JP2017184553A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低圧電源が枯渇した場合であっても低圧電源の充電前に車両制御システムの起動が可能な電源装置を提供する。【解決手段】電動機の駆動電源として用いられる高圧電源と、補機類の駆動電源として用いられる低圧電源と、被挿入部材を挿入／抜取り自在とされ、被挿入部材の抜取りに応じて高圧電源から電動機への電力供給を不能化する第一挿抜機構と、被挿入部材を挿入／抜取り自在とされ、被挿入部材の挿入に応じて高圧電源の一部から補機類への電力供給を可能化する第二挿抜機構とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電動機を備えた車両における電源装置に関し、特に、補機類の駆動電源として用いられる低圧電源が枯渇した場合の対策に関する。

特開平８−２１４４０９号公報 特開２００６−５０７７９号公報

例えば、ハイブリッド車や電気自動車等、電動機の動力により車輪の駆動が可能に構成された電動車両が知られている。電動車両は、電動機を駆動するための比較的高圧な電圧を出力する高圧電源を備えている。この高圧電源は、例えば複数の電池セルを直列に接続したもので、電動機の駆動に必要な数百Ｖ（ボルト）程度の電圧を出力する。

また、電動車両には、電動機の他に電力を必要とする機器として、いわゆる補機類としての、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の各種制御回路や灯具、エアコン等の電装機器がある。これら補機類の動作電力は、高圧電源とは別途に設けられた低圧電源（例えば１２Ｖ系）より出力される。補機類の動作電力は、高圧電源の一部の電池から得るようにすることも可能であるが、その場合には、該一部の電池のみ電力消費が増大して劣化が早まり、他の電池とのバランスが悪くなってしまうため、上記の低圧電源が別途に設けられている。

また、電動車両においては、高圧電源による出力電圧を降圧するためのＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換器）を備えたものがある。ＤＣ／ＤＣコンバータを備えた電動車両においては、該ＤＣ／ＤＣコンバータによる降圧電圧を補機類の駆動に用いたり、低圧電圧の充電に用いたりすることが可能とされている。

但し、ＤＣ／ＤＣコンバータの降圧電圧によって補機類の駆動や低圧電源の充電が可能となるのは、車両制御システムが起動中の場合である。これは、車両制御システムが起動前の状態（つまりシステム停止中）ではリレーにより高圧電源が回路から遮断された状態にされるためである。
仮に、低圧電源が枯渇する、すなわち低圧電源から補機類への電力供給が不能とされてしまうと、車両制御システムの起動が不能となり、上記のリレーがＯＮされない。リレーがＯＮされなければ、高圧電源に基づくＤＣ／ＤＣコンバータの動作も不能となるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ経由でのシステム起動も不能とされる。
このため、低圧電源が一端枯渇してしまうと、システム起動が不能な状態に陥ってしまう。

なお、関連する従来技術として、上記特許文献１には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５に異常が生じた場合に、補機用バッテリ電源６（低圧電源）を走行用バッテリ電源１（高圧電源）の一部のバッテリに直結することが開示されている。
また、上記特許文献２には、補機バッテリＳＢにバッテリ上がりが生じたときに、メインバッテリＭＢの出力電圧を降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電圧によって補機バッテリＳＢを充電することが開示されている。

しかしながら、上記特許文献１は、低圧電源が枯渇する前の状態を前提としたものであり、低圧電源が一旦枯渇しシステム起動が不能な状態に陥った場合に、システムの起動を可能とするものではない。特に、特許文献１では、高圧電源の一部を低圧電源に直結させるにあたって電気回路を用いた制御を要するため、低圧電源の枯渇時にこれら電気回路の動作電力を確保できず、システム起動を行うことが不能となる。

また、上記特許文献２は、枯渇した低圧電源が充電されるまでシステムを起動することができない。

そこで、本発明は上記した問題点を克服し、低圧電源が枯渇した場合であっても低圧電源の充電前に車両制御システムの起動が可能な電源装置の提供を目的とする。

本発明に係る電源装置は、電動機を備えた車両における電源装置であって、前記電動機の駆動電源として用いられる高圧電源と、補機類の駆動電源として用いられる低圧電源と、被挿入部材を挿入／抜取り自在とされ、前記被挿入部材の抜取りに応じて前記高圧電源から前記電動機への電力供給を不能化する第一挿抜機構と、前記被挿入部材を挿入／抜取り自在とされ、前記被挿入部材の挿入に応じて前記高圧電源の一部から前記補機類への電力供給を可能化する第二挿抜機構と、を備えるものである。

上記構成によれば、第一挿抜機構から抜取られた被挿入部材が第二挿抜機構に挿入されることで、高圧電源の一部から補機類への電力供給が可能化される。つまりこれにより、低圧電源が枯渇した場合であっても高圧電源の一部を緊急時電源として用いて車両制御システムを起動することが可能とされる。

上記した本発明に係る電源装置においては、前記車両はエンジンを備えており、前記第二挿抜機構への前記被挿入部材の挿入に応じて前記高圧電源の前記一部から供給される電力に基づき起動可能とされ、前記エンジンの始動制御を行うエンジン始動制御部を備えることが可能である。
これにより、高圧電源の一部としての緊急時電源に基づいてエンジンを始動させることが可能とされる。

上記した本発明に係る電源装置においては、前記第二挿抜機構への前記被挿入部材の挿入が検出されたことに応じて、前記車両に設けられた情報出力部により所定の通知情報を出力させる第一通知制御部を備えることが可能である。
これにより、緊急時電源の利用状態であることを運転者等の乗員に通知することが可能とされる。

上記した本発明に係る電源装置においては、前記第二挿抜機構への前記被挿入部材の挿入に応じて、前記高圧電源の前記一部によって前記低圧電源が充電されるように構成することが可能である。
これにより、被挿入部材の第二挿抜機構への挿入に応じては、システム起動が可能化されると共に、枯渇した低圧電源の充電が行われる。

上記した本発明に係る電源装置においては、前記低圧電源の充電量が所定量に達したことに応じて前記車両に設けられた情報出力部により所定の通知情報を出力させる第二通知制御部を備えることが可能である。
これにより、緊急時電源の利用状態を解除可能な状態となったことを運転者等の乗員に通知することが可能とされる。

本発明によれば、低圧電源が枯渇した場合であっても低圧電源の充電前に車両制御システムの起動が可能な電源装置を提供することができる。

実施の形態としての電源装置を備えた車両制御システムの概略構成を示した回路ブロック図である。 第一挿抜機構の概略構造を説明するための図である。 第二挿抜機構の概略構造を説明するための図である。 電源ＥＣＵが起動時に実行する処理のフローチャートである。

図１は、本発明に係る実施の形態としての電源装置１を備えた車両制御システム１００の概略構成を示した回路ブロック図である。
車両制御システム１００は、電動機を備えて該電動機の動力により車輪の駆動が可能に構成された電動車両に設けられている。本例では、車両制御システム１００が設けられた車両は、電動機と共にエンジンを備えたハイブリッド車とされている。

図示するように車両制御システム１００は、電源装置１と、表示部１０１と、表示制御部１０２と、バス１０３とを少なくとも備えている。

電源装置１は、電動機の駆動電源として用いられる高圧電源２と、補機類の駆動電源として用いられる低圧電源３と、後述する被挿入部材１０を挿入／抜取り自在とされ、被挿入部材１０の抜取りに応じて高圧電源３から電動機への電力供給を不能化する第一挿抜機構４と、被挿入部材１０を挿入／抜取り自在とされ、被挿入部材１０の挿入に応じて高圧電源３の一部から補機類への電力供給を可能化する第二挿抜機構５とを備えている。
さらに、電源装置１は、入力電圧を降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ６と、車両制御システム１００の起動制御を行う電源ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７と、車両におけるエンジンや電動機の駆動に係る各種制御を行うＨＶ−ＥＣＵ８と、低圧電源３の充電量を検出する検出部９と、車両の運転者等の使用者からの操作入力に応じてＯＮ／ＯＦＦされるスタートスイッチＳｗｓと、起動用リレーＲＬｓと、高圧電源用リレーＲＬ１、ＲＬ２とを備えている。

高圧電源２は、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池による電池セル２ａを複数備えて構成されている。高圧電源２においては、複数の電池セル２ａのうち一部の電池セル２ａ（以下「一部セル」と表記）と残部の電池セル２ａ（以下「残部セル」と表記）との間が第一挿抜機構４によって電気的接続を断絶されている。具体的に、高圧電源２を構成する電池セル２ａの数をｎ（図の例では少なくともｎ≧６）とすると、本例では、一部セルは１個目の電池セル２ａと２個目の電池セル２ａとが直列接続されて構成され、残部セルは３個目の電池セル２ａからｎ個目の電池セル２ａまでの電池セル２ａが直列接続されて構成されており、それらの直列接続回路間に第一挿抜機構４が配置されることで、一部セルと残部セルとの間の電気的接続が断絶されている。
本例では、一部セルと残部セルとの間が電気的に接続された際の高圧電源２の出力電圧は数百Ｖ（ボルト）程度とされている。また、一部セルによる出力電圧は、低圧電源３の出力電圧（本例では略１２Ｖ）と略等しくされている。なお、一部セルを構成する電池セル２ａの数は、出力電圧が低圧電源３の出力電圧と略等しくなるように定めればよく、例示した２個に限定されるものではない。

一部セルにおいて、１個目の電池セル２ａの正極端子は、高圧電源用リレーＲＬ１を介して高圧系の正極側電力出力ラインに接続されると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の正極入力端子に接続されている。また、１個目の電池セル２ａの正極端子は、第二挿抜機構５が備える第一正極端子ｔｐ１にも接続されている。さらに、一部セルにおいて、２個目の電池セル２ａの負極端子は第二挿抜機構５が備える第一負極端子ｔｍ１に接続されると共に、第一挿抜機構４が備える第一端子ｔ１に接続されている。
また、残部セルにおいて、３個目の電池セル２ａの正極端子は第一挿抜機構４が備える第二端子ｔ２に接続され、ｎ個目の電池セル２ａの負極端子は高圧電源用リレーＲＬ２を介して高圧系の負極側電力出力ラインに接続される共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の負極入力端子に接続されている。
ここで、高圧系の電力出力ラインは、電動機の駆動電圧を出力するラインであり、電動機の駆動を行う不図示のインバータ等の駆動回路に接続されている。

なお、図示は省略したが、本例の車両制御システム１００においては、高圧電源２（一部セル、残部セルの双方）は車両に設けられた不図示の発電機により発電された電力又は外部電源からの電力に基づき充電可能とされている。

第一挿抜機構４は、上記した第一端子ｔ１、第二端子ｔ２と共に、第一スイッチＳｗ１を備えている。第一スイッチＳｗ１は、電源ＥＣＵ７に設けられた所定の入力端子（以下「第一スイッチ信号端子」と表記）とアースとの間に挿入されており、ＯＮ状態において第一スイッチ信号端子とアースとの間を電気的に接続し、ＯＦＦ状態では第一スイッチ信号端子とアースとの間の電気的接続を断絶する。
なお、図１では図示を省略しているが、本例の第一挿抜機構４は、電気的な構成として、第一端子ｔ１’、第二端子ｔ２’、及びこれら第一端子ｔ１’と第二端子ｔ２’との間を接続する電気配線とを備えている。
第一挿抜機構４の機械的な構造については後に改めて説明する。

低圧電源３は、例えば鉛蓄電池等の二次電池で構成され、出力電圧が高圧電源２よりも低い略１２Ｖとされている。
低圧電源３に基づき駆動される補機類としては、電源ＥＣＵ７やＨＶ−ＥＣＵ８等の車載ＥＣＵや表示部１０１、表示制御部１０２など、車両に搭載された各種制御回路を挙げることができる。また、不図示の灯具、エアコン、パワーウィンドウ等の各種電装機器を挙げることができる。

低圧電源３の正極端子は、低圧系の正極側電力出力ラインに接続され、低圧電源３の負極端子はアースに接地されている。これにより、低圧電源３の出力電圧を低圧系の正極側電力出力ラインに接続された各補機類に供給可能とされている。

第二挿抜機構５は、上述のように１個目の電池セル２ａの正極端子と接続された第一正極端子ｔｐ１と、２個目の電池セル２ａの負極端子と接続された第一負極端子ｔｍ１とを備えると共に、第二正極端子ｔｐ２、第二負極端子ｔｍ２、及び第二スイッチＳｗ２を備えている。
第二正極端子ｔｐ２は、低圧系の正極側電力出力ラインに接続され、第二負極端子ｔｍ２はアースに接地されている。また、本例の場合、第二正極端子ｔｐ２は、低圧電源３の正極端子にも接続されている。
第二スイッチＳｗ２は、電源ＥＣＵ７に設けられた所定の入力端子（以下「第二スイッチ信号端子」と表記）とアースとの間に挿入されおり、ＯＮ状態において第二スイッチ信号端子とアースとの間を電気的に接続し、ＯＦＦ状態では第二スイッチ信号端子とアースとの間の電気的接続を断絶する。
なお、図１では図示を省略しているが、本例の第二挿抜機構５は、電気的な構成として、第一正極端子ｔｐ１’、第二正極端子ｔｐ２’、及びこれら第一正極端子ｔｐ１’と第二正極端子ｔｐ２’との間を接続する電気配線と、第一負極端子ｔｍ１’、第二負極端子ｔｍ２’、及びこれら第一負極端子ｔｍ１’と第二負極端子ｔｍ２’との間を接続する電気配線とを備えている。
第二挿抜機構５の機械的な構造については後に改めて説明する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ６は、例えば絶縁型のスイッチングコンバータで構成され、高圧電源用リレーＲＬ１、ＲＬ２を介して入力される高圧電源３の出力電圧を降圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６の正極出力端子は低圧系の正極側電力出力ラインに接続されている。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ６で得られた降圧電圧は、低圧系の正極側電力出力ラインに接続された各補機類に供給可能とされていると共に、低圧電源３の充電に用いることが可能とされている。

電源ＥＣＵ７、ＨＶ−ＥＣＵ８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えたマイクロコンピュータ等の信号処理装置で構成されている。
これら電源ＥＣＵ７とＨＶ−ＥＣＵ８は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network ）などの所定の車内通信規格に従ったバス１０３を介して接続されており、互いに各種信号の送受信や情報共有が可能とされている。また、電源ＥＣＵ７とＨＶ−ＥＣＵ８は、バス１０３を介して接続された表示制御部１０２との間でも各種信号の送受信や情報共有が可能とされている。
電源ＥＣＵ７は低圧系の正極側電力出力ラインに接続され、該正極側電力出力ラインを介して動作電力を入力可能とされており、ＨＶ−ＥＣＵ８は起動用リレーＲＬｓを介して正極側電力出力ラインに接続され、起動用リレーＲＬｓがＯＮされた際に正極側電力出力ラインを介して動作電力を入力可能とされている。

電源ＥＣＵ７は、スタートスイッチＳｗｓがＯＮされたことを条件として起動用リレーＲＬｓをＯＮさせる。これにより、運転者等による起動指示操作が行われたことを条件に、ＨＶ−ＥＣＵ８が起動される。
また、本例の電源ＥＣＵ７は、第一スイッチＳｗ１が接続された第一スイッチ信号端子に得られる信号（以下「第一スイッチ信号」と表記）と第二スイッチＳｗ２が接続された第二スイッチ信号端子に得られる信号（以下「第二スイッチ信号」と表記）に基づく通知制御や、検出部９により検出された低圧電源２の充電量に応じた通知制御を行う。
なお、これらの通知制御を含む、電源ＥＣＵ７の起動時に対応した処理については後に改めて説明する。

ＨＶ−ＥＣＵ８は、起動に応じて高圧電源用リレーＲＬ１、ＲＬ２をＯＮさせる。なお、図中では図示の都合から高圧電源用リレーＲＬ１、ＲＬ２をＯＮさせる信号を信号Ｓａと表記している。
高圧電源用リレーＲＬ１、ＲＬ２がＯＮされることで、高圧電源３からの出力電圧を高圧系の電力出力ライン及びＤＣ／ＤＣコンバータ６に供給可能な状態となる。

表示部１０１は、車両の車室内の所定位置に設けられた表示画面を備え、運転者等の乗員に対して各種の情報表示を行う。表示制御部１０２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータ等の信号処理装置で構成され、表示部１０１の表示制御を行う。

ここで、上記により説明した車両制御システム１００においては、車両の使用にあたって、運転者等の車両の使用者が第一挿抜機構４、第二挿抜機構５の何れか一方に対して被挿入部材１０を択一的に挿入することが前提とされている。
以下、第一挿抜機構４、第二挿抜機構５に被挿入部材１０を挿／抜した際の動作をこれら第一挿抜機構４、第二挿抜機構５の機械的な概略構造を示しつつ説明する。

図２Ａ及び図２Ｂは、第一挿抜機構４の構造例を示しており、図２Ａは被挿入部材１０が抜取られた状態、図２Ｂは被挿入部材１０が挿入された状態をそれぞれ示している。また、図３Ａ及び図３Ｂは、第二挿抜機構５の構造例を示しており、図３Ａは被挿入部材１０が抜取られた状態、図３Ｂは被挿入部材１０が挿入された状態をそれぞれ示している。なお、これら図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂにおいては、第一挿抜機構４、第二挿抜機構５を断面により表している。

図２Ａに示すように、第一挿抜機構４は、図１に示した第一端子ｔ１、第二端子ｔ２及び第一スイッチＳｗ１と共に、可動部材４ａと付勢部材４ｂとを備えている。可動部材４ａには、第一端子ｔ１’、第二端子ｔ２’、及びこれら第一端子ｔ１’と第二端子ｔ２’とを接続する電気配線が形成されている。付勢部材４ｂは、例えばコイルばね等の弾性体で構成され、可動部材４ａを被挿入部材１０の挿入方向とは逆方向に付勢している。
第一スイッチＳｗ１は、押圧式のスイッチとされ、本例では押圧状態がＯＮ、非押圧状態がＯＦＦとされている。

図３Ａにおいて、第二挿抜機構５は、図１に示した第一正極端子ｔｐ１、第二正極端子ｔｐ２、第一負極端子ｔｍ１、第二負極端子ｔｍ２及び第一スイッチＳｗ２と共に、第一正極端子ｔｐ１’、第二正極端子ｔｐ２’、及びこれら第一正極端子ｔｐ１’と第二正極端子ｔｐ２’とを接続する電気配線と、第一負極端子ｔｍ１’、第二負極端子ｔｍ２’、及びこれら第一負極端子ｔｍ１’と第二負極端子ｔｍ２’とを接続する電気配線とが形成された可動部材５ａを備えている。また、可動部材５ａを被挿入部材１０の挿入方向とは逆方向に付勢する例えばコイルばね等の弾性体で構成された付勢部材５ｂを備えている。
第二スイッチＳｗ２は、第一スイッチＳｗ１と同様に押圧式のスイッチとされ、本例では押圧状態がＯＮ、非押圧状態がＯＦＦとされている。

図２Ａに示すように、被挿入部材１０が抜取られた状態の第一挿抜機構４においては、可動部材４ａにおける第一端子ｔ１’と第二端子ｔ２’の位置が第一端子ｔ１と第二端子ｔ２の位置よりも付勢部材４ｂの付勢方向側にずれており、第一端子ｔ１と第二端子ｔ２との間の電気的な接続が断絶された状態にある。また、該状態では可動部材４ａが第一スイッチＳｗ１よりも付勢部材４ｂの付勢方向側に位置しており、第一スイッチＳｗ１はＯＦＦ状態とされている。

同様に、被挿入部材１０が抜取られた状態の第二挿抜機構５においては、図３Ａに示すように、可動部材５ａにおける第一正極端子ｔｐ１’、第二正極端子ｔｐ２’、第一負極端子ｔｍ１’及び第二負極端子ｔｍ２’の位置が、第一正極端子ｔｐ１、第二正極端子ｔｐ２、第一負極端子ｔｍ１及び第二負極端子ｔｍ２の位置よりも付勢部材５ｂの付勢方向側にずれており、第一正極端子ｔｐ１と第二正極端子ｔｐ２との間、及び第一負極端子ｔｍ１と第二負極端子ｔｍ２との間の電気的な接続が断絶された状態にある。また、該状態では可動部材５ａが第二スイッチＳｗ２よりも付勢部材５ｂの付勢方向側に位置しており、第二スイッチＳｗ２はＯＦＦ状態とされている。

一方、第一挿抜機構４に被挿入部材１０が挿入された状態では、図２Ｂに示すように可動部材４ａが被挿入部材１０の挿入方向側に押し込まれることで、第一端子ｔ１とｔ１’、及び第二端子ｔ２とｔ２’がそれぞれ当接し、これにより第一端子ｔ１と第二端子ｔ２とが電気的に接続される。また、第一スイッチＳｗ１が可動部材４ａによって押し込まれてＯＮとされる。

第二挿抜機構５に被挿入部材１０が挿入された状態では、図３Ｂに示すように可動部材５ａが被挿入部材１０の挿入方向側に押し込まれることで、第一正極端子ｔｐ１とｔｐ１’、第二正極端子ｔｐ２とｔｐ２’、第一負極端子ｔｍ１とｔｍ１’、及び第二負極端子ｔｍ２とｔｍ２’がそれぞれ当接し、これにより第一正極端子ｔｐ１と第二正極端子ｔｐ２、及び第一負極端子ｔｍ１と第二正極端子ｔｍ２がそれぞれ電気的に接続される。また、第二スイッチＳｗ２が可動部材５ａによって押し込まれてＯＮとされる。

なお、上記の動作から理解されるように、第一挿抜機構４、第二挿抜機構５は、電気配線についての機械的な結線／結線解除機構を有して、対応する負荷への電力供給を可能化／不能化するものである。

上記の動作説明から理解されるように、第一挿抜機構４のみに被挿入部材１０が挿入された状態では、高圧電源２における一部セルと残部セルとが電気的に接続され、これにより高圧電源２における全ての電池セル２ａにより得られる出力電圧を高圧電源用リレーＲＬ１、ＲＬ２を介して高圧系の電力出力ラインやＤＣ／ＤＣコンバータ６に供給可能な状態となる。このとき、第二挿抜機構５は被挿入部材１０が抜取られた状態にあるため、高圧電源２の一部セルによる出力電圧が低圧系の電力出力ライン側に供給されることはない。

一方、低圧電源３の枯渇時には、運転者等の車両の使用者により、被挿入部材１０を第一挿抜機構４から抜取り、第二挿抜機構５に挿入することが前提とされている。
第一挿抜機構４から被挿入部材１０が抜取られることで、高圧電源２における残部セルが回路から断絶される（３個目の電池セル２ａの正極側が回路から断絶されるため）。これにより、車両における高電圧部を使用者が扱う際の安全性を高めることができる。

また、被挿入部材１０が第二挿抜機構５に挿入されることで、高圧電源２の一部セルと低圧系の電力出力ラインとが電気的に接続される。すなわち、高圧電源２の一部セルによる出力電圧を補機類に供給可能な状態となる。
これにより、低圧電源３が枯渇した場合であっても、電源ＥＣＵ７が起動可能となる。すなわち、車両制御システム１００の起動が可能な状態となる。

また、本例では、第二挿抜機構５における第二正極端子ｔｐ２は低圧系の正極側電力出力ラインのみでなく低圧電源３の正極端子にも接続されているため、第二挿抜機構５への被挿入部材１０の挿入に応じては、高圧電源２における一部セルの出力電力によって低圧電源３が充電される。
これにより、低圧電源３の枯渇状態を解消することが可能となる。すなわち、低圧電源３に基づきシステム起動が行われる通常状態へと移行することが可能となる。

また、図示は省略したが、実施の形態の車両には、エンジンのセルモータ（補機類の一種である）が設けられており、ＨＶ−ＥＣＵ８は、起動後において例えばバス１０３を介して所定の指示信号を受け付けたことに応じて、該セルモータを駆動してエンジンを始動させる。
これにより、エンジンの動力に基づいて車両を移動させることが可能となる。

続いて、電源ＥＣＵ７が起動時に実行する処理を図４のフローチャートを参照して説明する。
図４において、電源ＥＣＵ７はステップＳ１０１で、第一スイッチ信号ＯＮかつ第二スイッチ信号ＯＮであるか否かを判定する。すなわち、第一スイッチＳｗ１と第二スイッチＳｗ２の双方がＯＮであるか否かを判定するものである。
第一スイッチ信号ＯＮかつ第二スイッチ信号ＯＮである場合、電源ＥＣＵ７はステップＳ１０３に進んで起動ＮＧ処理を実行し、図４に示す処理を終える。起動ＮＧ処理としては、例えば起動が不能である旨等の所定のメッセージ情報を表示部１０１に表示させるように表示制御部１０２に指示を出す処理を実行する。
上述のように、本例では第一挿抜機構４と第二挿抜機構５の何れかのみに被挿入部材１０を挿入することを前提としており、第一挿抜機構４と第二挿抜機構５の双方に被挿入部材１０が挿入されていると推定される場合には、上記の起動ＮＧ処理を実行してＨＶ−ＥＣＵ８は起動させず、エンジン始動が行われないようにしている。

一方、第一スイッチ信号ＯＮかつ第二スイッチ信号ＯＮでなければ、電源ＥＣＵ７はステップＳ１０２で第一スイッチ信号ＯＦＦかつ第二スイッチ信号ＯＮであるか否かを判定する。
第一スイッチ信号ＯＦＦかつ第二スイッチ信号ＯＮでなければ、電源ＥＣＵ７はステップＳ１０４に進んで起動用リレーＲＬｓをＯＮとさせ、図４に示す処理を終える。すなわち、第一挿抜機構４のみに被挿入部材１０が挿入された通常状態での起動時には、ＨＶ−ＥＣＵ８を起動させる。
なお、第二スイッチＳｗ２がＯＦＦである場合（つまり第二挿抜機構５から被挿入部材１０が抜取られた状態）には、電源ＥＣＵ７は起動不能であるため、ここでは第一スイッチ信号と第二スイッチ信号の双方がＯＦＦであることは想定してしない。

一方、第一スイッチ信号ＯＦＦかつ第二スイッチ信号ＯＮであれば、電源ＥＣＵ７はステップＳ１０５に進んで起動用リレーＲＬｓをＯＮとさせ、続くステップＳ１０６で緊急モード通知処理を実行する。緊急モード通知処理としては、表示部１０１に所定の通知情報を表示させるように表示制御部１０２に指示を出す処理を実行する。具体的には、例えば高圧電源２の一部としての、いわば緊急用電源が用いられている旨を表すメッセージ情報を表示部１０１に表示させる処理を行う。

ステップＳ１０６に続くステップＳ１０７で電源ＥＣＵ７は、低圧電源充電量取得処理として、検出部９が検出した低圧電源３の充電量を取得する処理を実行し、次のステップＳ１０８で充電量が所定の閾値ｔｈ以上となるまで待機する。
充電量が閾値ｔｈ以上であれば、電源ＥＣＵ７はステップＳ１０９で充電完了通知処理を実行し、図４に示す処理を終える。充電完了通知処理としては、低圧電源３の充電が完了した旨を表すメッセージ情報等、所定の通知情報を表示部１０１に表示させるように表示制御部１０２に指示を出す処理を実行する。

以上で説明したように、実施の形態の電源装置（１）は、電動機を備えた車両における電源装置であって、電動機の駆動電源として用いられる高圧電源（２）と、補機類の駆動電源として用いられる低圧電源（３）と、被挿入部材（１０）を挿入／抜取り自在とされ、被挿入部材の抜取りに応じて高圧電源から電動機への電力供給を不能化する第一挿抜機構（４）と、被挿入部材を挿入／抜取り自在とされ、被挿入部材の挿入に応じて高圧電源の一部から補機類への電力供給を可能化する第二挿抜機構（５）とを備えている。

上記構成によれば、第一挿抜機構から抜取られた被挿入部材が第二挿抜機構に挿入されることで、高圧電源の一部から補機類への電力供給が可能化される。つまりこれにより、低圧電源が枯渇した場合であっても高圧電源の一部を緊急時電源として用いて車両制御システムを起動することが可能とされる。
従って、低圧電源が枯渇した場合であっても、低圧電源の充電前に車両制御システムの起動が可能な電源装置を提供することができる。

また、第二挿抜機構は、第一挿抜機構から抜取られた被挿入部材を挿入可能とされているため、実施の形態で例示したように被挿入部材を第一挿抜機構と第二挿抜機構の何れか一方にのみ挿入する使用法を採ることができる。このため、高圧電源の一部を緊急時電源として使用中においては、第一挿抜機構が被挿入部材を抜取られた状態にすることが可能とされる。すなわち、高圧電源の一部以外を回路から遮断された状態とすることが可能とされるものである。これにより、安全性を高めることができる。

また、実施の形態の電源装置においては、車両はエンジンを備えており、第二挿抜機構への被挿入部材の挿入に応じて高圧電源の一部から供給される電力に基づき起動可能とされ、エンジンの始動制御を行うエンジン始動制御部（ＨＶ−ＥＣＵ８）を備えている。
これにより、高圧電源の一部としての緊急時電源に基づいてエンジンを始動させることが可能とされる。
従って、緊急時電源に基づいて車両を移動させることが可能となり、安全性を高めることができる。

さらに、実施の形態の電源装置においては、第二挿抜機構への被挿入部材の挿入が検出されたことに応じて、車両に設けられた情報出力部（表示部１０１）により所定の通知情報を出力させる第一通知制御部（電源ＥＣＵ７）を備えている。
これにより、緊急時電源の利用状態であることを運転者等の乗員に通知することが可能とされる。
すなわち、第二挿抜機構への被挿入部材の挿入により緊急時電源の利用状態に移行されたことを運転者等の乗員に確認させることができる。

さらにまた、実施の形態の電源装置においては、第二挿抜機構への被挿入部材の挿入に応じて、高圧電源の一部によって低圧電源が充電される。
これにより、被挿入部材の第二挿抜機構への挿入に応じては、システム起動が可能化されると共に、枯渇した低圧電源の充電が行われる。
従って、低圧電源が枯渇した状態でのシステム起動を実現できると共に、低圧電源に基づきシステム起動が行われる正常状態へと移行させることができる。

また、実施の形態の電源装置においては、低圧電源の充電量が所定量に達したことに応じて車両に設けられた情報出力部により所定の通知情報を出力させる第二通知制御部（電源ＥＣＵ７）を備えている。
これにより、緊急時電源の利用状態を解除可能な状態となったことを運転者等の乗員に通知することが可能とされる。
すなわち、運転者等の乗員に対して被挿入部材を第二挿抜機構から第一挿抜機構に挿し替えるべきタイミングを適切に知らせることができる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記で説明した具体例に限定されず、多様な変形例が考えられるものである。
例えば、上記では、本発明の電源装置がハイブリッド車に適用される場合を例示したが、本発明は電動機を備えた電動車両一般に広く好適に適用できるものである。

また、上記では、電力供給を可能化／不能化するにあたって用いる電気配線や端子が可動部材４ａや可動部材５ａとしての挿抜機構の一部に形成される場合を例示したが、該電気配線や端子は被挿入部材側に形成することもできる。

また、上記では、通知情報の出力の例として表示出力を行う場合を示したが、表示出力と共に、或いは表示出力に代えて音声出力を行うこともできる。

また、上記では、電源ＥＣＵ７が起動時において、第一スイッチ信号ＯＮかつ第二スイッチ信号ＯＮである場合はＨＶ−ＥＣＵ８を起動しないようにして意図しない大電流が高圧電源２から低圧電源３に流れないようにしている。これに加えて、第一挿抜機構４に被挿入部材１０が挿入されて電源ＥＣＵ７が起動しているときに、誤って、第二挿抜機構５にも別の被挿入部材１０が挿入されることがないよう、第二挿抜機構５に第一スイッチＳｗ１と連動するカバー（例えば防塵カバー）を設けることができる。すなわち、該カバーは第一スイッチＳｗ１がＯＮのときに第二挿抜機構５の開口部を閉じ、ＯＦＦのときに開くよう構成することで、電源ＥＣＵ７が起動しているときに、第一挿抜機構４と第二挿抜機構５に同時に被挿入部材１０が挿入されてしまうことの防止を図ることができる。

１ 電源装置、２ 高圧電源、２ａ 電池セル、３ 低圧電源、４ 第一挿抜機構、４ａ、５ａ 可動部材、４ｂ、５ｂ 付勢部材、５ 第二挿抜機構、７ 電源ＥＣＵ、８ ＨＶ−ＥＣＵ、ＲＬｓ 起動用リレー、ＲＬ１、ＲＬ２ 高圧電源用リレー、Ｓｗｓ スタートスイッチ、Ｓｗ１ 第一スイッチ、Ｓｗ２ 第二スイッチ、１０ 被挿入部材、１００ 車両制御システム、１０１ 表示部、１０２ 表示制御部

Claims (5)

1. 電動機を備えた車両における電源装置であって、
   前記電動機の駆動電源として用いられる高圧電源と、
   補機類の駆動電源として用いられる低圧電源と、
   被挿入部材を挿入／抜取り自在とされ、前記被挿入部材の抜取りに応じて前記高圧電源から前記電動機への電力供給を不能化する第一挿抜機構と、
   前記被挿入部材を挿入／抜取り自在とされ、前記被挿入部材の挿入に応じて前記高圧電源の一部から前記補機類への電力供給を可能化する第二挿抜機構と、を備える
   電源装置。
2. 前記車両はエンジンを備えており、
   前記第二挿抜機構への前記被挿入部材の挿入に応じて前記高圧電源の前記一部から供給される電力に基づき起動可能とされ、前記エンジンの始動制御を行うエンジン始動制御部を備える
   請求項１に記載の電源装置。
3. 前記第二挿抜機構への前記被挿入部材の挿入が検出されたことに応じて、前記車両に設けられた情報出力部により所定の通知情報を出力させる第一通知制御部を備える
   請求項１又は請求項２に記載の電源装置。
4. 前記第二挿抜機構への前記被挿入部材の挿入に応じて、前記高圧電源の前記一部によって前記低圧電源が充電される
   請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電源装置。
5. 前記低圧電源の充電量が所定量に達したことに応じて前記車両に設けられた情報出力部により所定の通知情報を出力させる第二通知制御部を備える
   請求項４に記載の電源装置。

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