続されたダイオードのカソード電極が鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０の一方と導通になる。またそのダイオードのアノード電極が鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０の他方と非導通となる。そのために第４スイッチ３４を構成する直列接続された任意の小スイッチの開故障と閉故障を個別に検出することができる。
【０１２７】
また上記したように、第３制御配線５２ｃと第３ＩＣ回路５１ｃを省略することでができる。第２制御配線５２ｂと第２ＩＣ回路５１ｂを、第２小スイッチ３４ｂと第３小スイッチ３４ｃそれぞれの共通配線と共通ＩＣ回路として用いることができる。そのため、電池パック１００の回路構成が簡素化される。スイッチ制御が簡素化される。部品点数が削減される。
【０１２８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図１５〜図２１に基づいて説明する。第３実施形態にかかる電池パックは上記した実施形態によるものと共通点が多い。そのため以下においては共通部分の説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。また以下においては上記した実施形態で示した要素と同一の要素には同一の符号を付与する。
【０１２９】
第１実施形態では第４スイッチ３４が２つの開閉部を有する例を示した。しかしながら第４スイッチ３４の有する開閉部の数としては上記例に限定されない。例えば図１５に示すように第４スイッチ３４は３つの開閉部を有してもよい。
【０１３０】
第４スイッチ３４は、第１開閉部３４１、第２開閉部３４２、および、第３開閉部３４３を有する。鉛蓄電池１１０からリチウム蓄電池１０へと向かって順に、第１開閉部３４１、第２開閉部３４２、および、第３開閉部３４３が直列接続されている。
【０１３１】
第３開閉部３４３はＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである第５小スイッチ３４ｅと第６小スイッチ３４ｆを有する。第５小スイッチ３４ｅと第６小スイッチ３４ｆそれぞれのソース電極は互いに電気的に接続されている。このソース電極はグランドに接続されている。第５小スイッチ３４ｅのドレイン電極は鉛蓄電池１１０側（第４小スイッチ３４ｄ側）に位置している。第６小スイッチ３４ｆのドレイン電極はリチウム蓄電池１０側に位置している。
【０１３２】
第５小スイッチ３４ｅには第５ダイオード３７ｅが並列接続されている。第６小スイッチ３４ｆには第６ダイオード３７ｆが並列接続されている。第５ダイオード３７ｅは第５小スイッチ３４ｅの寄生ダイオードである。第６ダイオード３７ｆは第６小スイッチ３４ｆの寄生ダイオードである。これら第５ダイオード３７ｅと第６ダイオード３７ｆそれぞれのアノード電極同士が連結されている。第５ダイオード３７ｅのカソード電極は鉛蓄電池１１０側（第４小スイッチ３４ｄ側）に位置している。第６ダイオード３７ｆのカソード電極はリチウム蓄電池１０側に位置している。
【０１３３】
第１小スイッチ３４ａ、第２小スイッチ３４ｂ、第３小スイッチ３４ｃ、第４小スイッチ３４ｄ、第５小スイッチ３４ｅ、および、第６小スイッチ３４ｆは、鉛蓄電池１１０からリチウム蓄電池１０へと向かって順に直列接続されている。
【０１３４】
第５小スイッチ３４ｅの制御電極は第５制御配線５２ｅを介してＢＭＵ５０と接続されている。この第５制御配線５２ｅに第５ＩＣ回路５１ｅが設けられている。したがってＢＭＵ５０から出力された制御信号は、第５ＩＣ回路５１ｅを介して第５小スイッチ３４ｅの制御電極に入力される。これにより第５小スイッチ３４ｅの開状態と閉状態の切り換えが制御される。
【０１３５】
第６小スイッチ３４ｆの制御電極は第６制御配線５２ｆを介してＢＭＵ５０と接続されている。この第６制御配線５２ｆに第６ＩＣ回路５１ｆが設けられている。したがってＢＭＵ５０から出力された制御信号は、第６ＩＣ回路５１ｆを介して第６小スイッチ３４ｆの制御電極に入力される。これにより第６小スイッチ３４ｆの開状態と閉状態の切り換えが制御される。
【０１３６】
第５小スイッチ３４ｅと第６小スイッチ３４ｆの中点電位は、第３開閉部３４３の検出電圧としてセンサ部４０によって検出される。この検出電圧（第３検出電圧Ｖ３）はＢＭＵ５０に入力される。
【０１３７】
以下、第４スイッチ３４の故障判定を説明する。本実施形態においても、第１実施形態で詳説した小スイッチの開故障と閉故障の判定と同様である。
【０１３８】
第１小スイッチ３４ａの故障判定を行う場合、図１６に示すように、ＢＭＵ５０は第２制御配線５２ｂ、第４制御配線５２ｄ、および、第６制御配線５２ｆの少なくとも１つをＬｏレベルにする。これによって第２小スイッチ３４ｂ、第４小スイッチ３４ｄ、および、第６小スイッチ３４ｆの少なくとも１つが開状態になり、第１ダイオード３７ａのアノード電極がリチウム蓄電池１０と非導通になる。
【０１３９】
第２小スイッチ３４ｂの故障判定を行う場合、図１７に示すように、ＢＭＵ５０は第１制御配線５２ａをＬｏレベルにする。そしてＢＭＵ５０は第４制御配線５２ｄと第６制御配線５２ｆをＨｉレベルにする。これにより、第１小スイッチ３４ａが開状態になり、第４小スイッチ３４ｄと第６小スイッチ３４ｆが閉状態になる。この結果、第３小スイッチ３４ｃと第４小スイッチ３４ｄの開状態と閉状態にかかわらずに、第２ダイオード３７ｂのアノード電極が鉛蓄電池１１０と非導通になり、カソード電極がリチウム蓄電池１０と導通になる。
【０１４０】
第３小スイッチ３４ｃの故障判定を行う場合、図１８に示すように、ＢＭＵ５０は第１制御配線５２ａをＨｉレベルにする。そしてＢＭＵ５０は第４制御配線５２ｄ、および、第６制御配線５２ｆの少なくとも一方をＬｏレベルにする。これにより、第１小スイッチ３４ａが閉状態になり、第４小スイッチ３４ｄと第６小スイッチ３４ｆの少なくとも一方が開状態になる。この結果、第２小スイッチ３４ｂと第５小スイッチ３４ｅの開状態と閉状態にかかわらずに、第３ダイオード３７ｃのアノード電極がリチウム蓄電池１０と非導通になり、カソード電極が鉛蓄電池１１０と導通になる。
【０１４１】
第４小スイッチ３４ｄの故障判定を行う場合、図１９に示すように、ＢＭＵ５０は第１制御配線５２ａ、および、第３制御配線５２ｃの少なくとも一方をＬｏレベルにする。そしてＢＭＵ５０は第６制御配線５２ｆをＨｉレベルにする。これにより、第１小スイッチ３４ａと第３小スイッチ３４ｃの少なくとも一方が開状態になり、第６小スイッチ３４ｆが閉状態になる。この結果、第２小スイッチ３４ｂと第５小スイッチ３４ｅの開状態と閉状態にかかわらずに、第４ダイオード３７ｄのアノード電極が鉛蓄電池１１０と非導通になる。
【０１４２】
第５小スイッチ３４ｅの故障判定を行う場合、図２０に示すように、ＢＭＵ５０は第１制御配線５２ａと第３制御配線５２ｃをＨｉレベルにする。そしてＢＭＵ５０は第６制御配線５２ｆをＬｏレベルにする。これにより、第１小スイッチ３４ａと第３小スイッチ３４ｃが閉状態になり、第６小スイッチ３４ｆが開状態になる。この結果、第２小スイッチ３４ｂと第４小スイッチ３４ｄの開状態と閉状態にかかわらずに、第５ダイオード３７ｅのアノード電極がリチウム蓄電池１０と非導通になり、カソード電極が鉛蓄電池１１０と導通になる。
【０１４３】
第６小スイッチ３４ｆの故障判定を行う場合、図２１に示すように、ＢＭＵ５０は第１制御配線５２ａ、第３制御配線５２ｃ、および、第５制御配線５２ｅの少なくとも１つをＬｏレベルにする。これによって第１小スイッチ３４ａ、第３小スイッチ３４ｃ、および、第５小スイッチ３４ｅの少なくとも１つが開状態になり、第６ダイオード３７ｆのアノード電極が鉛蓄電池１１０と非導通になる。
【０１４４】
以上により、本実施形態にかかる電池パック１００であっても、第１実施形態で示した電池パック１００と同等の作用効果を奏することができる。
【０１４５】
なお、図２２に示すように、第１実施形態と第２実施形態とを合わせた構成を採用することもできる。この変形例の場合、第３制御配線５２ｃと第３ＩＣ回路５１ｃ、および、第５制御配線５２ｅと第５ＩＣ回路５１ｅを省略することでができる。第２実施形態と同様にして、第２制御配線５２ｂと第２ＩＣ回路５１ｂを、第２小スイッチ３４ｂと第３小スイッチ３４ｃそれぞれの共通配線と共通ＩＣ回路として用いることができる。第４制御配線５２ｄと第４ＩＣ回路５１ｄを、第４小スイッチ３４ｄと第５小スイッチ３４ｅそれぞれの共通配線と共通ＩＣ回路として用いることができる。以上により、第２実施形態の電池パック１００と同様にして、電池パック１００の回路構成が簡素化される。スイッチ制御が簡素化され、部品点数が削減される。
【０１４６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【０１４７】
（第１の変形例）
第１実施形態では第４スイッチ３４が２つの開閉部を有し、第３実施形態では第４スイッチ３４が３つの開閉部を有する例を示した。同様にして、Ｎを２以上の自然数とすると、図２３および図２４に示すように、第４スイッチ３４がＮ個の開閉部を有する構成を採用することができる。
【０１４８】
ｋを１以上Ｎ以下の自然数とし、鉛蓄電池１１０からリチウム蓄電池１０へと向かうにしたがって番号が増えるとすると、第ｋ番目の開閉部は、第ｋ開閉部と表すことができる。そして第ｋ開閉部の有する２つの小スイッチの内の鉛蓄電池１１０側を第２ｋ−１小スイッチ、リチウム蓄電池１０側を第２ｋ小スイッチと番号付けすることができる。図２３および図２４に記載の符号は、上記した開閉部とスイッチの番号付けに対応している。
【０１４９】
この構成においても、各実施形態と同様にして、任意の第２ｋ−１小スイッチと第２ｋ小スイッチそれぞれの開故障と閉故障を検出することができる。
【０１５０】
第２ｋ−１小スイッチの開故障と閉故障を判定する場合、図２３に示すようにＢＭＵ５０は第２ｋ−１小スイッチを開閉制御する。またａ，ｂを自然数とすると、ＢＭＵ５０は、ａ＜ｋを満たす全ての第２（ｋ−ａ）−１小スイッチを閉状態、ｂ≦Ｎ−ｋ＋１を満たす少なくとも１つの第２（ｋ＋ｂ−１）小スイッチを開状態に制御する。
【０１５１】
ＢＭＵ５０は、第２ｋ−１小スイッチが開状態の際に、第ｋ開閉部の検出電圧（第ｋ検出電圧Ｖｋ）がゼロである場合、第２ｋ−１小スイッチは閉故障していないと判定する。またＢＭＵ５０は、第ｋ検出電圧Ｖｋが有限である場合、第２ｋ−１小スイッチは閉故障していると判定する。
【０１５２】
ＢＭＵ５０は、第２ｋ−１小スイッチが閉状態の際に、第ｋ検出電圧が有限である場合、第２ｋ−１小スイッチは開故障していないと判定する。そしてＢＭＵ５０は、第ｋ検出電圧がゼロである場合、第２ｋ−１小スイッチは開故障していると判定する。なお、ここで記載した有限とは、鉛蓄電池１１０の出力電圧から電圧降下分を差し引いた値であり、０Ｖよりも高い電圧である。
【０１５３】
第２ｋ小スイッチの開故障と閉故障を判定する場合、図２４に示すようにＢＭＵ５０は第２ｋ小スイッチを開閉制御する。またｃ、ｄを自然数とすると、ＢＭＵ５０は、ｃ≦Ｎ−ｋを満たす全ての第２（ｋ＋ｃ）小スイッチを閉状態、ｄ＜ｋ＋１を満たす少なくとも１つの第２（ｋ−ｄ＋１）−１小スイッチを開状態にする。
【０１５４】
ＢＭＵ５０は、第２ｋ小スイッチが開状態の際に、第ｋ検出電圧Ｖｋがゼロである場合、第２ｋ小スイッチは閉故障していないと判定する。またＢＭＵ５０は、第ｋ検出電圧Ｖｋが有限である場合、第２ｋ小スイッチは閉故障していると判定する。
【０１５５】
ＢＭＵ５０は、第２ｋ小スイッチが閉状態の際に、第ｋ検出電圧が有限である場合、第２ｋ小スイッチは開故障していないと判定する。そしてＢＭＵ５０は、第ｋ検出電圧がゼロである場合、第２ｋ小スイッチは開故障していると判定する。なお、ここで記載した有限とは、リチウム蓄電池１０の出力電圧から電圧降下分を差し引いた値であり、０Ｖよりも高い電圧である。
【０１５６】
（第２の変形例）
第２実施形態では第４スイッチ３４が２つの開閉部を有する例を示した。同様にして、Ｎを２以上の自然数とすると、図２５および図２６に示すように、第４スイッチ３４がＮ個の開閉部を有する構成を採用することができる。この変形例では、Ｍを１以上（Ｎ−１）以下の自然数であるとすると、第２Ｍ小スイッチと第２Ｍ＋１小スイッチが共通の制御配線を介してＢＭＵ５０に接続されている。この構成においても、任意の第２ｋ−１小スイッチと第２ｋ小スイッチそれぞれの開故障と閉故障を検出することができる。
【０１５７】
第２ｋ−１小スイッチの開故障と閉故障を判定する場合、図２５に示すようにＢＭＵ５０は第２ｋ−１小スイッチを開閉制御する。またＢＭＵ５０は、ｋが２以上の場合、第２ｋ−２小スイッチよりも番号の若い全ての小スイッチを閉状態、番号の古い全ての小スイッチを開状態に制御する。これにより、第２ｋ−１小スイッチに並列接続されたダイオードのアノード電極がリチウム蓄電池１０と非導通になり、カソード電極が鉛蓄電池１１０と導通になる。なお、ｋが１の場合、ＢＭＵ５０は第１小スイッチよりも番号の古い全ての小スイッチを開状態に制御する。
【０１５８】
第２ｋ小スイッチの開故障と閉故障を判定する場合、図２６に示すようにＢＭＵ５０は第２ｋ小スイッチを開閉制御する。またＢＭＵ５０は、第２ｋ小スイッチよりも番号の若い全ての小スイッチを開状態、第２ｋ小スイッチよりも番号の古い全ての小スイッチを閉状態に制御する。これにより、第２ｋ小スイッチに並列接続されたダイオードのアノード電極が鉛蓄電池１１０と非導通になり、カソード電極がリチウム蓄電池１０と導通になる。
【０１５９】
したがって、この変形例においても、第４スイッチ３４を構成する直列接続された任意の小スイッチの開故障と閉故障を検出することができる。
【０１６０】
（第３の変形例）
第３給電線２３に第３スイッチ３３と第４スイッチ３４が設けられる例を示した。しかしながら図２７に示すように、第４スイッチ３４の両端に新たなスイッチを設けてもよい。図２７では、第４スイッチ３４の鉛蓄電池１１０側に１つの第１端側スイッチ３８が設けられている。この第１端側スイッチ３８はＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴであり、その寄生ダイオードのアノード電極は鉛蓄電池１１０側である。カソード電極は第４スイッチ３４側である。第４スイッチ３４のリチウム蓄電池１０側にも１つの第２端側スイッチ３９が設けられている。この第２端側スイッチ３９はＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴであり、その寄生ダイオードのアノード電極はリチウム蓄電池１０側である。カソード電極は第４スイッチ３４側である。
【０１６１】
（第４の変形例）
本実施形態では電池パック１００に鉛蓄電池１１０が接続され、電池パック１００がリチウム蓄電池１０を有する例を示した。しかしながら電池パック１００に対する鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０の包含関係は上記例に限定されない。電池パック１００は鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０の少なくとも一方を有する構成を採用することができる。若しくは、電池パック１００が鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０それぞれを有さない構成を採用することもできる。この場合、電池パック１００に鉛蓄電池１１０とリチウム蓄電池１０それぞれが電気的に接続される。
【０１６２】
（第５の変形例）
本実施形態では電源システム２００を搭載する車両がアイドルストップ機能を有する例を示した。しかしながら電源システム２００を搭載する車両としては上記例に限定されない。例えばハイブリッド自動車や電気自動車を採用することができる。この場合、本実施形態で示したスタータモータ１２０や回転電機１３０は、モータジェネレータに代わる。
【０１６３】
（第６の変形例）
センサ部４０は、温度センサ、電流センサ、および、電圧センサを有する例を示した。しかしながらセンサ部４０は他のセンサを有してもよい。例えばセンサ部４０は電池パック１００の水没を検出するための水没センサを有してもよい。この水没センサは対向電極によって構成されるコンデンサを有する。対向電極間に水があると、コンデンサの誘電率（静電容量）が変化する。ＢＭＵ５０はこの水没センサの静電容量の変化が所定時間継続されるか否かに基づいて、電池パック１００の水没を検出する。なお水没センサは配線基板２０よりも筐体の底部側に設けられる。
【０１６４】
（第７の変形例）
本実施形態では第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４は半導体スイッチである例を示した。しかしながら閉から開、開から閉へのスイッチの状態切換の速さが、図２の図表に示すスイッチ制御を車両状態の切り換えなどに対応できるのであれば、第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４としては例えばメカニカルリレーを用いてもよい。
【０１６５】
本実施形態では第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４がＭＯＳＦＥＴである例を示した。しかしながら第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４として半導体スイッチで構成する場合、上記例に限定されない。例えば半導体スイッチとしてはＩＧＢＴを採用することもできる。
【０１６６】
なお、開閉部をＩＧＢＴで構成する場合、これら２つのＩＧＢＴそれぞれにダイオードが並列接続されるとよい。この場合、２つのダイオードのアノード電極同士が互いに接続されているとよい。
【０１６７】
本実施形態では第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４がＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである例を示した。しかしながら第１スイッチ３１〜第４スイッチ３４としてはＰチャネル型ＭＯＳＦＥＴを採用することもできる。
【０１６８】
（第８の変形例）
第１スイッチ３１〜第３スイッチ３３については、以下の変形例を採用することができる。
【０１６９】
本実施形態では第１スイッチ３１〜第３スイッチ３３が２つのＭＯＳＦＥＴが直列接続されてなる開閉部を少なくとも１つ有する例を示した。しかしながら第１スイッチ３１〜第３スイッチ３３としては上記例に限定されない。例えば第１スイッチ３１〜第３スイッチ３３は１つのＭＯＳＦＥＴを有してもよい。若しくは、第１スイッチ３１〜第３スイッチ３３は複数の並列接続されたＭＯＳＦＥＴを有してもよい。
【０１７０】
本実施形態では開閉部が２つのＭＯＳＦＥＴのソース電極同士が連結されてなる例を示した。しかしながら第１スイッチ３１〜第３スイッチ３３を構成する開閉部は２つのＭＯＳＦＥＴのドレイン電極同士が連結されてなってもよい。
【０１７１】
本実施形態では開閉部の有する２つのＭＯＳＦＥＴのゲート電極が電気的に独立している例を示した。しかしながら第１スイッチ３１〜第３スイッチ３３を構成する開閉部の２つのＭＯＳＦＥＴのゲート電極が同電位の構成を採用することもできる。
【０１７２】
本実施形態では開閉部の有する２つのＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードのアノード電極同士が互いに連結されている例を示した。しかしながら第１スイッチ３１〜第３スイッチ３３を構成する開閉部のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードのカソード電極同士が互いに連結された構成を採用することもできる。
【０１７３】
本実施形態では第１スイッチ３１〜第３スイッチ３３それぞれが有する開閉部の数を例示した。しかしながら第１スイッチ３１〜第３スイッチ３３が有する開閉部の数は、耐電流性が満たされるのであれば特に限定されない。
【０１７４】
本実施形態では並列接続された複数の開閉部それぞれのソース電極が互いに電気的に接続されている例を示した。しかしながら複数の開閉部それぞれのソース電極同士は互いに電気的に接続されていなくともよい。また、複数の開閉部の一部のソース電極同士が互いに電気的に接続されていてもよい。
【０１７５】
（第９の変形例）
本実施形態では第５スイッチ３５と第６スイッチ３６がメカニカルリレーである例を示した。しかしながら第５スイッチ３５と第６スイッチ３６としては上記例に限定されない。第５スイッチ３５と第６スイッチ３６としては半導体スイッチを採用することもできる。
【符号の説明】
【０１７６】
１０…リチウム蓄電池、３４…第４スイッチ、３４ａ…第１小スイッチ、３４ｂ…第２小スイッチ、３４ｃ…第３小スイッチ、３４ｄ…第４小スイッチ、３４ｅ…第５小スイッチ、３４ｆ…第６小スイッチ、３７ａ…第１ダイオード、３７ｂ…第２ダイオード、３７ｃ…第３ダイオード、３７ｄ…第４ダイオード、３７ｅ…第５ダイオード、３７ｆ…第６ダイオード、４０…センサ部、５０…ＢＭＵ、５１ａ…第１ＩＣ回路、５１ｂ…第２ＩＣ回路、５１ｃ…第３ＩＣ回路、５１ｄ…第４ＩＣ回路、５１ｅ…第５ＩＣ回路、５１ｆ…第６ＩＣ回路、１００…電池パック、１１０…鉛蓄電池、１２０…スタータモータ、１３０…回転電機、１４０…エンジン、１５０…電気負荷、１６０…上位ＥＣＵ、２００…電源システム、３４１…第１開閉部、３４２…第２開閉部、３４３…第３開閉部
【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】
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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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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