(57)【要約】【課題】低電流用の回路と大電流用の回路だけでは対応しにくい状況下で、中間的な電流供給動作を行い得る車載用電源装置を提供する。【解決手段】車載用電源装置１は、第１コンバータ１０と、第１コンバータ１０よりも電力容量が小さい第２コンバータ２０と、第２コンバータ２０よりも電力容量が小さい第３コンバータ３０とを有する。第１コンバータ１０は、車載用蓄電部９１に電気的に接続された第１導電路４１に印加された電圧を降圧して第２導電路４２に印加する降圧動作を行う第１電圧変換部１２と、第１電圧変換部１２を駆動する第１駆動部１４とを備える。第２コンバータ２０は、降圧動作を行う第２電圧変換部２２と、第２電圧変換部２２を駆動する第２駆動部２４とを備える。第３コンバータ３０は、降圧動作を行う第３電圧変換部３２と、第３電圧変換部３２を駆動する第３駆動部３４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】
車載用蓄電部に電気的に接続された第１導電路に印加された電圧を降圧して第２導電路に印加する降圧動作を少なくとも行う第１電圧変換部と、前記第１電圧変換部を駆動する第１駆動部とを備えた第１コンバータと、
前記第１導電路に印加された電圧を降圧して前記第２導電路に印加する降圧動作を少なくとも行う第２電圧変換部と、前記第２電圧変換部を駆動する第２駆動部とを備え、前記第１コンバータよりも電力容量が小さい第２コンバータと、
前記第１導電路に印加された電圧を降圧して前記第２導電路に印加する降圧動作を少なくとも行う第３電圧変換部と、前記第３電圧変換部を駆動する第３駆動部とを備え、前記第２コンバータよりも電力容量が小さい第３コンバータと、
を有する車載用電源装置。
【請求項２】
前記第３駆動部は、少なくとも第１の時期に前記第３電圧変換部を駆動し、
前記第２駆動部は、前記第１の時期に前記第２電圧変換部の駆動を停止し、
前記第１駆動部は、前記第１の時期に前記第１電圧変換部の駆動を停止し、
前記第２駆動部は、前記第１の時期に所定の第１条件が成立した場合に前記第２電圧変換部の駆動を開始し、
前記第１駆動部は、前記第１の時期に前記第１条件が成立した場合、又は前記第１条件の成立後に第２条件が成立した場合に前記第１電圧変換部の駆動を開始する請求項１に記載の車載用電源装置。
【請求項３】
前記第１の時期は、当該車載用電源装置が搭載された車両において始動スイッチがオン状態からオフ状態に切り替わってから、前記第１条件が成立することに応じて前記第２電圧変換部の駆動が開始するまでの時期である請求項２に記載の車載用電源装置。
【請求項４】
前記第２駆動部は、前記第１条件の成立に応じて前記第２電圧変換部の駆動を開始した後、前記第２導電路の電流が所定電流値以下になった場合に前記第２電圧変換部の駆動を停止する請求項２又は請求項３に記載の車載用電源装置。
【請求項５】
前記第２駆動部は、前記第１の時期に前記第３コンバータから出力される電流が第１電流値を超えたことを前記第１条件として、前記第２電圧変換部の駆動を開始する請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の車載用電源装置。
【請求項６】
前記第２駆動部は、前記第１の時期に前記第２導電路の電圧が第１電圧値よりも低下したことを前記第１条件として、前記第２電圧変換部の駆動を開始する請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の車載用電源装置。
【請求項７】
前記第１駆動部は、前記第１条件の成立後、前記第２コンバータから出力される電流又は前記第２導電路を流れる電流が第２電流値を超えたことを前記第２条件として、前記第１電圧変換部の駆動を開始する請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の車載用電源装置。
【請求項８】
前記第１駆動部は、前記第１条件の成立後、前記第２導電路の電圧が第２電圧値よりも低下したことを前記第２条件として、前記第１電圧変換部の駆動を開始する請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の車載用電源装置。
【請求項９】
前記第３駆動部は、出力電流が所定の目標電流値となるように前記第３電圧変換部を駆動し、
前記第２駆動部は、前記第３駆動部の前記目標電流値よりも高い第２目標電流値となるように前記第２電圧変換部を駆動する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の車載用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用のシステムとして、低圧系と高圧系の二系統に電力を供給するシステムが知られており、このシステムに関連する技術として、特許文献１のような技術が提案されている。特許文献１で開示される給電回路は、高電圧直流電源と低電圧用負荷との間に電圧降下用のＤＣＤＣコンバータとして小容量ＤＣＤＣコンバータ及び大容量ＤＣＤＣコンバータを設けており、必要供給電力に応じてコンバータを切り替える構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０４１３７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のＤＣＤＣコンバータでは、例えば、エンジンキーがオフ位置に切り替えられている場合には、小容量ＤＣＤＣコンバータを動作させることで必要な暗電流を常時供給する。一方、エンジンキーがオフ位置以外に切り替えられた場合には、大容量ＤＣＤＣコンバータを動作させることで、低電圧直流負荷に十分な電力供給を行う。
【０００５】
ところで、特許文献１の給電回路のように、相対的に大きな電流を出力する大電流用の回路と、相対的に小さな電流を出力する低電流用の回路とを混在させた場合、大電流用の回路は、大きな素子を用いざるを得ないため駆動電流が大きくなりやすく、回路を制御する制御部でも消費電流が大きくなりやすいという問題がある。このため、大電流用の回路の駆動をできるだけ抑えるために、低電流用の回路から出力される電流で足りる可能性が高い時期（例えば、駐車中など）には、大電流用の回路の動作を停止させ、低電流用の回路のみを動作させるようにして全体の電力消費を抑えることが望ましい。
【０００６】
しかし、低電流用の回路から出力される電流で足りる可能性が高い時期（例えば、駐車中など）であっても、ドアロック、ヘッドライト、ホーン、室内ランプ、或いはこれらの電装品の複数がユーザの操作によって動作する場合など、比較的大きな電流が要求される状況が生じ得る。このような場合に備え、低電流用の回路をある程度大きな電流に対応し得る回路構成とすることも考えられるが、回路規模や消費電力の増大を招くという問題がある。別案として、大きな電流が必要となった時期に大電流用の回路に切り替える方法も考えられるが、この方法を用いる場合、大電流が必要となる時期が到来したか否かを検知して実際に大電流用の回路を動作させるまでに時間がかかってしまう。この例のように、低電流用の回路と大電流用の回路だけでは対応しにくい状況が生じ得る。
【０００７】
本発明は上述した事情に基づいてなされたものであり、低電流用の回路と大電流用の回路だけでは対応しにくい状況下で、中間的な電流供給動作を行い得る車載用電源装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様である車載用電源装置は、
車載用蓄電部に電気的に接続された第１導電路に印加された電圧を降圧して第２導電路に印加する降圧動作を少なくとも行う第１電圧変換部と、前記第１電圧変換部を駆動する第１駆動部とを備えた第１コンバータと、
前記第１導電路に印加された電圧を降圧して前記第２導電路に印加する降圧動作を少なくとも行う第２電圧変換部と、前記第２電圧変換部を駆動する第２駆動部とを備え、前記第１コンバータよりも電力容量が小さい第２コンバータと、
前記第１導電路に印加された電圧を降圧して前記第２導電路に印加する降圧動作を少なくとも行う第３電圧変換部と、前記第３電圧変換部を駆動する第３駆動部とを備え、前記第１コンバータ及び前記第２コンバータよりも電力容量が小さい第３コンバータと、
を有する。
【発明の効果】
【０００９】
上記一態様の車載用電源装置は、小さな電流で足りる時期には、電力容量がより小さい第３コンバータを選択的に動作させることで消費電力を抑えることができ、大きな電流が要求される時期には、電力容量がより大きい第１コンバータを動作させることで、より大きな電流の供給が可能となる。更に、必要に応じて第２コンバータを動作させることができるため、第１コンバータ及び第３コンバータが対応しにくい状況下で、第３コンバータの供給能力を上回る電流を、より迅速に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１の車載用電源装置を備えた車載用電源システムを概略的に示すブロック図である。
【図２】図２は、実施例１の車載用電源装置の具体的構成について、主に大電流用回路を具体化して示す回路図である。
【図３】図３は、実施例１の車載用電源装置の具体的構成について、主に中電流用回路を具体化して示す回路図である。
【図４】図４は、実施例１の車載用電源装置の具体的構成について、主に暗電流用回路を具体化して示す回路図である。
【図５】図５は、実施例１の車載用電源装置における各部の動作状態、電流、信号などの変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで、発明の望ましい例を示す。
第３駆動部が、少なくとも第１の時期に第３電圧変換部を駆動し、第２駆動部が、第１の時期に第２電圧変換部の駆動を停止し、第１駆動部が、第１の時期に第１電圧変換部の駆動を停止するように動作してもよい。第２駆動部は、第１の時期に所定の第１条件が成立した場合に第２電圧変換部の駆動を開始するように動作してもよい。第１駆動部は、第１の時期に第１条件が成立した場合、又は第１条件の成立後に第２条件が成立した場合に第１電圧変換部の駆動を開始するように動作してもよい。
【００１２】
上記車載用電源装置は、第１の時期に、第１〜第３電圧変換部のうちの第３電圧変換部のみを駆動し、消費電力を抑えた状態で第２導電路に電流を継続的に供給することができる。そして、第１の時期に第１条件が成立した場合には、少なくとも第２電圧変換部を迅速に駆動して供給能力を高めることができる。特に、第１条件の成立時に第１電圧変換部を迅速に駆動しにくい構成又は状況下では、より有利になる。
【００１３】
第１の時期は、車載用電源装置が搭載された車両において始動スイッチがオン状態からオフ状態に切り替わってから、第１条件が成立することに応じて第２電圧変換部の駆動が開始するまでの時期であってもよい。
【００１４】
上記車載用電源装置は、車両の始動スイッチがオフ状態に切り替わって車両動作停止状態となった後でも消費電力を抑えながら電流を継続的に供給することができ、車両動作停止状態であっても、必要時には、迅速に電流の供給量を増大させることができる。
【００１５】
第２駆動部は、第１条件の成立に応じて第２電圧変換部の駆動を開始した後、第２導電路の電流が所定電流値以下になった場合に第２電圧変換部の駆動を停止するように動作してもよい。
【００１６】
「第２電圧変換部の駆動を開始した後、出力電流が所定電流値以下に低下した場合」とは、出力電流が所定電流値を超えているときよりも、必要となる電流供給量が低下し、第２電圧変換部の駆動を停止しても問題が生じにくくなった場合であるといえる。このような場合に第２電圧変換部の駆動を停止することで、消費電力を抑えた状態に適切に移行させることができる。
【００１７】
第２駆動部は、第１の時期に第３コンバータから出力される電流が第１電流値を超えたことを第１条件として、第２電圧変換部の駆動を開始するように動作してもよい。
【００１８】
上記車載用電源装置は、第１の時期に第１〜第３電圧変換部のうちの第３電圧変換部のみを駆動している時、即ち、消費電力を抑えた形で動作している時に、第３コンバータから出力される電流が第１電流値を超える程度に高まった場合に、第２電圧変換部の駆動を開始してより大きな電流を迅速に出力することができる。
【００１９】
第２駆動部は、第１の時期に第２導電路の電圧が第１電圧値よりも低下したことを第１条件として、第２電圧変換部の駆動を開始するように動作してもよい。
【００２０】
上記車載用電源装置は、第１の時期に第１〜第３電圧変換部のうちの第３電圧変換部のみを駆動している時、即ち、消費電力を抑えた形で動作している時に、第２導電路の電圧が第１電圧値よりも低下した場合に、第２電圧変換部の駆動を開始してより大きな電流を迅速に出力することができる。
【００２１】
第１駆動部は、第１条件の成立後、第２コンバータから出力される電流又は第２導電路を流れる電流が第２電流値を超えたことを第２条件として、第１電圧変換部の駆動を開始するように動作してもよい。
【００２２】
上記車載用電源装置は、第２電圧変換部の駆動を開始して供給能力を高めた後、供給電流が第２電流値を超える程度に増大した場合には、第１電圧変換部の駆動を開始して更に供給能力を高め、より一層大きな電流を出力することができる。
【００２３】
第１駆動部は、第１条件の成立後、第２導電路の電圧が第２電圧値よりも低下したことを第２条件として、第１電圧変換部の駆動を開始するように動作してもよい。
【００２４】
上記車載用電源装置は、第２電圧変換部の駆動を開始して供給能力を高めた後、第２導電路の電圧が第２電圧値よりも低下した場合には、第１電圧変換部の駆動を開始して更に供給能力を高め、より一層大きな電流を出力することができる。
【００２５】
第３駆動部は、出力電流が所定の目標電流値となるように第３電圧変換部を駆動してもよい。第２駆動部は、第３駆動部の目標電流値よりも高い第２目標電流値となるように第２電圧変換部を駆動してもよい。
【００２６】
上記車載用電源装置は、所定の目標電流値（第３駆動部が設定する目標電流値）程度の出力電流で足りる時期には、第１〜第３電圧変換部のうちの第３電圧変換部のみを駆動し、消費電力を抑えた状態で電流の供給を継続することができる。一方、その目標電流値を超える電流が要求される場合には、第２駆動部によって第２電圧変換部を駆動することで、第３駆動部が設定する目標電流値よりも高い値（第２目標電流値）を目標として電流を供給することができる。
【００２７】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について説明する。
図１で示す車載用電源システム１００（以下、電源システム１００ともいう）は、高圧系の電源路８１と低圧系の電源路８２の二系統に電力を供給し得るシステムとして構成されている。電源システム１００は、高圧系の電源路８１に相対的に高い電圧（例えば４８Ｖ程度）を印加し、低圧系の電源路８２に相対的に低い電圧（例えば１２Ｖ程度）を印加する電源システムとなっており、電源路８１，８２に接続された電気機器に電力を供給し得るシステムとして構成されている。
【００２８】
電源システム１００は、主として、車載用蓄電部９１（以下、蓄電部９１ともいう）、発電機９２、電源路８１，８２、車載用電源装置１（以下、電源装置１ともいう）などを備え、負荷９８やその他の負荷に電力を供給し得るシステムとして構成されている。電源システム１００において、高圧系の導電路である電源路８１には蓄電部９１や発電機９２が電気的に接続され、低圧系の導電路である電源路８２には低圧系の負荷９８が接続されている。なお、図示はしていないが、高圧系の電源路８１に、ヒータなどの高圧系の負荷が接続されていてもよい。電源路８１及び電源路８２は、電力を伝送する電力路として機能する配線部である。
【００２９】
蓄電部９１は、例えば、電気二重層コンデンサ、鉛バッテリ、リチウムイオン電池などの公知の車載用蓄電手段によって構成されている。蓄電部９１は、満充電時の出力電圧が例えば４８Ｖであり、満充電時には高電位側の端子が４８Ｖ程度に保たれる。蓄電部９１の低電位側の端子は、例えばグラウンド電位（０Ｖ）に保たれる。
【００３０】
発電機９２は、公知の車載用発電機として構成され、エンジン（図示略）の回転軸の回転によって発電する機能を備える。発電機９２は、発電時に、例えば所定値Ｖ１（例えば、４８Ｖ程度）の出力電圧を電源路８１に印加する。また、図示はしていないが、電源路８１には、スタータや高圧系の負荷なども接続されている。なお、発電機９２にスタータ機能をもたせてもよい。
【００３１】
低圧系の負荷９８は、車両に搭載される公知の車載用電気機器であり、第２導電路４２に接続された電源路８２を介して供給される電力によって動作し得る機器であればよい。負荷９８の種類や数は限定されず、ドアロックシステム、ヘッドライト、ホーン、室内ランプなど、様々な装置が対象となる。
【００３２】
図１で示す電源システム１００は、低圧系の電源路８２にはバッテリが設けられておらず、低圧系のバッテリレス化が図られている。従って、図１で示す電源装置１が出力を完全に停止した場合、電源路８２への電力供給が停止するようになっている。
【００３３】
電源装置１は、降圧動作を行い得るスイッチング電源装置として構成されている。この電源装置１は、第１導電路４１、第２導電路４２、第１コンバータ１０、第２コンバータ２０、第３コンバータ３０、電流検出部５２などを備える。
【００３４】
第１導電路４１は、所定電圧Ｖ１の直流電圧を出力する発電機９２が電気的に接続された導電路であり、車両動作中に第２導電路４２よりも相対的に高い電圧が印加される高圧側の電源ラインとして構成されている。第１導電路４１は、電源路８１に接続されるとともに、この電源路８１を介して発電機９２及び蓄電部９１に電気的に接続されている。第１導電路４１には、発電機９２又は蓄電部９１の出力に応じた電圧が印加される。図１の例では、第１導電路４１の端部に端子Ｐ１が設けられ、この端子Ｐ１に外部の電源路８１が接続されている。
【００３５】
第２導電路４２は、車両動作中に第１導電路４１よりも相対的に低い電圧が印加される低圧側の電源ラインとして構成されている。図１の例では、第２導電路４２の端部に端子Ｐ２が設けられ、この端子Ｐ２に外部の電源路８２が接続されている。第２導電路４２は、例えば第３コンバータ３０のみが降圧動作を行っているときには、この第３コンバータ３０からの出力電圧（例えば１２Ｖ程度の出力電圧）が印加される。また、第１コンバータ１０、第２コンバータ２０、第３コンバータ３０が降圧動作を行っているときには、これらからの出力電圧（例えば１２Ｖ程度の出力電圧）が印加される。
【００３６】
図１で示す電源装置１は、第１導電路４１が３つの入力路（個別導電路４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）にそれぞれ分岐しており、第１導電路４１に印加された電圧が各個別導電路４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに印加される入力電圧となる。また、３つの出力路（個別導電路４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ）がいずれも第２導電路４２に接続されている。
【００３７】
図２で示す第１コンバータ１０は、３つのコンバータ部（第１コンバータ１０、第２コンバータ２０、第３コンバータ３０）の中で最も電力容量が大きい大電流用回路であり、具体的には、大容量の降圧型ＤＣＤＣコンバータとして構成されている。第１コンバータ１０は、入力側の導電路（第１導電路４１）に印加された直流電圧を降圧して出力側の導電路（第２導電路４２）に出力する構成をなす。この第１コンバータ１０は、主として、第１電圧変換部１２、第１駆動部１４、電圧検出部１６などを備える。
【００３８】
第１電圧変換部１２は、第１導電路４１から分岐する個別導電路４１Ａと第２導電路４２に接続された個別導電路４２Ａとの間に設けられている。第１電圧変換部１２は、第１導電路４１に電気的に接続された半導体スイッチング素子として構成されるハイサイド側の第１素子１２Ａと、第１導電路４１とグラウンドとの間に電気的に接続された半導体スイッチング素子として構成されるローサイド側の第２素子１２Ｂと、第１素子１２Ａ及び第２素子１２Ｂと第２導電路４２との間に電気的に接続されたインダクタ１２Ｃとを備える。第１電圧変換部１２は、スイッチング方式の降圧型ＤＣＤＣコンバータの要部をなし、第１素子１２Ａのオン動作とオフ動作との切り替えによって第１導電路４１に印加された電圧を降圧して第２導電路４２に印加する降圧動作を行い得る。なお、図示は省略するが、入力側の個別導電路４１Ａとグラウンドとの間には図示しない入力側コンデンサが設けられ、出力側の個別導電路４２Ａとグラウンドとの間には図示しない出力側コンデンサが設けられている。
【００３９】
第１素子１２Ａ及び第２素子１２Ｂのいずれも、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴとして構成され、ハイサイド側の第１素子１２Ａのドレインには、個別導電路４１Ａを介して第１導電路４１の一端が電気的に接続されている。第１素子１２Ａのドレインは、図示しない入力側コンデンサの一方側の電極に電気的に接続されるとともに第１導電路４１及び電源路８１（配線部）を介して蓄電部９１の高電位側端子にも電気的に接続され、これらとの間で導通しうる。また、第１素子１２Ａのソースには、ローサイド側の第２素子１２Ｂのドレイン及びインダクタ１２Ｃの一端が電気的に接続され、これらとの間で導通し得る。第１素子１２Ａのゲートには、第１駆動部１４に設けられた駆動回路１４Ｂからの駆動信号及び非駆動信号が入力されるようになっており、駆動回路１４Ｂからの信号に応じて第１素子１２Ａがオン状態とオフ状態とに切り替わる。ローサイド側の第２素子１２Ｂは、ソースがグラウンドに接続され、ゲートには駆動回路１４Ｂからの駆動信号及び非駆動信号が入力されるようになっており、駆動回路１４Ｂからの信号に応じて第２素子１２Ｂがオン状態とオフ状態とに切り替わる。
【００４０】
インダクタ１２Ｃは、第１素子１２Ａと第２素子１２Ｂとの間の接続部に一端が接続され、その一端は第１素子１２Ａのソース及び第２素子１２Ｂのドレインに電気的に接続されている。インダクタ１２Ｃの他端は、出力側の個別導電路４２Ａを介して第２導電路４２に接続されている。
【００４１】
電圧検出部１６は、個別導電路４２Ａを介して第１導電路４１に接続されるとともに第１導電路４１の電圧に応じた値を制御回路１４Ａに入力する構成をなす。電圧検出部１６は、第１導電路４１の電圧を示す値を制御回路１４Ａに入力し得る公知の電圧検出回路であればよく、例えば、図２のように、個別導電路４２Ａの電圧を直接的に制御回路１４Ａに入力する回路であってもよく、第１導電路４１の電圧を分圧して制御回路１４Ａに入力するような分圧回路として構成されていてもよい。
【００４２】
第１駆動部１４は、制御回路１４Ａと駆動回路１４Ｂとを備え、第１電圧変換部１２を駆動する回路として構成されている。制御回路１４Ａは、例えば、マイクロコンピュータとして構成され、様々な演算処理を行うＣＰＵ、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ、入力されたアナログ電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器などを備える。Ａ／Ｄ変換器には、電圧検出部１６からの各検出信号（検出電圧に対応したアナログ電圧信号）や、電流検出部５２からの検出信号（検出電流に対応したアナログ電圧信号）が与えられる。
【００４３】
電流検出部５２は、第１コンバータ１０の外部において、第２導電路４２を流れる電流を検出するように動作する。この電流検出部５２は、例えば抵抗器５２Ａと電流センスＩＣ５２Ｂとを有し、第２導電路４２を流れる電流を示す値を出力する。例えば、第２導電路４２を流れる出力電流によって抵抗器５２Ａに生じた電圧降下は、電流センスＩＣ５２Ｂ（例えば、差動増幅器）で増幅されて出力電流に応じた検出電圧（アナログ電圧）となり、制御回路１４Ａに入力される。そして、この検出電圧（アナログ電圧）は、制御回路１４Ａに設けられた図示しないＡ／Ｄ変換器によってデジタル値に変換される。
【００４４】
制御回路１４Ａは、第１電圧変換部１２に降圧動作を行わせる場合に、電圧検出部１６からの検出信号及び電流検出部５２からの検出信号を監視しながら、第２導電路４２の電圧値を目標電圧値に近づけるように公知のフィードバック演算を行い、第２導電路４２の電圧値を目標電圧値に近づけるように調整されたＰＷＭ信号を発生させる。駆動回路１４Ｂは、制御回路１４Ａから与えられたＰＷＭ信号に基づいて、第１素子１２Ａ及び第２素子１２Ｂのそれぞれを各制御周期で交互にオンするためのオン信号を、第１素子１２Ａ及び第２素子１２Ｂのゲートに印加する。第１素子１２Ａのゲートに印加されるオン信号は、第２素子１２Ｂのゲートに与えられるオン信号に対して位相が略反転しており且つ所謂デッドタイムが確保されたオン信号が与えられる。
【００４５】
第１コンバータ１０は、同期整流方式の降圧型ＤＣＤＣコンバータとして機能し、ローサイド側の第２素子１２Ｂのオン動作とオフ動作との切り替えを、ハイサイド側の第１素子１２Ａの動作と同期させて行うことで、第１導電路４１に印加された直流電圧を降圧し、第２導電路４２に出力する。第２導電路４２の出力電圧は、第１素子１２Ａのゲートに与えるＰＷＭ信号のデューティ比に応じて定まる。第１コンバータ１０は、このような動作により、第２導電路４２の電圧が目標値（例えば、１２Ｖ）となるようにフィードバック制御を行いながら降圧動作を行う。第１コンバータ１０において許容される電流値（第１許容電流値）は、第２コンバータ２０で許容される電流値（第２許容電流値）や、第３コンバータ３０で許容される電流値（第３許容電流値）よりも大きく、例えば、２００Ａ程度である。
【００４６】
なお、第１コンバータ１０（大電流用回路）では大電流を扱うため、第１素子１２Ａ及び第２素子１２Ｂとして例えばサイズの大きいＭＯＳＦＥＴなどを用いることになる。そして、スイッチングの際には、ＭＯＳＦＥＴのゲート容量の充放電を繰り返すことになるため、消費電流が大きくなる。
【００４７】
図２で示す第２コンバータ２０は、３つのコンバータ部（第１コンバータ１０、第２コンバータ２０、第３コンバータ３０）の中で２番目に電力容量が大きい中電流用回路である。第２コンバータ２０は、第１コンバータ１０よりも電力容量が小さい中容量降圧型ＤＣＤＣコンバータとして構成されており、入力側の導電路（第１導電路４１）に印加された直流電圧を降圧して出力側の導電路（第２導電路４２）に出力する構成をなすものである。この第２コンバータ２０は、主として、第２電圧変換部２２、第２駆動部２４、抵抗部２６、電流センスＩＣ２８などを備える。
【００４８】
第２電圧変換部２２は、第１電圧変換部１２と同様の回路構成をなし同様に動作するコンバータ部である。但し、ＭＯＳＦＥＴとして構成される第１素子２２Ａ及び第２素子２２Ｂの各素子サイズは、第１素子１２Ａ及び第２素子１２Ｂよりも小さく抑えられ、インダクタ２２Ｃのサイズもインダクタ１２Ｃよりも小さく抑えられている。第２電圧変換部２２は、スイッチング方式の降圧型ＤＣＤＣコンバータの要部をなし、第１素子２２Ａのオン動作とオフ動作との切り替えによって第１導電路４１に印加された電圧を同期整流方式で降圧して第２導電路４２に出力する降圧動作を行い得る。なお、図示は省略するが、入力側の個別導電路４１Ｂとグラウンドとの間には図示しない入力側コンデンサが設けられ、出力側の個別導電路４２Ｂとグラウンドとの間には図示しない出力側コンデンサが設けられている。第２コンバータ２０は、第１コンバータ１０よりも電力容量が小さくなっており、出力可能な許容電力が第１コンバータ１０よりも小さくなっている。具体的には、第２コンバータ２０よりも第１コンバータ１０のほうが大幅に大きな電流を流し得る。
【００４９】
第２駆動部２４は、第２電圧変換部２２を駆動する回路である。第２駆動部２４は、スイッチングＩＣとして構成される制御回路２４Ａと、ＦＥＴドライバとして構成される駆動回路２４Ｂと、電流センスＩＣ２８からの出力（個別導電路４２Ｂを流れる電流に対応した電圧）を基準電圧と比較する比較部２４Ｃとを備える。
【００５０】
制御回路２４Ａには、個別導電路４２Ｂに介在する抵抗部２６の両端電圧がそれぞれ入力されるようになっており、個別導電路４２Ｂを流れる電流（即ち、第２電圧変換部２２からの出力電流）が把握される構成となっている。制御回路２４Ａは、第２電圧変換部２２に降圧動作を行わせる場合に、抵抗部２６の両端電圧を監視しながら、第２導電路４２の電圧値を目標電圧値に近づけるように公知のフィードバック演算を行い、第２導電路４２の電圧値を目標電圧値に近づけるように調整されたＰＷＭ信号を発生させる。駆動回路２４Ｂは、制御回路２４Ａから与えられたＰＷＭ信号に基づいて、第１素子２２Ａ及び第２素子２２Ｂのそれぞれを各制御周期で交互にオンするためのオン信号を、第１素子２２Ａ及び第２素子２２Ｂのゲートに印加する。第１素子２２Ａのゲートに印加されるオン信号は、第２素子２２Ｂのゲートに与えられるオン信号に対して位相が略反転しており且つ所謂デッドタイムが確保されたオン信号が与えられる。
【００５１】
電流センスＩＣ２８は、個別導電路４２Ｂを流れる電流、即ち、第２電圧変換部２２から第２導電路４２に流れ込む電流によって抵抗部２６に生じた電圧降下を増幅し、個別導電路４２Ｂを流れる電流に応じた検出電圧（アナログ電圧）を出力する。
【００５２】
比較部２４Ｃは、電流センスＩＣ２８からの電圧信号を第１基準電圧と比較し、第１基準電圧を超える場合には所定信号（電流急増信号）を出力し、そうでない場合には別の信号（非検知信号）を出力する。
【００５３】
図４で示す第３コンバータ３０は、３つのコンバータ部（第１コンバータ１０、第２コンバータ２０、第３コンバータ３０）の中で最も電力容量が小さい暗電流用回路である。第３コンバータ３０は、第１コンバータ１０及び第２コンバータ２０よりも電力容量が小さい小容量降圧型ＤＣＤＣコンバータとして構成されており、入力側の導電路（第１導電路４１）に印加された直流電圧を降圧して出力側の導電路（第２導電路４２）に出力する構成をなすものである。この第３コンバータ３０は、主として、第３電圧変換部３２、第３駆動部３４、抵抗部３６、電流センスＩＣ３８などを備える。
【００５４】
図４で示す第３電圧変換部３２は、第１電圧変換部１２と同様の回路構成をなし同様に動作するコンバータ部である。但し、ＭＯＳＦＥＴとして構成される第１素子３２Ａ及び第２素子３２Ｂの各素子サイズは、図２で示す第１コンバータ１０の各素子（第１素子１２Ａ、第２素子１２Ｂ）よりも小さく抑えられ、図３で示す第２コンバータ２０の各素子（第１素子２２Ａ、第２素子２２Ｂ）よりも小さく抑えられている。図４で示すインダクタ２２Ｃのサイズも、インダクタ１２Ｃ（図２）、インダクタ２２Ｃ（図３）よりも小さく抑えられている。第３電圧変換部３２は、スイッチング方式の降圧型ＤＣＤＣコンバータの要部をなし、第１素子３２Ａのオン動作とオフ動作との切り替えによって第１導電路４１に印加された電圧を同期整流方式で降圧して第２導電路４２に出力する降圧動作を行い得る。なお、図示は省略するが、入力側の個別導電路４１Ｃとグラウンドとの間には図示しない入力側コンデンサが設けられ、出力側の個別導電路４２Ｃとグラウンドとの間には図示しない出力側コンデンサが設けられている。第３コンバータ３０は、第１コンバータ１０及び第２コンバータ２０よりも電力容量が小さくなっており、出力可能な許容電力が第１コンバータ１０及び第２コンバータ２０よりも小さくなっている。具体的には、第３コンバータ３０よりも第１コンバータ１０及び第２コンバータ２０のほうが大幅に大きな電流を流し得る。
【００５５】
第３駆動部３４は、第３電圧変換部３２を駆動する回路である。第３駆動部３４は、スイッチングＩＣとして構成される制御回路３４Ａと、ＦＥＴドライバとして構成される駆動回路３４Ｂと、電流センスＩＣ３８からの出力（個別導電路４２Ｃを流れる電流に対応した電圧）を基準電圧と比較する比較部３４Ｃとを備える。
【００５６】
制御回路３４Ａには、個別導電路４２Ｃに介在する抵抗部３６の両端電圧がそれぞれ入力されるようになっており、個別導電路４２Ｃを流れる電流（即ち、第３電圧変換部３２からの出力電流）が把握される構成となっている。制御回路３４Ａは、第３電圧変換部３２に降圧動作を行わせる場合に、抵抗部３６の両端電圧を監視しながら、第２導電路４２の電圧値を目標電圧値に近づけるように公知のフィードバック演算を行い、第２導電路４２の電圧値を目標電圧値に近づけるように調整されたＰＷＭ信号を発生させる。駆動回路３４Ｂは、制御回路３４Ａから与えられたＰＷＭ信号に基づいて、第１素子３２Ａ及び第２素子３２Ｂのそれぞれを各制御周期で交互にオンするためのオン信号を、第１素子３２Ａ及び第２素子３２Ｂのゲートに印加する。第１素子３２Ａのゲートに印加されるオン信号は、第２素子３２Ｂのゲートに与えられるオン信号に対して位相が略反転しており且つ所謂デッドタイムが確保されたオン信号が与えられる。
【００５７】
電流センスＩＣ３８は、個別導電路４２Ｃを流れる電流、即ち、第３電圧変換部３２から第２導電路４２に流れ込む電流によって抵抗部３６に生じた電圧降下を増幅し、個別導電路４２Ｂを流れる電流に応じた検出電圧（アナログ電圧）を出力する。
【００５８】
比較部３４Ｃは、電流センスＩＣ３８からの電圧信号を第２基準電圧と比較し、第２基準電圧を超える場合には所定信号（電流急増信号）を出力し、そうでない場合には別の信号（非検知信号）を出力する。
【００５９】
次に、電源システム１００でなされる具体的な動作を詳述する。
図１の電源システム１００は、例えば、低圧系の電源路８２にバッテリが接続されておらず、高圧系の電源路８１に接続された蓄電部９１の出力を降圧して低圧系の電源路８２に供給するシステムとなっている。更に、高圧系の電源路８１に発電機９２や図示しないスタータが設けられている。このような構成では、車両の駐車中などに電源装置１の動作が完全に停止してしまうと、第２導電路４２側に電力が供給されなくなってしまい、第２導電路４２に電気的に接続された負荷を駆動できなくなる。そこで、車両の駐車中などの所定の時期（第１の時期）には、第３コンバータ３０を動作させ、第１コンバータ１０及び第２コンバータ２０の動作を停止させることで、出力電流を抑えた形で電力供給を行う。
【００６０】
一方、第１の時期に所定条件が成立した場合、駆動を迅速に行い得る第２コンバータ２０を動作させることで、第１コンバータ１０のみを動作させる場合よりも、迅速に電流を増大させることができるようになっている。
【００６１】
例えば、負荷電流の急増時に電力容量の大きい回路を動作させて出力電流を増大させる場合、電力容量の大きい回路の駆動を開始してから電流を増大させるまでに時間がかかることが問題となり、このような遅延をできるだけ抑えることが求められる。駆動の遅延を抑える対策（即ち、回路の起動を早くする対策）としては、降圧動作を行う直前までの動作を早く済ませておくことが望ましく、この点に関しては、第１コンバータ１０よりも第２コンバータ２０のほうが有利である。第２コンバータ２０は、第１素子２２Ａ及び第２素子２２Ｂなどの素子サイズが第１コンバータ１０の素子サイズよりも小さくなっており、降圧動作に伴う準備動作（ドライバとなる駆動回路２４Ｂへの電源供給を行っておく動作や、ゲート電圧用の高電圧を生成しておく動作など）を行うための回路規模を第１コンバータ１０よりも小さくすることができる。このように、供給電流量を抑えた中規模の回路であれば、準備動作に起因する電力増大の影響も小さく、起動を早めることができる。
【００６２】
本構成では、電源装置１が搭載された車両に設けられた始動スイッチ（例えばイグニッションスイッチ）がオン状態からオフ状態に切り替わった時、（つまり、車両が動作状態から駐車状態に切り替わった時）を「第１の時期」の開始時点とし、「第１の時期」の開始後、比較部３４Ｃの信号が第１非検知信号から第１電流急増信号に切り替わった時（即ち、第２導電路４２の電流が第１電流値を超えた時）を「第１の時期」の終了時点とする。つまり、イグニッションスイッチがオン状態からオフ状態に切り替わった後、比較部３４Ｃの信号が第１非検知信号で維持されている間が第１の時期である。
【００６３】
この例では、第２導電路４２の電流が第１電流値を超えることが「第１条件」であり、上述した「第１の時期」は、電源装置１が搭載された車両において始動スイッチ（イグニッションスイッチ）がオン状態からオフ状態に切り替わってから、第１条件が成立することに応じて第２電圧変換部２２の駆動が開始するまでの時期となっている。
【００６４】
「第１の時期」の間は、第３駆動部３４は第３電圧変換部３２（図４）を駆動し、第２駆動部２４は第２電圧変換部２２（図３）の駆動を停止し、第１駆動部１４は第１電圧変換部１２（図２）の駆動を停止する。つまり、「第１の時期」の間は、第１電圧変換部１２、第２電圧変換部２２、第３電圧変換部３２のうちの第３電圧変換部３２のみが動作し、電力消費を抑えた形で降圧動作を行う。第３駆動部３４が第３電圧変換部３２を駆動する場合、個別導電路４２Ｃを流れる出力電流を所定の第３目標電流値に近づけるようにフィードバック制御を行いつつ駆動する。第３目標電流値は、例えば１０ｍＡ程度とすることができる。
【００６５】
一方、上記「第１の時期」に、図４で示す比較部３４Ｃによって第１電流急増信号が出力された場合（即ち、第１の時期に第２導電路４２の電流が第１電流値を超えた場合）、図３で示す第２コンバータ２０の制御回路２４Ａがこの状態を検知し、第２電圧変換部２２を駆動する。具体的には、電流センスＩＣ３８から比較部３４Ｃに入力される電圧は、個別導電路４２Ｃを流れる電流に応じた値となっており、個別導電路４２Ｃを流れる電流が「第１電流値」のときに電流センスＩＣ３８から比較部３４Ｃに入力される電圧が比較部３４Ｃで設定される「第２基準電圧」となっている。そして、個別導電路４２Ｃを流れる電流が「第１電流値」以下の場合には、比較部３４Ｃから所定の第１非検知信号が出力され、個別導電路４２Ｃを流れる電流が「第１電流値」を超える場合には、比較部３４Ｃから所定の第１電流急増信号が出力される。図３で示す制御回路２４Ａには、比較部３４Ｃからの信号（第１非検知信号又は第１電流急増信号）が入力されるようになっており、第２駆動部２４は、第２電圧変換部２２の駆動を停止させているときに比較部３４Ｃから制御回路２４Ａに第１電流急増信号が入力された場合に、第２電圧変換部２２の駆動を開始する。このように、第２駆動部２４は、第１の時期に上述した「第１条件」が成立した場合に第２電圧変換部２２の駆動を開始するように動作する。そして、第２駆動部２４が第２電圧変換部２２を駆動する場合、個別導電路４２Ｂを流れる出力電流を所定の第２目標電流値に近づけるようにフィードバック制御を行いつつ駆動する。この第２目標電流値は、第３駆動部３４の目標値である上述の第３目標電流値よりも大幅に大きい値であり、例えば５０Ａ程度とすることができる。
【００６６】
図３で示す第２コンバータ２０の制御回路２４Ａは、第１の時期であっても比較部３４Ｃからの入力を監視しており、第２駆動部２４は、第１の時期に比較部３４Ｃから第１非検知信号が出力されている間は第２電圧変換部２２を駆動せず、第１の時期に比較部３４Ｃから第１電流急増信号が入力された場合に第２電圧変換部２２の降圧動作を開始する。第２駆動部２４は、第２電圧変換部２２の降圧動作を開始した場合、所定の終了時期まで第２電圧変換部２２の降圧動作を継続する。所定の終了時期は、例えば、第２導電路４２の電流が所定電流値以下になったときなどが挙げられる。
【００６７】
このように第２駆動部２４は、第１の時期に第１条件（具体的には、第３コンバータ３０から出力される電流が第１電流値を超えるという条件）が成立したことに応じて第２電圧変換部２２の駆動を開始した後、第２導電路４２の電流が所定電流値以下になった場合に第２電圧変換部２２の駆動を停止するように動作する。なお、第２電圧変換部２２の駆動停止条件となる「所定電流値」は、例えば、第２電圧変換部２２の駆動開始条件となる「第１電流値」よりも小さく、上述した第３目標電流値よりも大きい固定値とすることができる。
【００６８】
図２で示す第１駆動部１４は、上述した「第１の時期」に第１電圧変換部１２の駆動を停止させており、「第１の時期」に上記第１条件（具体的には、第３コンバータ３０から出力される電流が第１電流値を超えるという条件）が成立したことに応じて第２電圧変換部２２（図３）の駆動が開始された後、図３で示す比較部２４Ｃによって所定信号（電流急増信号）が出力された場合（即ち、第２コンバータ２０の出力電流が第２電流値を超えた場合）に、図２で示す第１コンバータ１０の制御回路１４Ａがこの状態を検知し、第１電圧変換部１２を駆動する。閾値となる上記第２電流値は、上述した第１電流値と同程度の値であってもよく、第１電流値よりも大きい値であってもよい。第２電流値は、上述した第２目標電流値よりも大きい値であってもよく、第２目標電流値よりも小さい値であってもよい。
【００６９】
具体的には、図３で示す第２コンバータ２０において、電流センスＩＣ２８から比較部２４Ｃに入力される電圧は、個別導電路４２Ｂを流れる電流に応じた値となっており、個別導電路４２Ｂを流れる電流が所定の第２電流値のときに電流センスＩＣ２８から比較部２４Ｃに入力される電圧が比較部２４Ｃで設定される「第１基準電圧」となっている。そして、個別導電路４２Ｂを流れる電流が第２電流値以下の場合には、比較部２４Ｃから所定の第２非検知信号が出力され、個別導電路４２Ｂを流れる電流が第２電流値を超える場合には、比較部２４Ｃから所定の第２電流急増信号が出力される。図２で示す制御回路１４Ａには、比較部２４Ｃからの信号（第２非検知信号又は第２電流急増信号）が入力されるようになっており、第１駆動部１４は、第１電圧変換部１２の駆動を停止させているときに比較部２４Ｃから制御回路１４Ａに第２電流急増信号が入力された場合に、第１電圧変換部１２の駆動を開始する。本構成では、第２コンバータ２０から出力される電流が第２電流値を超えること（即ち、個別導電路４２Ｂを流れる電流が第２電流値を超えること）が第２条件であり、第１駆動部１４は、上述した第１条件の成立後に上記第２条件が成立した場合に第１電圧変換部１２の駆動を開始するように動作する。
【００７０】
第１コンバータ１０の制御回路１４Ａは、「第１の時期」であっても比較部２４Ｃからの入力を監視しており、第１の時期に比較部２４Ｃから第２非検知信号が出力されている間は第１電圧変換部１２を駆動せず、第１条件の成立に応じて第２電圧変換部２２が動作を開始した後、比較部２４Ｃから第２電流急増信号が入力された場合には第１電圧変換部１２の降圧動作を開始する。このように第１電圧変換部１２の降圧動作を開始した場合、所定の終了時期まで第１電圧変換部１２の降圧動作を継続する。所定の終了時期は、例えば、第２導電路４２の電流が所定電流値以下になったときなどが挙げられる。なお、第２導電路４２の電流が所定電流値以下となった時期を第１電圧変換部１２の動作終了時期とする場合、第１電圧変換部１２の駆動停止条件となる「所定電流値」は、第１電圧変換部１２の駆動開始条件となる「第２電流値」よりも小さい固定値とすることができる。
【００７１】
次に、図５等を参照して本構成の効果を例示する。なお、図５のタイミングチャートは、時間ｔａにおいて始動スイッチ（イグニッションスイッチ）がオン状態からオフ状態に切り替わった後、イグニッションスイッチがオフ状態となっているときの各変化を示している。
【００７２】
図１等で示す車載用電源装置１は、小さな電流で足りる時期（例えば、図５で示す第１の時期Ｔ１）には、電力容量がより小さい第３コンバータ３０を選択的に動作させることで消費電力を抑えることができ、大きな電流が要求される時期には、電力容量がより大きい第１コンバータ１０を動作させることで、より大きな電流の供給が可能となる。更に、必要に応じて第２コンバータ２０を動作させることができるため、第１コンバータ１０及び第３コンバータ３０が対応しにくい状況下で、第３コンバータ３０の供給能力を上回る電流を、より迅速に供給することが可能となる。
【００７３】
具体的には、第３駆動部３４は、図５で示す第１の時期Ｔ１において第３電圧変換部３２を駆動し、第２駆動部２４は、第１の時期Ｔ１に第２電圧変換部２２の駆動を停止し、第１駆動部１４は、第１の時期Ｔ１に第１電圧変換部１２の駆動を停止するように動作する。第２駆動部２４は、第１の時期Ｔ１に所定の第１条件が成立した場合に第２電圧変換部２２の駆動を開始するように動作する。第１駆動部１４は、第１条件の成立後に第２条件が成立した場合に第１電圧変換部１２の駆動を開始するように動作する。なお、図５の例では、時間Ｔａの時点で始動スイッチ（イグニッションスイッチ）がオン状態からオフ状態に切り替わっており、この時点から第３コンバータ３０のみが駆動し、第１コンバータ１０及び第２コンバータ２０の駆動は停止しており、第３コンバータ３０が１２Ｖ程度の出力電圧を第２導電路４２に印加するように動作している。なお、時間Ｔａよりも前の期間には、例えば、第１コンバータ１０及び第３コンバータ３０がそれぞれ降圧動作を行い、１２Ｖ程度の出力電圧を第２導電路４２に印加するように動作する。図５のように、電源装置１では、時間Ｔａ以降の第１の時期Ｔ１において、第１〜第３電圧変換部３２のうちの第３電圧変換部３２のみを駆動し、消費電力を抑えた状態で第２導電路４２に電流を継続的に供給することができる。そして、第１の時期Ｔ１に第１条件が成立した場合、第１条件が成立した時間ｔｂ以降に第２電圧変換部２２を迅速に駆動し、供給能力を高めることができる。特に、第１条件の成立時に第１電圧変換部１２を迅速に駆動しにくい構成又は状況下では、より有利になる。
【００７４】
図５のように、第１の時期Ｔ１は、車載用電源装置１が搭載された車両において始動スイッチ（イグニッションスイッチ）がオン状態からオフ状態に切り替わった時間ｔａから、第１条件が成立することに応じて第２電圧変換部２２の駆動が開始した時間ｔｂまでの時期となっている。この電源装置１は、車両の始動スイッチがオフ状態に切り替わって車両動作停止状態となった後でも消費電力を抑えながら電流を継続的に供給することができ、車両動作停止状態であっても、必要時には、迅速に電流の供給量を増大させることができる。
【００７５】
図５のように、第２駆動部２４は、第１条件の成立に応じて第２電圧変換部２２の駆動を開始した時間ｔｂの後、第２導電路４２の電流が所定電流値以下になった場合に、第２導電路４２の電流が所定電流値以下になった後の時間ｔｃから第２電圧変換部２２の駆動を停止するように動作する。図５の例では、第２導電路４２の電流が所定電流値以下になったことに応じて第１コンバータ１０の第１駆動部１４が、第２駆動部２４に対して、時間ｔｃから停止信号（ＳＴＯＰ信号）を出力している。第２駆動部２４は、この停止信号（ＳＴＯＰ信号）が与えられた場合に、第２電圧変換部２２の駆動を停止する。
【００７６】
「第２電圧変換部２２の駆動を開始した後、出力電流が所定電流値以下に低下した場合」とは、出力電流が所定電流値を超えているときよりも、必要となる電流供給量が低下し、第２電圧変換部２２の駆動を停止しても問題が生じにくくなった場合であるといえる。このような場合に第２電圧変換部２２の駆動を停止することで、消費電力を抑えた状態に適切に移行させることができる。なお、第２電圧変換部２２の駆動を停止する場合、第２導電路４２の電流が所定電流値以下になった直後から駆動を停止してもよく、第２導電路４２の電流が所定電流値以下になってから一定時間を経過した後に駆動を停止してもよい。
【００７７】
図５のように、第２駆動部２４は、第１の時期に第３コンバータ３０から出力される電流が第１電流値Ｉ１を超えたことを第１条件として、第２電圧変換部２２の駆動を開始するように動作する。この電源装置１は、第１の時期に第１〜第３電圧変換部３２のうちの第３電圧変換部３２のみを駆動している時、即ち、消費電力を抑えた形で動作している時に、第３コンバータ３０から出力される電流が第１電流値Ｉ１を超える程度に高まった場合に、第２電圧変換部２２の駆動を開始してより大きな電流を迅速に出力することができる。
【００７８】
図５のように、第１駆動部１４は、第１条件の成立後、第２コンバータ２０から出力される電流が第２電流値Ｉ２を超えたことを第２条件として、第１電圧変換部１２の駆動を開始するように動作する。この電源装置１は、第２電圧変換部２２の駆動を開始して供給能力を高めた後、供給電流が第２電流値Ｉ２を超える程度に増大した場合に、第１電圧変換部１２の駆動を開始して更に供給能力を高め、より一層大きな電流を出力することができる。図５の例では、第２コンバータ２０から出力される電流が第２電流値Ｉ２を超えた後、時間ｔｄで第１コンバータ１０の出力が開始されており、第１コンバータ１０が出力を開始した後は、第１コンバータ１０の出力電流が、全出力電流の一部を分担することが可能となる。
【００７９】
第３駆動部３４は、出力電流が所定の目標電流値となるように第３電圧変換部３２を駆動する。第２駆動部２４は、第３駆動部３４の目標電流値よりも高い第２目標電流値となるように第２電圧変換部２２を駆動する。この電源装置１は、所定の目標電流値（第３駆動部３４が設定する目標電流値）程度の出力電流で足りる時期には、第１〜第３電圧変換部３２のうちの第３電圧変換部３２のみを駆動し、消費電力を抑えた状態で電流の供給を継続することができる。一方、その目標電流値を超える電流が要求される場合には、第２駆動部２４によって第２電圧変換部２２を駆動することで、第３駆動部３４が設定する目標電流値よりも高い値（第２目標電流値）を目標として電流を供給することができる。
【００８０】
＜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。また、上述した実施例や後述する実施例は矛盾しない範囲で組み合わせることが可能である。
【００８１】
上述した実施例では、第１電圧変換部１２が単相式の降圧型ＤＣＤＣコンバータとして構成されたが、上述した実施例又はこれらを変更したいずれの例においても、第１電圧変換部が第１電圧変換部１２と同様の構成をなす複数の電圧変換部によって構成された多相式のＤＣＤＣコンバータとして構成されていてもよい。
【００８２】
上述した実施例では、始動スイッチとしてイグニッションスイッチを例示したが、上述した実施例又はこれらを変更したいずれの例においても、車両が電気自動車として構成される場合にはＥＶシステムを始動するスイッチを始動スイッチとし、上述した実施例を同様に適用することができる。
【００８３】
上述した実施例では、第１の時期の一例を示したが、上述した実施例又はこれらを変更したいずれの例においても、第１コンバータ１０及び第２コンバータ２０の動作を停止させ、第３コンバータ３０のみを駆動させるべき時期であれば、他の時期を第１の時期としてもよい。
【００８４】
上述した実施例では、第１条件の成立後に第２条件が成立した場合に第１駆動部１４が第１電圧変換部１２の駆動を開始する例を示したが、上述した実施例又はこれらを変更したいずれの例においても、第１駆動部１４は、第１の時期に第１条件が成立した場合に第１電圧変換部１２の駆動を開始するように動作してもよい。例えば、第１条件の成立に応じて第１コンバータ１０と第２コンバータ２０の駆動を同時期に開始してもよい。或いは、第１コンバータ１０の駆動開始時期が第２コンバータ２０の駆動開始時期よりも早くてもよい。
【００８５】
上述した実施例又はこれらを変更したいずれの例においても、第２駆動部２４は、第１の時期に第２導電路４２の電圧が第１電圧値よりも低下したことを第１条件として、第２電圧変換部２２の駆動を開始するように動作してもよい。例えば、図４で示す比較部３４Ｃが第２導電路４２の電圧と閾値（第１電圧値）とを比較するように構成し、第２導電路４２の電圧が第１電圧値よりも低い場合に第１電圧低下信号を出力し、第２導電路４２の電圧が第１電圧値以上である場合に第１非検知信号を出力するようにしてもよい。この場合、第２コンバータ２０の第２駆動部２４は、第１の時期に比較部３４Ｃから第１非検知信号が出力されている間は第２電圧変換部２２の駆動を停止し、第１の時期に比較部３４Ｃから第１電圧低下信号が出力された場合（即ち、第１の時期に第２導電路４２の電圧が第１電圧値よりも低下した場合）に、第２電圧変換部２２の駆動を開始するように動作すればよい。この電源装置１は、例えば第１の時期に負荷の増大に伴って第２導電路４２の電圧が第１電圧値よりも低下した場合に、第２電圧変換部２２の駆動を開始して供給能力を高め、より大きな電流を出力することができる。
【００８６】
上述した実施例又はこれらを変更したいずれの例においても、第１駆動部１４は、第１条件の成立後、第２導電路４２の電圧が第２電圧値よりも低下したことを第２条件として、第１電圧変換部１２の駆動を開始するように動作してもよい。例えば、図３で示す比較部２４Ｃが第２導電路４２の電圧と閾値（第２電圧値）とを比較するように構成し、第２導電路４２の電圧が第２電圧値よりも低い場合に第２電圧低下信号を出力し、第２導電路４２の電圧が第２電圧値以上である場合に第２非検知信号を出力するようにしてもよい。この場合、第１コンバータ１０の第１駆動部１４は、第１条件の成立に応じて第２電圧変換部２２が動作した後、比較部２４Ｃから第２非検知信号が出力されている間は第１電圧変換部１２の駆動を停止し、比較部２４Ｃから第２電圧低下信号が出力された場合（即ち、第２導電路４２の電圧が第２電圧値よりも低下した場合）に、第１電圧変換部１２の駆動を開始するように動作すればよい。この電源装置１は、第２電圧変換部２２の駆動を開始して供給能力を高めた後、例えば負荷の増大に伴って第２導電路４２の電圧が第２電圧値よりも低下した場合に、第１電圧変換部１２の駆動を開始して更に供給能力を高め、より一層大きな電流を出力することができる。
【００８７】
上述した実施例又はこれらを変更したいずれの例においても、第２コンバータ２０（中電流用回路）の出力目標電圧（第２目標電圧）を、第３コンバータ３０（暗電流用回路）の出力目標電圧（第３目標電圧）よりも少し低めに設定するようにしてもよい。この例では、第１の時期に第３コンバータ３０（暗電流用回路）のみを駆動する場合、第３駆動部３４は、第２導電路４２に印加される電圧が第３目標電圧となるようにフィードバック制御を行いつつ第３電圧変換部３２を駆動する。また、この例では、図４のような比較部３４Ｃを用いず、第１の時期に第２導電路４２に印加される電圧が第２コンバータ２０（中電流用回路）の出力目標電圧（第２目標電圧）を超える場合には第２電圧変換部２２の駆動を停止し、第１の時期において第２導電路４２に印加される電圧が第２コンバータ２０（中電流用回路）の出力目標電圧（第２目標電圧）以下になった場合に、第２駆動部２４が第２電圧変換部２２を駆動させ、第２導電路４２を出力目標電圧（第２目標電圧）とするように動作すればよい。このように構成した場合、第１の時期に第２導電路４２に流れる電流が第３コンバータ３０で想定された電流値程度（例えば、１０ｍＡ程度の暗電流）であれば、第２導電路４２に印加される電圧が第３目標電圧付近で維持され、第２コンバータ２０は停止状態で維持される。一方、第１の時期に第３コンバータ３０の出力許容値を超える電流が消費される場合、第２導電路４２に印加される電圧が第２目標電圧以下に低下し、第２コンバータ２０が駆動を開始することになる。そして、第２コンバータ２０が駆動を開始した後、再び第２導電路４２に印加される電圧が第２目標電圧を超えるようになった場合には、第２コンバータ２０が駆動を停止することになる。なお、これらの変更点以外は、実施例１と同様にすればよい。このような方法によれば、第１の時期に第２駆動部２４への電源供給やゲート駆動用の高電圧の印加を行い、第２電圧変換部２２の起動を速くする対策をとりつつ、第２コンバータ２０を第１コンバータ１０よりも小規模化することで消費電力を抑えることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１…車載用電源装置
１０…第１コンバータ
１２…第１電圧変換部
１４…第１駆動部
２０…第２コンバータ
２２…第２電圧変換部
２４…第２駆動部
３０…第３コンバータ
３２…第３電圧変換部
３４…第３駆動部
４１…第１導電路
４２…第２導電路
９１…車載用蓄電部
【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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