JP2013062979A

JP2013062979A - 車両用電源装置

Info

Publication number: JP2013062979A
Application number: JP2011200736A
Authority: JP
Inventors: Hideki Sugita; 英樹杉田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2013-04-04

Abstract

【課題】異常発生時でも電力変換装置が最小限の必要機能を達成して信頼性を向上させた車両用電源装置を得る。
【解決手段】主回路４で通流率を制御して高電圧電源装置１の電力を低電圧電源装置３に供給する電力変換装置１００は、主回路４の制御部５と、制御部用電源回路６と、制御部５に指示を与える制御監視部８と、高電圧電源装置電圧検出手段１０と、低電圧電源装置電圧検出手段１１とを備える。制御監視部８は、所定電圧を上回らないように目標出力電圧値を監視および管理し、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが所定範囲内の場合に主回路４の動作指示を与え、所定範囲内でない場合に主回路４の停止指示を与える。制御監視部８は、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが所定範囲内の場合に主回路４の動作指示を与え、所定範囲内でない場合に主回路４の停止指示を与える。
【選択図】図１

Description

この発明は、高電圧バッテリ（高電圧電源装置）の電圧を、低電圧バッテリ（低電圧電源装置）や、駆動系、操舵系または制動系などの車両用負荷に対して供給可能な電圧に変換するための車両用電源装置に関するものである。

従来から、車両に搭載された電力変換装置において、高電圧バッテリの電圧を、低電圧バッテリや車両用負荷の制御装置に供給可能な電圧に変換する電力変換装置において、電力変換装置の動作を安定化させて信頼性を確保するための技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１においては、電力変換装置の１次側構成と２次側構成との間に介在するトランスの温度を検出し、トランスが過熱状態となった場合には、２次側の回路から１次側のスイッチング回路を制御して、スイッチング動作を停止する技術が開示されている。

図１４は一般的に知られている従来の車両用電源装置を示すブロック図であり、高電圧電源装置３１（高電圧バッテリ）の電圧を、低電圧電源装置３３（低電圧バッテリ）や車両用負荷に供給可能な電圧に変換する電力変換装置２００の構成を示している。

図１４において、従来の車両用電源装置は、高電圧電源装置３１および低電圧電源装置３３と、高電圧電源装置３１から低電圧電源装置３３への電路間に挿入された電力変換装置２００および制御装置２１０と、高電圧電源装置３１の出力側に挿入された切替器３２と、電力変換装置２００の出力側に挿入された出力ヒューズとを備えている。

電力変換装置２００は、高電圧電源装置３１と低電圧電源装置３３との間に挿入された主回路３４と、主回路３４を制御する制御部３５と、制御部３５に電力供給する電源回路３６と、切替器３２と電源回路３６との間に挿入された絶縁部３７と、電源回路３６からの給電により動作して制御部３５を監視する制御監視部３８と、主回路３４の入力側に挿入された入力ヒューズ４１と、を備えている。

制御装置２１０は、切替器３２および制御監視部３８を制御する制御回路４３と、低電圧電源装置３３に接続されて制御回路４３に電力供給する制御回路用電源回路４４と、切替器３２と制御回路４３との間に挿入された絶縁部４５と、を備えている。

図１４に示すように、従来の車両用電源装置は、電力変換装置２００を備えており、電力変換装置２００は、高電圧電源装置３１および低電圧電源装置３３に電気的に接続された主回路３４を有し、主回路３４で通流率を制御することにより降圧比を設定して高電圧電源装置３１の電圧を低電圧電源装置３３や車両用負荷（図示せず）に供給可能な電圧に変換する。

電力変換装置２００の内部において、制御部３５は、主回路３４に電気的に接続されて主回路３４の動作を制御する。
制御監視部３８は、制御部３５に電気的に接続されて制御部３５に対して、主回路３４の動作または停止の指示を与え、主回路３４の動作を制御する。

電力変換装置２００内の制御部３５および制御監視部３８は、高電圧電源装置３１の電力から生成された電源で動作する。
一方、電力変換装置２００の外部にある制御装置２１０は、低電圧電源装置３３に蓄えられた電力から生成された電源で動作する。
制御装置２１０と制御監視部３８との間には、情報伝達手段（破線矢印参照）が設けられている。

制御装置２１０は、高電圧電源装置３１からの電力の供給および遮断を切り替える切替器３２を制御する機能と、高電圧電源装置３１の状態（出力電圧）を検出する機能とを有し、また、電力変換装置２００の目標出力電圧の設定値を保有しているものとする。

電力変換装置２００の機能、すなわち、高電圧電源装置３１の電圧を、低電圧電源装置３３（低電圧バッテリ）や車両用負荷に供給可能な電圧に変換する機能を実現するためには、以下の事項（１）〜（５）が要求される。

（１）「高電圧電源装置から供給開始されてから電力変換器の動作を開始する」、
（２）「低電圧電源装置が正常の場合に電力変換装置の動作を許可する」、
（３）「電力変換装置の主回路と制御部を高電圧側と低電圧側の両側から監視する」、
（４）「制御部への主回路の動作または停止の指示は低電圧側から行う」、
（５）「電力変換装置の目標出力電圧値を可変として制御する」。

以下、図１４を参照しながら、電力変換装置２００の要求事項（１）〜（５）について具体的に参酌する。
まず、要求事項（１）は、電力変換装置２００の外部の制御装置２１０が高電圧電源装置３１の状態を監視し、かつ切替器３２の制御を司っていることから、「制御装置２１０が、状態検知に基づく判定結果を、情報伝達手段を介して電力変換装置２００内の制御監視部３８に伝達すること」により達成可能である。

要求事項（２）は、制御装置２１０が低電圧電源装置３３の電力から生成した電源で動作することから、「制御装置２１０が判定した結果を、情報伝達手段を介して制御監視部３８に伝達すること」により達成可能である。

要求事項（３）は、制御装置２１０が高電圧電源装置３１の状態を監視し、かつ低電圧電源装置３３の電力から生成した電源で動作していることから、「制御装置２１０が、状態検知に基づく判定結果を、情報伝達手段を介して制御監視部３８に伝達すること」により達成可能である。

要求事項（４）は、制御装置２１０が低電圧電源装置３３の電力から生成した電源で動作していることから、「制御装置２１０からの指示を、情報伝達手段を介して制御監視部３８に伝達し、制御部３５および主回路３４を制御すること」により達成可能である。

要求事項（５）は、制御装置２１０が電力変換装置２００の目標出力電圧の設定値を保有することから、「制御装置２１０が、目標出力電圧の設定値を、情報伝達手段を介して制御監視部３８に伝達すること」により達成可能である。

以上のように、高電圧電源装置３１の電圧を、低電圧電源装置３３や車両用負荷に供給可能な電圧に変換するための、電力変換装置２００の要求事項（１）〜（５）は、電力変換装置２００の外部の制御装置２１０と連携することにより達成可能である。

しかし、図１４における上記要求事項（１）〜（５）の具体的達成方法は、すべて電力変換装置２００の外部の制御装置２１０と制御監視部３８との間で情報伝達が正常に行われていることが前提条件となっている。

つまり、電力変換装置２００の制御監視部３８と外部の制御装置２１０との間の情報伝達手段において、何らかの異常状態（遮断や伝達内容の異常など）が発生した場合には、要求事項（１）〜（５）を満足することができないことになる。

すなわち、図１４のように、情報伝達手段に依存している構成においては、たとえば、外来ノイズの影響で伝達情報が一部破損しただけでも、要求事項（１）〜（５）を満足することができなくなる。このような状況に陥ると、電力変換装置２００の正常な動作を維持することができなくなり、信頼性の低下を招くこととなり得る。

特開２００９−１３０９７５号公報

従来の車両用電源装置は、電力変換装置２００の機能達成用の要求事項（１）〜（５）は、電力変換装置２００内の制御監視部３８と電力変換装置２００の外部の制御装置２１０との間の情報伝達が正常であることが前提条件となっているので、情報伝達手段に異常状態が発生した場合には要求事項を満足することができず、電力変換装置２００の正常な動作を維持することができなくなるので、信頼性の低下を招くという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、仮に電力変換装置の外部の制御装置との情報伝達手段に異常が発生した場合であっても、電力変換装置が動作を継続して最小限の必要機能を達成することができ、信頼性の向上を図ることのできる車両用電源装置を得ることを目的とする。

この発明に係る車両用電源装置は、車両に搭載されて電力エネルギーをそれぞれ蓄える高電圧電源装置および低電圧電源装置と、高電圧電源装置および低電圧電源装置に電気的に接続された主回路を有し、主回路の通流率を制御することにより降圧比を設定して、高電圧電源装置の電力を低電圧電源装置に供給する電力変換装置とを備えた車両用電源装置であって、電力変換装置は、主回路に電気的に接続されて主回路の動作を制御する制御部と、高電圧電源装置に蓄えられた電力から制御部が動作可能な電力を生成して制御部に供給する制御部用電源回路と、制御部に電気的に接続されて制御部の動作を制御する制御監視部と、低電圧電源装置に蓄えられた電力から制御監視部が動作可能な電力を生成して制御監視部に供給する制御監視部用電源回路と、高電圧電源装置の高電圧電源装置電圧を検出して制御監視部に入力する高電圧電源装置電圧検出手段と、低電圧電源装置の低電圧電源装置電圧を検出して制御監視部に入力する低電圧電源装置電圧検出手段と、を含み、制御監視部は、主回路の目標出力電圧値に対応した所定値を保有するとともに、所定電圧を上回らないように目標出力電圧値を監視および管理し、低電圧電源装置電圧が第１の所定範囲に収まっている場合には、主回路を動作させるための指示を制御部に与え、低電圧電源装置電圧が第１の所定範囲に収まっていない場合には、主回路の動作を停止させるための指示を制御部に与え、高電圧電源装置電圧が第２の所定範囲に収まっている場合には、主回路を動作させるための指示を制御部に与え、高電圧電源装置電圧が第２の所定範囲に収まっていない場合には、主回路の動作を停止させるための指示を制御部に与えるものである。

この発明によれば、電力変換装置のすべての要求事項を自身のみで達成することができ、異常発生時においても、電力変換装置が動作を継続して最小限の必要機能を達成することができ、信頼性の向上を図ることができる。

この発明の実施の形態１に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１による処理手順を示すフローチャートである。図２内の低電圧電源装置の状態判定処理を示すフローチャートである。図２内の高電圧電源装置の状態判定処理を示すフローチャートである。図２内の目標出力電圧の設定処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態２による低電圧電源装置の状態判定処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２による高電圧電源装置の状態判定処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２による目標出力電圧の設定処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態３に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態４に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態５に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態６に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図である。従来の車両用電源装置の構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。図１はこの発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
図１において、この発明の実施の形態１に係る車両用電源装置は、高電圧の電力エネルギーを蓄える高電圧電源装置１と、低電圧の電力エネルギーを蓄える低電圧電源装置３と、高電圧電源装置１と低電圧電源装置３との間に挿入された電力変換装置１００と、電力変換装置１００の出力側（低電圧電源装置３側の出力端）に挿入された出力ヒューズ１３と、を備えている。

高電圧電源装置１、低電圧電源装置３および電力変換装置１００は、車両（図示せず）に搭載されている。
電力変換装置１００は、主回路４と、制御部５と、制御部用電源回路６と、絶縁部７と、制御監視部８と、制御監視部用電源回路９と、高電圧電源装置電圧検出手段１０と、低電圧電源装置電圧検出手段１１と、入力ヒューズ１２と、を備えている。

電力変換装置１００の内部において、主回路４は、高電圧電源装置１および低電圧電源装置３に電気的に接続され、通流率を制御して降圧比を設定することにより、高電圧電源装置１の電力を低電圧電源装置３に供給可能な電圧に変換する。

制御部５は、主回路４に電気的に接続されて主回路４の動作を制御する。
制御部用電源回路６は、制御部５に供給する電力を生成する。
絶縁部７は、高電圧電源装置１の電力を制御部５に供給する際に高電圧電源装置１と制御部５との間を絶縁する。

制御監視部８は、電力変換装置１００（主回路４）の目標出力電圧値（後述する）に対応した所定値Ｖｏ（所定または可変の値）を保有する。また、制御監視部８は、制御部５に電気的に接続されて、制御部５に対して主回路４の動作または停止の指示を与え、制御部５（主回路４）の動作を制御する。
制御監視部用電源回路９は、制御監視部８に供給する電力を低電圧電源装置３から生成する。

高電圧電源装置電圧検出手段１０は、高電圧電源装置１の電圧検出値（高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈ）を制御監視部８に入力する。
低電圧電源装置電圧検出手段１１は、低電圧電源装置３の電圧検出値（低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌ）を制御監視部８に入力する。
入力ヒューズ１２は、主回路４の入力端の高電圧電源装置１側に設けられている。

なお、ここでは、高電圧電源装置１としてリチウムイオン電池を使用し、低電圧電源装置３として鉛蓄電池を使用することを仮定するが、実際の使用手段はこれらに限定されることはなく、他の手段を用いてもよい。

また、図１においては、出力ヒューズ１３が電力変換装置１００の外部に設けられているが、電力変換装置１００内に含まれていてもよい。同様に、入力ヒューズ１２が電力変換装置１００内に設けられているが、電力変換装置１００の外部に設けられてもよい。
さらに、入力ヒューズ１２および出力ヒューズ１３を備えた構成を示しているが、いずれか一方のみを備える構成、または両方とも備えていない構成としてもよい。

次に、図２を参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作について説明する。図２はこの発明の実施の形態１による処理手順の概略を示すフローチャートであり、図１内の電力変換装置１００の処理手順を示している。
図２において、制御監視部８は、まず、低電圧電源装置３の状態判定処理（ステップＳ１）により、制御監視部８に入力される低電圧電源装置３の電圧状態を判定する。

続いて、制御監視部８は、高電圧電源装置１の状態判定処理（ステップＳ２）により、制御監視部８に入力される高電圧電源装置１の電圧状態を判定する。
最後に、制御監視部８は、目標出力電圧の設定処理（ステップＳ３）により、ステップＳ１、Ｓ２の判定結果に加えて、目標出力電圧の設定を行う。
これにより、主回路４の動作判定を行い、図２の処理ルーチンを終了する。

以下、図３〜図５を参照しながら、図２内の個々の処理（ステップＳ１〜Ｓ３）について説明する。図３は図２内の低電圧電源装置３の状態判定処理（ステップＳ１）の概略手順を示すフローチャートである。
図３において、制御監視部８は、まず、低電圧電源装置電圧検出手段１１により取得した低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが第１の所定範囲に収まっているか否かを判定する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１において、制御監視部８は、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌと第１の所定範囲の下限電圧Ｖ_Ｌ１および上限電圧Ｖ_Ｌ２と比較し、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが下限電圧Ｖ_Ｌ１以上かつ上限電圧Ｖ_Ｌ２以下の場合に、第１の所定範囲に収まっている（すなわち、Ｙｅｓ）と判定する。

この場合、低電圧電源装置３から供給される低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌは正常であると見なして、低電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｌをセット状態（ＯＮ）として（ステップＳ１２）、図３の処理ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ１１において、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが下限電圧Ｖ_Ｌ１未満または上限電圧Ｖ_Ｌ２を超える場合には、制御監視部８は、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが第１の所定範囲に収まっていない（すなわち、Ｎｏ）と判定する。

この場合、低電圧電源装置３から供給される低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌは異常であると見なして、低電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｌを解除状態（ＯＦＦ）として（ステップＳ１３）、図３の処理ルーチンを終了する。

図３の低電圧電源装置３の状態判定処理（ステップＳ１）の終了後には、図４の高電圧電源装置１の状態判定処理（ステップＳ２）へと進む。図４は高電圧電源装置１の状態判定処理（ステップＳ２）の概略手順を示すフローチャートである。
図４において、制御監視部８は、高電圧電源装置電圧検出手段１０により検出された高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが第２の所定範囲に収まっているか否かを判定する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２１において、制御監視部８は、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが第２の所定範囲の下限電圧Ｖ_Ｈ１および上限電圧Ｖ_Ｈ２と比較し、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが下限電圧Ｖ_Ｈ１以上かつ上限電圧Ｖ_Ｈ２以下の場合に、第２の所定範囲に収まっている（すなわち、Ｙｅｓ）と判定する。

この場合、高電圧電源装置１から供給される高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈは正常であると見なして、高電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｈをセット状態（ＯＮ）として（ステップＳ２２）、図４の処理ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ２１において、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが下限電圧Ｖ_Ｈ１未満または上限電圧Ｖ_Ｈ２を超える場合には、制御監視部８は、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが第２の所定範囲に収まっていない（すなわち、Ｎｏ）と判定する。

この場合、高電圧電源装置１から供給される高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈは異常であると見なして、高電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｈを解除状態（ＯＦＦ）として（ステップＳ２３）、図４の処理ルーチンを終了する。

図４の高電圧電源装置１の状態判定処理（ステップＳ２）の終了後には、図５の目標出力電圧の設定処理（ステップＳ３）へと進む。図５は目標出力電圧設定処理の概略を示すフローチャートである。
図５において、制御監視部８は、まず、低電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｌがセット状態（ＯＮ）で、かつ高電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｈがセット状態（ＯＮ）であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。

ステップＳ３１において、低電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｌが解除状態（ＯＦＦ）、または、高電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｈが解除状態（ＯＦＦ）（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、主回路４の動作を開始できない状態と見なして、主回路４の動作を許可せずに動作停止状態として（ステップＳ３２）、図５の処理ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ３１において、Ｆ_Ｌ＝ＯＮ、かつＦ_Ｈ＝ＯＮ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、電力変換装置１００（主回路４）の目標出力電圧を、制御監視部８が保有する所定値Ｖｏに設定する（ステップＳ３３）。

なお、目標出力電圧の設定方法は、ステップＳ３３に限定されることはなく、たとえばあらかじめ設けた所定閾値を上回らないように目標出力電圧値を設定する方法を適用してもよい。
または、あらかじめ設定した所定閾値と低電圧電源装置電圧検出手段１１で検出した低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌとを比較し、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが所定閾値よりも大きい場合には目標出力電圧値を低減し、逆に所定閾値よりも小さい場合には目標出力電圧値を増加させるような方法を適用してもよい。

最後に、目標出力電圧の設定（ステップＳ３３）に続いて、制御監視部８は、主回路４の動作開始を許可し（ステップＳ３４）、制御部５に対して動作開始用の指示を与え、図５の処理ルーチンを終了する。

以上のように、この発明の実施の形態１（図１〜図５）に係る車両用電源装置は、車両に搭載されて電力エネルギーをそれぞれ蓄える高電圧電源装置１および低電圧電源装置３と、高電圧電源装置１および低電圧電源装置３に電気的に接続された主回路４を有し、主回路４の通流率を制御することにより降圧比を設定して、高電圧電源装置１の電力を低電圧電源装置３に供給する電力変換装置１００とを備えている。

電力変換装置１００は、主回路４に電気的に接続されて主回路４の動作を制御する制御部５と、高電圧電源装置１に蓄えられた電力から制御部５が動作可能な電力を生成して制御部５に供給する制御部用電源回路６と、制御部５に電気的に接続されて制御部５の動作を制御する制御監視部８と、低電圧電源装置３に蓄えられた電力から制御監視部８が動作可能な電力を生成して制御監視部８に供給する制御監視部用電源回路９と、高電圧電源装置１の高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈを検出して制御監視部８に入力する高電圧電源装置電圧検出手段１０と、低電圧電源装置３の低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌを検出して制御監視部８に入力する低電圧電源装置電圧検出手段１１と、を備えている。

電力変換装置１００内において、制御部５は、高電圧電源装置１に蓄えられた電力から制御部５に供給可能な電力を生成する制御部用電源回路６から電源を獲得して動作し、制御監視部８は、低電圧電源装置３に蓄えられた電力から制御監視部８に供給可能な電力を生成する制御監視部用電源回路９から電源を獲得して動作する。

制御監視部８は、電力変換装置１００（主回路４）の目標出力電圧値に対応した所定値Ｖｏを保有するとともに、所定電圧を上回らないように目標出力電圧値を監視および管理する。

また、制御監視部８は、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが第１の所定範囲（Ｖ_Ｌ１〜Ｖ_Ｌ２）に収まっている場合には、主回路４を動作させるための指示を制御部５に与え、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが第１の所定範囲に収まっていない場合には、主回路４の動作を停止させるための指示を制御部５に与え、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが第２の所定範囲（Ｖ_Ｈ１〜Ｖ_Ｈ２）に収まっている場合には、主回路４を動作させるための指示を制御部５に与え、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが第２の所定範囲に収まっていない場合には、主回路４の動作を停止させるための指示を制御部５に与える。

これにより、電力変換装置１００のすべての要求事項（１）〜（５）を、自身のみで達成することができる。
たとえば、外部の制御装置（図示せず）との情報伝達手段に異常が発生した場合においても、電力変換装置１００が動作を継続して最小限の必要機能を達成することができ、信頼性の向上を図ることができる。

また、制御監視部８は、低電圧電源装置３に蓄えられた電力から、制御監視部用電源回路９を介して、制御監視部８に供給可能な電力に変換された電源により動作するので、高電圧電源装置１の出力電圧が、たとえば回転電機（図示せず）の力行時などの状況下で急峻に低下した場合であっても、制御監視部８の電源電圧が低下することはなく、動作不安定となる事態を防止することができる。

さらに、上記のように、高電圧電源装置１の出力電圧が急激に低下した際に、高電圧電源装置１に蓄えられた電力から生成した電源で動作する制御部５が仮に動作不安定となったとしても、制御監視部８で異常と誤判定することを抑止することができる。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１（図１）では、電力変換装置１００の外部にある制御装置について考慮しなかったが、図６のように、電力変換装置１００の外部にある制御装置１０１から電力変換装置１００内の制御監視部８に対し、情報伝達手段１７を介して、目標出力電圧の設定値（目標出力電圧値）と、主回路４の動作または停止の判定結果とを伝達するように構成してもよい。

図６はこの発明の実施の形態２に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
図６において、高電圧電源装置１、低電圧電源装置３および電力変換装置１００の構成は、前述と同様である。

この場合、電力変換装置１００内の制御監視部８には、情報伝達手段１７を介して、制御装置１０１が設けられている。
制御装置１０１は、高電圧電源装置電圧検出手段１０ａと、低電圧電源装置電圧検出手段１１ａと、制御装置１０１を制御する制御回路１４と、制御回路用電源回路１５と、を備えている。

高電圧電源装置電圧検出手段１０ａは、高電圧電源装置１の電圧検出値（高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈ）を、制御装置１０１内の制御回路１４に入力する。
低電圧電源装置電圧検出手段１１ａは、低電圧電源装置３の電圧検出値（低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌ）を制御回路１４に入力する。

制御回路１４は、電力変換装置１００の目標出力電圧の設定値（目標出力電圧値）を保有するとともに、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈおよび低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌから、電力変換装置１００内の主回路４の動作または停止を判定した判定結果を保有する。

具体的には、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈおよび低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌを、前述の第１および第２の所定範囲（または、第３および第４の所定範囲）と比較して、各所定範囲内に収まっているか否かに基づき、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈおよび低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌの正常または異常を判定し、主回路４の動作または停止させるための判定結果を生成する。

また、制御回路１４は、電力変換装置１００内の制御監視部８に情報伝達するための情報伝達手段１７を有し、制御監視部８に対し、情報伝達手段１７を介して、電力変換装置１００の目標出力電圧の設定値（目標出力電圧値）と、主回路４の動作または停止の判定結果とを伝達する。
制御回路用電源回路１５は、制御回路１４への供給電力を低電圧電源装置３から生成する。

制御装置１０１内の制御回路１４は、低電圧電源装置３の蓄電電力から制御回路用電源回路１５で生成した電力によって動作し、電力変換装置１００の目標出力電圧の設定値を保有するとともに、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈおよび低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌの検出結果から電力変換装置１００内の主回路４の動作または停止を判定する判定手段を有する。

また、制御回路１４は、情報伝達手段１７を介して、目標出力電圧の設定値と主回路４の動作または停止の判定結果とを制御監視部８に伝達する。
これにより、制御監視部８は、制御回路１４からの伝達情報と自身の判定結果とに基づき、通常時においては、主回路４の動作を制御部に対して指示するように制御を行う。

また、制御監視部８は、情報伝達異常検出手段を備えており、制御回路１４との間の情報伝達手段１７の異常の有無を検出し、制御回路１４との間の情報伝達が正常に行われないことを検出した場合には、制御監視部８内での自身の判定結果を優先して、主回路４の動作を制御部５に対して指示するよう制御する。

なお、前述と同様に、高電圧電源装置１としてリチウムイオン電池を使用し、低電圧電源装置３として鉛蓄電池を使用することを仮定するが、使用手段がこれらに限定されることはなく、他の手段を用いてもよい。

また、図６においては、出力ヒューズ１３を電力変換装置１００の外部に設けているが、電力変換装置１００の内部に含む構成としてもよい。同様に、入力ヒューズ１２を電力変換装置１００の内部に設けているが、電力変換装置１００の外部に構成してもよい。
また、入力ヒューズ１２および出力ヒューズ１３を備えた構成を示しているが、いずれか一方のみ備えた構成、または両方とも備えていない構成としてもよい。

さらに、図６において、制御監視部８と制御回路１４との間の情報伝達手段１７としては、たとえばシリアル通信やＣＡＮ通信のような通信手段でもよく、またはＯＮ／ＯＦＦ信号のような状態を伝達するものでもよい。

次に、前述の図２とともに、図７〜図９を参照しながら、図６に示したこの発明の実施の形態２による動作について説明する。なお、この発明の実施の形態２による電力変換装置１００の全体処理は図２に示した通りである。
図７はこの発明の実施の形態２による低電圧電源装置３の状態判定処理（ステップＳ１）の処理手順を示すフローチャートであり、前述（図３参照）と同様の処理については、前述と同一符号が付されている。

図７において、まず、制御回路１４は、低電圧電源装置電圧検出手段１１ａにより取得した低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌの検出値に基づく判定結果である判定情報Ｒ_Ｌを、情報伝達手段１７を介して制御監視部８に伝達し、制御監視部８は、制御回路１４からの判定情報Ｒ_Ｌを正常に受信完了したか否かを判定する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４において、判定情報Ｒ_Ｌを正常に受信完了した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、制御監視部８は、制御回路１４との間の情報伝達手段１７が正常であると見なして、制御回路情報伝達異常フラグＦｃを解除状態（ＯＦＦ）とし（ステップＳ１５）、次の判定処理（ステップＳ１１Ａ）に進む。

一方、ステップＳ１４において、判定情報Ｒ_Ｌが正常に受信完了できない場合には、制御監視部８は、制御回路１４との間の情報伝達手段１７が異常であると見なし、制御回路情報伝達異常フラグＦｃをセット状態（ＯＮ）とし（ステップＳ１６）、ステップＳ１１Ａに進む。

次に、制御監視部８は、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが正常状態（第１の所定範囲に収まっている）であって、かつ、「制御回路１４からの判定情報Ｒ_ＬがＯＫ状態、または制御回路情報伝達異常フラグＦｃがセット状態（ＯＮ）」であるか否かを判定する（ステップＳ１１Ａ）。

ステップＳ１１Ａにおいて、制御監視部８は、低電圧電源装置電圧検出手段１１により取得した低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌの検出値を、第１の所定範囲の下限電圧Ｖ_Ｌ１および上限電圧Ｖ_Ｌ２と比較し、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが下限電圧Ｖ_Ｌ１以上かつ上限電圧Ｖ_Ｌ２以下の場合に、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが正常状態であると見なし、さらに、判定情報Ｒ_ＬがＯＫ状態、または制御回路情報伝達異常フラグＦｃがセット状態（ＯＮ）の場合に、ステップＳ１１Ａの判定結果を「Ｙｅｓ」とする。

ステップＳ１１Ａにおいて、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが正常であって、かつ、「判定情報Ｒ_ＬがＯＫ状態、または制御回路情報伝達異常フラグＦｃがセット状態（ＯＮ）」である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、制御監視部８は、低電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｌをセット状態（ＯＮ）として（ステップＳ１２）、図７の処理ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ１１Ａにおいて、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが下限電圧Ｖ_Ｌ１未満、または上限電圧Ｖ_Ｌ２を超える（第１の所定範囲に収まっていない）か、または、判定情報Ｒ_ＬがＮＧ状態、かつ制御回路情報伝達異常フラグＦｃが解除状態（ＯＦＦ）である（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、制御監視部８は、低電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｌを解除状態（ＯＦＦ）として（ステップＳ１３）、図７の処理ルーチンを終了する。

図８はこの発明の実施の形態２による高電圧電源装置１の状態判定処理（ステップＳ２）の処理手順を示すフローチャートであり、前述（図４参照）と同様の処理については、前述と同一符号が付されている。

図８において、まず、制御回路１４は、高電圧電源装置電圧検出手段１０ａから取得した高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈに基づく判定結果である判定情報Ｒ_Ｈを、情報伝達手段１７を介して制御監視部８に伝達し、制御監視部８は、制御回路１４からの判定情報Ｒ_Ｈを正常に受信完了したか否かを判定する（ステップＳ２４）。

ステップＳ２４において、判定情報Ｒ_Ｈを正常に受信完了した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、制御監視部８は、制御回路１４との間の情報伝達手段１７が正常であると見なして、制御回路情報伝達異常フラグＦｃを解除状態（ＯＦＦ）とし（ステップＳ２５）、次の判定処理（ステップＳ２１Ａ）に進む。

一方、ステップＳ２４において、判定情報Ｒ_Ｈが正常に受信完了できない場合には、制御監視部８は、制御回路１４との間の情報伝達手段１７が異常であると見なし、制御回路情報伝達異常フラグＦｃをセット状態（ＯＮ）とし（ステップＳ２６）、ステップＳ２１Ａに進む。

次に、制御監視部８は、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが正常状態（第２の所定範囲に収まっている）であって、かつ、「制御回路１４からの判定情報Ｒ_ＨがＯＫ状態、または制御回路情報伝達異常フラグＦｃがセット状態（ＯＮ）」であるか否かを判定する（ステップＳ２１Ａ）。

ステップＳ２１Ａにおいて、制御監視部８は、高電圧電源装置電圧検出手段１０により取得した高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈを、第２の所定範囲の下限電圧Ｖ_Ｈ１および上限電圧Ｖ_Ｈ２と比較し、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが下限電圧Ｖ_Ｈ１以上かつ上限電圧Ｖ_Ｈ２以下の場合に、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが正常状態であると見なし、さらに、判定情報Ｒ_ＨがＯＫ状態、または制御回路情報伝達異常フラグＦｃがセット状態（ＯＮ）の場合に、ステップＳ２１Ａの判定結果を「Ｙｅｓ」とする。

ステップＳ２１Ａにおいて、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが正常であって、かつ、「判定情報Ｒ_ＨがＯＫ状態、または制御回路情報伝達異常フラグＦｃがセット状態（ＯＮ）」である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、制御監視部８は、高電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｈをセット状態（ＯＮ）として（ステップＳ２２）、図８の処理ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ２１Ａにおいて、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが下限電圧Ｖ_Ｈ１未満、または上限電圧Ｖ_Ｈ２を超える（第２の所定範囲に収まっていない）か、または、判定情報Ｒ_ＨがＮＧ状態、かつ制御回路情報伝達異常フラグＦｃが解除状態（ＯＦＦ）である（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、制御監視部８は、高電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｈを解除状態（ＯＦＦ）として（ステップＳ２３）、図８の処理ルーチンを終了する。

図９はこの発明の実施の形態２による目標出力電圧の設定処理を示すフローチャートであり、前述（図５参照）と同様の処理については、前述と同一符号が付されている。
図９において、まず、制御監視部８は、低電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｌがセット状態（ＯＮ）で、かつ高電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｈがセット状態（ＯＮ）であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。

ステップＳ３１において、低電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｌが解除状態（ＯＦＦ）、または、高電圧電源装置電圧供給状態フラグＦ_Ｈが解除状態（ＯＦＦ）（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、主回路４の動作を開始できない状態と見なして、主回路４の動作を許可せずに動作停止状態として（ステップＳ３２）、図９の処理ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ３１において、Ｆ_Ｌ＝ＯＮ、かつＦ_Ｈ＝ＯＮ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、続いて、制御装置１０１内の制御回路１４からの目標出力電圧値の正常受信が完了したか否かを判定する（ステップＳ３５）。

ステップＳ３５において、制御回路から伝達された目標出力電圧値を正常受信することができない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、情報伝達が異常状態と見なし、主回路４の目標出力電圧を、制御監視部８が保有する所定値Ｖｏに設定し（ステップＳ３３）、ステップＳ３４に移行する。

一方、ステップＳ３５において、目標出力電圧値の正常受信が完了した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、主回路４の目標出力電圧を、制御回路１４から伝達された受信データ（目標出力電圧値）に設定し（ステップＳ３６）、ステップＳ３４に移行する。
以下、ステップＳ３４において、制御部５に対して主回路４の動作開始を許可するための指示を与え、図９の処理ルーチンを終了する。

なお、目標出力電圧値の設定方法は、ステップＳ３３、Ｓ３６に限定されることはなく、たとえば、あらかじめ設けた所定閾値を上回らないように目標出力電圧値を設定する方法を適用してもよい。
または、あらかじめ設定した所定閾値と低電圧電源装置電圧検出手段１１で検出した低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌとを比較し、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが所定閾値よりも大きい場合には目標出力電圧値を低減し、逆に所定閾値よりも小さい場合には目標出力電圧値を増加させるような方法を適用してもよい。

以上のように、この発明の実施の形態２（図６〜図９）に係る車両用電源装置は、前述（図１）の構成に加えて、電力変換装置１００の外部に設けられた制御装置１０１と、制御装置１０１と制御監視部８との間で情報伝達を行う情報伝達手段１７と、を備えている。

制御監視部８は、情報伝達手段１７の異常を検出する情報伝達異常検出手段（ステップＳ３５）を備えている。
制御装置１０１は、電力変換装置１００（主回路４）の目標出力電圧値を保有する制御回路１４と、低電圧電源装置３に蓄えられた電力から制御回路１４が動作可能な電力を生成して制御回路１４に供給する制御回路用電源回路１５と、高電圧電源装置１の高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈを検出して制御回路１４に入力する高電圧電源装置電圧検出手段１０ａと、低電圧電源装置３の低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌを検出して制御回路１４に入力する低電圧電源装置電圧検出手段１１ａと、を備えている。

制御回路１４は、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが第３の所定範囲（第１の所定範囲）に収まっており、かつ低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが第４の所定範囲（第２の所定範囲）に収まっている場合には、主回路４の動作を許可するための第１の判定結果を生成し、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈが第３の所定範囲に収まっていないか、または低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌが第４の所定範囲に収まっていない場合には、主回路４の動作を停止させるための第２の判定結果を生成し、目標出力電圧値と第１および第２の判定結果とを、情報伝達手段１７を介して制御監視部８に伝達する。

制御監視部８は、制御回路１４から伝達された目標出力電圧値と第１および第２の判定結果とに基づき、主回路４の動作を制御部５に対して指示するともに、情報伝達異常検出手段により、情報伝達手段１７の異常（制御回路１４との間の情報伝達が正常に行われない状態）を検出した場合には、制御監視部８による自身の判定結果を優先して主回路４の動作を制御部５に対して指示する。

このように、情報伝達手段１７が異常状態の場合に、制御監視部８の判定結果を優先することにより、電力変換装置１００のすべての要求事項（１）〜（５）を、自身のみで達成することができる。
すなわち、外部の制御装置１０１との間の情報伝達手段１７に異常が発生しても、電力変換装置１００が動作を継続して最小限の必要機能を達成することができ、信頼性の向上を図ることができる。

また、制御装置１０１は、高電圧電源装置１、低電圧電源装置３および車両用負荷の状態に応じて、電力変換装置１００の目標出力電圧値を設定するので、状況に応じた好適な目標出力電圧を出力するように、より精細な電力変換装置１００の制御を実現することができる。

さらに、電力変換装置１００内の制御監視部８による判定結果と、電力変換装置１００の外部の制御装置１０１による判定結果とに基づいて、主回路４の動作または停止の最終判定を冗長的に行うことにより、誤判定に起因した主回路４の誤動作または誤停止を抑制することができ、電力変換装置１００の動作の安定化および信頼性の向上を図ることができる。

実施の形態３．
なお、上記実施の形態１（図１）では、車両駆動用の回転電機（モータ）および回転電機制御装置について考慮しなかったが、図１０のように、回転電機１０２を設け、前述の制御監視部８の機能を、電力変換装置１００Ａと統合された回転電機制御装置１０１Ａが担うように構成してもよい。

図１０はこの発明の実施の形態３に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図であり、前述（図１、図６参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または符号の後に「Ａ」または「ｂ」を付して詳述を省略する。

図１０において、車両用電源装置は、前述の高電圧電源装置１および低電圧電源装置３に加えて、車両に搭載されて駆動力を発生する回転電機１０２（たとえば、永久磁石式交流同期モータ）と、回転電機１０２を駆動するインバータ１０３と、インバータ１０３を制御する回転電機制御装置１０１Ａと、電力変換装置１００Ａをインバータ１０３および回転電機制御装置１０１Ａとともに統合する電力変換装置・インバータ統合ユニット１０４と、を備えている。

回転電機制御装置１０１Ａは、制御回路１４Ａと、制御回路用電源回路１５Ａと、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈの検出値を制御回路１４Ａに入力する高電圧電源装置電圧検出手段１０ｂと、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌの検出値を制御回路１４Ａに入力する低電圧電源装置電圧検出手段１１ｂと、を備えている。
制御回路用電源回路１５Ａは、低電圧電源装置３に蓄えられた電力から制御回路１４Ａに供給可能な電力を生成する。

電力変換装置１００Ａにおいては、前述（図１）の制御監視部８、制御監視部用電源回路９、高電圧電源装置電圧検出手段１０および低電圧電源装置電圧検出手段１１が除去されている。
電力変換装置１００Ａ内の制御部５は、回転電機制御装置１０１Ａ内の制御回路１４Ａと電気的に接続されており、制御回路１４Ａからの判定情報が情報伝達手段１７を介して制御部５に入力されるように構成されている。

インバータ１０３は、高電圧電源装置１からの給電によって動作し、回転電機制御装置１０１Ａの制御下で、高電圧電源装置１から回転電機１０２への供給電力を直流から交流に変換し、回転電機１０２への電力授受を行う。
電力変換装置・インバータ統合ユニット１０４は、電力変換装置１００Ａをインバータ１０３および回転電機制御装置１０１Ａと統合化する。

回転電機制御装置１０１Ａ内の制御回路１４Ａは、制御回路用電源回路１５Ａから電源を獲得して動作し、インバータ１０３を制御する。
また、制御回路１４Ａは、実質的に電力変換装置１００Ａの機能の一部を担っており、電力変換装置１００Ａの目標出力電圧値を保有するとともに、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈおよび低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌから主回路４の動作または停止を判定した判定結果を保有する。

また、制御回路１４Ａは、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈを監視する手段と、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌを監視する手段と、制御部５との間の情報伝達手段１７と、を備えており、制御部５に対して主回路４の動作または停止の指示を与えて、主回路４の動作を制御する機能を有する。

すなわち、電力変換装置１００Ａ内において、前述の制御監視部８、制御監視部用電源回路９、高電圧電源装置電圧検出手段１０および低電圧電源装置電圧検出手段１１を除去し、回転電機制御装置１０１Ａ内の制御回路１４Ａを制御部５に電気的に接続することにより、制御回路１４Ａは、制御部５に対して主回路４の動作または停止の指示を与え、制御部５の動作を制御する役割を担うことが可能となる。

この発明の実施の形態３（図１０）による動作については、電力変換装置・インバータ統合ユニット１０４内の電力変換装置１００Ａおよび回転電機制御装置１０１Ａが実質的に前述（図１）の電力変換装置１００として機能するので、前述の実施の形態１と同一である。

なお、ここでは、前述と同様に、高電圧電源装置１としてリチウムイオン電池を使用し、低電圧電源装置３として鉛蓄電池を使用することを仮定するが、実際の使用手段はこれらに限定されることはなく、他の手段を用いてもよい。

また、図１０においては、出力ヒューズ１３が電力変換装置１００の外部に設けられているが、電力変換装置１００内に含まれていてもよい。同様に、入力ヒューズ１２が電力変換装置１００内に設けられているが、電力変換装置１００の外部に設けられてもよい。
さらに、入力ヒューズ１２および出力ヒューズ１３を備えた構成を示しているが、いずれか一方のみを備える構成、または両方とも備えていない構成としてもよい。

以上のように、この発明の実施の形態３（図１０）に係る車両用電源装置は、車両に搭載された回転電機１０２と、回転電機１０２への電力授受を行うインバータ１０３と、インバータ１０３を制御する回転電機制御装置１０１Ａと、電力変換装置１００Ａをインバータ１０３と統合化する電力変換装置・インバータ統合ユニット１０４と、を備えている。

回転電機制御装置１０１Ａは、インバータ１０３を制御するとともに、制御部５に電気的に接続された制御回路１４Ａと、低電圧電源装置３に蓄えられた電力から制御回路１４Ａが動作可能な電力を生成して制御回路１４Ａに供給する制御回路用電源回路１５Ａと、を備えている。

制御回路１４Ａは、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈおよび低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌを監視する手段を有し、制御部５に対して主回路４の動作または停止の指示を与えることにより、前述の制御監視部８として機能する。また、制御回路用電源回路１５Ａは、前述の制御監視部用電源回路９として機能する。

このように、電力変換装置１００Ａは、前述（図１）の制御監視部８、制御監視部用電源回路９、高電圧電源装置電圧検出手段１０および低電圧電源装置電圧検出手段１１が除去され、車両に搭載された回転電機１０２への電力授受を行うインバータ１０３（および回転電機制御装置１０１Ａ）と統合化されている。電力変換装置１００Ａ内の制御部５は、回転電機制御装置１０１Ａ内の制御回路１４Ａに電気的に接続されている。

回転電機制御装置１０１Ａ内の制御回路１４Ａは、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈおよび低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌを監視する手段を有し、制御回路用電源回路１５Ａから電源を獲得して動作して、制御部５に対して主回路４の動作または停止の指示を与え、制御部５の動作を制御する役割を担っている。
このとき、制御部５に対する制御監視機能は、回転電機１０２を制御する回転電機制御装置１０１Ａ内の制御回路１４Ａが兼用しているので、特にコストアップを招くこともない。

これにより、電力変換装置１００Ａ内においては、高電圧電源装置１および低電圧電源装置３の状態を監視する制御監視部８が不要となり、電力変換装置１００Ａ内の構成が簡素化するので、電力変換装置１００Ａの小型軽量化およびコスト低減を実現することができる。

実施の形態４．
なお、上記実施の形態１（図１）では、高電圧電源装置１からの電力の供給および遮断を切り替える切替器について考慮しなかったが、図１１のように、電力変換装置１００Ａの入力側に切替器２を挿入し、前述の制御監視部８の機能を、電力変換装置１００Ａと統合された回転電機制御装置１０１Ａが担うように構成してもよい。

図１１はこの発明の実施の形態４に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図であり、前述（図１、図６、図１０参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または符号の後に「Ｂ」または「ｃ」を付して詳述を省略する。

図１１において、車両用電源装置は、前述の高電圧電源装置１および低電圧電源装置３に加えて、高電圧電源装置１からの電力の供給および遮断を切り替える切替器２と、切替器２を制御する切替器制御装置１０１Ｂと、電力変換装置１００Ａを切替器制御装置１０１Ｂと統合化する電力変換装置・切替器制御装置統合ユニット１０４Ｂと、を備えている。

切替器制御装置１０１Ｂは、制御回路１４Ｂと、制御回路１４Ｂの入力側に挿入された絶縁部１６と、制御回路用電源回路１５Ｂと、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈの検出値を制御回路１４Ｂに入力する高電圧電源装置電圧検出手段１０ｃと、低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌの検出値を制御回路１４Ｂに入力する低電圧電源装置電圧検出手段１１ｃと、を備えている。

制御回路用電源回路１５Ｂは、低電圧電源装置３に蓄えられた電力から制御回路１４Ｂが動作可能な電力を生成して制御回路１４Ｂに供給する。
制御回路１４Ｂは、切替器２を制御するとともに、電力変換装置１００Ａ内の制御部５に電気的に接続されている。

また、制御回路１４Ｂは、高電圧電源装置電圧および低電圧電源装置電圧を監視する手段を有し、監視手段（制御監視部８）による判定結果に応じて、制御部５に対して主回路４の動作または停止の指示を与えることにより、前述（図１）の制御監視部８として機能する。
制御回路１４Ｂからの判定情報は、情報伝達手段１７を介して、電力変換装置１００Ａ内の制御部５に入力される。

すなわち、制御回路１４Ｂは、切替器２の制御機能に加えて、高電圧電源装置電圧および低電圧電源装置電圧の検出値から電力変換装置１００Ａの主回路４の動作または停止を判定した判定結果を保有し、情報伝達手段１７を介して主回路４の動作または停止の指示を与え、制御部５（主回路４）の動作を制御する。
絶縁部１６は、高電圧電源装置１と制御回路１４Ｂとの間を絶縁する。

この発明の実施の形態４（図１１）による動作については、電力変換装置・切替器制御装置統合ユニット１０４Ｂ内の電力変換装置１００Ａおよび切替器制御装置１０１Ｂが実質的に前述（図１）の電力変換装置１００として機能するので、前述の実施の形態１と同一である。

また、図１１においては、出力ヒューズ１３が電力変換装置１００の外部に設けられているが、電力変換装置１００内に含まれていてもよい。同様に、入力ヒューズ１２が電力変換装置１００内に設けられているが、電力変換装置１００の外部に設けられてもよい。
さらに、入力ヒューズ１２および出力ヒューズ１３を備えた構成を示しているが、いずれか一方のみを備える構成、または両方とも備えていない構成としてもよい。

以上のように、この発明の実施の形態４（図１１）に係る車両用電源装置は、高電圧電源装置１からの電力の供給および遮断を切り替える切替器２と、切替器２を制御する切替器制御装置１０１Ｂと、電力変換装置１００Ａを切替器制御装置１０１Ｂと統合化する電力変換装置・切替器制御装置統合ユニット１０４Ｂと、を備えている。

切替器制御装置１０１Ｂは、切替器２を制御するとともに、制御部５に電気的に接続された制御回路１４Ｂと、低電圧電源装置３に蓄えられた電力から制御回路１４Ｂが動作可能な電力を生成して制御回路１４Ｂに供給する制御回路用電源回路１５Ｂと、を備えている。

電力変換装置と統合化された切替器制御装置１０１Ｂ内の制御回路１４Ｂは、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈおよび低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌを監視する手段を有し、制御回路用電源回路１５Ｂから電源を獲得して動作し、監視手段（制御監視部８）による判定結果に応じて、制御部５に対して主回路４の動作または停止の指示を与えることにより、制御部５の動作を制御し、前述（図１）の制御監視部８として機能する。また、制御回路用電源回路１５Ｂは、前述の制御監視部用電源回路９として機能する。
このとき、制御部５に対する制御監視機能は、切替器２を制御する切替器制御装置１０１Ｂ内の制御回路１４Ｂが兼用しているので、特にコストアップを招くこともない。

このように、制御回路１４Ｂが制御監視部８の機能を担うことにより、電力変換装置１００Ａ内においては、高電圧電源装置１および低電圧電源装置３の状態を監視する制御監視部８が不要となり、電力変換装置１００Ａの構成が簡素化するので、電力変換装置１００Ａの小型軽量化およびコスト低減を実現することができる。

実施の形態５．
なお、上記実施の形態２（図６）では、電力変換装置１００の外部に設けられた制御回路１４が、電力変換装置１００内の制御監視部８と同等の監視判定機能を有するのみであったが、図１２のように、車両に搭載された回転電機１０２の制御機能を兼ねるように構成してもよい。

図１２はこの発明の実施の形態５に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図であり、前述（図６、図１０参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
この場合、制御回路１４Ａは、回転電機制御装置１０１Ａとして機能し、前述（図６）の機能に加えて、回転電機１０２への電力授受を行うインバータ１０３を制御する役割を担っている。

図１２において、図１０（実施の形態３）との相違点は、電力変換装置１００が、制御監視部８、制御監視部用電源回路９、高電圧電源装置電圧検出手段１０および低電圧電源装置電圧検出手段１１を備えており、インバータ１０３および回転電機制御装置１０１Ａと統合化されていない（電力変換装置・インバータ統合ユニット１０４を備えていない）点のみである。

回転電機制御装置１０１Ａ内の制御回路１４Ａは、図６内の制御回路１４と同様に、電力変換装置１００の目標出力電圧値を保有するとともに、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈおよび低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌを監視して主回路４の動作または停止を指示するための判定結果を保有し、情報伝達手段１７を介して、目標出力電圧値および判定結果を制御監視部８に伝達する。
また、制御回路１４Ａは、前述（図１０）と同様に、インバータ１０３（回転電機１０２）を制御する。

この発明の実施の形態５（図１２）による監視動作については、制御回路１４Ａがインバータ１０３および回転電機１０２の制御機能（実施の形態３参照）を有する点を除けば、前述の実施の形態２（図６〜図９）と同一である。

また、図１１においては、出力ヒューズ１３が電力変換装置１００の外部に設けられているが、電力変換装置１００内に含まれていてもよい。同様に、入力ヒューズ１２が電力変換装置１００内に設けられているが、電力変換装置１００の外部に設けられてもよい。
また、入力ヒューズ１２および出力ヒューズ１３を備えた構成を示しているが、いずれか一方のみを備える構成、または両方とも備えていない構成としてもよい。

さらに、制御監視部８と制御回路１４Ａとの間の情報伝達手段１７としては、たとえばシリアル通信やＣＡＮ通信のような通信手段でもよく、またはＯＮ／ＯＦＦ信号のような状態を伝達するものでもよい。

以上のように、この発明の実施の形態５（図１２）に係る車両用電源装置は、車両に搭載された回転電機１０２と、回転電機１０２への電力授受を行うインバータ１０３と、を備えており、制御回路１４Ａは、インバータ１０３を制御する回転電機制御装置１０１Ａの機能を兼ねている。

このように、制御回路１４Ａの機能として、回転電機１０２への電力授受を行うインバータ１０３を制御する役割を加えることにより、回転電機制御装置１０１Ａとしての機能を実現しつつ、前述の実施の形態２と同様に、電力変換装置のすべての要求事項（１）〜（５）を電力変換装置１００のみで達成することができる。

すなわち、外部の制御回路１４Ａ（回転電機制御装置１０１Ａ）との間の情報伝達手段１７に異常が発生した場合においても、電力変換装置１００が動作を継続して最小限の必要機能を達成することができ、信頼性の向上を図ることができる。

また、制御監視部８での判定結果と制御回路１４Ａでの判定結果とに基づいて主回路４の動作または停止の判定を冗長的に行うので、誤判定に起因した主回路４の誤動作または誤停止を抑制することができ、電力変換装置１００の動作の安定化および信頼性の向上を図ることができる。

実施の形態６．
なお、上記実施の形態５（図１２）では、電力変換装置１００の外部に設けられた制御回路１４Ａが、回転電機１０２の制御機能を兼ねるように構成したが、図１３のように、制御回路１４Ｂが、高電圧電源装置１からの電力の供給／遮断を切り替える切替器２の制御機能を兼ねるように構成してもよい。

図１３はこの発明の実施の形態６に係る車両用電源装置の構成を示すブロック図であり、前述（図６、図１１参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
この場合、制御回路１４Ｂは、切替器制御装置１０１Ｂとして機能し、前述（図６）の機能に加えて、切替器２を制御する役割を担っている。

図１３において、図１１（実施の形態４）との相違点は、電力変換装置１００が、制御監視部８、制御監視部用電源回路９、高電圧電源装置電圧検出手段１０および低電圧電源装置電圧検出手段１１を備えており、切替器制御装置１０１Ｂと統合化されていない（電力変換装置・切替器制御装置統合ユニット１０４Ｂを備えていない）点のみである。

切替器制御装置１０１Ｂ内の制御回路１４Ｂは、図６内の制御回路１４と同様に、電力変換装置１００の目標出力電圧値を保有するとともに、高電圧電源装置電圧Ｖ_Ｈおよび低電圧電源装置電圧Ｖ_Ｌを監視して主回路４の動作または停止を指示するための判定結果を保有し、情報伝達手段１７を介して、目標出力電圧値および判定結果を制御監視部８に伝達する。
また、制御回路１４Ｂは、前述（図１１）と同様に、切替器２を制御する。

この発明の実施の形態６（図１３）による監視動作については、制御回路１４Ｂが切替器２の制御機能（実施の形態４参照）を有する点を除けば、前述の実施の形態２（図６〜図９）と同一である。

さらに、制御監視部８と制御回路１４Ｂとの間の情報伝達手段１７としては、たとえばシリアル通信やＣＡＮ通信のような通信手段でもよく、またはＯＮ／ＯＦＦ信号のような状態を伝達するものでもよい。

以上のように、この発明の実施の形態６（図１３）に係る車両用電源装置は、高電圧電源装置１からの電力の供給および遮断を切り替える切替器２を備えており、制御装置１４Ｂは、切替器２を制御する切替器制御装置１０１Ｂの機能を兼ねている。

このように、制御回路１４Ｂの機能として、切替器２を制御する役割を加えることにより、切替器制御装置１０１Ｂとしての機能を実現しつつ、前述の実施の形態２と同様に、電力変換装置のすべての要求事項（１）〜（５）を電力変換装置１００のみで達成することができる。

すなわち、外部の制御回路１４Ｂ（切替器制御装置１０１Ｂ）との間の情報伝達手段１７に異常が発生した場合においても、電力変換装置１００が動作を継続して最小限の必要機能を達成することができ、信頼性の向上を図ることができる。

また、制御監視部８での判定結果と制御回路１４Ｂでの判定結果とに基づいて主回路４の動作または停止の判定を冗長的に行うので、誤判定に起因した主回路４の誤動作または誤停止を抑制することができ、電力変換装置１００の動作の安定化および信頼性の向上を図ることができる。

１高電圧電源装置、２切替器、３低電圧電源装置、４主回路、５制御部、６制御部用電源回路、８制御監視部、９制御監視部用電源回路、１０、１０ａ、１０ｂ高電圧電源装置電圧検出手段、１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ低電圧電源装置電圧検出手段、１４、１４Ａ、１４Ｂ制御回路、１５、１５Ａ、１５Ｂ制御回路用電源回路、１７情報伝達手段、１００、１００Ａ電力変換装置、１０１制御装置、１０１Ａ回転電機制御装置、１０１Ｂ切替器制御装置、１０２回転電機、１０３インバータ、１０４電力変換装置・インバータ統合ユニット、１０４Ｂ電力変換装置・切替器制御装置統合ユニット、Ｒ_Ｈ、Ｒ_Ｌ判定情報、Ｖ_Ｈ高電圧電源装置電圧、Ｖ_Ｌ低電圧電源装置電圧、Ｖｏ所定値。

Claims

車両に搭載されて電力エネルギーをそれぞれ蓄える高電圧電源装置および低電圧電源装置と、
前記高電圧電源装置および前記低電圧電源装置に電気的に接続された主回路を有し、前記主回路の通流率を制御することにより降圧比を設定して、前記高電圧電源装置の電力を前記低電圧電源装置に供給する電力変換装置と
を備えた車両用電源装置であって、
前記電力変換装置は、
前記主回路に電気的に接続されて前記主回路の動作を制御する制御部と、
前記高電圧電源装置に蓄えられた電力から前記制御部が動作可能な電力を生成して前記制御部に供給する制御部用電源回路と、
前記制御部に電気的に接続されて前記制御部の動作を制御する制御監視部と、
前記低電圧電源装置に蓄えられた電力から前記制御監視部が動作可能な電力を生成して前記制御監視部に供給する制御監視部用電源回路と、
前記高電圧電源装置の高電圧電源装置電圧を検出して前記制御監視部に入力する高電圧電源装置電圧検出手段と、
前記低電圧電源装置の低電圧電源装置電圧を検出して前記制御監視部に入力する低電圧電源装置電圧検出手段と、を含み、
前記制御監視部は、
前記主回路の目標出力電圧値に対応した所定値を保有するとともに、所定電圧を上回らないように前記目標出力電圧値を監視および管理し、
前記低電圧電源装置電圧が第１の所定範囲に収まっている場合には、前記主回路を動作させるための指示を前記制御部に与え、
前記低電圧電源装置電圧が前記第１の所定範囲に収まっていない場合には、前記主回路の動作を停止させるための指示を前記制御部に与え、
前記高電圧電源装置電圧が第２の所定範囲に収まっている場合には、前記主回路を動作させるための指示を前記制御部に与え、
前記高電圧電源装置電圧が前記第２の所定範囲に収まっていない場合には、前記主回路の動作を停止させるための指示を前記制御部に与えることを特徴とする車両用電源装置。
前記電力変換装置の外部に設けられた制御装置と、
前記制御装置と前記制御監視部との間で情報伝達を行う情報伝達手段と、を備え、
前記制御監視部は、
前記情報伝達手段の異常を検出する情報伝達異常検出手段を含み、
前記制御装置は、
前記電力変換装置の目標出力電圧値を保有する制御回路と、
前記低電圧電源装置に蓄えられた電力から前記制御回路が動作可能な電力を生成して前記制御回路に供給する制御回路用電源回路と、
前記高電圧電源装置の高電圧電源装置電圧を検出して前記制御回路に入力する高電圧電源装置電圧検出手段と、
前記低電圧電源装置の低電圧電源装置電圧を検出して前記制御回路に入力する低電圧電源装置電圧検出手段と、を含み、
前記制御回路は、
前記高電圧電源装置電圧が第３の所定範囲に収まっており、かつ前記低電圧電源装置電圧が第４の所定範囲に収まっている場合には、前記主回路の動作を許可するための第１の判定結果を生成し、
前記高電圧電源装置電圧が前記第３の所定範囲に収まっていないか、または前記低電圧電源装置電圧が前記第４の所定範囲に収まっていない場合には、前記主回路の動作を停止させるための第２の判定結果を生成し、
前記目標出力電圧値と前記第１および第２の判定結果とを、前記情報伝達手段を介して前記制御監視部に伝達し、
前記制御監視部は、
前記制御回路から伝達された前記目標出力電圧値と前記第１および第２の判定結果とに基づき、前記主回路の動作を前記制御部に対して指示するともに、
前記情報伝達異常検出手段により、前記制御回路との情報伝達を正常に行えないことを検出した場合には、前記制御監視部による自身の判定結果を優先して前記主回路の動作を前記制御部に対して指示することを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。
車両に搭載された回転電機と、
前記回転電機への電力授受を行うインバータと、
前記インバータを制御する回転電機制御装置と、
前記電力変換装置を前記インバータと統合化する電力変換装置・インバータ統合ユニットと、を備え、
前記回転電機制御装置は、
前記インバータを制御するとともに、前記制御部に電気的に接続された制御回路と、
前記低電圧電源装置に蓄えられた電力から前記制御回路が動作可能な電力を生成して前記制御回路に供給する制御回路用電源回路と、を含み、
前記制御回路は、前記高電圧電源装置電圧および前記低電圧電源装置電圧を監視する手段を有し、前記制御部に対して前記主回路の動作または停止の指示を与えることにより、前記制御監視部として機能し、
前記制御回路用電源回路は、前記制御監視部用電源回路として機能することを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。
前記高電圧電源装置からの電力の供給および遮断を切り替える切替器と、
前記切替器を制御する切替器制御装置と、
前記電力変換装置を前記切替器制御装置と統合化する電力変換装置・切替器制御装置統合ユニットと、を備え、
前記切替器制御装置は、
前記切替器を制御するとともに、前記制御部に電気的に接続された制御回路と、
前記低電圧電源装置に蓄えられた電力から前記制御回路が動作可能な電力を生成して前記制御回路に供給する制御回路用電源回路と、を含み、
前記制御回路は、前記高電圧電源装置電圧および前記低電圧電源装置電圧を監視する手段を有し、前記制御部に対して前記主回路の動作または停止の指示を与えることにより、前記制御監視部として機能し、
前記制御回路用電源回路は、前記制御監視部用電源回路として機能することを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。
車両に搭載された回転電機と、
前記回転電機への電力授受を行うインバータと、を備え、
前記制御回路は、前記インバータを制御する回転電機制御装置の機能を兼ねることを特徴とする請求項２に記載の車両用電源装置。
前記高電圧電源装置からの電力の供給および遮断を切り替える切替器を備え、
前記制御装置は、前記切替器を制御する切替器制御装置の機能を兼ねることを特徴とする請求項２に記載の車両用電源装置。