(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１蓄電池（１１）と第２蓄電池（１２）とを備え、第１電気負荷（１５）と第２電気負荷（１６）とに対して前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の少なくとも一方から電力を供給する電源システムに適用され、
前記第１蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第１経路（Ｌ１）に設けられた第１スイッチ（２１）と、
前記第２蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第２経路（Ｌ２）に設けられた第２スイッチ（２２）と、
前記第１蓄電池及び前記第１スイッチの間の第１分岐点（Ｎ１）と、前記第２蓄電池及び前記第２スイッチの間の第２分岐点（Ｎ２）とを接続する接続経路（Ｌ３，Ｌ４）において、直列でかつ順方向が向き合うように互いに逆向きに接続された第１ダイオード（Ｄ１）及び第２ダイオード（Ｄ２）と、
を備え、
前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードの少なくともいずれかは、前記接続経路において半導体スイッチ（２３，２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、
前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードのうち前記第１蓄電池の側の前記第１ダイオードのアノードが前記第１分岐点に接続された構成と、前記第２蓄電池の側の前記第２ダイオードのアノードが前記第２分岐点に接続された構成との少なくともいずれかを有し、
前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードの各カソードの間となる中間点（Ｎ３）に、前記第１電気負荷に電力供給する給電経路（Ｌ５）が接続される構成となっている電源装置。
【請求項２】
前記第１電気負荷への電力供給時に、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池における放電の優先度に基づいて前記半導体スイッチのオンオフを制御する制御部（３０）を備える請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記第１ダイオードは、前記中間点に対して前記第１蓄電池の側において第１半導体スイッチ（２３）の入出力端子間に並列に接続されて設けられ、前記第２ダイオードは、前記中間点に対して前記第２蓄電池の側において第２半導体スイッチ（２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、
前記制御部は、前記第１スイッチがオン、前記第２スイッチがオフの場合に、前記第１半導体スイッチをオフ、前記第２半導体スイッチをオンに制御し、前記第１スイッチがオフ、前記第２スイッチがオンの場合に、前記第１半導体スイッチをオン、前記第２半導体スイッチをオフに制御する請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記第１ダイオードは、前記中間点に対して前記第１蓄電池の側において第１半導体スイッチ（２３）の入出力端子間に並列に接続されて設けられ、前記第２ダイオードは、前記中間点に対して前記第２蓄電池の側において第２半導体スイッチ（２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、
前記第１蓄電池と前記第２蓄電池とは蓄電状態に対する開放電圧の相関が相違しており、
前記制御部は、前記各蓄電池における開放電圧の差に基づいて、前記第１半導体スイッチ及び前記第２半導体スイッチのオンオフを制御する請求項２又は３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記第２蓄電池は、前記第１蓄電池に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であり、
前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードのうち前記中間点に対して前記第２蓄電池の側の前記第２ダイオードのみが、前記半導体スイッチの入出力端子間に並列に接続されて設けられている請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項６】
前記接続経路において前記中間点を挟んで一方の側には、各々に入出力端子間に並列に接続されたダイオード（Ｄ３，Ｄ４）を有し、そのダイオードの向きが互いに逆向きとされた状態で直列接続された一対の半導体スイッチ（５１，５２）が設けられており、
前記一対の半導体スイッチのうちいずれかの半導体スイッチの側の前記ダイオードにより、前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードのいずれかが構成されている請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項７】
前記第２蓄電池は、前記第１蓄電池に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であり、
前記接続経路において前記中間点を挟んで両側のうち前記第２蓄電池の側に、前記一対の半導体スイッチが設けられている請求項６に記載の電源装置。
【請求項８】
第１蓄電池（１１）と第２蓄電池（１２）とを備え、前記第１蓄電池と前記第２蓄電池とは蓄電状態に対する開放電圧の相関が相違しており、第１電気負荷（１５）と第２電気負荷（１６）とに対して前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の少なくとも一方から電力を供給する電源システムに適用され、
前記第１蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第１経路（Ｌ１）に設けられた第１スイッチ（２１）と、
前記第２蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第２経路（Ｌ２）に設けられた第２スイッチ（２２）と、
前記第１蓄電池及び前記第１スイッチの間の第１分岐点（Ｎ１）と、前記第２蓄電池及び前記第２スイッチの間の第２分岐点（Ｎ２）とを接続する接続経路（Ｌ３，Ｌ４）において、直列でかつ順方向が向き合うように互いに逆向きに接続された第１ダイオード（Ｄ１）及び第２ダイオード（Ｄ２）と、
を備え、
前記第１ダイオードは、前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードの各カソードの間となる中間点（Ｎ３）に対して前記第１蓄電池の側において第１半導体スイッチ（２３）の入出力端子間に並列に接続されて設けられ、前記第２ダイオードは、前記中間点に対して前記第２蓄電池の側において第２半導体スイッチ（２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、
前記中間点に、前記第１電気負荷に電力供給する給電経路（Ｌ５）が接続される構成となっており、
前記各蓄電池における開放電圧の差に基づいて、前記第１半導体スイッチ及び前記第２半導体スイッチのオンオフを制御する制御部（３０）を備える電源装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１スイッチがオン、前記第２スイッチがオフの場合に、前記第１半導体スイッチをオフ、前記第２半導体スイッチをオンに制御し、前記第１スイッチがオフ、前記第２スイッチがオンの場合に、前記第１半導体スイッチをオン、前記第２半導体スイッチをオフに制御する請求項８に記載の電源装置。
【請求項１０】
第１蓄電池（１１）と第２蓄電池（１２）とを備え、前記第２蓄電池は、前記第１蓄電池に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であり、第１電気負荷（１５）と第２電気負荷（１６）とに対して前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の少なくとも一方から電力を供給する電源システムに適用され、
前記第１蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第１経路（Ｌ１）に設けられた第１スイッチ（２１）と、
前記第２蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第２経路（Ｌ２）に設けられた第２スイッチ（２２）と、
前記第１蓄電池及び前記第１スイッチの間の第１分岐点（Ｎ１）と、前記第２蓄電池及び前記第２スイッチの間の第２分岐点（Ｎ２）とを接続する接続経路（Ｌ３，Ｌ４）において、直列でかつ順方向が向き合うように互いに逆向きに接続された第１ダイオード（Ｄ１）及び第２ダイオード（Ｄ２）と、
を備え、
前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードのうち前記第２蓄電池の側の前記第２ダイオードのみが、前記接続経路において半導体スイッチ（２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、
前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードの各カソードの間となる中間点（Ｎ３）に、前記第１電気負荷に電力供給する給電経路（Ｌ５）が接続される構成となっている電源装置。
【請求項１１】
前記第１電気負荷への電力供給時に、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池における放電の優先度に基づいて前記半導体スイッチのオンオフを制御する制御部（３０）を備える請求項１０に記載の電源装置。
【請求項１２】
前記第１電気負荷は、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電気負荷である請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項１３】
前記給電経路に給電スイッチ（２５）が設けられている請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項１４】
前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池に対して充電用の電力を供給する発電機（１７）を備え、前記第１経路を介して前記発電機から前記第１蓄電池への充電を可能とし、前記第２経路を介して前記発電機から前記第２蓄電池への充電を可能とするものであり、
前記第１経路及び前記第２経路は、前記発電機からの発電電力を流す大電力経路であり、前記接続経路及び前記給電経路は、前記第１経路及び前記第２経路よりも最大許容電力の小さい小電力経路である請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載される電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両に搭載される車載電源システムとして、複数の蓄電池（例えば鉛蓄電池、リチウムイオン蓄電池）を用い、これら各蓄電池を使い分けながら車載の各種負荷に対して電力を供給する構成が知られている。例えば特許文献１に記載の技術では、発電機から各蓄電池への給電経路にスイッチをそれぞれ設け、各蓄電池の蓄電率に基づいて複数のスイッチのいずれかをオンにして、発電機からいずれかの蓄電池に対して充電を行うようにしている。また、各蓄電池に対して並列に第１負荷及び第２負荷を接続し、各蓄電池から第１負荷及び第２負荷に対して給電を可能としている。この場合、第１蓄電池及び第２蓄電池から第１負荷に対してはそれぞれスイッチを介して電力を供給する構成としている。また、第１蓄電池から第２負荷に対してはダイオードを介して電力を供給し、第２蓄電池から第２負荷に対してはスイッチ（保護スイッチ）と別のダイオードとを介して電力を供給する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７６９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成では、電気負荷に対して各蓄電池から電力を供給する場合に、一対のダイオードのいずれかを介していずれかの蓄電池から電力供給が行われるが、いずれの蓄電池から電力供給が行われるかを適正に管理することはできない。この場合、各蓄電池においては給電対象や蓄電状態に応じて各々に電気負荷に対する電力供給の状態を管理することが望ましく、かかる点において改善の余地があると考えられる。なお、特許文献１には、第２蓄電池の出力側にスイッチが設けられた構成が示されているが、このスイッチは、オフすることで第２蓄電池の電力の入出力を遮断する保護スイッチの役目を有するものであり、スイッチオフの状態では２つの電気負荷（第１負荷、第２負荷）のどちらにも電力供給を行うことができない。そのため、第１負荷及び第２負荷に対する電力供給を適正に行う上で改善の余地があると考えられる。
【０００５】
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、各蓄電池から電気負荷に対して適正な電力供給を実施することができる電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の構成の電源装置は、
第１蓄電池（１１）と第２蓄電池（１２）とを備え、第１電気負荷（１５）と第２電気負荷（１６）とに対して前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の少なくとも一方から電力を供給する電源システムに適用され、
前記第１蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第１経路（Ｌ１）に設けられた第１スイッチ（２１）と、
前記第２蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第２経路（Ｌ２）に設けられた第２スイッチ（２２）と、
前記第１蓄電池及び前記第１スイッチの間の第１分岐点（Ｎ１）と、前記第２蓄電池及び前記第２スイッチの間の第２分岐点（Ｎ２）とを接続する接続経路（Ｌ３，Ｌ４）において、順方向を向かい合わせにして直列に接続された第１ダイオード（Ｄ１）及び第２ダイオード（Ｄ２）と、
を備え、
前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードの少なくともいずれかは、前記接続経路において半導体スイッチ（２３，２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、
前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードの各カソードの間となる中間点（Ｎ３）に、前記第１電気負荷に電力供給する給電経路（Ｌ５）が接続される構成となっていることを特徴とする。
【０００７】
上記構成では、第２電気負荷に対して第１蓄電池からの電力供給と第２蓄電池からの電力供給とが選択的に実施可能となっている。この場合、第１スイッチをオン、第２スイッチをオフにすることで第１蓄電池から第２電気負荷への電力供給が可能となり、第１スイッチをオフ、第２スイッチをオンにすることで第２蓄電池から第２電気負荷への電力供給が可能となる。
【０００８】
また、第１電気負荷に対して各蓄電池から電力供給を行う接続経路においては、順方向を向かい合わせにして第１ダイオードと第２ダイオードとが直列に接続され、その第１ダイオード及び第２ダイオードの少なくともいずれかが半導体スイッチの入出力端子間に並列に接続されているため、第１電気負荷に対しては、第１ダイオードを通る経路を介しての第１蓄電池からの電力供給と、第２ダイオードを通る経路を介しての第２蓄電池からの電力供給とが可能となっている。この場合特に、第１ダイオード及び第２ダイオードの少なくともいずれかを半導体スイッチの入出力端子間に並列に設けたため、第１電気負荷に対する電源供給元の蓄電池の切り替え時にも電力供給を継続的に実施できる構成にしつつ、ダイオードを経由した電力供給と半導体スイッチを経由した電力供給とを選択的に実施できる。つまり、各蓄電池の状態や、第２電気負荷への電力供給元の蓄電池がいずれかであるかに基づいて、第１蓄電池からの電力供給と第２蓄電池からの電力供給とを選択的に実施することが可能となる。また、オン状態の半導体スイッチを経由して電力供給する場合に、ダイオードを経由して電力供給する場合に比べて電力損失を減らすことができる。以上により、各蓄電池から電気負荷に対して適正な電力供給を実施することができる。
【０００９】
第２の構成では、前記第１電気負荷は、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電気負荷であるとしている。
【００１０】
この場合、上記第１の構成を用いることにより、第１電気負荷に対して安定状態で電力供給を実施でき、第１電気負荷の定電圧駆動の要求を好適に満たすことができる。
【００１１】
第３の構成では、前記第１電気負荷への電力供給時に、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池における放電の優先度に基づいて前記半導体スイッチのオンオフを制御する制御部（３０）を備えることを特徴とする。
【００１２】
半導体スイッチの入出力端子間に並列にダイオードを設けた構成では、半導体スイッチのオンオフにかかわらず接続経路に継続的に電流を流すことが可能であるが、半導体スイッチのオン状態とオフ状態とで接続経路の経路抵抗値が相違する。つまり、半導体スイッチのオフ状態では、ダイオードの抵抗分だけ経路抵抗値が大きくなる。この場合、半導体スイッチのオンオフ制御により経路抵抗値に差を付けることで、第１蓄電池及び第２蓄電池についていずれかを優先して第１電気負荷に対する放電を行わせることができる。例えば各蓄電池の状態に応じて、選択的にいずれかの蓄電池から放電を実施させることができる。
【００１３】
第４の構成では、前記第１ダイオードは、前記中間点に対して前記第１蓄電池の側において第１半導体スイッチ（２３）の入出力端子間に並列に接続されて設けられ、前記第２ダイオードは、前記中間点に対して前記第２蓄電池の側において第２半導体スイッチ（２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、前記制御部は、前記第１スイッチがオン、前記第２スイッチがオフの場合に、前記第１半導体スイッチをオフ、前記第２半導体スイッチをオンに制御し、前記第１スイッチがオフ、前記第２スイッチがオンの場合に、前記第１半導体スイッチをオン、前記第２半導体スイッチをオフに制御することを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、第１スイッチ及び第２スイッチのオンオフが互い違いに切り替えられることに合わせて、第１半導体スイッチ及び第２半導体スイッチのオンオフが制御され、第１電気負荷に対して第１蓄電池から優先的に電力供給が行われる状態と、第１電気負荷に対して第２蓄電池から優先的に電力供給が行われる状態とが切り替えられる。例えば第２電気負荷の駆動要求の有無に応じて第１，第２スイッチのオンオフが切り替えられる場合に、それに対応させつつ、第１電気負荷に対していずれかの蓄電池を優先して放電させることができる。この場合、第２電気負荷に対する電力供給によりその供給元の蓄電池の電圧が変動しても、その電圧変動の影響を受けることなく、第１電気負荷（定電圧要求負荷）への電力供給を行うことができる。また、上記のように各スイッチが切り替えられる際に、各ダイオードにより、第１電気負荷に対して途切れること無く継続的に電力供給を実施できる。
【００１５】
第５の構成では、前記第１ダイオードは、前記中間点に対して前記第１蓄電池の側において第１半導体スイッチ（２３）の入出力端子間に並列に接続されて設けられ、前記第２ダイオードは、前記中間点に対して前記第２蓄電池の側において第２半導体スイッチ（２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、前記第１蓄電池と前記第２蓄電池とは蓄電状態に対する開放電圧の相関が相違しており、前記制御部は、前記各蓄電池における開放電圧の差に基づいて、前記第１半導体スイッチ及び前記第２半導体スイッチのオンオフを制御することを特徴とする。
【００１６】
各蓄電池においては蓄電状態に対する開放電圧の相関を有しており、それぞれの開放電圧に応じて充放電が管理されることが望ましい。この点、上記構成によれば、各蓄電池における開放電圧の差に基づいて、第１半導体スイッチ及び第２半導体スイッチのオンオフが制御されるため、各蓄電池の蓄電状態の違いを加味しつつ、第１電気負荷に対していずれの蓄電池から電力供給すべきかを好適に判断できる。また、各蓄電池の開放電圧の高低が逆転する等して各電気負荷への電力供給元が切り替えられる際には、各ダイオードにより、第１電気負荷に対して途切れること無く継続的に電力供給を実施できる。
【００１７】
第６の構成では、前記第２蓄電池は、前記第１蓄電池に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であり、前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードのうち前記中間点に対して前記第２蓄電池の側の前記第２ダイオードのみが、前記半導体スイッチの入出力端子間に並列に接続されて設けられていることを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、第２ダイオードの側（第２蓄電池の側）において、半導体スイッチのオンにより第１ダイオードの側よりも経路抵抗を小さくすることができる。これにより、エネルギ効率の高い方の第２蓄電池を優先的に用いて、第１電気負荷に対する電力供給を行うことができる。この場合、第１ダイオード及び第２ダイオードのうち半導体スイッチが並列接続されるのは一方のみであり、構成の簡素化を図る上で有利となる。
【００１９】
第７の構成では、前記給電経路に給電スイッチ（２５）が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
上記のとおり接続経路（第１分岐点〜第２分岐点の経路）に第１ダイオードと第２ダイオードとを設けた構成では、それらダイオードに並列接続された半導体スイッチの状態にかかわらず第１電気負荷に対する継続的な電力供給が可能となる。そしてかかる構成において給電経路（第１，第２ダイオードの中間点〜第１電気負荷の経路）に給電スイッチを設けることで、例えば第１電気負荷を使用しない場合において接続経路を介しての第１電気負荷への電力供給（暗電流供給）を停止させることが可能となる。したがって、蓄電池における無駄な放電を抑制できる。例えば車両の停車時において意に反する蓄電池の放電を抑制できる。
【００２１】
第８の構成では、前記接続経路において前記中間点を挟んで一方の側には、各々に入出力端子間に並列に接続されたダイオード（Ｄ３，Ｄ４）を有し、そのダイオードの向きが互いに逆向きとされた状態で直列接続された一対の半導体スイッチ（５１，５２）が設けられており、前記一対の半導体スイッチのうちいずれかの半導体スイッチの側の前記ダイオードにより、前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードのいずれかが構成されていることを特徴とする。
【００２２】
上記構成では、接続経路において中間点を挟んで一方の側に、一対の半導体スイッチの直列接続体が設けられており、その一対の半導体スイッチでは、各入出力端子間に並列に、順方向を互いに逆にしてダイオードが設けられている。この場合、一対の半導体スイッチをいずれもオンにすれば、上記と同様に、第１電気負荷に対してダイオードを介しての電力供給と半導体スイッチ（一対の半導体スイッチ）を介しての電力供給とが可能となる。また、一対の半導体スイッチをいずれもオフにすれば、その一対の半導体スイッチの側の接続経路において電流の流れを完全遮断することができる。そのため、一対の半導体スイッチの側に接続された蓄電池について、例えば長期放置時における意図しない放電を抑制できる。
【００２３】
第９の構成では、前記第２蓄電池は、前記第１蓄電池に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であり、前記接続経路において前記中間点を挟んで両側のうち前記第２蓄電池の側に、前記一対の半導体スイッチが設けられていることを特徴とする。
【００２４】
上記構成によれば、接続経路の第２蓄電池の側において、一対の半導体スイッチのオンにより第１蓄電池の側よりも経路抵抗を小さくすることができる。これにより、エネルギ効率の高い方の第２蓄電池を優先的に用いて、第１電気負荷に対する電力供給を行うことができる。
【００２５】
第１０の構成では、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池に対して充電用の電力を供給する発電機（１７）を備え、前記第１経路を介して前記発電機から前記第１蓄電池への充電を可能とし、前記第２経路を介して前記発電機から前記第２蓄電池への充電を可能とするものであり、前記第１経路及び前記第２経路は、前記発電機からの発電電力を流す大電力経路であり、前記接続経路及び前記給電経路は、前記第１経路及び前記第２経路よりも最大許容電力の小さい小電力経路であることを特徴とする。
【００２６】
上記構成では、第２電気負荷に対しては大電力経路である第１経路及び第２経路を介して電力供給が行われ、第１電気負荷に対しては小電力経路である接続経路及び給電経路を介して電力供給が行われる。この場合、第１電気負荷及び第２電気負荷に対して同じ蓄電池から電力供給が行われると、第１電気負荷において供給電力の電圧変動の懸念が大きくなるが、上記のごとく第１，第２ダイオードや半導体スイッチを備える構成を採用することで、第１電気負荷における電圧変動の懸念を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】発明の実施の形態における電源システムを示す電気回路図。
【図２】鉛蓄電池、リチウムイオン蓄電池のＳＯＣ使用範囲を示す図。
【図３】車両状態と電池ユニットにおける各スイッチの状態とを示す図。
【図４】車両状態と電池ユニットにおける各スイッチの状態とを示す図。
【図５】スイッチ切替制御の処理手順を示すフローチャート。
【図６】別例の電源システムを示す電気回路図。
【図７】別例の電源システムを示す電気回路図。
【図８】別例の電源システムを示す電気回路図。
【図９】別例の電源システムを示す電気回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の車載電源装置が搭載される車両は、エンジン（内燃機関）を駆動源として走行するものであり、いわゆるアイドリングストップ機能を有している。
【００２９】
図１に示すように、本電源システムは、第１電源としての鉛蓄電池１１と第２電源としてのリチウムイオン蓄電池１２とを有する２電源システムであり、各蓄電池１１，１２からはスタータモータ１３や、各種の電気負荷１４〜１６への給電が可能となっている。また、各蓄電池１１，１２に対しては発電機１７による充電が可能となっている。両蓄電池１１，１２のうちリチウムイオン蓄電池１２は、図示しない筐体（収容ケース）に収容されることで電池ユニットＵとして構成されている。電池ユニットＵの詳細な構成につては後述する。
【００３０】
鉛蓄電池１１は周知の汎用蓄電池である。これに対し、リチウムイオン蓄電池１２は、鉛蓄電池１１に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池１２は、鉛蓄電池１１に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であるとよい。
【００３１】
電池ユニットＵには外部端子として第１端子Ｔ１、第２端子Ｔ２、第３端子Ｔ３が設けられており、第１端子Ｔ１には鉛蓄電池１１とスタータモータ１３と電気負荷１４とが接続され、第２端子Ｔ２には電気負荷１６と発電機１７とが接続され、第３端子Ｔ３には電気負荷１５が接続されている。
【００３２】
各電気負荷１４〜１６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。このうち第３端子Ｔ３に接続される電気負荷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、第１，第２端子Ｔ１，Ｔ２に接続される電気負荷１４，１６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１６は電源失陥が許容される負荷であるとも言える。
【００３３】
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。また、電気負荷１６の具体例としては、シートヒータやリヤウインドシールドのデフロスタ用ヒータ等が挙げられ、電気負荷１４の具体例としては、ヘッドライト、フロントウインドシールド等のワイパ、空調装置の送風ファン等が挙げられる。なお、電気負荷１５が「第１電気負荷」に相当し、電気負荷１６が「第２電気負荷」に相当する。以下、電気負荷１５を第１負荷１５、電気負荷１６を第２負荷１６とも言う。
【００３４】
発電機１７は、エンジンの出力軸に駆動連結されたオルタネータ（交流発電機）であり、エンジン出力軸の回転を動力として発電する。発電機１７の発電電力により各蓄電池１１，１２が充電される。
【００３５】
次に、電池ユニットＵ内の回路構成を説明する。
【００３６】
電池ユニットＵには、ユニット内電気経路として、各端子Ｔ１，Ｔ２及びリチウムイオン蓄電池１２を相互に接続する電気経路Ｌ１，Ｌ２が設けられている。この電気経路Ｌ１，Ｌ２により、鉛蓄電池１１から第２負荷１６に電力供給する第１経路と、リチウムイオン蓄電池１２から第２負荷１６に電力供給する第２経路とが構成されている。このうち第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２とを接続する第１経路Ｌ１に第１スイッチ２１が設けられ、第１経路Ｌ１上の接続点Ｎ０とリチウムイオン蓄電池１２とを接続する第２経路Ｌ２に第２スイッチ２２が設けられている。これら各スイッチ２１，２２は、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチにより構成されている。なお、各スイッチ２１，２２をそれぞれ２つ一組のＭＯＳＦＥＴで構成し、各一組のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されているとよい。この互いに逆向きの寄生ダイオードによって、各スイッチ２１，２２をオフ状態とした場合にそのスイッチが設けられた経路に流れる電流が完全に遮断される。
【００３７】
上記構成では、第２負荷１６に対して鉛蓄電池１１からの電力供給とリチウムイオン蓄電池１２からの電力供給とが選択的に実施可能となっている。この場合、第１スイッチ２１をオン、第２スイッチ２２をオフにすることで鉛蓄電池１１から第２負荷１６への電力供給が可能となり、第１スイッチ２１をオフ、第２スイッチ２２をオンにすることでリチウムイオン蓄電池１２から第２負荷１６への電力供給が可能となる。
【００３８】
また、第１経路Ｌ１において第１端子Ｔ１と第１スイッチ２１との間の分岐点Ｎ１（第１分岐点）には分岐経路Ｌ３の一端が接続されるとともに、第２経路Ｌ２においてリチウムイオン蓄電池１２と第２スイッチ２２との間の分岐点Ｎ２（第２分岐点）には分岐経路Ｌ４の一端が接続されており、これら分岐経路Ｌ３，Ｌ４の他端同士が中間点Ｎ３で接続されている。分岐経路Ｌ３，Ｌ４が、分岐点Ｎ１，Ｎ２を接続する接続経路に相当する。また、中間点Ｎ３と第３端子Ｔ３とが給電経路Ｌ５により接続されている。
【００３９】
分岐経路Ｌ３，Ｌ４にはそれぞれ第３スイッチ２３と第４スイッチ２４とが設けられている。第３スイッチ２３と第４スイッチ２４はそれぞれＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチを有しており、その入出力端子間に並列にダイオードＤ１，Ｄ２が接続されている。ダイオードＤ１，Ｄ２は、順方向を向かい合わせにして、換言すれば、中間点Ｎ３をそれぞれカソード側にして直列に接続されている。なお、ダイオードＤ１が「第１ダイオード」に相当し、ダイオードＤ２が「第２ダイオード」に相当し、第３スイッチ２３が「第１半導体スイッチ」に相当し、第４スイッチ２４が「第２半導体スイッチ」に相当する。
【００４０】
各スイッチ２３，２４においては、鉛蓄電池１１側から第１負荷１５側を順方向にしてダイオードＤ１が設けられているとともに、リチウムイオン蓄電池１２側から第１負荷１５側を順方向にしてダイオードＤ２が設けられているため、各スイッチ２３，２４がオフ状態にあっても、いずれかの蓄電池から第１負荷１５への電力供給が可能となっている。また、各スイッチ２３，２４のうちいずれかがオンされた状態では、そのスイッチオン側の分岐経路の経路抵抗が、スイッチオフ側の分岐経路の経路抵抗よりも小さくなる。つまり、一方の分岐経路では経路抵抗が半導体スイッチのオン抵抗に依存したものとなり、他方の分岐経路では経路抵抗がダイオードの抵抗に依存したものとなる。この場合、経路抵抗の違いにより、各蓄電池１１，１２から第１負荷１５への放電のし易さが相違し、各蓄電池１１，１２のうちいずれかから選択的に第１負荷１５への電力供給を行わせることができる。
【００４１】
また、給電経路Ｌ５には給電スイッチとしてのリレースイッチ２５が設けられている。リレースイッチ２５は、例えば常開式のラッチリレー回路よりなり、車両システムへの電源オン（ＩＧオン）に伴う通電によりオン、すなわち閉状態となり、電源オフ（ＩＧオフ）までその状態が維持されるようになっている。上記構成では、リレースイッチ２５をオンした状態で、第３スイッチ２３及び第４スイッチ２４のいずれか一方をオンして、いずれかの蓄電池１１，１２から第１負荷１５への電力供給が行われる。
【００４２】
なお、第１経路Ｌ１及び第２経路Ｌ２は、発電機１７の発電電力をはじめ比較的大きな電力が流れる大電力経路となり、分岐経路Ｌ３，Ｌ４及び給電経路Ｌ５は、経路Ｌ１，Ｌ２に比べて小さい電力が流れる小電力経路となっている。
【００４３】
また、電池ユニットＵは、電池制御手段を構成する制御部３０を有しており、各スイッチ２１〜２５や制御部３０は同一の基板に実装された状態で筐体内に収容されている。制御部３０には、電池ユニットＵ外のＥＣＵ４０が接続されている。つまり、これら制御部３０及びＥＣＵ４０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、制御部３０及びＥＣＵ４０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。ＥＣＵ４０は、アイドリングストップ制御を実施する機能を有する電子制御装置である。アイドリングストップ制御は、周知のとおり所定の自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、かつその自動停止状態下で所定の再始動条件の成立によりエンジンを再始動させるものである。
【００４４】
制御部３０は、各スイッチ２１〜２５のオンオフ（開閉）の切り替えを実施する。この場合、制御部３０は、車両の走行状態や各蓄電池１１，１２の蓄電状態に基づいて、各スイッチ２１〜２５のオンオフを制御する。これにより、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。各蓄電池１１，１２の蓄電状態に基づく充放電制御について簡単に説明する。制御部３０は、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２の端子電圧又は開放電圧の検出値を逐次取得するとともに、図示しない電流検出手段により検出される鉛蓄電池１１、リチウムイオン蓄電池１２の通電電流を逐次取得する。そして、これらの取得値に基づいて鉛蓄電池１１、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣ（残存容量）を算出するとともに、そのＳＯＣが所定の使用範囲内に保持されるようにリチウムイオン蓄電池１２への充電量及び放電量を制御する。
【００４５】
ここで、各蓄電池１１，１２のＳＯＣ使用範囲について説明する。図２に鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２の開放電圧（ＯＣＶ）と蓄電状態（ＳＯＣ）との相関関係を示す。図２（ａ）には、鉛蓄電池１１の開放電圧と蓄電状態との相関関係が示されており、鉛蓄電池１１のＳＯＣ使用範囲をＷ１としている。図２（ｂ）には、リチウムイオン蓄電池１２の開放電圧と蓄電状態との相関関係が示されており、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣ使用範囲をＷ２としている。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）の一点鎖線部分（ＳＯＣ使用範囲Ｗ１(Pb)を示す部分）の拡大図でもあり、図２（ｂ）の横軸に示されるリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣ＝０％の位置と、ＳＯＣ使用範囲Ｗ１(Pb)のＳＯＣａの値とが対応している。両図において、各電圧Ｖａ，Ｖｂは同じ電圧値である。
【００４６】
図２（ａ）中の横軸は鉛蓄電池１１のＳＯＣを示し、図中の実線Ａ１は、鉛蓄電池１１のＳＯＣと開放電圧Ｖ０(Pb)との関係を示す電圧特性線である。充電量が増加してＳＯＣが上昇することに比例して開放電圧Ｖ０(Pb)も上昇する。図２（ｂ）中の横軸はリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣを示し、図中の実線Ａ２は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣと開放電圧Ｖ０(Li)との関係を示す電圧特性線であり、充電量が増加してＳＯＣが上昇することに伴い開放電圧Ｖ０(Li)も上昇する。
【００４７】
図２（ｂ）に示すように、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２とはＳＯＣに対する開放電圧の相関が相違するものとなっており、ＳＯＣ使用範囲Ｗ２(Li)においては、リチウムイオン蓄電池１２の開放電圧が鉛蓄電池１１の開放電圧よりも高くなるように定められている。
【００４８】
蓄電池１１，１２が過充電や過放電の状態になると早期劣化が懸念される。したがって、各蓄電池１１，１２のＳＯＣが、過充放電とならない所定のＳＯＣの下限値と上限値との範囲（ＳＯＣ使用範囲）となるように、蓄電池１１，１２の充放電量が規制される。この場合、制御部３０は、鉛蓄電池１１のＳＯＣをＳＯＣ使用範囲Ｗ１内、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣをＳＯＣ使用範囲Ｗ２内に制御すべく、各蓄電池１１，１２への充電量を制限して過充電保護するとともに鉛蓄電池１１、リチウムイオン蓄電池１２からの放電量を制限して過放電保護するよう保護制御を実施する。
【００４９】
また、電池ユニットＵには、ユニット内のスイッチ２１〜２５を介さずに、鉛蓄電池１１を電気負荷１５，１６に対して接続可能とするバイパス経路Ｌ６，Ｌ７が設けられている。具体的には、電池ユニットＵには第４端子Ｔ４が設けられており、第４端子Ｔ４には鉛蓄電池１１が接続されている。電池ユニットＵには、第４端子Ｔ４と第１経路Ｌ１上の接続点Ｎ０とを接続するバイパス経路Ｌ６が設けられるとともに、接続点Ｎ０と第３端子Ｔ３とを接続するバイパス経路Ｌ７が設けられている。そして、バイパス経路Ｌ６上には第１バイパススイッチ２６が設けられ、バイパス経路Ｌ７上には第２バイパススイッチ２７が設けられている。各バイパススイッチ２６，２７は例えば常閉式のリレースイッチである。
【００５０】
第１バイパススイッチ２６をオン（閉鎖）することで、第１スイッチ２１がオフであっても鉛蓄電池１１と第２負荷１６とが電気的に接続される。また、両方のバイパススイッチ２６，２７をオン（閉鎖）することで、リレースイッチ２５がオフであっても鉛蓄電池１１と第１負荷１５とが電気的に接続される。
【００５１】
次に、車両状態と電池ユニットＵにおける各スイッチの状態とについて、図３及び図４を用いて説明する。なおここでは、電気負荷１４〜１６のうち定電圧要求負荷である第１負荷１５と、スイッチ２１，２２を介して各蓄電池１１，１２に接続されている第２負荷１６とへの電力供給について詳しく説明する。
【００５２】
図３において（ａ）は回生状態を、（ｂ）は通常走行、及びアイドリングストップ制御のエンジン自動停止の状態を、（ｃ）はエンジン再始動状態をそれぞれ示し、図４において（ａ）は第２負荷１６の駆動状態を、（ｂ）はリチウムイオン蓄電池１２の使用停止状態を、（ｃ）は停車状態をそれぞれ示している。なお図３及び図４において、図４（ｃ）以外は、車両システムの電源オン状態（ＩＧオン状態）を示しており、バイパススイッチ２６，２７がオフになっている。
【００５３】
車両の減速時には、発電機１７による回生発電が行われる。この場合、図３（ａ）に示すように、スイッチ２１，２２が共にオンになり、発電機１７の回生発電による電力が鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２に供給される。これにより、各蓄電池１１，１２が適宜充電される。また、第３スイッチ２３がオフ、第４スイッチ２４とリレースイッチ２５とがオンになっており、第１負荷１５に対しては発電機１７又はリチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われる。
【００５４】
車両の通常走行時には、図３（ｂ）に示すように、第１スイッチ２１がオン、第２スイッチ２２がオフになっており、鉛蓄電池１１の蓄電状態に応じて発電機１７の発電電力が鉛蓄電池１１に供給される。また、第３スイッチ２３がオフ、第４スイッチ２４とリレースイッチ２５とがオンになっており、第１負荷１５に対してはリチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われる。この場合、第２負荷１６に対してリチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われない状態であり、第１負荷１５に対してリチウムイオン蓄電池１２から優先的に電力供給が行われる。
【００５５】
なお、アイドリングストップ制御においてエンジンが自動停止された状態にあっても、図３（ｂ）と同じ状態で各スイッチ２１〜２５が制御される。
【００５６】
エンジン自動停止後のエンジン再始動時には、図３（ｃ）に示すように、図３（ｂ）と同じ状態で各スイッチ２１〜２５が制御される。また図３（ｃ）では、鉛蓄電池１１からスタータモータ１３に対して電力が供給され、スタータモータ１３によるエンジン始動が行われる。このとき、スタータモータ１３に対しては鉛蓄電池１１から電力が供給され、第１負荷１５に対してはリチウムイオン蓄電池１２から電力が供給されるため、第１負荷１５への供給電力において電圧変動が生じないものとなっている。
【００５７】
第２負荷１６（例えば車両のシートヒータ）がオンされる場合には、図４（ａ）に示すように、第１スイッチ２１がオフ、第２スイッチ２２がオンに切り替えられ、第２負荷１６に対してリチウムイオン蓄電池１２からの電力供給が行われる。また、スイッチ２１，２２のオンオフの反転に合わせて、スイッチ２３，２４のオンオフも反転され、第３スイッチ２３がオン、第４スイッチ２４がオフに切り替えられる。これにより、第１負荷１５に対しては鉛蓄電池１１から電力供給が行われる。この場合、第２負荷１６に対してリチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われる状態であり、第１負荷１５に対して鉛蓄電池１１から優先的に電力供給が行われる。
【００５８】
車両システムの起動直後においてリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣの算出が完了していない場合や、低ＳＯＣ時、低温時には、リチウムイオン蓄電池１２の充放電が停止される。この場合、図４（ｂ）に示すように、第１スイッチ２１がオン、第２スイッチ２２がオフになっているとともに、第３スイッチ２３がオン、第４スイッチ２４がオフになっており、第１負荷１５に対して鉛蓄電池１１から電力供給が行われる。
【００５９】
車両の運転状態下においては、上記の各状態が適宜切り替えられる。この際、例えば図３（ｂ）に示す通常走行状態から、図４（ａ）に示す第２負荷１６の駆動状態への切り替えが行われる場合、又はその逆の切り替えが行われる場合には、スイッチ２１，２２のオンオフの反転と、スイッチ２３，２４のオンオフの反転とが実施されるが、定電圧要求負荷である第１負荷１５に対しては、供給電力が中断されることなく継続的に安定供給される必要がある。
【００６０】
この点、各蓄電池１１，１２から第１負荷１５への電力供給経路である分岐経路Ｌ３，Ｌ４には、順方向を向かい合わせにしてダイオードＤ１，Ｄ２が設けられているため、そのダイオードＤ１，Ｄ２を介しての第１負荷１５への電力供給が可能となっている。したがって、仮に各スイッチ２１〜２４の反転切替時にスイッチ２３，２４が共に一時的にオフになったとしても、第１負荷１５への電力供給が途絶えることなく継続できる。そのため、例えばスイッチ２３，２４が共にオフになることを回避すべくスイッチ２３，２４が共にオンになる期間を設ける必要がなく、ひいては第２負荷１６の駆動要求に対する遅れを抑制できる。
【００６１】
また、車両の停車時、すなわち車両システムの電源オフ時（ＩＧオフ時）には、図４（ｃ）に示すように、スイッチ２１〜２５がいずれもオフになっているとともに、バイパススイッチ２６，２７オンになっている。これにより、第１負荷１５に対して鉛蓄電池１１から電力供給が行われる。この場合、車両の停車中において第１負荷１５に対して暗電流やバックアップ電流が鉛蓄電池１１から供給されるため、リチウムイオン蓄電池１２が過剰放電状態になることを回避できる。
【００６２】
ここで、制御部３０により実施されるスイッチ切替制御の処理手順を図５により説明する。本処理は、制御部３０において所定周期で実施される。なお、図５では、電源オン状態においてリレースイッチ２５がオンになっていることを前提にしており、特に図３（ｂ）と図４（ａ）に相当する状態に関するものとなっている。
【００６３】
図５において、ステップＳ１１では、今現在、第２負荷１６が駆動される状態であるか否かを判定する。また、ステップＳ１２では、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが使用範囲Ｗ２内に入っているか否か、換言すればリチウムイオン蓄電池１２の開放電圧が鉛蓄電池１１の開放電圧よりも高い状態であるか否かを判定する。そして、ステップＳ１１，Ｓ１２のいずれかがＮＯであればステップＳ１３に進み、第１スイッチ２１をオン、第２スイッチ２２をオフ、第３スイッチ２３をオフ、第４スイッチ２４をオンに制御する。これにより、図３（ｂ）に示すように、第１スイッチ２１がオン、第２スイッチ２２がオフであって、第２負荷１６に対してリチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われない状態において、第３スイッチ２３をオフ、第４スイッチ２４をオンに制御することで、第１負荷１５に対してリチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われる。
【００６４】
また、ステップＳ１１，Ｓ１２が共にＹＥＳであればステップＳ１４に進み、第１スイッチ２１をオフ、第２スイッチ２２をオン、第３スイッチ２３をオン、第４スイッチ２４をオフに制御する。これにより、図４（ａ）に示すように、第１スイッチ２１がオフ、第２スイッチ２２がオンであって、第２負荷１６に対してリチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われる状態において、第３スイッチ２３をオン、第４スイッチ２４をオフに制御することで、第１負荷１５に対して鉛蓄電池１１から電力供給が行われる。
【００６５】
上記処理では、第２負荷１６の駆動要求があり、かつリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが使用範囲Ｗ２内に入っていることを条件に、リチウムイオン蓄電池１２から第２負荷１６（補足すると大電力経路の電気負荷）への電力供給が行われる。また、第２負荷１６の駆動要求があり、かつリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣがＷ２未満であれば、鉛蓄電池１１から第２負荷１６への電力供給が行われる。
【００６６】
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。
【００６７】
第１負荷１５（定電圧要求負荷）に対して各蓄電池１１，１２から電力供給を行う分岐経路Ｌ３，Ｌ４において、順方向を向かい合わせにしてダイオードＤ１，Ｄ２が直列に接続され、そのうちダイオードＤ２が第４スイッチ２４の入出力端子間に並列に接続されて構成されている。そのため、第１負荷１５に対しては、ダイオードＤ１を通る経路を介しての鉛蓄電池１１からの電力供給と、ダイオードＤ２を通る経路を介してのリチウムイオン蓄電池１２からの電力供給とが可能となっている。この場合特に、ダイオードＤ２を第４スイッチ２４の入出力端子間に並列に設けたため、第１負荷１５に対する電源供給元の蓄電池の切り替え時にも電力供給を継続的に実施できる構成にしつつ、ダイオードを経由した電力供給と半導体スイッチを経由した電力供給とを選択的に実施できる。つまり、各蓄電池１１，１２の状態や、第２負荷１６への電力供給元の蓄電池がいずれであるかに基づいて、鉛蓄電池１１からの電力供給とリチウムイオン蓄電池１２からの電力供給とを選択的に実施することが可能となる。第１負荷１５は定電圧要求負荷であり、その第１負荷１５に対して安定状態で電力供給を実施できる。また、オン状態の半導体スイッチを経由して電力供給することで、ダイオードを経由して電力供給する場合に比べて電力損失を減らすことができる。以上により、各蓄電池１１，１２から電気負荷１５，１６に対して適正な電力供給を実施することができる。
【００６８】
制御部３０が、第１負荷１５への電力供給時において各蓄電池１１，１２の放電の優先度に基づいてスイッチ２３，２４のオンオフを制御する構成とした。これにより、各蓄電池１１，１２についていずれかを優先して第１負荷１５に対する放電を行わせることができる。
【００６９】
具体的には、制御部３０は、第１負荷１５に対する電力供給元の蓄電池と第２負荷１６に対する電力供給元の蓄電池とが相違するよう各スイッチ２１〜２４のオンオフを制御する構成とした。つまりこの場合、第２負荷１６に対する電力供給の状況を加味しつつ、第１負荷１５に対していずれかの蓄電池を優先して放電させることができる。これにより、第２負荷１６に対する電力供給によりその供給元の蓄電池の電圧が変動しても、その電圧変動の影響を受けることなく、第１負荷１５（定電圧要求負荷）への電力供給を行うことができる。また、上記のように各スイッチが切り替えられる際に、各ダイオードＤ１，Ｄ２により、第１負荷１５に対して途切れること無く継続的に電力供給を実施できる。
【００７０】
また、制御部３０は、各蓄電池１１，１２における開放電圧の差（高低）に基づいて、各スイッチ２１〜２４のオンオフを制御する構成とした。これにより、各蓄電池１１，１２の蓄電状態の違いを加味しつつ、第１負荷１５に対していずれの蓄電池から電力供給すべきかを好適に判断できる。また、各蓄電池１１，１２の開放電圧の高低が逆転する等して各電気負荷１５，１６への電力供給元が切り替えられる際には、各ダイオードＤ１，Ｄ２により、第１負荷１５に対して途切れること無く継続的に電力供給を実施できる。
【００７１】
分岐経路Ｌ３，Ｌ４にダイオードＤ１，Ｄ２を設けた構成では、スイッチ２３，２４の状態にかかわらず第１負荷１５に対する継続的な電力供給が可能となる。そしてかかる構成において給電経路Ｌ５リレースイッチ２５を設けることで、停車時等、第１負荷１５を使用しない場合において分岐経路Ｌ３，Ｌ４を介しての第１負荷１５への電力供給（暗電流供給、バックアップ電流供給）を停止させることが可能となる。したがって、リチウムイオン蓄電池１２における無駄な放電を抑制できる。これにより、リチウムイオン蓄電池１２の劣化防止を図ることもできる。
【００７２】
第２負荷１６に大電力経路（Ｌ１，Ｌ２）を介して電力供給が行われ、第１負荷１５に小電力経路（Ｌ３〜Ｌ５）を介して電力供給が行われる場合には、第１負荷１５及び第２負荷１６に対して同じ蓄電池から電力供給が行われると、第１負荷１５において供給電力の電圧変動の懸念が大きくなる。この点、上記のごとくスイッチ２３，２４やダイオードＤ１，Ｄ２を備える構成を採用することで、第１負荷１５における電圧変動の懸念を回避できる。
【００７３】
（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。
【００７４】
・電源システムを図６に示す構成としてもよい。図６では、図１との相違点として、分岐経路Ｌ３の半導体スイッチを省略し、分岐経路Ｌ３にダイオードＤ１を設ける構成としている。つまり、ダイオードＤ１，Ｄ２のうち中間点Ｎ３に対してリチウムイオン蓄電池１２の側のダイオードＤ２のみが、第４スイッチ２４の入出力端子間に並列に接続されて設けられている。
【００７５】
上記構成によれば、分岐経路Ｌ４（ダイオードＤ２の側）において、第４スイッチ２４のオンにより分岐経路Ｌ３（ダイオードＤ１の側）よりも経路抵抗を小さくすることができる。これにより、エネルギ効率の高い方のリチウムイオン蓄電池１２を優先的に用いて、第１負荷１５に対する電力供給を行うことができる。この場合、ダイオードＤ１及びダイオードＤ２のうち半導体スイッチが並列接続されるのは一方のみであり、構成の簡素化を図る上で有利となる。
【００７６】
・電源システムを図７に示す構成としてもよい。図７では、図１との相違点として、分岐経路Ｌ３の半導体スイッチを省略し、分岐経路Ｌ３にダイオードＤ１を設ける構成としている。また、分岐経路Ｌ４に、各々に入出力端子間に並列に接続されたダイオードＤ３，Ｄ４を有し、そのダイオードＤ３，Ｄ４の向きが互いに逆向きとされた状態で直列接続された一対の半導体スイッチ５１，５２が設けられている。つまり、分岐経路Ｌ４に一対の半導体スイッチ５１，５２の直列接続体が設けられており、その一対の半導体スイッチ５１，５２では、各入出力端子間に並列に、順方向を互いに逆にしてダイオードＤ３，Ｄ４が設けられている。なおこの場合、半導体スイッチ５１のダイオードＤ３が「第２ダイオード」に相当する。また、給電経路Ｌ５のリレースイッチ２５が省略されている。
【００７７】
上記構成では、一対の半導体スイッチ５１，５２をいずれもオンにすれば、上記と同様に、第１負荷１５に対して、ダイオードＤ１を介しての電力供給と一対の半導体スイッチ５１，５２を介しての電力供給とが可能となる。また、一対の半導体スイッチ５１，５２をいずれもオフにすれば、分岐経路Ｌ４において電流の流れを完全遮断することができる。そのため、分岐経路Ｌ４（一対の半導体スイッチ５１，５２の側）に接続されたリチウムイオン蓄電池１２について、例えば車両の長期放置時における意図しない放電を抑制できる。また、図１や図６の構成とは異なりリレースイッチ２５を省略でき、構成を簡素化できる。
【００７８】
また、リチウムイオン蓄電池１２側の分岐経路Ｌ４において、一対の半導体スイッチ５１，５２のオンにより鉛蓄電池１１側の分岐経路Ｌ３よりも経路抵抗を小さくすることができる。これにより、エネルギ効率の高い方のリチウムイオン蓄電池１２を優先的に用いて、第１負荷１５に対する電力供給を行うことができる。
【００７９】
なお、一対の半導体スイッチ５１，５２は、各ダイオードＤ３，Ｄ４のアノード同士が接続される、いわゆるバックツーバック接続となっているが、これを変更し、各ダイオードＤ３，Ｄ４のカソード同士が接続されるように構成されていてもよい。
【００８０】
また、分岐経路Ｌ４に設けた一対の半導体スイッチの直列接続体を、分岐経路Ｌ３に設ける構成であってもよい。この場合、上記と同様に一対の半導体スイッチにおいて、各入出力端子間に並列に、順方向を互いに逆にしてダイオードが設けられているとよい。
【００８１】
・さらに、電源システムを図８、図９に示す構成としてもよい。これら図８、図９では、上記図７と比べて、分岐経路Ｌ３における構成のみが相違する。
【００８２】
図８では、分岐経路Ｌ３に、同じ向きで複数（図では２つ）のダイオードＤ１１，Ｄ１２が直列に設けられている。つまり、ダイオードＤ１１，Ｄ１２は分岐経路Ｌ４のダイオードＤ３と向かい合わせとなる向きで設けられており、これが「第１ダイオード」に相当する。この場合、分岐経路Ｌ３においてはダイオードＤ１１，Ｄ１２を介して通電が行われるため、単一のダイオードを設ける場合よりも電圧降下が大きくなり、リチウムイオン蓄電池１２からの放電を優先的に行わせることができる。
【００８３】
また、図９では、分岐経路Ｌ３に、同じ向きのダイオードＤ１１，Ｄ１２を含む複数（図では２つ）の半導体スイッチ２３ａ，２３ｂが直列に設けられている。半導体スイッチ２３ａ，２３ｂが「第１半導体スイッチ」に相当する。そして、制御部３０により半導体スイッチ２３ａ，２３ｂを個々に制御することとし、半導体スイッチ２３ａ，２３ｂの両方をオンすること、及びいずれか一方をオンすることを可能とする。この場合、半導体スイッチ２３ａ，２３ｂのオンオフのパターンにより、分岐経路Ｌ３における電圧降下量を変えることができ、リチウムイオン蓄電池１２の放電をより細かく調整することができる。
【００８４】
その他、分岐経路Ｌ３に、分岐経路Ｌ４側のダイオードＤ３（又は図１のダイオードＤ２）と向かい合わせとなる向きのダイオードと、それと同じ向きのダイオードを含む半導体スイッチとが直列に設けられる構成であってもよい。図９の構成と併せ考えると、要するに、分岐経路Ｌ３に、同じ向きで複数のダイオード（第１ダイオードに相当）が直列に設けられ、そのうち少なくとも１つが半導体スイッチの入出力端子間に並列に接続されているとよい。
【００８５】
・各蓄電池１１，１２における開放電圧の差に基づいて各スイッチ２１〜２４のオンオフを制御する場合において、各蓄電池１１，１２のうちリチウムイオン蓄電池１２の開放電圧が高い場合に、第１スイッチ２１をオン、第２スイッチ２２をオフ、第３スイッチ２３をオフ、第４スイッチ２４をオンに制御し（すなわち図３（ｂ）の状態とし）、鉛蓄電池１１の開放電圧が高い場合に、第１スイッチ２１をオフ、第２スイッチ２２をオン、第３スイッチ２３をオン、第４スイッチ２４をオフに制御する（すなわち図４（ａ）の状態とする）構成としてもよい。この場合、開放電圧の高い方の蓄電池を優先しながら、第１負荷１５に対していずれかの蓄電池を放電させることができる。
【００８６】
・第２負荷１６には、車両走行をアシストするアシスト動力を出力する駆動装置が含まれていてもよい。この場合、駆動装置の回転軸は、エンジン出力軸に対して駆動連結されており、駆動装置の回転軸の回転によってエンジン出力軸が回転する。なお、駆動装置として、発電機能と動力出力機能とを有するＩＳＧ（Integrated Starter Generator）を採用することも可能である。
【００８７】
・第１負荷１５と第２負荷との組み合わせは、上記以外であってもよい。例えば、第１負荷１５は定電圧要求負荷を含まないものであってもよい。
【００８８】
・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２１〜２５を一体にパック化した構成以外で実現されてもよい。
【００８９】
・電源システムは、第１蓄電池として鉛蓄電池１１を備え、第２蓄電池としてリチウムイオン蓄電池１２を備えるものに限られない。例えば、第２蓄電池として、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。
【００９０】
・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】
【００９１】
１１…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）、１５，１６…電気負荷、２１…第１スイッチ、２２…第２スイッチ、２３…第３スイッチ、２４…第４スイッチ、Ｄ１，Ｄ２…ダイオード、Ｕ…電池ユニット。
【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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