(57)【要約】【課題】電源部からの電力供給が途絶えた場合であっても電力供給対象への電力供給を途切れさせることなく供給源を蓄電部に切り替えることが可能な装置を、より簡易な構成で実現する。【解決手段】バックアップ装置１は、電源部９１と負荷９３との間に設けられ、電源部９１からの電力供給が正常状態であるときに電源部９１の出力に基づく電圧が印加される配線部８３と、蓄電部７と配線部８３との間に設けられた配線部８４と、配線部８３と配線部８４の間に設けられるダイオード８０とを備える。ダイオード８０は、配線部８４の電圧よりも配線部８４の電圧が小さい場合に配線部８４から配線部８３に電流が流れることを制限し、配線部８３の電圧よりも配線部８４の電圧が大きい場合に配線部８４から配線部８３に電流が流れることを許容する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給対象へ電力を供給する電源部と、少なくとも前記電源部からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる蓄電部とを備えた車載用電源システムのバックアップ装置であって、
前記電源部と前記電力供給対象との間に設けられ、前記電源部からの電力供給が正常状態であるときに前記電源部の出力電圧に基づく電圧が印加される第１導電路と、
前記蓄電部と前記第１導電路との間に設けられ、前記蓄電部の出力電圧に応じた電圧が印加される第２導電路と、
前記第１導電路と前記第２導電路との間に設けられるとともに、前記第１導電路の電圧よりも前記第２導電路の電圧が小さい場合に前記第２導電路から前記第１導電路に電流が流れることを制限し、前記第１導電路の電圧よりも前記第２導電路の電圧が大きい場合に前記第２導電路から前記第１導電路に電流が流れることを許容する素子部と、
を有する車載用のバックアップ装置。
【請求項２】
前記蓄電部と前記第１導電路との間において前記第２導電路に対して並列に設けられ、前記蓄電部からの出力電圧に基づき前記第１導電路に向けて設定された目標電圧を出力する放電動作及び前記放電動作を停止させる停止動作を行う放電回路と、
前記放電回路を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、少なくとも前記電源部から前記第１導電路への電力供給が停止した場合に前記放電回路に前記放電動作を行わせる請求項１に記載の車載用のバックアップ装置。
【請求項３】
前記電源部が満充電であるときに前記電源部の出力電圧に基づいて前記第１導電路に印加される電圧よりも前記蓄電部の満充電時の出力電圧のほうが小さくなっており、
前記素子部は、アノードが前記第２導電路を介して前記蓄電部に電気的に接続され且つカソードが前記第１導電路に電気的に接続されるダイオードである請求項１又は２に記載の車載用のバックアップ装置。
【請求項４】
前記電源部が満充電であるときに前記電源部の出力電圧に基づいて前記第１導電路に印加される電圧よりも前記蓄電部の満充電時の出力電圧のほうが大きくなっており、
前記蓄電部と前記第２導電路との間には、前記蓄電部側にカソードが電気的に接続され且つ前記素子部側にアノードが電気的に接続されたツェナーダイオードが設けられ、
前記素子部は、アノードが前記第２導電路に電気的に接続され且つカソードが前記第１導電路に電気的に接続されるダイオードである請求項１又は２に記載の車載用のバックアップ装置。
【請求項５】
前記電源部が満充電であるときに前記電源部の出力電圧に基づいて前記第１導電路に印加される電圧よりも前記蓄電部の満充電時の出力電圧のほうが大きくなっており、
前記蓄電部と前記第２導電路との間に設けられるとともに、前記蓄電部側にカソードが電気的に接続され且つ前記素子部側にアノードが電気的に接続されたツェナーダイオードと、
前記蓄電部と前記第２導電路との間に設けられるとともに、前記ツェナーダイオードの降伏時にオン動作して前記蓄電部と前記第２導電路との間を導通させるスイッチング素子と、
を有し、
前記素子部は、アノードが前記第２導電路に電気的に接続され且つカソードが前記第１導電路に電気的に接続されるダイオードである請求項１又は２に記載の車載用のバックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用電源部をバックアップする車載用のバックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用電源システムとして、電源部であるバッテリに失陥等が発生した場合に蓄電部であるコンデンサの出力電圧に基づいて昇降圧回路で調節した電圧を負荷に印加する技術が知られている。このシステムはバッテリが失陥したことを検知した後、コンデンサの出力電圧に基づいて昇降圧回路で調節した電圧を負荷に印加することになるため、負荷に印加する電圧が、僅かな間、途切れるおそれがある。この問題点を解決するため、特許文献１では昇圧回路に平滑コンデンサを設けている。これにより、特許文献１ではバッテリが失陥した後、コンデンサの出力電圧を昇圧回路で調節して負荷に印加するまでの時間、蓄電された平滑コンデンサの出力電圧を負荷に印加することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６１８０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１で開示されるシステムは、電力の供給対象である負荷の消費電力が大きい場合、より大容量の平滑コンデンサを設ける必要があるため、複数の平滑コンデンサを設けたり、より大型の平滑コンデンサを設けたりする必要がある。このため、特許文献１で開示されるシステムでは、負荷の消費電力が大きい場合に回路規模の大型化を招きやすく、消費電力が大きくなるほどこの問題は顕著となる。
【０００５】
本発明は上記した事情に基づいてなされたものであり、電源部からの電力供給が途絶えた場合であっても電力供給対象への電力供給を途切れさせることなく供給源を蓄電部に切り替えることが可能な装置を、より簡易な構成で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
電力供給対象へ電力を供給する電源部と、少なくとも前記電源部からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる蓄電部とを備えた車載用電源システムのバックアップ装置であって、
前記電源部と前記電力供給対象との間に設けられ、前記電源部からの電力供給が正常状態であるときに前記電源部の出力電圧に基づく電圧が印加される第１導電路と、
前記蓄電部と前記第１導電路との間に設けられ、前記蓄電部の出力電圧に応じた電圧が印加される第２導電路と、
前記第１導電路と前記第２導電路との間に設けられるとともに、前記第１導電路の電圧よりも前記第２導電路の電圧が小さい場合に前記第２導電路から前記第１導電路に電流が流れることを制限し、前記第１導電路の電圧よりも前記第２導電路の電圧が大きい場合に前記第２導電路から前記第１導電路に電流が流れることを許容する素子部と、
を有する。
【発明の効果】
【０００７】
このバックアップ装置は、電源部が正常状態のときには電源部を供給源とし、且つ第１導電路を経路として電力供給対象に電力を供給することができる。更に、素子部を介して第１導電路に電力を供給し得る蓄電部が設けられているため、電源部の失陥などにより電源部からの電力が第１導電路に供給されないときには、蓄電部からの電力を電力供給対象するようにバックアップを行うことができる。更に、素子部は、第１導電路の電圧よりも第２導電路の電圧が小さい場合に第２導電路から第１導電路に電流が流れることを制限し、第１導電路の電圧よりも第２導電路の電圧が大きい場合に第２導電路から第１導電路に電流が流れることを許容する構成をなす。このように素子部が構成されるため、電源部からの電力供給によって第１導電路の電圧が第２導電路よりも大きくなっている場合（第１導電路の電圧よりも第２導電路の電圧が小さい場合）には、蓄電部から第２導電路を介して第１導電路に電流が流れ込むことを防止することができる。つまり、電源部からの電力供給が正常状態のときには蓄電部の放電を抑えることができる。一方、電源部の失陥等によって第１導電路の電圧が低下し、第１導電路の電圧よりも第２導電路の電圧が大きくなった場合には、即座に蓄電部からの放電電流を第２導電路を介して第１導電路に流すことができる。
【０００８】
このように、電源部からの電力供給が途絶えた場合であっても電力供給対象への電力供給を途切れさせることなく供給源を蓄電部に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のバックアップ装置を備えた車載用電源システムを概略的に示す回路図である。
【図２】実施例２のバックアップ装置を備えた車載用電源システムを概略的に示す回路図である。
【図３】実施例３のバックアップ装置を備えた車載用電源システムを概略的に示す回路図である。
【図４】実施例４のバックアップ装置を備えた車載用電源システムを概略的に示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで、本発明の望ましい例を示す。但し、本発明は以下の例に限定されない。
【００１１】
本発明のバックアップ装置、蓄電部と第１導電路との間において第２導電路に対して並列に設けられ、蓄電部からの出力電圧に基づき第１導電路に向けて設定された目標電圧を出力する放電動作及び放電動作を停止させる停止動作を行う放電回路と、放電回路を制御する制御部と、を備え得る。制御部は、少なくとも電源部から第１導電路への電力供給が停止した場合に放電回路に放電動作を行わせるように機能し得る。
【００１２】
このように構成されたバックアップ装置は、放電回路の放電動作によって設定された目標電圧を第１導電路に印加することができる。仮に、電源部に失陥等が生じてから放電回路によって第１導電路に目標電圧が印加されるまで時間を要しても、失陥等が生じた直後から第２導電路を介して即座に電力が供給されるため電力の途切れをより確実に防ぐことができる。
【００１３】
本発明のバックアップ装置は、電源部が満充電であるときに電源部の出力電圧に基づいて第１導電路に印加される電圧よりも蓄電部の満充電時の出力電圧のほうが小さくなっていてもよい。素子部は、アノードが第２導電路を介して蓄電部に電気的に接続され且つカソードが第１導電路に電気的に接続されるダイオードであってもよい。
【００１４】
このように構成されたバックアップ装置は、電源部からの電力供給が正常状態のときには、ダイオードのアノード側に配置される第２導電路の電圧のほうがカソード側に配置される第１導電路の電圧よりも小さくなるため、第２導電路から第１導電路に電流が流れることを制限することができる。また、電源部からの電力供給が途絶えたときには、ダイオードのアノード側に配置される第２導電路の電圧のほうがカソード側に配置される第１導電路の電圧よりも大きくなるため、第２導電路から第１導電路に即座に電流を流すことができる。また、このような機能を、ダイオードを主体としてより簡易に実現することができる。
【００１５】
電源部が満充電であるときに電源部の出力電圧に基づいて第１導電路に印加される電圧よりも蓄電部の満充電時の出力電圧のほうが大きくなっていてもよい。蓄電部と第２導電路との間には、蓄電部側にカソードが電気的に接続され且つ素子部側にアノードが電気的に接続されたツェナーダイオードが設けられていてもよい。素子部は、アノードが第２導電路に電気的に接続され且つカソードが第１導電路に電気的に接続されるダイオードであってもよい。
【００１６】
このように構成されたバックアップ装置は、ツェナーダイオードの存在により、第２導電路に印加される電圧（蓄電部からの電力供給に基づき、ツェナーダイオードを介して印加される電圧）を下げることができる。このように下げられる第２導電路の電圧が、電源部からの電力供給が正常状態のときに第１導電路に印加される電圧を下回る関係であれば、第２導電路側から第１導電路側への流れ込みを防ぐことができ、正常状態のときの蓄電部の放電を防ぐことができる。このように、蓄電部の満充電時の電圧が高い構成であっても蓄電部の放電を防ぎやすい構成となる。
【００１７】
電源部が満充電であるときに電源部の出力電圧に基づいて第１導電路に印加される電圧よりも蓄電部の満充電時の出力電圧のほうが大きくなっていてもよい。蓄電部と第２導電路との間に設けられるとともに、蓄電部側にカソードが電気的に接続され且つ素子部側にアノードが電気的に接続されたツェナーダイオードと、蓄電部と第２導電路との間に設けられるとともに、ツェナーダイオードの降伏時にオン動作して蓄電部と第２導電路との間を導通させるスイッチング素子と、を有していてもよい。素子部は、アノードが第２導電路に電気的に接続され且つカソードが第１導電路に電気的に接続されるダイオードであってもよい。
【００１８】
このように構成されたバックアップ装置は、ツェナーダイオードの存在により、第２導電路に印加される電圧（蓄電部からの電力供給に基づき、ツェナーダイオードを介して印加される電圧）を下げることができる。このように下げられる第２導電路の電圧が、電源部からの電力供給が正常状態のときに第１導電路に印加される電圧を下回る関係であれば、第２導電路側から第１導電路側への流れ込みを防ぐことができ、正常状態のときの蓄電部の放電を防ぐことができる。一方、電源部に失陥等が生じることで第１導電路の電圧が第２導電路の電圧を下回った場合、蓄電部側と第２導電路との間の電位差が大きくなり、ツェナーダイオードの降伏によって蓄電部から第１導電路側へ電流が流れ込む。更に、ツェナーダイオードの降伏に応じてスイッチング素子がオン動作するため、ツェナーダイオードを介さずに流れる電流（スイッチング素子を介して流れる電流）を大きくすることができる。これにより、ツェナーダイオードに大きな電流が流れることに起因するツェナーダイオードの発熱を抑制することができる。
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施例１〜４について説明する。
【００２０】
＜実施例１＞
図１に、実施例１に係る車載用のバックアップ装置１を備えた車載用電源システム１００のブロック図を示す。車載用電源システム１００は、負荷９３（電力供給対象）へ電力を供給するための主電源となる電源部９１と、少なくとも電源部９１からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる蓄電部７と、電源部９１からの電力供給が途絶えたときに蓄電部７からの放電を迅速に行う機能を備えたバックアップ装置１とを有しており、電源部９１又は蓄電部を電力供給源として負荷９３に電力を供給するシステムとして構成されている。
【００２１】
この車載用電源システム１００は、電源部９１からの電力供給が正常状態のときに電源部９１の出力電圧に基づく電圧を配線部８１（第１導電路）に印加し、電源部９１から配線部８１を介して負荷９３（電力供給対象）に電力を供給する構成をなす。本構成において「電源部９１からの電力供給が正常状態のとき」とは、電源部９１の出力電圧が「所定の値」を超える場合であり、具体的には、電源部９１の出力電圧に基づいて配線部８１（第１導電路）に印加される電圧（具体的には、電源部９１から配線部８３及びダイオード８３Ａを介して供給される電力に基づいて配線部８１に印加される電圧）が蓄電部７の出力電圧に基づいて配線部８２に印加される電圧よりも大きい場合である。
【００２２】
バックアップ装置１は、放電回路３Ｂを有し、放電回路３Ｂによって蓄電部７の放電と放電停止とを切り替え、放電時には蓄電部７からの電力を負荷９３に供給し得る構成となっている。
【００２３】
電源部９１は、例えば、鉛バッテリ等の公知の車載バッテリとして構成されている。電源部９１は、高電位側の端子が配線部８５及び配線部８３に電気的に接続され、配線部８５及び配線部８３に対して所定の出力電圧（以降、＋Ｂ電圧ともいう。）を印加する。
【００２４】
蓄電部７は、例えば、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）等の公知の蓄電手段によって構成されている。蓄電部７は充放電回路部３に電気的に接続されており、充放電回路部３によって充電又は放電がなされる。なお、実施例１において、蓄電部７の満充電時の電圧は、電源部９１の満充電時の電圧よりも大きくなっている。
【００２５】
負荷９３は電力供給対象の一例に相当し、公知の車載用電気部品として構成されている。負荷９３は、例えば、シフトバイワイヤシステムにおけるＥＣＵやアクチュエータ等、電源部９１が失陥した場合でも電力供給が望まれる電気部品が好適例である。負荷９３は上述した正常状態のときには電源部９１から供給される電力に基づいて動作し、異常状態のときには蓄電部７から供給される電力に基づいて動作する。
【００２６】
ＩＧリレー６は、車両に設けられた操作部（図示せず）に対してエンジンを始動させるための所定の始動操作（イグニッションオン操作（ＩＧオン操作））がなされた場合にオン状態に切り替わり、エンジンを停止させるための所定の停止操作（イグニッションオフ操作（ＩＧオフ操作））がなされた場合にオフ状態に切り替わるリレーである。このＩＧリレー６は、オン状態のときに通電状態となり、配線部８５と充電回路側導電路２１とを導通させる。このようなＩＧリレー６のオン動作により、電源部９１の電源電圧（＋Ｂ電圧）が充電回路側導電路２１に供給される。ＩＧリレー６は、オフ状態のときに非通電状態となり、このときには配線部８５に印加された電源電圧（＋Ｂ電圧）は充電回路側導電路２１に供給されない。なお、以降の説明において、ＩＧリレー６を介して充電回路側導電路２１に印加される電源電圧（＋Ｂ電圧）をＩＧ電圧ともいう。
【００２７】
バックアップ装置１は、主として、充電回路側導電路２１、放電回路側導電路２２、蓄電部側導電路２３、充放電回路部３、配線部８１、配線部８３、補助回路部８４、制御部５などを備える。
【００２８】
充電回路側導電路２１は、イグニッションリレー６（以下、ＩＧリレー６ともいう）のオン動作時（導通動作時）に配線部８５に導通する導電路であり、充電回路３Ａに対する入力側の導電路である。
【００２９】
放電回路側導電路２２は、放電回路３Ｂから配線部８１に電流を流すときの経路となる導電路である。また、放電回路側導電路２２にはダイオード２２Ａが設けられている。ダイオード２２Ａはアノードが放電回路側導電路２２を介して放電回路３Ｂに電気的に接続され、カソードが配線部８１を介して負荷９３に電気的に接続されている。このようにダイオード２２Ａが設けられているため、配線部８１側から放電回路３Ｂ側に電流が流れ込まず、放電回路３Ｂの放電動作によって放電回路側導電路２２の電圧が配線部８１の電圧よりも大きくなった場合には放電回路３Ｂからの出力電流が配線部８１に流れ込むようになっている。
【００３０】
蓄電部側導電路２３は、蓄電部７に電気的に接続されるととともに充電回路３Ａから蓄電部７への充電経路及び蓄電部７から放電回路３Ｂへの放電経路となる導電路である。
【００３１】
充放電回路部３は充電回路３Ａと放電回路３Ｂとを有し、電源部９１からの電力に基づいて蓄電部７を充電する充電動作と、蓄電部７を放電させる放電動作とを行い得る。充電回路３Ａによる充電動作は制御部５によって制御され、放電回路３Ｂによる放電動作も制御部５によって制御される。
【００３２】
充電回路３Ａには、制御部５によって、蓄電部７の充電を指示する充電指示信号、又は蓄電部７の充電停止を指示する充電停止信号が与えられる。充電回路３Ａは、例えば、昇圧型ＤＣＤＣコンバータ等の公知の充電回路として構成されており、制御部５から充電回路３Ａに対して充電指示信号が与えられているときに電源部９１から充電回路側導電路２１を介して入力される電源電圧を昇圧する電圧変換動作を行い、その昇圧した電圧を蓄電部側導電路２３を介して蓄電部７に印加する。制御部５から充電回路３Ａに対して充電停止信号が与えられているときには、充電回路３Ａは充電動作を行わず、このときには、充電回路側導電路２１と蓄電部側導電路２３とを非導通状態とする。
【００３３】
放電回路３Ｂは、蓄電部７と配線部８１（第１導電路）との間（具体的には、蓄電部側導電路２３と配線部８１との間）において配線部８２（第２導電路）に対して並列に設けられ、蓄電部７を放電させる放電動作と、蓄電部７の放電を停止させる放電停止動作とを行い得る。放電回路３Ｂは、例えば昇降圧型ＤＣＤＣコンバータ等の公知の放電回路として構成される。この放電回路３Ｂは、制御部５から放電指示信号が与えられている場合、蓄電部側導電路２３に印加された入力電圧（蓄電部７からの出力電圧）に基づき、配線部８１（第１導電路）に向けて設定された目標電圧を出力する放電動作（具体的には、放電回路側導電路２２に対し制御部５で指示される目標電圧を印加する放電動作）を行い、制御部５から放電停止信号が与えられている場合には、このような放電動作を停止させ、蓄電部側導電路２３と放電回路側導電路２２との間を非導通状態とする。
【００３４】
配線部８３は電源部９１と配線部８１との間に設けられており、電源部９１の出力電圧が印加される経路として構成されている。配線部８３にはダイオード８３Ａが設けられ、ダイオード８３Ａはアノードが配線部８３を介して電源部９１に電気的に接続され、カソードが配線部８１に電気的に接続されている。このダイオード８３Ａは、電源部９１から配線部８１側への電流の流れ込みを許容し、配線部８１から電源部９１側への電流の流れ込みを遮断する。例えば、配線部８３に地絡等の異常が発生しても、配線部８１から配線部８３側へは電流が流れ込まないようになっている。
【００３５】
補助回路部８４は、蓄電部側導電路２３と配線部８１との間に設けられ、電源部９１から配線部８１への電力供給が途絶えたときに蓄電部７からの電力を供給する経路として構成されている。補助回路部８４は、配線部８２、ダイオード８０、ツェナーダイオード８４Ｃ、スイッチング素子８４Ｅ、抵抗部８４Ｄを備えており、放電回路３Ｂと並列に設けられている。
【００３６】
配線部８２は、第２導電路の一例に相当し、蓄電部７と配線部８１（第１導電路）との間に設けられ、蓄電部７の出力電圧に応じた電圧が印加され得る導電路となっている。
【００３７】
ダイオード８０は素子部の一例に相当し、配線部８１（第１導電路）と配線部８２（第２導電路）との間に設けられるとともに、アノードが配線部８２に電気的に接続され、カソードが配線部８１に電気的に接続されている。このダイオード８０は、配線部８１側から配線部８２側へは電流を流さず、配線部８２の電圧が配線部８１の電圧よりも大きい場合に配線部８２から配線部８１に電流が流れることを許容する。また、配線部８１の電圧よりも配線部８２の電圧が小さい場合には、配線部８２から配線部８１に電流が流れることを制限し、配線部８２から配線部８１への電流の流れ込みを遮断する。
【００３８】
補助回路部８４はダイオード８０と蓄電部側導電路２３との間に設けられている。補助回路部８４は、ツェナーダイオード８４Ｃ、抵抗部８４Ｄ、及びスイッチング素子８４Ｅを具備している。ツェナーダイオード８４Ｃはカソードが蓄電部側導電路２３に電気的に接続され、アノードが抵抗部８４Ｄの一端及びスイッチング素子８４Ｅのゲートに電気的に接続されている。抵抗部８４Ｄはツェナーダイオード８４Ｃ側とは反対の他端が配線部８２に電気的に接続されている。つまり、蓄電部側導電路２３と配線部８２との間にツェナーダイオード８４Ｃと抵抗部８４Ｄとが直列に接続されている。
【００３９】
スイッチング素子８４Ｅは、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴとして構成され、ドレインが蓄電部側導電路２３に電気的に接続されるとともに蓄電部側導電路２３を介してツェナーダイオード８４Ｃのカソード及び蓄電部７に電気的に接続されている。スイッチング素子８４Ｅのソースは配線部８２に電気的に接続されるとともに配線部８２を介してダイオード８０のアノードに電気的に接続されている。このスイッチング素子８４Ｅは、ゲートがツェナーダイオード８４Ｃのアノード及び抵抗部８４Ｄの一端に電気的に接続されているため、ツェナーダイオード８４Ｃが降伏してツェナーダイオード８４Ｃ及び抵抗部８４Ｄに電流が流れた場合、ゲートソース間電圧ＶＧＳが所定閾値を超えたときにオン動作し、導通状態となる。
【００４０】
制御部５は、例えばマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ等の演算装置、ＲＯＭ又はＲＡＭ等のメモリ、ＡＤ変換器等を有している。制御部５には配線部８３の電圧（即ち、電源部９１の出力電圧値）が入力され、制御部５は配線部８３の電圧を継続的に監視し得る構成となっている。なお、図１で示す構成はあくまで一例であり、制御部５が電源部９１の出力電圧を検出し得る構成であればよく、電源部９１に電気的に接続された経路であれば他の位置の電圧を監視してもよい。また、電源部９１に電気的に接続された経路の電圧を示す値を制御部５に入力する構成は、図１のように経路の電圧を直接制御部５に入力する構成であってもよく、経路の電圧を分圧回路等によって分圧した電圧を制御部５に入力してもよい。
【００４１】
制御部５は充放電回路部３による充電動作及び放電動作を制御することができる。具体的には、制御部５は充電回路３Ａに充電指示信号又は充電停止信号を与えることができ、放電回路３Ｂに放電指示信号又は放電停止信号を与えることができる。
【００４２】
次に、バックアップ装置１の動作について説明する。
車載用電源システム１００が搭載された車両内においてＩＧオン操作（イグニッションスイッチをオン動作させるためのオン操作）がなされると、ＩＧリレー６がオフ状態からオン状態に切り替わり、配線部８５と充電回路側導電路２１とが導通する。これにより、ＩＧ電圧がバックアップ装置１に印加される。
【００４３】
制御部５は、少なくともイグニッションスイッチがオン状態となってからオフ状態となるまでの間、電源部９１の出力電圧を監視する。バックアップ装置１では、蓄電部７の満充電時の電圧Ｖ２からツェナーダイオード８４Ｃの降伏電圧ＶＺを差し引いた値（Ｖ２−ＶＺ）よりも大きく且つ電源部９１の満充電時の電圧よりも小さい値として所定の閾値Ｖｔｈが定められ、制御部５は、配線部８３の電圧（即ち電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを継続的に監視している。なお、配線部８３の電圧（電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合とは、電源部９１から配線部８１に適正に電力が供給されている状態であり、且つ、配線部８２から配線部８１への電流の流れ込みが遮断されている状態である。
【００４４】
充電回路３Ａによる充電動作は、配線部８３の電圧（即ち電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合において所定の充電開始時（例えばイグニッションスイッチがオン状態になった直後など）に実行され、蓄電部７の出力電圧（充電電圧）が所定の目標電圧に達するまで制御部５から充電回路３Ａに対して充電指示信号が与えられる。この「所定の目標電圧」は、蓄電部７の「満充電時の出力電圧」の一例に相当し、本説明ではＶ２としている。本構成では、所定の充電開始時に充電動作が開始されて蓄電部７の出力電圧（充電電圧）が所定の目標電圧に達した後、所定の放電開始時（放電回路３Ｂによる放電動作が開始する時、又は配線部８２を介して配線部８１に放電電流が流れ始める時）までは、蓄電部７の出力電圧（充電電圧）は所定の目標電圧（満充電時の出力電圧）で維持される。そして、この所定の目標電圧（蓄電部７の満充電時の出力電圧）は、電源部９１が満充電であるときに電源部９１の出力電圧に基づいて配線部８１（第１導電路）に印加される電圧よりも大きくなっている。
【００４５】
ここで、電源部９１からの電力供給が正常状態である場合について説明する。
イグニッションスイッチがオン状態となっている場合（ＩＧリレー６がオン状態となっている場合）、配線部８３の電圧（電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きければ電源部９１からの電力供給が正常であるといえる。制御部５は、ＩＧリレー６がオン状態となっている場合において配線部８３の電圧（電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合、放電回路３Ｂを放電停止状態で維持し、蓄電部側導電路２３と放電回路側導電路２２との間の導通を遮断する。
【００４６】
また、ＩＧリレー６がオン状態となっている場合において配線部８３の電圧（電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合、配線部８２から配線部８１への電流の流れ込みも遮断される。本構成では、蓄電部７と配線部８２（第２導電路）との間にツェナーダイオード８４Ｃと抵抗部８４Ｄが直列に設けられ、蓄電部７側にツェナーダイオード８４Ｃのカソードが電気的に接続され且つダイオード８０側にアノードが電気的に接続されている。そして、蓄電部７の満充電時の電圧Ｖ２からツェナーダイオード８４Ｃの降伏電圧ＶＺを差し引いた値（Ｖ２−ＶＺ）よりも閾値Ｖｔｈのほうが大きくなっているため、少なくとも配線部８３の電圧（電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きければ、蓄電部側導電路２３と配線部８２との間の電位差はツェナーダイオード８４Ｃの降伏電圧を超えず、ツェナーダイオード８４Ｃ及び抵抗部８４Ｄには電流が流れない。また、ツェナーダイオード８４Ｃ及び抵抗部８４Ｄに電流が流れない状態では、スイッチング素子８４Ｅがオン動作しないため、蓄電部側導電路２３と配線部８２の間は非通電状態で維持される。
【００４７】
このように、ＩＧリレー６がオン状態となっている場合において電源部９１からの電力供給が正常状態である間は、蓄電部７による電力供給を、放電回路３Ｂの経路からも配線部８２の経路からも行えないため、蓄電部７は放電停止状態で維持され、電源部９１のみの電力によって負荷９３が動作することになる。
【００４８】
そして、このような正常状態のままＩＧオフ操作（イグニッションスイッチをオフ動作させる操作）がなされると、ＩＧリレー６がオン状態からオフ状態に切り替わり、配線部８５と充電回路側導電路２１の間の導通が遮断される。なお、ＩＧリレー６がオン状態からオフ状態に切り替わった後、放電回路３Ｂを動作させて放電を行い、蓄電部７の出力電圧（充電電圧）をＩＧリレー６がオン状態のときの電圧Ｖ２よりも低い値で維持してもよい。
【００４９】
次に、イグニッションスイッチがオン状態のときに正常状態から異常状態に変化した場合の動作について説明する。
【００５０】
イグニッションスイッチがオン状態のとき（即ち、ＩＧリレー６がオン状態のとき）に電源部９１からの電力供給の異常（例えば、電源部９１付近での地絡発生や断線など）が生じ、電源部９１から配線部８１への電力供給が途絶えると、配線部８３に印加された電圧（＋Ｂ電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きい値から閾値Ｖｔｈ以下の値に変化する。制御部５は、このように電源部９１から配線部８１（第１導電路）への電力供給が停止した場合（具体的には、配線部８３の電圧が閾値Ｖｔｈ未満となった場合）、放電回路３Ｂに与える信号を放電停止信号から放電指示信号に切り替え、放電回路側導電路２２に所定の目標電圧（例えば、満充電時の電源部９１の出力電圧と同等の電圧）を印加するように放電回路３Ｂに放電動作を行わせる。
【００５１】
本構成では、放電回路３Ｂは、蓄電部側導電路２３に印加される電圧を入力電圧とし、放電回路側導電路２２に所望の電圧を出力する昇降圧型のＤＣＤＣコンバータとして構成されており、蓄電部側導電路２３に印加される蓄電部７の出力電圧（充電電圧）が予め定められた目標電圧よりも低い場合、制御部５は、放電回路３Ｂに昇圧動作を行わせ、放電回路３Ｂによって放電回路側導電路２２に所定の目標電圧を印加する。また、蓄電部側導電路２３に印加される蓄電部７の出力電圧（充電電圧）が予め定められた目標電圧よりも高い場合、制御部５は、放電回路３Ｂに降圧動作を行わせ、放電回路３Ｂによって放電回路側導電路２２に所定の目標電圧を印加する。なお、制御部５は、蓄電部側導電路２３の電圧（蓄電部７の出力電圧）を検出する機能も有する。
【００５２】
ところで、本構成では、配線部８３の電圧が閾値Ｖｔｈ未満となったことを制御部５が検出し、その後、制御部５が放電指示信号を開始してから放電回路３Ｂが放電動作を行うことになるため、電力供給の異常が発生した時点から放電回路３Ｂによって目標電圧が印加されるまで時間がかかってしまう。そこで、本構成では、このような異常発生時に配線部８２を介して即座に電力供給を行い得る構成を採用することで、この問題を解消している。
【００５３】
本構成では、電源部９１からの電力供給が途絶えることによって配線部８１の電圧が正常状態のときよりも大きく低下した場合、ダイオード８０のアノード側に接続される配線部８２の電圧がカソード側に接続される配線部８１の電圧よりも大きくなるため、即座に配線部８２から配線部８１に電流が流れる。このように、即座に配線部８１に電流を流すことができるため、放電回路３Ｂの放電動作を開始するまでの間も負荷９３に対する電力供給が維持される。
【００５４】
また、このように配線部８１の電圧が正常状態のときよりも大きく低下した場合、蓄電部側導電路２３と配線部８２の電位差が大きくなり、ツェナーダイオード８４Ｃの両端の電位差はツェナー電圧より大きい値となるため、ツェナーダイオード８４Ｃの降伏によってツェナーダイオード８４Ｃ及び抵抗部８４Ｄに電流が流れる。そして、スイッチング素子８４Ｅのゲートソース間の電位差が増大することによって、スイッチング素子８４Ｅがオン動作すると、スイッチング素子８４Ｅに電流が流れ、ツェナーダイオード８４Ｃの電流は抑制される。このように、スイッチング素子８４Ｅはツェナーダイオード８４Ｃの降伏時にオン動作して蓄電部７と配線部８２の間を導通させ、ツェナーダイオード８４Ｃの電流を抑制するように機能する。
【００５５】
このように、本構成のバックアップ装置１は、電源部９１が正常状態のときには電源部９１を供給源とし、且つ配線部８１（第１導電路）を経路として負荷９３（電力供給対象）に電力を供給することができる。更に、ダイオード８０（素子部）を介して配線部８１（第１導電路）に電力を供給し得る蓄電部７が設けられているため、電源部９１の失陥などにより電源部９１からの電力が配線部８１（第１導電路）に供給されないときには、蓄電部７からの電力を電力供給対象するようにバックアップを行うことができる。更に、ダイオード８０（素子部）は、配線部８１の電圧よりも配線部８２の電圧が小さい場合に配線部８２から配線部８１に電流が流れることを制限し、配線部８１の電圧よりも配線部８２の電圧が大きい場合に配線部８２から配線部８１に電流が流れることを許容する構成をなす。このようにダイオード８０（素子部）が構成されるため、電源部９１からの電力供給によって配線部８１の電圧が配線部８２よりも大きくなっている場合（配線部８１の電圧よりも配線部８２の電圧が小さい場合）には、蓄電部７から配線部８２を介して配線部８１に電流が流れ込むことを防止することができる。つまり、電源部９１からの電力供給が正常状態のときには蓄電部７の放電を抑えることができる。一方、電源部９１の失陥等によって配線部８１の電圧が低下し、配線部８１の電圧よりも配線部８２の電圧が大きくなった場合には、即座に蓄電部７からの放電電流を配線部８２を介して配線部８１に流すことができる。
【００５６】
このように、電源部９１からの電力供給が途絶えた場合であっても負荷９３（電力供給対象）への電力供給を途切れさせることなく供給源を蓄電部７に切り替えることができる。
【００５７】
本構成のバックアップ装置１は、放電回路３Ｂと、放電回路３Ｂを制御する制御部５とを備える。放電回路３Ｂは、蓄電部７と配線部８１との間において配線部８２に対して並列に設けられ、蓄電部７からの出力電圧に基づき配線部８１に向けて設定された目標電圧を出力する放電動作及び放電動作を停止させる停止動作を行う。制御部５は、少なくとも電源部９１から配線部８１への電力供給が停止した場合に放電回路３Ｂに放電動作を行わせるように機能する。
【００５８】
このように構成されたバックアップ装置１は、放電回路３Ｂの放電動作によって設定された目標電圧を配線部８１に印加することができる。仮に、電源部９１に失陥等が生じてから放電回路３Ｂによって配線部８１に目標電圧が印加されるまで時間を要しても、失陥等が生じた直後から配線部８２を介して即座に電力が供給されるため電力の途切れをより確実に防ぐことができる。
【００５９】
本構成のバックアップ装置１は、電源部９１が満充電であるときに電源部９１の出力電圧に基づいて配線部８１に印加される電圧よりも蓄電部７の満充電時の出力電圧Ｖ２のほうが大きくなっている。更に、バックアップ装置１は、蓄電部７と配線部８２の間に設けられるとともに蓄電部７側にカソードが電気的に接続され且つダイオード８０側にアノードが電気的に接続されたツェナーダイオード８４Ｃと、蓄電部７と配線部８２の間に設けられるとともにツェナーダイオード８４Ｃの降伏時にオン動作して蓄電部７と配線部８２の間を導通させるスイッチング素子８４Ｅとを有する。
【００６０】
このように構成されたバックアップ装置１は、ツェナーダイオード８４Ｃの存在により、配線部８２に印加される電圧（蓄電部７からの電力供給に基づき、ツェナーダイオード８４Ｃを介して印加される電圧）を下げることができる。このように下げられる配線部８２の電圧が、電源部９１からの電力供給が正常状態のときに配線部８１に印加される電圧を下回る関係であれば、配線部８２側から配線部８１側への流れ込みを防ぐことができ、正常状態のときの蓄電部７の放電を防ぐことができる。一方、電源部９１に失陥等が生じることで配線部８１の電圧が配線部８２の電圧を下回った場合、蓄電部７側と配線部８２との間の電位差が大きくなり、ツェナーダイオード８４Ｃの降伏によって蓄電部７から配線部８１側へ電流が流れ込む。更に、ツェナーダイオード８４Ｃの降伏に応じてスイッチング素子８４Ｅがオン動作するため、ツェナーダイオード８４Ｃを介さずに流れる電流（スイッチング素子８４Ｅを介して流れる電流）を大きくすることができる。これにより、ツェナーダイオード８４Ｃに大きな電流が流れることに起因するツェナーダイオード８４Ｃの発熱を抑制することができる。
【００６１】
＜実施例２＞
次に、本発明を具体化した実施例２について説明する。
【００６２】
実施例２のバックアップ装置２０１を用いた車載用電源システム２００を図２に示す。この車載用電源システム２００及びバックアップ装置２０１は、補助回路部８４に代えてツェナーダイオード１８４Ｃが設けられている点が実施例１と異なっており、他の回路構成は実施例１と同一である。また、制御部５による様々な制御も実施例１と同様に行うことができる。実施例２の車載用電源システム２００において、実施例１と同一の構成をなす部分については実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６３】
本構成でも、配線部８１（第１導電路）は、電源部９１と負荷９３（電力供給対象）との間に設けられ、電源部９１からの電力供給が正常状態であるときに電源部９１の出力電圧に基づく電圧が印加される構成をなす。また、配線部８２は、蓄電部７と配線部８１との間に設けられ、蓄電部７の出力電圧に応じた電圧が印加される構成をなす。また、ダイオード８０が素子部の一例として機能し、配線部８１と配線部８２の間に設けられ、配線部８１の電圧よりも配線部８２の電圧が小さい場合に配線部８２から配線部８１に電流が流れることを制限し、配線部８１の電圧よりも配線部８２の電圧が大きい場合に配線部８２から配線部８１に電流が流れることを許容する構成をなす。
【００６４】
本構成では、蓄電部７と配線部８２（第２導電路）の間にツェナーダイオード１８４Ｃが設けられ、ツェナーダイオード１８４Ｃは、蓄電部７側にカソードが電気的に接続され且つダイオード８０側にアノードが電気的に接続されている。具体的には、蓄電部７の出力電圧が蓄電部側導電路２３を介してツェナーダイオード１８４Ｃのカソードに印加され、ツェナーダイオード１８４Ｃのアノードは、配線部８２を介してダイオード８０側にアノードに電気的に接続されている。
【００６５】
次に、バックアップ装置２０１の動作について説明する。
本構成でも、車載用電源システム２００が搭載された車両内においてＩＧオン操作（イグニッションスイッチをオン動作させるためのオン操作）がなされると、ＩＧリレー６がオフ状態からオン状態に切り替わり、配線部８５と充電回路側導電路２１とが導通する。これにより、ＩＧ電圧がバックアップ装置２０１に印加される。
【００６６】
そして、制御部５は、少なくともイグニッションスイッチがオン状態となってからオフ状態となるまでの間、電源部９１の出力電圧を監視する。バックアップ装置２０１では、蓄電部７の満充電時の電圧Ｖ２からツェナーダイオード８４Ｃの降伏電圧ＶＺを差し引いた値（Ｖ２−ＶＺ）よりも大きく且つ電源部９１の満充電時の電圧よりも小さい値として所定の閾値Ｖｔｈが定められ、制御部５は、配線部８３の電圧（即ち電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを継続的に監視している。この例でも、配線部８３の電圧（電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合とは、電源部９１から配線部８１に適正に電力が供給されている状態であり、且つ、配線部８２から配線部８１への電流の流れ込みが遮断されている状態である。
【００６７】
本構成でも、充電回路３Ａによる充電動作は、配線部８３の電圧（即ち電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合において所定の充電開始時（例えばイグニッションスイッチがオン状態になった直後など）に実行され、蓄電部７の出力電圧（充電電圧）が所定の目標電圧に達するまで制御部５から充電回路３Ａに対して充電指示信号が与えられる。この「所定の目標電圧」は、蓄電部７の「満充電時の出力電圧」の一例に相当し、本説明ではＶ２としている。本構成では、所定の充電開始時に充電動作が開始されて蓄電部７の出力電圧（充電電圧）が所定の目標電圧に達した後、所定の放電開始時（放電回路３Ｂによる放電動作が開始する時、又は配線部８２を介して配線部８１に放電電流が流れ始める時）までは、蓄電部７の出力電圧（充電電圧）は所定の目標電圧（満充電時の出力電圧）で維持される。そして、この所定の目標電圧（蓄電部７の満充電時の出力電圧）は、電源部９１が満充電であるときに電源部９１の出力電圧に基づいて配線部８１（第１導電路）に印加される電圧よりも大きくなっている。
【００６８】
この例でも、イグニッションスイッチがオン状態となっている場合（ＩＧリレー６がオン状態となっている場合）において配線部８３の電圧（電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合、放電回路３Ｂを放電停止状態で維持し、蓄電部側導電路２３と放電回路側導電路２２との間の導通を遮断する。また、この場合、配線部８２から配線部８１への電流の流れ込みも遮断される。本構成では、蓄電部７と配線部８２（第２導電路）との間にツェナーダイオード１８４Ｃが設けられ、蓄電部７側にツェナーダイオード８４Ｃのカソードが電気的に接続され且つダイオード８０側にアノードが電気的に接続されている。そして、蓄電部７の満充電時の電圧Ｖ２からツェナーダイオード８４Ｃの降伏電圧ＶＺを差し引いた値（Ｖ２−ＶＺ）よりも閾値Ｖｔｈのほうが大きくなっているため、少なくとも配線部８３の電圧（電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きければ、蓄電部側導電路２３と配線部８２との間の電位差はツェナーダイオード８４Ｃの降伏電圧を超えず、ツェナーダイオード８４Ｃには電流が流れず、配線部８２から配線部８１への電流の流れ込みも生じない。
【００６９】
一方、イグニッションスイッチがオン状態のとき（即ち、ＩＧリレー６がオン状態のとき）に電源部９１からの電力供給の異常（例えば、電源部９１付近での地絡発生や断線など）が生じ、電源部９１から配線部８１への電力供給が途絶えると、配線部８３に印加された電圧（＋Ｂ電圧）が閾値Ｖｔｈ以上の値から閾値Ｖｔｈ未満の値に変化する。制御部５は、このように電源部９１から配線部８１（第１導電路）への電力供給が停止した場合（具体的には、配線部８３の電圧が閾値Ｖｔｈ未満となった場合）、放電回路３Ｂに与える信号を放電停止信号から放電指示信号に切り替え、放電回路側導電路２２に所定の目標電圧（例えば、満充電時の電源部９１の出力電圧と同等の電圧）を印加するように放電回路３Ｂに放電動作を行わせる。このときの制御部５の制御及び放電回路３Ｂの動作は実施例１と同様である。
【００７０】
本構成でも、電源部９１からの電力供給が途絶えることによって配線部８１の電圧が正常状態のときよりも大きく低下した場合、ダイオード８０のアノード側に接続される配線部８２の電圧がカソード側に接続される配線部８１の電圧よりも大きくなるため、即座に配線部８２から配線部８１に電流が流れる。このように、即座に配線部８１に電流を流すことができるため、放電回路３Ｂの放電動作を開始するまでの間も負荷９３に対する電力供給が維持される。
【００７１】
本構成のバックアップ装置２０１でも、ツェナーダイオード１８４Ｃの存在により、配線部８２（第２導電路）に印加される電圧（蓄電部７からの電力供給に基づき、ツェナーダイオード１８４Ｃを介して印加される電圧）を下げることができるため、蓄電部７の満充電時の電圧が高い場合でも対応可能となる。このように下げられる配線部８２の電圧が、電源部９１からの電力供給が正常状態のときに配線部８１（第１配線部）に印加される電圧を下回る関係であれば、配線部８２側から配線部８１側への流れ込みを防ぐことができ、正常状態のときの蓄電部７の放電を防ぐことができる。このように、蓄電部７の満充電時の電圧が高い構成であっても蓄電部７の放電を防ぎやすい構成となる。
【００７２】
＜実施例３＞
次に、本発明を具体化した実施例２について説明する。
【００７３】
実施例３のバックアップ装置３０１を用いた車載用電源システム２００を図２に示す。この車載用電源システム３００及びバックアップ装置３０１は、蓄電部側導電路２３とダイオード８０の間の経路において補助回路部８４を省略し、配線部８２のみとした点が実施例１と異なっており、他の回路構成は実施例１と同一である。また、制御部５による様々な制御も実施例１と同様に行うことができる。実施例３の車載用電源システム３００において、実施例１と同一の構成をなす部分については実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００７４】
本構成でも、配線部８１（第１導電路）は、電源部９１と負荷９３（電力供給対象）との間に設けられ、電源部９１からの電力供給が正常状態であるときに電源部９１の出力電圧に基づく電圧が印加される構成をなす。また、配線部８２は、蓄電部７と配線部８１との間に設けられ、蓄電部７の出力電圧に応じた電圧が印加される構成をなす。また、ダイオード８０が素子部の一例として機能し、配線部８１と配線部８２の間に設けられ、配線部８１の電圧よりも配線部８２の電圧が小さい場合に配線部８２から配線部８１に電流が流れることを制限し、配線部８１の電圧よりも配線部８２の電圧が大きい場合に配線部８２から配線部８１に電流が流れることを許容する構成をなす。
【００７５】
次に、バックアップ装置３０１の動作について説明する。
本構成でも、車載用電源システム３００が搭載された車両内においてＩＧオン操作（イグニッションスイッチをオン動作させるためのオン操作）がなされると、ＩＧリレー６がオフ状態からオン状態に切り替わり、配線部８５と充電回路側導電路２１とが導通する。これにより、ＩＧ電圧がバックアップ装置３０１に印加される。
【００７６】
そして、制御部５は、少なくともイグニッションスイッチがオン状態となってからオフ状態となるまでの間、電源部９１の出力電圧を監視する。バックアップ装置３０１では、蓄電部７の満充電時の電圧Ｖ２よりも大きく且つ電源部９１の満充電時の電圧よりも小さい値として所定の閾値Ｖｔｈが定められ、制御部５は、配線部８３の電圧（即ち電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを継続的に監視している。この例でも、配線部８３の電圧（電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合とは、電源部９１から配線部８１に適正に電力が供給されている状態であり、且つ、配線部８２から配線部８１への電流の流れ込みが遮断されている状態である。
【００７７】
本構成でも、充電回路３Ａによる充電動作は、配線部８３の電圧（即ち電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合において所定の充電開始時（例えばイグニッションスイッチがオン状態になった直後など）に実行され、蓄電部７の出力電圧（充電電圧）が所定の目標電圧に達するまで制御部５から充電回路３Ａに対して充電指示信号が与えられる。この「所定の目標電圧」は、蓄電部７の「満充電時の出力電圧」の一例に相当し、本説明ではＶ２としている。本構成では、所定の充電開始時に充電動作が開始されて蓄電部７の出力電圧（充電電圧）が所定の目標電圧に達した後、所定の放電開始時（放電回路３Ｂによる放電動作が開始する時、又は配線部８２を介して配線部８１に放電電流が流れ始める時）までは、蓄電部７の出力電圧（充電電圧）は所定の目標電圧（満充電時の出力電圧）で維持される。そして、この所定の目標電圧（蓄電部７の満充電時の出力電圧）は、電源部９１が満充電であるときに電源部９１の出力電圧に基づいて配線部８１（第１導電路）に印加される電圧よりも小さくなっている。なお、本構成では、充電回路３Ａは、少なくとも降圧動作を行い得る降圧型のＤＣＤＣコンバータとして構成することができ、電源部９１の出力電圧よりも目標電圧（満充電時の出力電圧）が低い場合には、充電回路３Ａの降圧動作によって蓄電部７に充電電流を供給することができる。
【００７８】
この例でも、イグニッションスイッチがオン状態となっている場合（ＩＧリレー６がオン状態となっている場合）において配線部８３の電圧（電源部９１の出力電圧）が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合、放電回路３Ｂを放電停止状態で維持し、蓄電部側導電路２３と放電回路側導電路２２との間の導通を遮断する。また、この場合、電源部９１の電力に基づいて印加される配線部８１の電圧のほうが蓄電部７の出力電圧が印加される配線部８２の電圧よりも大きくなるため、配線部８２から配線部８１への電流の流れ込みも遮断される。
【００７９】
一方、イグニッションスイッチがオン状態のとき（即ち、ＩＧリレー６がオン状態のとき）に電源部９１からの電力供給の異常（例えば、電源部９１付近での地絡発生や断線など）が生じ、電源部９１から配線部８１への電力供給が途絶えると、配線部８３に印加された電圧（＋Ｂ電圧）が閾値Ｖｔｈ以上の値から閾値Ｖｔｈ未満の値に変化する。制御部５は、このように電源部９１から配線部８１（第１導電路）への電力供給が停止した場合（具体的には、配線部８３の電圧が閾値Ｖｔｈ未満となった場合）、放電回路３Ｂに与える信号を放電停止信号から放電指示信号に切り替え、放電回路側導電路２２に所定の目標電圧（例えば、満充電時の電源部９１の出力電圧と同等の電圧）を印加するように放電回路３Ｂに放電動作を行わせる。このときの制御部５の制御及び放電回路３Ｂの動作は実施例１と同様である。
【００８０】
本構成でも、電源部９１からの電力供給が途絶えることによって配線部８１の電圧が正常状態のときよりも大きく低下した場合、ダイオード８０のアノード側に接続される配線部８２の電圧がカソード側に接続される配線部８１の電圧よりも大きくなるため、即座に配線部８２から配線部８１に電流が流れる。このように、即座に配線部８１に電流を流すことができるため、放電回路３Ｂの放電動作を開始するまでの間も負荷９３に対する電力供給が維持される。
【００８１】
このように、本構成のバックアップ装置３０１は、電源部９１からの電力供給が正常状態のときには、ダイオード８０のアノード側に配置される配線部８２の電圧のほうがカソード側に配置される配線部８１の電圧よりも小さくなるため、配線部８２から配線部８１に電流が流れることを制限することができる。また、電源部９１からの電力供給が途絶えたときには、ダイオード８０のアノード側に配置される配線部８２の電圧のほうがカソード側に配置される配線部８１の電圧よりも大きくなるため、配線部８２から配線部８１に即座に電流を流すことができる。また、このような機能を、ダイオード８０を主体としてより簡易に実現することができる。
【００８２】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例１〜４に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８３】
上述した実施例１〜３では、電源部９１に鉛バッテリ用いているが、この構成に限定されず、本明細書のいずれの例においても、鉛バッテリに代えて又は鉛バッテリと併用して電源部９１に他の電源手段（公知の他の蓄電手段や発電手段など）を用いてもよい。電源部９１を構成する電源手段の数は１つに限定されず、複数の電源手段によって構成されていてもよい。
【００８４】
上述した実施例１〜３では、蓄電部７に電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）を用いているが、この構成に限定されず、本明細書のいずれの例においても、蓄電部７にリチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、ニッケル水素充電池などの他の蓄電手段を用いてもよい。また、蓄電部７を構成する蓄電手段の数は１つに限定されず、複数の蓄電手段によって構成されていてもよい。
【００８５】
上述した実施例１〜３では、放熱回路のスイッチング素子として、ＭＯＳＦＥＴを例示したが、この構成に限定されず、公知の他の半導体スイッチング素子等を用いてもよい。具体的には、蓄電部側導電路２３と配線部８２の間に配されるツェナーダイオード８４Ｃと並列に設けられ、ツェナーダイオード８４Ｃの降伏時にオン動作して蓄電部側導電路２３と配線部８２との間を導通させるように設けられるスイッチング素子であればよい。
【００８６】
上述した実施例１〜３では、放電回路３Ｂとは別で制御部５を設けたが、図４のように、放電回路３Ｂ内にＩＣ３Ｃを設け、制御部５によって放電回路３Ｂを制御するための機能と同等の機能をＩＣ３Ｃ内に設けてもよい。この場合、ＩＣ３Ｃは、マイクロコンピュータなどの制御回路として構成し、電源部９１の出力電圧や蓄電部７の出力電圧を把握し得る構成とすればよい。なお、図４は、図３を変更した構成であるが、図１、図２の構成も同様に変更することができる。また、図４の例では、放電回路３Ｂ内にＩＣ３Ｃを設けているが、充電回路３Ａ内にＩＣを設け、制御部５によって充電回路３Ａを制御するための機能と同等の機能を充電回路内のＩＣ内に設けてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１，２０１，３０１，４０１…バックアップ装置
３Ｂ…放電回路
７…蓄電部
８０…ダイオード（素子部）
８１…配線部（第１導電路）
８２…配線部（第２導電路）
８４Ｃ，１８４Ｃ…ツェナーダイオード
８４Ｄ…抵抗部
８４Ｅ…スイッチング素子
９１…電源部
９３…負荷（電力供給対象）
【図１】
2018042334.tif 000003
【図２】
2018042334.tif 000004
【図３】
2018042334.tif 000005
【図４】
2018042334.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月16日(2017.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給対象へ電力を供給する電源部と、少なくとも前記電源部からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる蓄電部とを備えた車載用電源システムのバックアップ装置であって、
前記電源部と前記電力供給対象との間に設けられ、前記電源部からの電力供給が正常状態であるときに前記電源部の出力電圧に基づく電圧が印加される第１導電路と、
前記蓄電部と前記第１導電路との間に設けられる第２導電路と、
前記第１導電路と前記第２導電路との間に設けられるとともに、前記第１導電路の電圧よりも前記第２導電路の電圧が小さい場合に前記第２導電路から前記第１導電路に電流が流れることを制限し、前記第１導電路の電圧よりも前記第２導電路の電圧が大きい場合に前記第２導電路から前記第１導電路に電流が流れることを許容する素子部と、
を有する車載用のバックアップ装置。
【請求項２】
前記蓄電部と前記第１導電路との間において前記第２導電路に対して並列に設けられ、前記蓄電部からの出力電圧に基づき前記第１導電路に向けて設定された目標電圧を出力する放電動作及び前記放電動作を停止させる停止動作を行う放電回路と、
前記放電回路を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、少なくとも前記電源部から前記第１導電路への電力供給が停止した場合に前記放電回路に前記放電動作を行わせる請求項１に記載の車載用のバックアップ装置。
【請求項３】
前記電源部が満充電であるときに前記電源部の出力電圧に基づいて前記第１導電路に印加される電圧よりも前記蓄電部の満充電時の出力電圧のほうが小さくなっており、
前記素子部は、アノードが前記第２導電路を介して前記蓄電部に電気的に接続され且つカソードが前記第１導電路に電気的に接続されるダイオードである請求項１又は２に記載の車載用のバックアップ装置。
【請求項４】
前記電源部が満充電であるときに前記電源部の出力電圧に基づいて前記第１導電路に印加される電圧よりも前記蓄電部の満充電時の出力電圧のほうが大きくなっており、
前記蓄電部と前記第２導電路との間には、前記蓄電部側にカソードが電気的に接続され且つ前記素子部側にアノードが電気的に接続されたツェナーダイオードが設けられ、
前記素子部は、アノードが前記第２導電路に電気的に接続され且つカソードが前記第１導電路に電気的に接続されるダイオードである請求項１又は２に記載の車載用のバックアップ装置。
【請求項５】
前記電源部が満充電であるときに前記電源部の出力電圧に基づいて前記第１導電路に印加される電圧よりも前記蓄電部の満充電時の出力電圧のほうが大きくなっており、
前記蓄電部と前記第２導電路との間に設けられるとともに、前記蓄電部側にカソードが電気的に接続され且つ前記素子部側にアノードが電気的に接続されたツェナーダイオードと、
前記蓄電部と前記第２導電路との間に設けられるとともに、前記ツェナーダイオードの降伏時にオン動作して前記蓄電部と前記第２導電路との間を導通させるスイッチング素子と、
を有し、
前記素子部は、アノードが前記第２導電路に電気的に接続され且つカソードが前記第１導電路に電気的に接続されるダイオードである請求項１又は２に記載の車載用のバックアップ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、
電力供給対象へ電力を供給する電源部と、少なくとも前記電源部からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる蓄電部とを備えた車載用電源システムのバックアップ装置であって、
前記電源部と前記電力供給対象との間に設けられ、前記電源部からの電力供給が正常状態であるときに前記電源部の出力電圧に基づく電圧が印加される第１導電路と、
前記蓄電部と前記第１導電路との間に設けられる第２導電路と、
前記第１導電路と前記第２導電路との間に設けられるとともに、前記第１導電路の電圧よりも前記第２導電路の電圧が小さい場合に前記第２導電路から前記第１導電路に電流が流れることを制限し、前記第１導電路の電圧よりも前記第２導電路の電圧が大きい場合に前記第２導電路から前記第１導電路に電流が流れることを許容する素子部と、
を有する。