(57)【要約】【課題】制御部の異常発生時において電気機器の意図しない電源失陥を好適に抑制する。【解決手段】第１電気経路Ｌ１において接続点Ｎ１よりも鉛蓄電池１１の側に設けられた第１ＡスイッチＳＷ１Ａと、第１電気経路Ｌ２において接続点Ｎ１よりもリチウムイオン蓄電池１２の側に設けられた第１ＢスイッチＳＷ１Ｂと、第２電気経路Ｌ２において接続点Ｎ２よりも鉛蓄電池１１の側に設けられた第２ＡスイッチＳＷ２Ａと、第２電気経路Ｌ２において接続点ｎ２よりもリチウムイオン蓄電池１２の側に設けられた第２ＢスイッチＳＷ２Ｂと、第２ＡスイッチＳＷ２Ａに並列に設けられたノーマリクローズ式のバイパスリレー３１と、システム作動状態で、電気負荷１５及び回転電機１６への通電要求に応じて、第１Ａ，第１Ｂ，第２Ａ，第２Ｂスイッチを閉状態に操作するとともに、バイパスリレー３１を開状態とするメイン制御部５１と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電気経路（Ｌ１）に並列接続された第１蓄電池（１１）及び第２蓄電池（１２）を備え、前記第１電気経路に第１電気機器（１６）が接続されるとともに、前記両蓄電池の間の前記第１電気経路に並列に設けられた第２電気経路（Ｌ２）に第２電気機器（１５）が接続される電源システムであって、
前記第１電気経路のうち前記第２電気経路との並列部分において前記第１電気機器との第１接続点（Ｎ１）よりも前記第１蓄電池の側に設けられた第１Ａスイッチ（ＳＷ１Ａ）と、
前記第１電気経路のうち前記第２電気経路との並列部分において前記第１接続点よりも前記第２蓄電池の側に設けられた第１Ｂスイッチ（ＳＷ１Ｂ）と、
前記第２電気経路において前記第２電気機器との第２接続点（Ｎ２）よりも前記第１蓄電池の側に設けられた第２Ａスイッチ（ＳＷ２Ａ）と、
前記第２電気経路において前記第２接続点よりも前記第２蓄電池の側に設けられた第２Ｂスイッチ（ＳＷ２Ｂ）と、
前記第２Ａスイッチに並列に設けられたノーマリクローズ式のバイパススイッチ（３１，６２）と、
システム作動状態で、前記第１電気機器及び前記第２電気機器への通電要求に応じて、前記第１Ａ，前記第１Ｂ，前記第２Ａ，前記第２Ｂスイッチを閉状態に操作するとともに、前記バイパススイッチを開状態とするスイッチ制御部（５１）と、
を備える電源システム。
【請求項２】
前記第１電気経路において前記第１Ａスイッチの一端側と他端側とを繋ぐバイパス経路（Ｌ１１）に設けられたノーマリクローズ式の第１バイパススイッチ（６１）と、
前記バイパス経路に設けられたヒューズ（６３）と、
を備え、
前記第２Ａスイッチに並列に設けられた前記バイパススイッチは、第２バイパススイッチ（６２）であり、前記第１電気経路における前記第２電気経路との分岐点（Ｎ３）と前記第２接続点とを接続するバイパス経路（Ｌ１２）に設けられており、
前記スイッチ制御部は、システム作動状態で、前記第１バイパススイッチ及び前記第２バイパススイッチを開状態とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記第１電気機器は、発電機能を有する発電機であり、
前記スイッチ制御部の状態を監視する監視制御部（５２，１００）を備え、
前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記ヒューズを溶断させないように発電制限をしつつ前記発電機の発電制御を実施する請求項２に記載の電源システム。
【請求項４】
前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第１Ａスイッチを閉状態に制御するとともに、その状態下で、前記ヒューズを溶断させないように発電制限をしつつ前記発電機の発電制御を実施する請求項３に記載の電源システム。
【請求項５】
前記第１電気経路において前記第１Ａスイッチの一端側と他端側とを繋ぐバイパス経路（Ｌ１１）に設けられたノーマリオープン式又はラッチ式の第１バイパススイッチ（６１）と、
前記バイパス経路において前記第１バイパススイッチよりも前記第１蓄電池の側に設けられたヒューズ（６３）と、
を備え、
前記第２Ａスイッチに並列に設けられた前記バイパススイッチは、第２バイパススイッチ（６２）であり、前記バイパス経路における前記第１バイパススイッチ及び前記ヒューズの間の中間点（Ｎ５）と前記第２接続点とを接続するバイパス分岐経路（Ｌ１３）に設けられており、
前記スイッチ制御部は、システム作動状態で、前記第１バイパススイッチ及び前記第２バイパススイッチを開状態とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項６】
前記第１電気機器は、発電機能を有する発電機であり、
前記スイッチ制御部の状態を監視する監視制御部（５２，１００）を備え、
前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第１Ａスイッチを閉状態に制御する請求項１，２，５のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項７】
前記第１電気経路において前記第１Ａスイッチの一端側と他端側とを繋ぐバイパス経路（Ｌ１１）に設けられたノーマリクローズ式の第１バイパススイッチ（６１）と、
前記バイパス経路において前記第１バイパススイッチよりも前記第１蓄電池の側に設けられたヒューズ（６３）と、
前記スイッチ制御部の状態を監視する監視制御部（５２，１００）と、
を備え、
前記第２Ａスイッチに並列に設けられた前記バイパススイッチは、第２バイパススイッチ（６２）であり、前記バイパス経路における前記第１バイパススイッチ及び前記ヒューズの間の中間点（Ｎ５）と前記第２接続点とを接続するバイパス分岐経路（Ｌ１３）に設けられており、
前記スイッチ制御部は、システム作動状態で、前記第１バイパススイッチ及び前記第２バイパススイッチを指令信号により開状態とし、
前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第１バイパススイッチを指令信号により開状態とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項８】
前記スイッチ制御部から、前記第１バイパススイッチを開状態から閉状態に移行させる旨の信号が出力される場合に、前記第１バイパススイッチの状態移行を遅延させる遅延部（７１）を有しており、
前記遅延部は、前記監視制御部による前記第１バイパススイッチの開放の後まで、当該第１バイパススイッチの状態移行を遅延させるものである請求項７に記載の電源システム。
【請求項９】
前記監視制御部は、システム作動状態で、前記第１バイパススイッチを常時開状態とする請求項７に記載の電源システム。
【請求項１０】
前記第１電気機器は、発電機能を有する発電機であり、
前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第１Ａスイッチを閉状態に制御する請求項７乃至９のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１１】
前記第１Ａスイッチは、互いに並列に設けられた複数のスイッチ部（２１，２２）を有し、
前記複数のスイッチ部には、それぞれ個別に電源駆動部（４１，４２）が設けられており、
前記複数のスイッチ部は、前記電源駆動部ごとに入力される指令信号により閉状態に操作される請求項４，６，１０のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１２】
第１電気経路（Ｌ１）に並列接続された第１蓄電池（１１）及び第２蓄電池（１２）を備え、前記第１電気経路に第１電気機器（１６）が接続されるとともに、前記両蓄電池の間の前記第１電気経路に並列に設けられた第２電気経路（Ｌ２）に第２電気機器（１５）が接続される電源システムであって、
前記第１電気経路のうち前記第２電気経路との並列部分において前記第１電気機器との第１接続点（Ｎ１）よりも前記第１蓄電池の側に設けられた第１Ａスイッチ（ＳＷ１Ａ）と、
前記第１電気経路のうち前記第２電気経路との並列部分において前記第１接続点よりも前記第２蓄電池の側に設けられた第１Ｂスイッチ（ＳＷ１Ｂ）と、
前記第２電気経路において前記第２電気機器との第２接続点（Ｎ２）よりも前記第１蓄電池の側に設けられた第２Ａスイッチ（ＳＷ２Ａ）と、
前記第２電気経路において前記第２接続点よりも前記第２蓄電池の側に設けられた第２Ｂスイッチ（ＳＷ２Ｂ）と、
前記第１電気経路において前記第１Ａスイッチの一端側と他端側とを繋ぐ第１バイパス経路（Ｌ１１）に設けられたノーマリクローズ式の第１バイパススイッチ（６１）と、
前記第１接続点と前記第２接続点とを繋ぐ第２バイパス経路（Ｌ１４）に設けられたノーマリクローズ式の第２バイパススイッチ（６５）と、
前記第１バイパス経路に設けられたヒューズ（６３）と、
システム作動状態で、前記第１電気機器及び前記第２電気機器への通電要求に応じて、前記第１Ａ，前記第１Ｂ，前記第２Ａ，前記第２Ｂスイッチを閉状態に操作するとともに、前記第１，前記第２バイパススイッチを開状態とするスイッチ制御部（５１）と、
前記スイッチ制御部の状態を監視する監視制御部（５２，１００）と、
を備え、
前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第２Ａスイッチを閉状態に制御する電源システム。
【請求項１３】
前記スイッチ制御部から、前記第２Ａスイッチを閉状態から開状態に移行させる旨の信号が出力される場合に、前記第２Ａスイッチの状態移行を遅延させる遅延部（８２）を有しており、
前記遅延部は、前記監視制御部による前記第２Ａスイッチの閉鎖の後まで、当該第２Ａスイッチの状態移行を遅延させるものである請求項１２に記載の電源システム。
【請求項１４】
前記第１電気機器は、発電機能を有する発電機であり、
前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第２Ａスイッチに加えて、前記第１Ａスイッチを閉状態に制御する請求項１２又は１３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、複数の蓄電池を用いた電源システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両に搭載される車載電源システムとして、発電機（例えば、ＩＳＧなど）に対して鉛蓄電池とリチウムイオン蓄電池とが並列接続されているとともに、電気負荷に対して当該鉛蓄電池と当該リチウムイオン蓄電池とが並列接続されているシステムがある（例えば、特許文献１）。この車載電源システムでは、２つの蓄電池を使い分けながら各種電気負荷対して電力を供給するとともに、蓄電池を選択してＩＳＧからの電力を充電している。
【０００３】
このような電源システムにおいては、２つの蓄電池を使い分けるために複数の半導体スイッチが用いられており、システム作動時には、制御部により各スイッチの開閉が適宜制御される。また、電源システムには、非作動時における電気負荷への暗電流供給やフェイルセーフ処置のために、各スイッチを迂回するバイパス経路にバイパスリレーが設けられている。また、バイパス経路を流れる過電流の対策として、当該バイパス経路にはヒューズが適宜設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
ここで、電源システムにおいて、制御部に異常が生じると、各スイッチの制御が不能となることから、各スイッチが意図せず開放され、電気負荷に対する電源失陥が生じることが懸念される。また、各スイッチが開放された状態では、バイパス経路を介しての給電が考えられるが、回転電機等に大電流が流れる状況下では、ヒューズが溶断されることが考えられ、ヒューズの溶断により電気負荷の電源失陥が懸念される。
【０００６】
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、制御部の異常発生時において電気機器の意図しない電源失陥を好適に抑制することができる電源システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。なお以下においては、理解の容易のため、発明の実施の形態において対応する構成の符号を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。
【０００８】
第１の手段では、
第１電気経路（Ｌ１）に並列接続された第１蓄電池（１１）及び第２蓄電池（１２）を備え、前記第１電気経路に第１電気機器（１６）が接続されるとともに、前記両蓄電池の間の前記第１電気経路に並列に設けられた第２電気経路（Ｌ２）に第２電気機器（１５）が接続される電源システムであって、
前記第１電気経路のうち前記第２電気経路との並列部分において前記第１電気機器との第１接続点（Ｎ１）よりも前記第１蓄電池の側に設けられた第１Ａスイッチ（ＳＷ１Ａ）と、
前記第１電気経路のうち前記第２電気経路との並列部分において前記第１接続点よりも前記第２蓄電池の側に設けられた第１Ｂスイッチ（ＳＷ１Ｂ）と、
前記第２電気経路において前記第２電気機器との第２接続点（Ｎ２）よりも前記第１蓄電池の側に設けられた第２Ａスイッチ（ＳＷ２Ａ）と、
前記第２電気経路において前記第２接続点よりも前記第２蓄電池の側に設けられた第２Ｂスイッチ（ＳＷ２Ｂ）と、
前記第２Ａスイッチに並列に設けられたノーマリクローズ式のバイパススイッチ（３１，６２）と、
システム作動状態で、前記第１電気機器及び前記第２電気機器への通電要求に応じて、前記第１Ａ，前記第１Ｂ，前記第２Ａ，前記第２Ｂスイッチを閉状態に操作するとともに、前記バイパススイッチを開状態とするスイッチ制御部（５１）と、
を備えている。
【０００９】
電源システムの作動状態において、第１Ａスイッチ及び第１Ｂスイッチが選択的に閉状態に操作されることで、第１電気経路を介して、第１蓄電池及び第２蓄電池の少なくともいずれかと第１電気機器との間で通電が行われる。また、第２Ａスイッチ及び第２Ｂスイッチが選択的に閉状態に操作されることで、第２電気経路を介して、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電気機器との間で通電が行われる。
【００１０】
かかる場合において、スイッチ制御部で異常が生じると、第１Ａ，第１Ｂ，第２Ａ，第２Ｂの各スイッチに対する制御が不能となるため、これら各スイッチが開状態となる。ただし、ノーマリクローズ式のバイパススイッチが閉鎖されるため、第１蓄電池から第２電気機器への通電を継続することが可能となる。これにより、第２電気機器への通電が意図せず遮断されることにより生じる不都合を回避できる。つまり、制御部の異常発生時において電気機器の意図しない電源失陥を好適に抑制することができる。
【００１１】
第２の手段では、前記第１電気経路において前記第１Ａスイッチの一端側と他端側とを繋ぐバイパス経路（Ｌ１１）に設けられたノーマリクローズ式の第１バイパススイッチ（６１）と、前記バイパス経路に設けられたヒューズ（６３）と、を備え、前記第２Ａスイッチに並列に設けられた前記バイパススイッチは、第２バイパススイッチ（６２）であり、前記第１電気経路における前記第２電気経路との分岐点（Ｎ３）と前記第２接続点とを接続するバイパス経路（Ｌ１２）に設けられており、前記スイッチ制御部は、システム作動状態で、前記第１バイパススイッチ及び前記第２バイパススイッチを開状態とする。
【００１２】
上記構成では、第１Ａスイッチ側のバイパス経路に、ノーマリクローズ式の第１バイパススイッチとヒューズとが設けられており、スイッチ制御部での異常発生に伴い第１Ａスイッチが開放、第１バイパススイッチが閉鎖された状態では、仮に第１Ａスイッチ側のバイパス経路に過剰な電流が流れると、それに伴いヒューズが溶断される。この場合、第１Ａ，第１Ｂ，第２Ａ，第２Ｂの各スイッチが開放され、かつ第１Ａスイッチ側のバイパス経路のヒューズが溶断された状態であっても、第２Ａスイッチ側の第２バイパススイッチが閉状態になることで、第１蓄電池から第２電気機器への通電を継続することが可能となる。
【００１３】
第３の手段では、前記第１電気機器は、発電機能を有する発電機であり、前記スイッチ制御部の状態を監視する監視制御部（５２，１００）を備え、前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記ヒューズを溶断させないように発電制限をしつつ前記発電機の発電制御を実施する。
【００１４】
上記構成では、スイッチ制御部での異常が発生すると、監視制御部により、発電機においてヒューズを溶断させないように発電制限が行われつつ発電制御が実施される。これにより、第１Ａスイッチ側のバイパス経路上のヒューズの溶断が回避される。したがって、第１Ａスイッチ側のバイパス経路を介して発電機から第１蓄電池への電力供給を実施でき、第１蓄電池の継続的な使用を実現することができる。
【００１５】
第４の手段では、前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第１Ａスイッチを閉状態に制御するとともに、その状態下で、前記ヒューズを溶断させないように発電制限をしつつ前記発電機の発電制御を実施する。
【００１６】
この場合、スイッチ制御部での異常発生後において、第１蓄電池と発電機（第１電気機器）との間は、第１バイパススイッチを介して導通されるとともに、第１Ａスイッチを介して導通される。そして、かかる状態下において、第１Ａスイッチ側のバイパス経路上のヒューズを溶断させないように発電制限をしつつ発電機の発電制御が実施される。この場合、発電機から第１蓄電池に供給される発電電力の許容レベルを高めることができ、第１蓄電池の充電を行う上でより好適な構成を実現することができる。
【００１７】
第５の手段では、前記第１電気経路において前記第１Ａスイッチの一端側と他端側とを繋ぐバイパス経路（Ｌ１１）に設けられたノーマリオープン式又はラッチ式の第１バイパススイッチ（６１）と、前記バイパス経路において前記第１バイパススイッチよりも前記第１蓄電池の側に設けられたヒューズ（６３）と、を備え、前記第２Ａスイッチに並列に設けられた前記バイパススイッチは、第２バイパススイッチ（６２）であり、前記バイパス経路における前記第１バイパススイッチ及び前記ヒューズの間の中間点（Ｎ５）と前記第２接続点とを接続するバイパス分岐経路（Ｌ１３）に設けられており、前記スイッチ制御部は、システム作動状態で、前記第１バイパススイッチ及び前記第２バイパススイッチを開状態とする。
【００１８】
上記構成では、第１Ａスイッチ側のバイパス経路に、ノーマリオープン式又はラッチ式の第１バイパススイッチとヒューズとが設けられており、スイッチ制御部での異常発生に伴い第１バイパススイッチが開放された状態となることにより、バイパス経路上のヒューズの溶断が回避される。また、第２バイパススイッチが閉状態になることで、第１蓄電池から第２電気機器への通電を継続することが可能となる。
【００１９】
本手段では特に、第１Ａスイッチの一端側と他端側とを繋ぐバイパス経路が二方に分岐されており、要するに、第１電気経路において第１Ａスイッチの第１蓄電池側である一端側が、第１接続点（第１電気経路において第１電気機器との接続点）と第２接続点（第２電気経路において第２電気機器との接続点）とにそれぞれ接続されている。また、バイパス経路において、第１Ａスイッチの一端側から延びる分岐前の経路部にヒューズが設けられている。かかる場合、スイッチ制御部での異常発生時において、ヒューズが溶断されると第２電気機器への通電が不可となり得るが、上記のとおりヒューズの溶断が回避されるため、第２電気機器への通電を継続できる。
【００２０】
第６の手段では、前記第１電気機器は、発電機能を有する発電機であり、前記スイッチ制御部の状態を監視する監視制御部（５２，１００）を備え、前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第１Ａスイッチを閉状態に制御する。
【００２１】
上記構成では、スイッチ制御部での異常発生後において、監視制御部によって第１Ａスイッチが閉鎖されることで、発電機（第１電気機器）と第１蓄電池との間が導通される。この場合、発電機により第１蓄電池の充電を適宜行うことで第１蓄電池の継続的な使用を実現することができる。
【００２２】
なお、手段２の構成においては、スイッチ制御部での異常発生後において、第１Ａスイッチ側のバイパス経路上のヒューズが溶断され、バイパス経路が遮断されることがあり得るが、監視制御部によって第１Ａスイッチが閉鎖されることで、発電機（第１電気機器）と第１蓄電池との間が導通され、第１蓄電池の適宜の充電が可能となっている。
【００２３】
第７の手段では、前記第１電気経路において前記第１Ａスイッチの一端側と他端側とを繋ぐバイパス経路（Ｌ１１）に設けられたノーマリクローズ式の第１バイパススイッチ（６１）と、前記バイパス経路において前記第１バイパススイッチよりも前記第１蓄電池の側に設けられたヒューズ（６３）と、前記スイッチ制御部の状態を監視する監視制御部（５２，１００）と、を備え、前記第２Ａスイッチに並列に設けられた前記バイパススイッチは、第２バイパススイッチ（６２）であり、前記バイパス経路における前記第１バイパススイッチ及び前記ヒューズの間の中間点（Ｎ５）と前記第２接続点とを接続するバイパス分岐経路（Ｌ１３）に設けられており、前記スイッチ制御部は、システム作動状態で、前記第１バイパススイッチ及び前記第２バイパススイッチを開状態とし、前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第１バイパススイッチを開状態とする。
【００２４】
上記構成では、第１Ａスイッチ側のバイパス経路に、ノーマリクローズ式の第１バイパススイッチとヒューズとが設けられており、スイッチ制御部での異常発生時には、第１Ａスイッチが開放されるとともに、監視制御部によって第１バイパススイッチが開放されることにより、バイパス経路上のヒューズの溶断が回避される。また、第２バイパススイッチが閉状態になることで、第１蓄電池から第２電気機器への通電を継続することが可能となる。
【００２５】
本手段では特に、第１Ａスイッチの一端側と他端側とを繋ぐバイパス経路が二方に分岐されており、要するに、第１電気経路において第１Ａスイッチの第１蓄電池側である一端側が、第１接続点（第１電気経路において第１電気機器との接続点）と第２接続点（第２電気経路において第２電気機器との接続点）とにそれぞれ接続されている。また、バイパス経路において、第１Ａスイッチの一端側から延びる分岐前の経路部にヒューズが設けられている。かかる場合、スイッチ制御部での異常発生時において、ヒューズが溶断されると第２電気機器への通電が不可となり得るが、上記のとおりヒューズの溶断が回避されるため、第２電気機器への通電を継続できる。
【００２６】
第８の手段では、前記スイッチ制御部から、前記第１バイパススイッチを開状態から閉状態に移行させる旨の信号が出力される場合に、前記第１バイパススイッチの状態移行を遅延させる遅延部（７１）を有しており、前記遅延部は、前記監視制御部による前記第１バイパススイッチの開放の後まで、当該第１バイパススイッチの状態移行を遅延させるものである。
【００２７】
スイッチ制御部での異常発生時において、監視制御部により第１バイパススイッチが開状態に制御される前に、スイッチ制御部からの開指令停止により第１バイパススイッチが閉鎖されると、ヒューズに対する過大な通電によりヒューズが溶断されるおそれがある。なお、スイッチ制御部での異常発生時には、監視制御部での異常判定に時間を要することが考えられる。この点、上記構成では、第１バイパススイッチの状態移行を遅延させる遅延部を設け、その遅延部により、監視制御部による第１バイパススイッチの開放の後まで、第１バイパススイッチの状態移行を遅延させるようにした。これにより、ヒューズの溶断が回避され、第２電気機器への通電を継続できる。
【００２８】
第９の手段では、前記監視制御部は、システム作動状態で、前記第１バイパススイッチを常時開状態とする。
【００２９】
上記構成では、システム作動時において、第１バイパススイッチは、スイッチ制御部の異常発生の前後を通じて開状態で維持される。第１バイパススイッチが開状態のままであるため、過電流によるヒューズの溶断が回避される。
【００３０】
第１０の手段では、前記第１電気機器は、発電機能を有する発電機であり、前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第１Ａスイッチを閉状態に制御する。
【００３１】
上記構成では、スイッチ制御部での異常発生後において、監視制御部によって第１Ａスイッチが閉鎖されることで、発電機（第１電気機器）と第１蓄電池との間が導通される。この場合、発電機により第１蓄電池の充電を適宜行うことで第１蓄電池の継続的な使用を実現することができる。
【００３２】
第１１の手段では、前記第１Ａスイッチは、互いに並列に設けられた複数のスイッチ部（２１，２２）を有し、前記複数のスイッチ部には、それぞれ個別に電源駆動部（４１，４２）が設けられており、前記複数のスイッチ部は、前記電源駆動部ごとに入力される指令信号により閉状態に操作される。
【００３３】
上記構成では、第１電気経路に設けられた第１Ａスイッチにおいて、互いに並列の複数のスイッチ部が、各々個別の電源駆動部により駆動されて閉状態に操作されるようになっている。この場合、第１Ａスイッチにおいて仮にいずれかのスイッチ部で電源故障が生じても、電源故障の生じていないスイッチ部の開閉が可能となる。ゆえに、スイッチ制御部での異常発生後において、発電機の発電による第１蓄電池への給電を確実に行わせることができる。
【００３４】
第１２の手段では、
第１電気経路（Ｌ１）に並列接続された第１蓄電池（１１）及び第２蓄電池（１２）を備え、前記第１電気経路に第１電気機器（１６）が接続されるとともに、前記両蓄電池の間の前記第１電気経路に並列に設けられた第２電気経路（Ｌ２）に第２電気機器（１５）が接続される電源システムであって、
前記第１電気経路のうち前記第２電気経路との並列部分において前記第１電気機器との第１接続点（Ｎ１）よりも前記第１蓄電池の側に設けられた第１Ａスイッチ（ＳＷ１Ａ）と、
前記第１電気経路のうち前記第２電気経路との並列部分において前記第１接続点よりも前記第２蓄電池の側に設けられた第１Ｂスイッチ（ＳＷ１Ｂ）と、
前記第２電気経路において前記第２電気機器との第２接続点（Ｎ２）よりも前記第１蓄電池の側に設けられた第２Ａスイッチ（ＳＷ２Ａ）と、
前記第２電気経路において前記第２接続点よりも前記第２蓄電池の側に設けられた第２Ｂスイッチ（ＳＷ２Ｂ）と、
前記第１電気経路において前記第１Ａスイッチの一端側と他端側とを繋ぐ第１バイパス経路（Ｌ１１）に設けられたノーマリクローズ式の第１バイパススイッチ（６１）と、
前記第１接続点と前記第２接続点とを繋ぐ第２バイパス経路（Ｌ１４）に設けられたノーマリクローズ式の第２バイパススイッチ（６５）と、
前記第１バイパス経路に設けられたヒューズ（６３）と、
システム作動状態で、前記第１電気機器及び前記第２電気機器への通電要求に応じて、前記第１Ａ，前記第１Ｂ，前記第２Ａ，前記第２Ｂスイッチを閉状態に操作するとともに、前記第１，前記第２バイパススイッチを開状態とするスイッチ制御部（５１）と、
前記スイッチ制御部の状態を監視する監視制御部（５２，１００）と、
を備え、
前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第２Ａスイッチを閉状態に制御する。
【００３５】
電源システムの作動状態において、第１Ａスイッチ及び第１Ｂスイッチが選択的に閉状態に操作されることで、第１電気経路を介して、第１蓄電池及び第２蓄電池の少なくともいずれかと第１電気機器との間で通電が行われる。また、第２Ａスイッチ及び第２Ｂスイッチが選択的に閉状態に操作されることで、第２電気経路を介して、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電気機器との間で通電が行われる。
【００３６】
かかる場合において、スイッチ制御部で異常が生じると、第１Ａ，第１Ｂ，第２Ａ，第２Ｂの各スイッチに対する制御が不能となるため、これら各スイッチが開状態となるとともに、第１バイパス経路及び第２バイパス経路を介して第１蓄電池と第２電気機器とが接続される状態となる。このとき、仮に第１バイパス経路に過剰な電流が流れると、ヒューズが溶断される。ただし、監視制御部によって第２Ａスイッチが閉鎖されるため、第１蓄電池から第２電気機器への通電を継続することが可能となる。これにより、第２電気機器への通電が意図せず遮断されることにより生じる不都合を回避できる。つまり、制御部の異常発生時において電気機器の意図しない電源失陥を好適に抑制することができる。
【００３７】
第１３の手段では、前記スイッチ制御部から、前記第２Ａスイッチを閉状態から開状態に移行させる旨の信号が出力される場合に、前記第２Ａスイッチの状態移行を遅延させる遅延部（８２）を有しており、前記遅延部は、前記監視制御部による前記第２Ａスイッチの閉鎖の後まで、当該第１Ａスイッチの状態移行を遅延させるものである。
【００３８】
スイッチ制御部での異常発生時において、監視制御部により第２Ａスイッチが閉状態に制御される前に、スイッチ制御部からの閉指令停止により第２Ａスイッチが開放されると、第２電気機器における電源失陥のおそれがある。なお、スイッチ制御部での異常発生時には、監視制御部での異常判定に時間を要することが考えられる。この点、上記構成では、第２Ａスイッチの状態移行を遅延させる遅延部を設け、その遅延部により、監視制御部による第２Ａスイッチの閉鎖の後まで、第２Ａスイッチの状態移行を遅延させるようにした。これにより、第２電気機器における電源失陥が回避され、第２電気機器への通電を適正に実施できる。
【００３９】
第１４の手段では、前記第１電気機器は、発電機能を有する発電機であり、前記監視制御部は、前記スイッチ制御部が異常であると判定した場合に、前記第２Ａスイッチに加えて、前記第１Ａスイッチを閉状態に制御する。
【００４０】
上記構成では、スイッチ制御部での異常発生後において、監視制御部によって第１Ａ，第２Ａスイッチが閉鎖されることで、発電機（第１電気機器）と第１蓄電池との間が導通される。この場合、発電機により第１蓄電池の充電を適宜行うことで第１蓄電池の継続的な使用を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態の電源システムを示す電気回路図。
【図２】第１Ａスイッチの駆動部の構成を示す回路図。
【図３】サブ制御部によるメイン制御部の監視処理を示すフローチャート。
【図４】メイン制御部での異常発生時における処置を示すタイムチャート。
【図５】第２実施形態の電源システムを示す電気回路図。
【図６】メイン制御部での異常発生時における処置を示すタイムチャート。
【図７】第３実施形態の電源システムを示す電気回路図。
【図８】メイン制御部での異常発生時における処置を示すタイムチャート。
【図９】第４実施形態においてリレー駆動に関する構成を示す図。
【図１０】サブ制御部によるメイン制御部の監視処理を示すフローチャート。
【図１１】メイン制御部での異常発生時における処置を示すタイムチャート。
【図１２】第５実施形態の電源システムを示す電気回路図。
【図１３】スイッチ駆動に関する構成を示す図。
【図１４】メイン制御部での異常発生時における処置を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、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システムを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。
【００４３】
（第１実施形態）
図１に示すように、本電源システムは、第１蓄電部としての鉛蓄電池１１と第２蓄電部としてのリチウムイオン蓄電池１２とを有する２電源システムである。各蓄電池１１，１２からはスタータ１３や、各種の電気負荷１４，１５、回転電機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１６による充電が可能となっている。本システムでは、回転電機１６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１４，１５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。なお、回転電機１６が「第１電気機器」に相当し、電気負荷１５が「第２電気機器」に相当する。電気負荷１５の要求電流は、回転電機１６の要求電流よりも小さいものとなっている。
【００４４】
図示による具体的な説明は割愛するが、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。電池ユニットＵは、出力端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を有しており、このうち出力端子Ｐ１に鉛蓄電池１１とスタータ１３と電気負荷１４とが接続され、出力端子Ｐ２に回転電機１６が接続され、出力端子Ｐ３に電気負荷１５が接続されている。
【００４５】
各電気負荷１４，１５は、各蓄電池１１，１２から供給される供給電力の電圧について要求が相違するものである。このうち電気負荷１５には、供給電力の電圧が一定又は少なくとも所定範囲内で変動するよう安定であることが要求される定電圧要求負荷が含まれる。これに対し、電気負荷１４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１５は被保護負荷とも言える。また、電気負荷１５は電源失陥が許容されない負荷であり、電気負荷１４は、電気負荷１５に比べて電源失陥が許容される負荷であるとも言える。
【００４６】
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、メータ装置、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。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。また、電気負荷１４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。
【００４７】
回転電機１６は、３相交流モータとそのモータの駆動を制御するモータ制御部と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１６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１６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が付与される。回転電機１６は、発電電力を各蓄電池１１，１２や電気負荷１４，１５に供給する。
【００４８】
次に、電池ユニットＵの電気的構成について説明する。
【００４９】
電池ユニットＵには、ユニット内電気経路として、出力端子Ｐ１とリチウムイオン蓄電池１２とを繋ぐ第１電気経路Ｌ１を有しており、その第１電気経路Ｌ１の中間点である接続点Ｎ１に出力端子Ｐ２が接続されている。この場合、第１電気経路Ｌ１は、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２とを電気的に繋ぐ経路であり、第１電気経路Ｌ１上の接続点Ｎ１に回転電機１６が接続されている。第１電気経路Ｌ１において、接続点Ｎ１よりも鉛蓄電池１１の側に第１ＡスイッチＳＷ１Ａが設けられ、接続点Ｎ１よりもリチウムイオン蓄電池１２の側に第１ＢスイッチＳＷ１Ｂが設けられている。第１電気経路Ｌ１とＮ１−Ｐ２間の電気経路とは、回転電機１６に対する入出力電流を流すことを想定した大電流経路であり、この経路を介して、各蓄電池１１，１２及び回転電機１６の相互の通電が行われる。
【００５０】
また、電池ユニットＵには、第１電気経路Ｌ１に並列に第２電気経路Ｌ２が設けられており、その第２電気経路Ｌ２の中間点である接続点Ｎ２に出力端子Ｐ３が接続されている。なお、第２電気経路Ｌ２の一端は、第１電気経路Ｌ１上において出力端子Ｐ１と第１ＡスイッチＳＷ１Ａとの間の分岐点Ｎ３に接続され、他端は、第１電気経路Ｌ１上において第１ＢスイッチＳＷ１Ｂとリチウムイオン蓄電池１２との間の分岐点Ｎ４に接続されている。第２電気経路Ｌ２において、接続点Ｎ２よりも鉛蓄電池１１の側に第２ＡスイッチＳＷ２Ａが設けられ、接続点Ｎ２よりもリチウムイオン蓄電池１２の側に第２ＢスイッチＳＷ２Ｂが設けられている。第２電気経路Ｌ２とＮ２−Ｐ３間の電気経路とは、第１電気経路Ｌ１側と比べて小電流を流すことを想定した小電流経路（すなわち、第１電気経路Ｌ１に比べて許容電流が小さい小電流経路）であり、この経路を介して、各蓄電池１１，１２から電気負荷１５への通電が行われる。なお、接続点Ｎ１が「第１接続点」に相当し、接続点Ｎ２が「第２接続点」に相当する。
【００５１】
電源システムの作動状態において、第１ＡスイッチＳＷ１Ａ及び第１ＢスイッチＳＷ１Ｂが選択的に閉状態に操作されることで、第１電気経路Ｌ１を介して、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１６との間で通電が行われる。また、第２ＡスイッチＳＷ２Ａ及び第２ＢスイッチＳＷ２Ｂが選択的に閉状態に操作されることで、第２電気経路Ｌ２を介して、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電気負荷１５との間で通電が行われる。
【００５２】
各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂは、それぞれＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチング素子を用いて構成されており、言うなればノーマリオープン式のスイッチである。具体的には、例えば第１ＡスイッチＳＷ１Ａは、寄生ダイオードの向きを互いに逆にして直列接続された半導体スイッチング素子からなるスイッチ部２１と、同じく寄生ダイオードの向きを互いに逆にして直列接続された半導体スイッチング素子からなるスイッチ部２２とを有し、これら各スイッチ部２１，２２が並列接続されることで構成されている。他のスイッチも同様の構成を有している。すなわち、第１ＢスイッチＳＷ１Ｂは、スイッチ部２３，２４が並列接続されることで構成され、第２ＡスイッチＳＷ２Ａは、スイッチ部２５，２６が並列接続されることで構成され、第２ＢスイッチＳＷ２Ｂは、スイッチ部２７，２８が並列接続されることで構成されている。
【００５３】
上記の各スイッチ部２１〜２８では、寄生ダイオードの向きを互いに逆にする一対の半導体スイッチング素子をそれぞれ有することから、例えば第１ＡスイッチＳＷ１Ａがオフ（開放）となった場合、つまり各半導体スイッチング素子がオフとなった場合において、寄生ダイオードを通じて電流が流れることが完全に遮断される。つまり、各電気経路Ｌ１，Ｌ２において意図せず電流が流れることを回避できる。
【００５４】
なお、図１では、寄生ダイオードが互いにアノード同士で接続されるようにしたが、寄生ダイオードのカソード同士が接続されるようにしてもよい。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、上記寄生ダイオードの代わりとなるダイオードを各半導体スイッチング素子にそれぞれ並列に接続させればよい。
【００５５】
ここで、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂの駆動部の構成について説明する。図２は、第１ＡスイッチＳＷ１Ａの駆動部の構成を示す回路図である。第１ＡスイッチＳＷ１Ａは、スイッチ部２１を構成するスイッチング素子２１ａ，２１ｂと、スイッチ部２２を構成するスイッチング素子２２ａ，２２ｂとを有している。そして、スイッチ部２１を駆動する電源駆動部４１として、スイッチング素子２１ａ，２１ｂごとに駆動回路４１ａ，４１ｂが設けられ、スイッチ部２２を駆動する電源駆動部４２として、スイッチング素子２２ａ，２２ｂごとに駆動回路４２ａ，４２ｂが設けられている。各駆動回路４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂには、制御部（後述のメイン制御部５１又はサブ制御部５２）から開閉操作のための指令信号が入力される。各駆動回路４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは、指令信号に基づいて各スイッチング素子２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂを開放又は閉鎖させる。本実施形態では特に、各駆動回路４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは、スイッチ閉鎖状態で制御部からのオフ指令信号（例えばロー信号）が入力された場合に、各スイッチング素子２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂを所定の遅延時間を待って開放させる遅延機能を有している。例えば、遅延時間は５０ｍｓｅｃ程度である。
【００５６】
電源駆動部４１，４２には個別に電源電圧Ｖｃｃが供給される。上記構成によれば、互いに並列のスイッチ部２１，２２が各々個別の電源駆動部４１，４２により駆動されるため、一方のスイッチ部で電源故障が生じても、他方のスイッチ部の開閉が可能となっている。図示による説明は割愛するが、他のスイッチＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂにおいても同様の構成を有している。
【００５７】
また、電池ユニットＵには、出力端子Ｐ１と出力端子Ｐ３とを繋ぐバイパス経路Ｌ３が設けられ、そのバイパス経路Ｌ３上にバイパスリレー３１とヒューズ３２とが設けられている。つまり、バイパスリレー３１は、第２ＡスイッチＳＷ２Ａに並列に設けられている。バイパスリレー３１は、「バイパススイッチ」に相当し、ノーマリクローズ式のメカニカルリレースイッチである。バイパスリレー３１を閉鎖することで、第２ＡスイッチＳＷ２Ａがオフであっても鉛蓄電池１１と電気負荷１５とが電気的に接続される。例えば、車両の電源スイッチ（イグニッションスイッチ）がオフされている状態では、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂがオフ（閉鎖）されており、かかる状態では、バイパスリレー３１を介して電気負荷１５に対して暗電流が供給される。
【００５８】
バイパス経路Ｌ３は、第２電気経路Ｌ２と同様に、第１電気経路Ｌ１に比べて許容電流が小さい小電流経路であり、その許容電流に応じた経路上限電流が流れることによりヒューズ３２が溶断されるようになっている。なお、バイパス経路Ｌ３及びバイパスリレー３１を、電池ユニットＵ外に設けることも可能である。
【００５９】
電池ユニットＵは、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂ、及びバイパスリレー３１のオンオフ（開閉）を制御するメイン制御部５１と、メイン制御部５１の状態を監視するサブ制御部５２とを備えている。これら各制御部５１，５２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おり、例えば同一基板に実装されている。メイン制御部５１は、電源スイッチのオン状態、すなわちシステム作動状態で、電気負荷１５や回転電機１６への通電要求に応じて、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂを閉状態に操作するとともに、バイパスリレー３１を開状態とする。この場合、メイン制御部５１は、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂのいずれかを閉鎖させる際にはスイッチ指令信号としてオン信号（ハイ信号）を出力し、開放させる際にはスイッチ指令信号としてオフ信号（ロー信号）を出力する。また、メイン制御部５１は、バイパスリレー３１を開放させる際にはリレー指令信号としてオン信号（ハイ信号）を出力し、閉鎖させる際にはリレー指令信号としてオフ信号（ロー信号）を出力する。
【００６０】
サブ制御部５２は、メイン制御部５１との間で相互に通信可能となっており、その通信状況に基づいてメイン制御部５１の状態を監視する。つまり、サブ制御部５２により、メイン制御部５１の異常の有無が判定される。また、サブ制御部５２は、メイン制御部５１が異常であると判定した場合に、第１ＡスイッチＳＷ１Ａをオンさせる機能を有している。なお、メイン制御部５１が「スイッチ制御部」に相当し、サブ制御部５２が「監視制御部」に相当する。
【００６１】
電池ユニットＵ内の各制御部５１，５２には、電池ユニットＵ外のＥＣＵ１００が接続されている。これら制御部５１，５２及びＥＣＵ１００は、ＣＡＮ等の通信ネットワークにより接続されて相互に通信可能となっており、各制御部５１，５２及びＥＣＵ１００に記憶される各種データが互いに共有できるものとなっている。ＥＣＵ１００は、各制御部５１，５２に対して上位制御装置となっており、各蓄電池１１，１２の蓄電状態や車両の運転状態等に基づいて、各制御部５１，５２に対して、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂやバイパスリレー３１の開閉制御に関する指令を出力する。これにより、本電源システムにおいて、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が実施される。
【００６２】
ところで、電源システムの作動状態下において、メイン制御部５１で異常が生じると、メイン制御部５１がリセットされ、それに伴い各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂがオフ（開放）される。この場合、スイッチ開放に伴い被保護負荷である電気負荷１５に対する電源失陥が生じることが懸念される。この点、第２ＡスイッチＳＷ２Ａに並列に設けられたノーマリクローズ式のバイパスリレー３１が閉鎖されることにより、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への通電を継続され、電気負荷１５の電源失陥が回避される。
【００６３】
また本実施形態では、サブ制御部５２が、メイン制御部５１が異常であると判定した場合に、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂのうち、第１ＡスイッチＳＷ１Ａを閉状態に制御する。これにより、メイン制御部５１での異常発生後において、鉛蓄電池１１と回転電機１６とが導通され、鉛蓄電池１１の充電が可能となっている。
【００６４】
図３は、サブ制御部５２によるメイン制御部５１の監視処理を示すフローチャートであり、本処理は、例えば所定周期で繰り返し実施される。
【００６５】
ステップＳ１１では、メイン制御部５１における異常の有無を判定する。このとき、例えばメイン制御部５１とサブ制御部５２との間の通信異常を判定することで、メイン制御部５１において異常が生じる旨が判定される。メイン制御部５１において異常が生じていなければ、そのまま本処理を終了する。
【００６６】
また、メイン制御部５１において異常が生じていれば、ステップＳ１２に進み、第１ＡスイッチＳＷ１Ａをオン（閉鎖）する旨を指令する。なおこのとき、ステップＳ１１がＹＥＳであることを条件に直ちに第１ＡスイッチＳＷ１Ａをオンするのではなく、ＥＣＵ１００からの回転電機１６の発電要求が生じたことに基づいて、第１ＡスイッチＳＷ１Ａをオンするようにしてもよい。
【００６７】
その後、ステップＳ１３では、メイン制御部５１において異常が生じたことをＥＣＵ１００に対して通知する。ＥＣＵ１００は、メイン制御部５１の異常情報に基づいて、回転電機１６の力行駆動を禁止する等のフェイルセーフ処理を実施する。
【００６８】
図４は、メイン制御部５１での異常発生時における処置を示すタイムチャートである。なお、システム作動時には、都度の状況に応じて、メイン制御部５１により各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂが適宜オンオフされるが、便宜上、ここでは第１ＡスイッチＳＷ１Ａ及び第２ＡスイッチＳＷ２Ａについてのみ示している。
【００６９】
図４において、タイミングｔ１１以前は、メイン制御部５１が正常動作しており、メイン制御部５１の指令信号により、例えばスイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａが閉鎖されるとともに、バイパスリレー３１が開状態で保持されている。
【００７０】
そして、タイミングｔ１１でメイン制御部５１の異常が生じると、メイン制御部５１から各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａやバイパスリレー３１への指令信号がそれぞれ遮断される。この場合、電源駆動部（図２参照）により、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａを開放するタイミングが遅延され、オフ指令信号の出力から各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａの開放操作までの期間（ｔ１１〜ｔ１２の期間）内において、バイパスリレー３１が開放される。なお、図４において、期間Ｔａは電源駆動部による遅延期間、期間Ｔｂはバイパスリレー３１が閉状態に移行するための所要期間（メカ動作期間）であり、Ｔａ＞Ｔｂとなっている。このとき、第２ＡスイッチＳＷ２Ａが開放される前に、バイパスリレー３１が閉鎖されるため、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への電力供給が途切れることなく継続的に行われる。これにより、電気負荷１５において電源失陥による動作不良が抑制されるようになっている。
【００７１】
その後、タイミングｔ１３では、サブ制御部５２においてメイン制御部５１が異常である旨が判定され、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａがオン（閉鎖）される。タイミングｔ１３以降においては、鉛蓄電池１１と回転電機１６とが第１電気経路Ｌ１を介して導通されるため、回転電機１６の発電により鉛蓄電池１１が適宜充電される。
【００７２】
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。
【００７３】
システム作動時においてメイン制御部５１で異常が生じた場合に、第２ＡスイッチＳＷ２Ａに並列に設けられたノーマリクローズ式のバイパスリレー３１が閉鎖される構成にしたため、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への通電を継続することが可能となる。これにより、電気負荷１５への通電が意図せず遮断されることにより生じる不都合を回避できる。つまり、メイン制御部５１の異常発生時において電気負荷１５の意図しない電源失陥を好適に抑制することができる。電気負荷１５は、各種ＥＣＵを含む被保護負荷であり、電源失陥が生じると、車両制御の停止に伴うエンスト等が懸念されるが、こうした不都合を回避できる。
【００７４】
メイン制御部５１が異常であると判定された場合に、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａを閉鎖させる構成にしたため、メイン制御部５１の異常発生後においても、鉛蓄電池１１と回転電機１６との間を導通させることができる。これにより、回転電機１６により鉛蓄電池１１を適宜充電させることができ、鉛蓄電池１１の継続的な使用を実現することができる。
【００７５】
電池ユニットＵ内にメイン制御部５１とサブ制御部５２とを設け、これら両方の制御部５１，５２により同一のスイッチをそれぞれで開閉操作できるようにした。この場合、電池ユニットＵにおいて、スイッチ操作のための冗長構成を好適に実現できる。例えば、電池ユニットＵにおいてスイッチ制御のための出力端子や信号線、電気経路を比較的簡易に実現できる。
【００７６】
第１電気経路Ｌ１に設けられた第１ＡスイッチＳＷ１Ａにおいて、互いに並列の複数のスイッチ部２１，２２が、各々個別の電源駆動部４１，４２により駆動されて閉状態に操作されるように構成した。この場合、第１ＡスイッチＳＷ１Ａにおいて仮にいずれかのスイッチ部で電源故障が生じても、電源故障の生じていないスイッチ部の開閉が可能となる。ゆえに、メイン制御部５１での異常発生後において、回転電機１６の発電による鉛蓄電池１１への給電を確実に行わせることができる。
【００７７】
（第１実施形態の別例）
・電源システムにおいて、メイン制御部５１の異常発生後にサブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａを閉鎖させる構成を有していなくてもよい。また、第１電気機器は、発電機能と力行機能とを有する回転電機１６以外であってもよく、例えば上記両機能のうち発電機能のみを有する発電機や、力行機能のみを有する電動機であってもよい。
【００７８】
以下に、第１実施形態以外の実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態については上記第１実施形態との相違点を中心に説明をする。
【００７９】
（第２実施形態）
第２実施形態の電源システムを図５に示す。図５では、図１と比べて、バイパスリレーに関する構成が相違している。すなわち、第１電気経路Ｌ１において第１ＡスイッチＳＷ１Ａの一端側と他端側との間にはバイパス経路Ｌ１１が設けられ、そのバイパス経路Ｌ１１に、ノーマリクローズ式の第１バイパスリレー６１とヒューズ６３とが設けられている。また、第１電気経路Ｌ１において鉛蓄電池１１側の第２電気経路Ｌ２との分岐点Ｎ３と接続点Ｎ２とを接続するバイパス経路Ｌ１２には第２バイパスリレー６２が設けられている。図５の構成では、鉛蓄電池１１と電気負荷１５との間においてヒューズを介さずに第２バイパスリレー６２が設けられている。第１バイパスリレー６１が「第１バイパススイッチ」に相当し、第２バイパスリレー６２が「第２バイパススイッチ」に相当する。なお、ヒューズ６３は、電池ユニットＵの外部に設けられていてもよいし、電池ユニットＵの内部に設けられていてもよい。
【００８０】
メイン制御部５１は、システム作動状態で、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂ、及び各バイパスリレー６１，６２を開状態に制御する。また、サブ制御部５２は、メイン制御部５１が異常であると判定した場合に、第１ＡスイッチＳＷ１Ａを閉状態に制御するとともに、メイン制御部５１が異常である旨をＥＣＵ１００に通知する。ＥＣＵ１００は、メイン制御部５１の異常情報に基づいて、回転電機１６の発電制御を実施する。このとき、ＥＣＵ１００は、回転電機１６の発電を許可するものの、発電電流を所定の上限値に制限する。この上限値は、第１電気経路Ｌ１を流れる発電電流によりヒューズ６３が溶断されることを防止するものであり、ヒューズ６３の溶断電流値に応じて定められているとよい。回転電機１６では、ＥＣＵ１００からの指示に基づいて発電を実施する。なお、本実施形態では、サブ制御部５２及びＥＣＵ１００が「監視制御部」に相当する。
【００８１】
図６は、メイン制御部５１での異常発生時における処置を示すタイムチャートである。なお図６は、上述した図４の一部を変更したものであり、ここでは図４との相違点について説明する。
【００８２】
図６において、タイミングｔ２１以前は、メイン制御部５１が正常動作しており、例えばスイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａが閉鎖されるとともに、バイパスリレー６１，６２が開状態で保持されている。
【００８３】
そして、タイミングｔ２１でメイン制御部５１の異常が生じると、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａやバイパスリレー６１，６２への指令信号がそれぞれ遮断される。これにより、タイミングｔ２２までの期間において、バイパスリレー６１，６２が閉鎖されるとともに、それに続いて、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａが開放される。このとき、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への電力供給が途切れることなく継続的に行われる。
【００８４】
その後、タイミングｔ２３では、メイン制御部５１の異常判定に基づいて、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａがオン（閉鎖）される。さらにその後、タイミングｔ２４では、メイン制御部５１が異常である旨がＥＣＵ１００にて把握され、回転電機１６による発電制限が開始される。なお、タイミングｔ２４以降、回転電機１６の力行駆動が禁止される。
【００８５】
ここで、回転電機１６による発電制限が実施され、ヒューズ６３の溶断が回避されることで、バイパス経路Ｌ１１を介して回転電機１６から鉛蓄電池１１への電力供給が実施され、鉛蓄電池１１の継続的な使用が可能となっている。また本実施形態では、メイン制御部５１での異常発生後においてサブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａが閉鎖されるため、鉛蓄電池１１と回転電機１６との間においては、バイパス経路Ｌ１１に加えて、第１電気経路Ｌ１も導通状態となる。そのため、回転電機１６から鉛蓄電池１１に供給される発電電力の許容レベルを高めることができる。この場合、電気負荷１５やその他電気負荷１４での電力消費が大きくなっても、鉛蓄電池１１の容量低下を抑制できる。
【００８６】
なお、メイン制御部５１の異常発生時には、回転電機１６の発電制限が実施される前にヒューズ６３が溶断されることも考えられる。ただしこの場合、ヒューズ６３が溶断された状態であっても、第２バイパスリレー６２が閉状態になっているため、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への通電を継続することが可能となっている。また、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａが閉鎖されるため、回転電機１６の発電による鉛蓄電池１１の充電が可能となっている。
【００８７】
本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００８８】
メイン制御部５１での異常発生後において、仮にバイパス経路Ｌ１１に過剰な電流が流れるとヒューズ６３が溶断される。この場合、仮にヒューズ６３が溶断されても、第２バイパスリレー６２が閉状態になっているため、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への通電を継続することが可能となる。これにより、電気負荷１５への通電が意図せず遮断されることにより生じる不都合を回避できる。
【００８９】
メイン制御部５１の異常発生後において、ヒューズ６３を溶断させないように発電制限をしつつ回転電機１６の発電制御を実施する構成にした。この場合、発電制限によってヒューズ６３の溶断が回避されれば、バイパス経路Ｌ１１を介して回転電機１６から鉛蓄電池１１への電力供給を実施できる。
【００９０】
ヒューズ６３が溶断していない状態において、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａが閉鎖されていれば、鉛蓄電池１１と回転電機１６との間において、バイパス経路Ｌ１１と第１電気経路Ｌ１との２系統での通電が可能となる。この場合、回転電機１６から鉛蓄電池１１に供給される発電電力の許容レベルを高めることができ、鉛蓄電池１１の充電を行う上でより好適な構成を実現することができる。
【００９１】
（第２実施形態の別例）
・図５の構成では、メイン制御部５１での異常発生後において、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａを閉鎖する処理と、サブ制御部５２により異常発生をＥＣＵ１００に通知する処理との少なくともいずれかを省略することも可能である。この場合、鉛蓄電池１１と回転電機１６との間において、バイパス経路Ｌ１１と第１電気経路Ｌ１とのうちいずれか一方での通電が可能となる。
【００９２】
・図５の構成において、第１バイパスリレー６１としてノーマリオープン式のバイパススイッチを用いることも可能である。この場合、メイン制御部５１の異常発生時には、第１バイパスリレー６１が開状態となるため、ヒューズ６３の溶断を回避できる。
【００９３】
（第３実施形態）
第３実施形態の電源システムを図７に示す。図７では、図１と比べて、バイパスリレーに関する構成が相違している。すなわち、第１電気経路Ｌ１において第１ＡスイッチＳＷ１Ａの一端側と他端側との間にはバイパス経路Ｌ１１が設けられ、そのバイパス経路Ｌ１１に、ノーマリオープン式の第１バイパスリレー６１とヒューズ６３とが設けられている。ヒューズ６３は、バイパス経路Ｌ１１において第１バイパスリレー６１よりも鉛蓄電池１１の側に設けられている。また、バイパス経路Ｌ１１における第１バイパスリレー６１及びヒューズ６３の間の中間点Ｎ５と接続点Ｎ２とを接続するバイパス分岐経路Ｌ１３には第２バイパスリレー６２が設けられている。なお、ヒューズ６３は、電池ユニットＵの外部に設けられていてもよいし、電池ユニットＵの内部に設けられていてもよい。
【００９４】
メイン制御部５１は、システム作動状態で、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂ、及び各バイパスリレー６１，６２を開状態に制御する。なお本実施形態では、第１バイパスリレー６１がノーマリオープン式であるため、システム作動時において第１バイパスリレー６１への指令信号はオフ信号となっている。また、サブ制御部５２は、メイン制御部５１が異常であると判定した場合に、第１ＡスイッチＳＷ１Ａを閉状態に制御するとともに、メイン制御部５１が異常である旨をＥＣＵ１００に通知する。ＥＣＵ１００は、メイン制御部５１の異常情報に基づいて、回転電機１６の力行駆動を禁止する等のフェイルセーフ処理を実施する。
【００９５】
図８は、メイン制御部５１での異常発生時における処置を示すタイムチャートである。なお図８は上述の図４の一部を変更したものであり、ここでは図４との相違点について説明する。
【００９６】
図８において、タイミングｔ３１以前は、メイン制御部５１が正常動作しており、例えばスイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａが閉鎖されるとともに、バイパスリレー６１，６２が開状態で保持されている。
【００９７】
そして、タイミングｔ３１でメイン制御部５１の異常が生じると、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａや第２バイパスリレー６２への指令信号がそれぞれ遮断される。これにより、タイミングｔ３２までの期間において、第２バイパスリレー６２が閉鎖されるとともに、それに続いて、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａが開放される。このとき、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への電力供給が途切れることなく継続的に行われる。第１バイパスリレー６１はノーマリオープン式であるため、メイン制御部５１の異常発生の前後を通じて開状態で維持される。第１バイパスリレー６１が開状態のままであるため、過電流によるヒューズ６３の溶断が回避される。
【００９８】
その後、タイミングｔ３３では、メイン制御部５１の異常判定に基づいて、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａがオン（閉鎖）される。タイミングｔ３３以降においては、鉛蓄電池１１と回転電機１６とが第１電気経路Ｌ１を介して導通されるため、回転電機１６の発電により鉛蓄電池１１が適宜充電される。
【００９９】
本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【０１００】
メイン制御部５１での異常発生後において、ノーマリオープン式の第１バイパスリレー６１が開放された状態となることにより、ヒューズ６３の溶断を回避できる。また、第２バイパスリレー６２が閉状態になることで、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への通電を継続することが可能となる。これにより、電気負荷１５への通電が意図せず遮断されることにより生じる不都合を回避できる。
【０１０１】
本実施形態では特に、第１ＡスイッチＳＷ１Ａの一端側と他端側とを繋ぐバイパス経路Ｌ１１が二方に分岐されており、要するに、第１電気経路Ｌ１において第１ＡスイッチＳＷ１Ａの鉛蓄電池１１側である一端側が、接続点Ｎ１（第１電気経路Ｌ１において回転電機１６との接続点）と接続点Ｎ２（第２電気経路Ｌ２において電気負荷１５との接続点）とにそれぞれ接続されている。また、バイパス経路Ｌ１１において、第１ＡスイッチＳＷ１Ａの一端側から延びる分岐前の経路部（バイパス経路Ｌ１１において中間点Ｎ５よりも鉛蓄電池１１側）にヒューズ６３が設けられている。かかる場合、メイン制御部５１での異常発生時には、鉛蓄電池１１と電気負荷１５とがヒューズ６３を経由する経路で繋がるため、ヒューズ６３が溶断されると電気負荷１５への通電が不可となり得るが、上記のとおりヒューズ６３の溶断が回避されるため、電気負荷１５への通電を継続できる。
【０１０２】
メイン制御部５１が異常であると判定された場合に、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａを閉鎖させる構成にしたため、メイン制御部５１の異常発生後においても、鉛蓄電池１１と回転電機１６との間を導通させることができる。これにより、回転電機１６により鉛蓄電池１１を適宜充電させることができ、鉛蓄電池１１の継続的な使用を実現することができる。
【０１０３】
（第３実施形態の別例）
・図７において、ノーマリオープン式の第１バイパスリレー６１に代えて、ラッチ式のバイパスリレーを用いることも可能である。この場合、メイン制御部５１の異常発生後において、第１バイパスリレー６１を閉鎖させる指令信号が出力されなければ、第１バイパスリレー６１が開状態のまま保持される。
【０１０４】
（第４実施形態）
本実施形態の構成は、基本的に第３実施形態で説明した図７と同じであるが、バイパス経路Ｌ１１に設けた第１バイパスリレー６１がノーマリクローズ式である点で相違している。
【０１０５】
メイン制御部５１は、システム作動状態で、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂ、及び各バイパスリレー６１，６２を開状態に制御する。また、サブ制御部５２は、メイン制御部５１が異常であると判定した場合に、第１バイパスリレー６１を開状態に制御するとともに、第１ＡスイッチＳＷ１Ａを閉状態に制御し、さらに、メイン制御部５１が異常である旨をＥＣＵ１００に通知する。ＥＣＵ１００は、メイン制御部５１の異常情報に基づいて、回転電機１６の力行駆動を禁止する等のフェイルセーフ処理を実施する。
【０１０６】
また本実施形態では、第１バイパスリレー６１がリレー指令信号により開状態から閉状態に移行する際に、第１バイパスリレー６１の状態移行を遅延させることとしている。具体的には、図９に示すように、メイン制御部５１と第１バイパスリレー６１との間にはリレー駆動部７１が設けられており、そのリレー駆動部７１が「遅延部」に相当する。例えば、サブ制御部５２による異常判定に要する時間を想定しておき、その想定時間よりも長い時間をリレー駆動部７１の遅延時間としている。遅延時間は例えば１５０ｍｓｅｃである。
【０１０７】
図１０は、サブ制御部５２によるメイン制御部５１の監視処理を示すフローチャートであり、本処理は、例えば所定周期で繰り返し実施される。本処理は、上述した図３の処理の一部を変更したものであり、具体的にはステップＳ２１を追加したことのみ相違している。
【０１０８】
図１０において、メイン制御部５１において異常が生じていると判定されると（ステップＳ１１がＹＥＳ）、ステップＳ２１では、第１バイパスリレー６１を開放する旨を指令する。その後、第１ＡスイッチＳＷ１Ａの閉鎖指令と、ＥＣＵ１００への通知を実施する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。
【０１０９】
図１１は、メイン制御部５１での異常発生時における処置を示すタイムチャートである。なお図１１は上述の図４の一部を変更したものであり、ここでは図４との相違点について説明する。
【０１１０】
図１１において、タイミングｔ４１以前は、メイン制御部５１が正常動作しており、例えばスイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａが閉鎖されるとともに、バイパスリレー６１，６２が開状態で保持されている。
【０１１１】
そして、タイミングｔ４１でメイン制御部５１の異常が生じると、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａや各バイパスリレー６１，６２への指令信号がそれぞれ遮断される。これにより、タイミングｔ４２までの期間において、第２バイパスリレー６２が閉鎖されるとともに、それに続いて、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａが開放される。このとき、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への電力供給が途切れることなく継続的に行われる。
【０１１２】
また本実施形態では、第１バイパスリレー６１について、メイン制御部５１からのリレー指令信号により開状態から閉状態に移行する際に、状態移行が遅延されるようになっており、例えば期間Ｔｃが遅延期間である。この場合、遅延期間Ｔｃは、メイン制御部５１での異常発生から、サブ制御部５２による第１バイパスリレー６１の開放後となるまでの期間である。これにより、第１バイパスリレー６１は、メイン制御部５１の異常発生の前後を通じて開状態で維持される。第１バイパスリレー６１が開状態のままであるため、過電流によるヒューズ６３の溶断が回避される。
【０１１３】
その後、タイミングｔ４３では、メイン制御部５１の異常判定に基づいて、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａがオン（閉鎖）される。タイミングｔ４３以降においては、鉛蓄電池１１と回転電機１６とが第１電気経路Ｌ１を介して導通されるため、回転電機１６の発電により鉛蓄電池１１が適宜充電される。
【０１１４】
本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【０１１５】
メイン制御部５１での異常発生後において、サブ制御部５２によって第１バイパスリレー６１が開放されることにより、ヒューズ６３の溶断を回避できる。また、第２バイパスリレー６２が閉状態になることで、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への通電を継続することが可能となる。これにより、電気負荷１５への通電が意図せず遮断されることにより生じる不都合を回避できる。
【０１１６】
本実施形態では特に、第１ＡスイッチＳＷ１Ａの一端側と他端側とを繋ぐバイパス経路Ｌ１１が二方に分岐されており、要するに、第１電気経路Ｌ１において第１ＡスイッチＳＷ１Ａの鉛蓄電池１１側である一端側が、接続点Ｎ１（第１電気経路Ｌ１において回転電機１６との接続点）と接続点Ｎ２（第２電気経路Ｌ２において電気負荷１５との接続点）とにそれぞれ接続されている。また、バイパス経路Ｌ１１において、第１ＡスイッチＳＷ１Ａの一端側から延びる分岐前の経路部（バイパス経路Ｌ１１において中間点Ｎ５よりも鉛蓄電池１１側）にヒューズ６３が設けられている。かかる場合、メイン制御部５１での異常発生時には、鉛蓄電池１１と電気負荷１５とがヒューズ６３を経由する経路で繋がるため、ヒューズ６３が溶断されると電気負荷１５への通電が不可となり得るが、上記のとおりヒューズ６３の溶断が回避されるため、電気負荷１５への通電を継続できる。
【０１１７】
メイン制御部５１での異常発生時において、サブ制御部５２により第１バイパスリレー６１が開状態に制御される前に、メイン制御部５１からの開指令停止により第１バイパスリレー６１が閉鎖されると、ヒューズ６３に対する過大な通電によりヒューズ６３が溶断されるおそれがある。この点、第１バイパスリレー６１の状態移行を遅延させる構成を設け、サブ制御部５２による第１バイパスリレー６１の開放の後まで、第１バイパスリレー６１の状態移行を遅延させるようにした。これにより、ヒューズ６３の溶断が回避され、電気負荷１５への通電を継続できる。
【０１１８】
メイン制御部５１が異常であると判定された場合に、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａを閉鎖させる構成にしたため、メイン制御部５１の異常発生後においても、鉛蓄電池１１と回転電機１６との間を導通させることができる。これにより、回転電機１６により鉛蓄電池１１を適宜充電させることができ、鉛蓄電池１１の継続的な使用を実現することができる。
【０１１９】
（第４実施形態の別例）
・システム作動時において、サブ制御部５２からのリレー指令信号により第１バイパスリレー６１を常時開放させておく構成としてもよい。この場合、第１バイパスリレー６１は、メイン制御部５１の異常発生の前後を通じて開状態で維持される。第１バイパスリレー６１が開状態のままであるため、過電流によるヒューズ６３の溶断が回避される。
【０１２０】
（第５実施形態）
第５実施形態の電源システムを図１２に示す。図１２では、図１と比べて、バイパスリレーに関する構成が相違している。すなわち、第１電気経路Ｌ１において第１ＡスイッチＳＷ１Ａの一端側と他端側との間にはバイパス経路Ｌ１１（第１バイパス経路）が設けられ、そのバイパス経路Ｌ１１に、ノーマリクローズ式の第１バイパスリレー６１とヒューズ６３とが設けられている。また、接続点Ｎ１と接続点Ｎ２とを繋ぐバイパス経路Ｌ１４（第２バイパス経路）には第２バイパスリレー６５が設けられている。本構成では、鉛蓄電池１１と電気負荷１５との間に、第１バイパスリレー６１と第２バイパスリレー６２とが直列に設けられている。第１バイパスリレー６１が「第１バイパススイッチ」に相当し、第２バイパスリレー６５が「第２バイパススイッチ」に相当する。なお、ヒューズ６３は、電池ユニットＵの外部に設けられていてもよいし、電池ユニットＵの内部に設けられていてもよい。
【０１２１】
メイン制御部５１は、システム作動状態で、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂ、及び各バイパスリレー６１，６５を開状態に制御する。また、サブ制御部５２は、メイン制御部５１が異常であると判定した場合に、第１ＡスイッチＳＷ１Ａ及び第２ＡスイッチＳＷ２Ａを閉状態に制御するとともに、第２バイパスリレー６５を開状態に制御し、さらに、メイン制御部５１が異常である旨をＥＣＵ１００に通知する。ＥＣＵ１００は、メイン制御部５１の異常情報に基づいて、回転電機１６の力行駆動を禁止する等のフェイルセーフ処理を実施する。
【０１２２】
また本実施形態では、メイン制御部５１から、スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａを閉状態から開状態に移行させる旨の信号が出力される場合に、スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａの状態移行を遅延させることとしている。具体的には、図１３に示すように、メイン制御部５１とスイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａとの間にはスイッチ駆動部８１，８２が設けられており、そのスイッチ駆動部８１，８２が「遅延部」に相当する。例えば、サブ制御部５２による異常判定に要する時間を想定しておき、その想定時間よりも長い時間をスイッチ駆動部８１，８２の遅延時間としている。遅延時間は例えば１５０ｍｓｅｃである。なお、スイッチ駆動部８１，８２は、その駆動部ごとに図２に示す電源駆動部４１，４２に相当するものである。
【０１２３】
図１４は、メイン制御部５１での異常発生時における処置を示すタイムチャートである。なお図１４は上述の図４の一部を変更したものであり、ここでは図４との相違点について説明する。
【０１２４】
図１４において、タイミングｔ５１以前は、メイン制御部５１が正常動作しており、例えばスイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａが閉鎖されるとともに、バイパスリレー６１，６５が開状態で保持されている。
【０１２５】
そして、タイミングｔ５１でメイン制御部５１の異常が生じると、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａや各バイパスリレー６１，６５への指令信号がそれぞれ遮断される。このとき、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａの状態移行が遅延されるようになっており、例えば期間Ｔｄが遅延期間である。その後、タイミングｔ５２では、各バイパスリレー６１，６５が閉鎖される。
【０１２６】
その後、タイミングｔ５３では、メイン制御部５１の異常判定に基づいて、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａ及び第２ＡスイッチＳＷ２Ａのオン指令信号が出力される。この場合、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａの状態移行の遅延期間Ｔｄは、メイン制御部５１での異常発生から、サブ制御部５２による各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａの閉鎖後となるまでの期間である。これにより、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ２Ａは、メイン制御部５１の異常発生の前後を通じて閉状態で維持される。第２ＡスイッチＳＷ２Ａが閉状態のままであるため、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への電力供給が途切れることなく継続的に行われる。
【０１２７】
タイミングｔ５３以降には、第１ＡスイッチＳＷ１Ａが閉状態にあり、鉛蓄電池１１と回転電機１６とが第１電気経路Ｌ１を介して導通されるため、回転電機１６の発電により鉛蓄電池１１が適宜充電される。
【０１２８】
タイミングｔ５３以降において、ヒューズ６３が溶断されていないことも考えられる。かかる状況を想定し、ＥＣＵ１００が、ヒューズ６３が溶断されないように、回転電機１６の発電制御を指令する構成であってもよい。
【０１２９】
本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【０１３０】
メイン制御部５１の異常発生時に、各スイッチＳＷ１Ａ，ＳＷ１Ｂ，ＳＷ２Ａ，ＳＷ２Ｂの開放に伴いバイパス経路Ｌ１１，Ｌ１４を介して鉛蓄電池１１と電気負荷１５とが接続される構成において、メイン制御部５１での異常発生後に、サブ制御部５２により第２ＡスイッチＳＷ２Ａを閉状態に制御するようにした。この場合、仮にバイパス経路Ｌ１１上のヒューズ６３が溶断されても、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への通電を継続することが可能となる。これにより、電気負荷１５への通電が意図せず遮断されることにより生じる不都合を回避できる。
【０１３１】
メイン制御部５１での異常発生時において、サブ制御部５２により第２ＡスイッチＳＷ２Ａが閉状態に制御される前に、メイン制御部５１からの閉指令停止により第２ＡスイッチＳＷ２Ａが開放されると、電気負荷１５における電源失陥のおそれがある。この点、上記構成では、第２ＡスイッチＳＷ２Ａの状態移行を遅延させる構成を設け、サブ制御部５２による第２ＡスイッチＳＷ２Ａの閉鎖の後まで、第２ＡスイッチＳＷ２Ａの状態移行を遅延させるようにした。これにより、電気負荷１５における電源失陥が回避され、電気負荷１５への通電を適正に実施できる。
【０１３２】
なお、サブ制御部５２による第２ＡスイッチＳＷ２Ａの閉鎖制御が行われない場合には、仮にバイパスリレー６１，６５が閉鎖された状態での通電に伴いヒューズ６３が溶断されると、電気負荷１５の電源失陥が懸念されるが、本実施形態によれば、こうした不都合を回避できる。
【０１３３】
メイン制御部５１が異常であると判定された場合に、サブ制御部５２により第１ＡスイッチＳＷ１Ａ及び第２ＡスイッチＳＷ２Ａを閉鎖させる構成にしたため、メイン制御部５１の異常発生後においても、鉛蓄電池１１と回転電機１６との間を導通させることができる。これにより、回転電機１６により鉛蓄電池１１を適宜充電させることができ、鉛蓄電池１１の継続的な使用を実現することができる。
【０１３４】
（第５実施形態の別例）
・システム作動時において、サブ制御部５２からのリレー指令信号により第２バイパスリレー６５を常時開放させておく構成としてもよい。
【０１３５】
（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
【０１３６】
・上記各実施形態において、ＥＣＵ１００によりメイン制御部５１の状態を監視する構成としてもよい。この場合、ＥＣＵ１００は、メイン制御部５１との通信状況等に基づいてメイン制御部５１が異常か否かを判定する。また、ＥＣＵ１００の指令信号により第１ＡスイッチＳＷ１Ａを閉鎖操作できる構成としておき、メイン制御部５１の異常発生時には、ＥＣＵ１００から、第１ＡスイッチＳＷ１Ａを閉鎖させる旨の指令信号を出力する構成とする。本構成では、ＥＣＵ１００が「監視制御部」に相当する。
【０１３７】
ＥＣＵ１００によりメイン制御部５１の状態を監視する構成では、上記以外に、第４実施形態（図７）において、メイン制御部５１が異常であると判定した場合に、第１バイパスリレー６１を開状態に制御するとよい。また、第５実施形態（図１２）において、メイン制御部５１が異常であると判定した場合に、第１ＡスイッチＳＷ１Ａ及び第２ＡスイッチＳＷ２Ａを閉状態に制御するとともに、第２バイパスリレー６５を開状態に制御するとよい。
【０１３８】
・電池ユニットＵにおいて、メイン制御部５１やサブ制御部５２をユニット外部の構成としてもよい。また、本発明は、電池ユニットＵを備えて実現されるものに限られない。つまり、リチウムイオン蓄電池１２や各スイッチを一体にパック化した構成以外で実現されてもよい。
【０１３９】
・電源システムは、第１蓄電池及び第２蓄電池として鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２とを備えるものに限られない。例えば、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２のいずれかの代わりに、ニッケル水素蓄電池など他の二次電池を用いる構成としてもよい。また、第１蓄電池及び第２蓄電池をいずれも鉛蓄電池又はリチウムイオン蓄電池にすることも可能である。電源システムにおいて３つ以上の蓄電池を用いることも可能である。
【０１４０】
・車載電源装置に限定されず、車載以外の電源装置に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１０…鉛蓄電池（第１蓄電池）、１２…リチウムイオン蓄電池（第２蓄電池）、１５…電気負荷（第１電気機器）、１６…回転電機（第２電気機器）、３１…バイパスリレー、５１…メイン制御部（スイッチ制御部）、Ｌ１…第１電気経路、Ｌ２…第２電気経路、ＳＷ１Ａ…第１Ａスイッチ、ＳＷ１Ｂ…第１Ｂスイッチ、ＳＷ２Ａ…第２Ａスイッチ、ＳＷ２Ｂ…第２ＢＡスイッチ。
【図１】
2018143073.tif 000003
【図２】
2018143073.tif 000004
【図３】
2018143073.tif 000005
【図４】
2018143073.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018143073.tif 000008
【図７】
2018143073.tif 000009
【図８】
2018143073.tif 000010
【図９】
2018143073.tif 000011
【図１０】
2018143073.tif 000012
【図１１】
2018143073.tif 000013
【図１２】
2018143073.tif 000014
【図１３】
2018143073.tif 000015
【図１４】
2018143073.tif 000016