JP2020120500A - 電源システム - Google Patents

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Abstract

【課題】蓄電池の監視を継続でき、且つ電源システムの構成の複雑化を抑制できる電源システムを提供すること。【解決手段】蓄電池１０と、蓄電池からの電力供給により作動し、当該蓄電池を監視する制御装置３０と、蓄電池と制御装置との間の第１電気経路Ｌ１に設けられたラッチ式の第１スイッチＳＷ１と、蓄電池と、当該蓄電池の給電対象である電気機器２０との間の第２電気経路Ｌ２に設けられたラッチ式の第２スイッチＳＷ２と、を備える電源システム１００であって、第１スイッチ及び第２スイッチは制御装置に対して並列に接続されており、第１スイッチ及び第２スイッチを閉状態として蓄電池から制御装置に電流が供給され、制御装置は、第１スイッチ及び第２スイッチを開状態に切り替えて蓄電池から制御装置への電流供給を停止させるスイッチ制御部を備えている。【選択図】 図１

Description

本発明は、電源システムに関する。
従来、例えば電動車両において、パワーステアリング装置や車室の空調装置などの電気機器に電力を供給する蓄電池を備える電源システムが知られている（例えば、特許文献１）。この電源システムでは、蓄電池を監視する制御装置が設けられている。制御装置は、蓄電池から供給される電力により作動し、例えば車両の駐車時などにおける電源システムのシステム休止状態において蓄電池から制御装置に暗電流が供給される。電源システムでは、蓄電池と制御装置とを接続する電気経路にラッチリレーが設けられている。制御装置は、システム休止状態において、ラッチリレーを閉状態で保持するとともに、例えば車両の長期放置時などにおける蓄電池の電圧低下時に、制御装置自らが制御側ラッチリレーを開状態に切り替える。
特開２０１７−９３２２６号公報
しかし、ノイズ等によりラッチリレーが誤って開状態に切り替えられると、蓄電池から制御装置への暗電流供給が停止され、以降の蓄電池の監視ができない。ラッチリレーが誤って開状態に切り替えられた場合でも蓄電池の監視を継続するために、例えばラッチリレーを複数のラッチリレーの並列構造とすると、電源システムの構成が複雑化し、高コストや体格の大型化を招く。ラッチリレーが誤って開状態に切り替えられた場合でも蓄電池の監視を継続でき、且つ電源システムの構成の複雑化を抑制できる技術が望まれている。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蓄電池の監視を継続でき、且つ電源システムの構成の複雑化を抑制できる電源システムを提供することにある。
上記課題を解決するための第１の手段は、蓄電池と、前記蓄電池からの電力供給により作動し、当該蓄電池を監視する制御装置と、前記蓄電池と前記制御装置との間の第１電気経路に設けられたラッチ式の第１スイッチと、前記蓄電池と、当該蓄電池の給電対象である電気機器との間の第２電気経路に設けられたラッチ式の第２スイッチと、を備える電源システムであって、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは前記制御装置に対して並列に接続されており、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを閉状態として前記蓄電池から前記制御装置に電流が供給され、前記制御装置は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを開状態に切り替えて前記蓄電池から前記制御装置への電流供給を停止させるスイッチ制御部を備えている。
電源システムでは、一般に、第１スイッチを含む第１電気経路において、蓄電池から制御装置に電流が供給されるとともに、第２スイッチを含む第２電気経路において、蓄電池から電気機器に電流が供給される。この手段では、その２系統の電気経路を利用して、蓄電池から制御装置への電流の供給が行われる。そのため、仮にノイズ等により第１スイッチが誤って開状態に切り替えられた場合でも、制御装置への電流供給が停止されることはなく、蓄電池の監視を継続できる。また、例えば長期放置される場合など蓄電池の電圧低下時には、制御装置のスイッチ制御部により、第１スイッチ及び第２スイッチが開状態に切り替えられ、蓄電池から制御装置への電流供給が停止されることで、蓄電池における過放電を抑制できる。上記構成によれば、電気機器への第２電気経路に設けられた第２スイッチを用いて、制御装置側の第１スイッチの冗長化を実現しているため、電源システムの構成の複雑化を抑制することができる。
第２の手段では、前記第１電気経路における前記第１スイッチと前記制御装置との間の第１接続点が、前記第２電気経路における前記第２スイッチと前記電気機器との間の第２接続点に接続されていることにより、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは前記制御装置に対して並列に接続されており、前記第１電気経路における前記第１スイッチと前記第１接続点との間に設けられ、前記第１スイッチから前記第１接続点に向かう方向を順方向とする第１整流素子と、前記第１接続点と前記第２接続点との間の第３電気経路に設けられ、前記第２接続点から前記第１接続点に向かう方向を順方向とする第２整流素子と、を備える。
第３電気経路が設けられている構成では、例えば第２スイッチを開状態に切り替え、電気機器から蓄電池への電力供給を停止しようとしても、第１スイッチが閉状態であると、第３電気経路により電気機器から蓄電池への意図しない充電が行われ、蓄電池の充電状態を適切に制御することができない。この手段では、第１電気経路に第１ダイオードが設けられているので、第３電気経路を経由した電気機器から蓄電池への意図しない充電が行われることを好適に抑制することができる。
また、第３電気経路が設けられている構成では、例えば第２スイッチを開状態に切り替え、蓄電池から電気機器に漏れ出る電流を遮断しようとしても、第１スイッチが閉状態であると、第３電気経路により蓄電池から電気機器に電流が漏れ出し、蓄電池の電力が不要に消費される。この手段では、第３電気経路に第２ダイオードが設けられているので、第３電気経路Ｌ３を経由した蓄電池から電気機器への電流の漏れ出しを抑制することができ、蓄電池における不要な電力消費を抑制することができる。
第３の手段では、システム休止状態において、前記制御装置を所定周期で起動させ、その起動時に、前記スイッチ制御部による前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの開閉制御を実施する電源システムであって、前記制御装置は、前記第１スイッチの両端の電圧のうち反蓄電池側の電圧に基づいて、前記第１スイッチが異常開放された状態であることを判定する第１異常判定部と、前記第２スイッチの両端の電圧のうち反蓄電池側の電圧に基づいて、前記第２スイッチが異常開放された状態であることを判定する第２異常判定部と、を備え、前記スイッチ制御部は、前記第１異常判定部により前記異常開放の状態であると判定されたことを条件に、前記第１スイッチに対して閉鎖のためのラッチ指令信号を出力する一方、前記第２異常判定部により前記異常開放の状態であると判定されたことを条件に、前記第２スイッチに対して閉鎖のためのラッチ指令信号を出力する。
電源システムの休止状態（システム休止状態）では、第１スイッチ及び第２スイッチを介して制御装置に暗電流が供給されるようになっており、蓄電池の蓄電状態に応じて第１スイッチ及び第２スイッチの開閉状態が制御される。そのシステム休止状態において、第１スイッチの両端の電圧のうち反蓄電池側の電圧、又は第２スイッチの両端の電圧のうち反蓄電池側の電圧によれば、これら第１スイッチ、第２スイッチがノイズ等により異常開放された状態になっていることを判定できる。また、それら各スイッチが異常開放の状態であると判定されたことを条件に、各スイッチに対して閉鎖のためのラッチ指令信号が出力されるため、各スイッチに対して無駄にラッチ指令信号が出力されることを抑制できる。これにより、システム休止状態での不要な電力消費を抑制することができる。
第４の手段では、前記制御装置は、前記第１スイッチの両端の電圧のうち前記蓄電池側の電圧に基づいて、前記第１電気経路に遮断異常が生じていることを判定する第３異常判定部を備え、前記スイッチ制御部は、前記第３異常判定部により前記第１電気経路に遮断異常が生じていると判定された場合に、システム休止状態での前記開閉制御において当該各スイッチに対して閉鎖のためのラッチ指令信号を出力しない。
第１電気経路に遮断異常が生じている場合には、第１スイッチに対して閉鎖のためのラッチ指令信号を出力しても、第１スイッチを介しての電力供給が再開されることはない。ここで、第１電気経路に遮断異常が生じていると判定された場合に、各スイッチに対して閉鎖のためのラッチ指令信号を出力しないようにしたため、第１スイッチに対して無駄にラッチ指令信号が出力されることを抑制できる。これにより、やはりシステム休止状態での不要な電力消費を抑制することができる。
第５の手段では、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが開状態である場合に、外部接続端子に接続される外部電源から供給される電力により前記制御装置の起動が可能であり、前記制御装置は、前記蓄電池の電池電圧を取得する電圧取得部と、前記外部電源による電力供給状態であることを判定する外部給電判定部と、を備え、前記スイッチ制御部は、前記電池電圧が第１閾値よりも低下している場合に、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを開状態に切り替える第１制御部と、前記第１制御部により前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが開状態に切り替えられた状態であり、かつ前記外部電源による電力供給状態であると判定された場合に、前記蓄電池の電池電圧が前記第１閾値よりも小さいことを条件に、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを閉状態に切り替える第２制御部と、を備える。
蓄電池の電圧が第１閾値よりも低下することで第１スイッチ及び第２スイッチが開状態に切り替えられた場合に、外部電源による制御装置の起動（いわゆるジャンプ起動）が実施されることが考えられる。この場合において、上記のとおり第１スイッチ及び第２スイッチが開状態に切り替えられた状態下で、蓄電池の電池電圧が第２閾値よりも大きいことを条件に、第１スイッチ及び第２スイッチが閉状態に切り替えられることにより、蓄電池の過剰な電圧低下（すなわち復帰困難なレベルの電圧低下）が生じていないことを条件としつつ、外部電源からの電力供給による制御装置の再起動が可能となる。そのため、蓄電池の電圧低下後において適正なジャンプ起動が実施できる。
第６の手段では、前記第１電気経路における前記第１スイッチと前記制御装置との間の第１接続点が、前記第２電気経路における前記第２スイッチと前記電気機器との間の第２接続点に接続されていることにより、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは前記制御装置に対して並列に接続されており、前記制御装置は、前記第１電気経路と前記第２電気経路の間の第３電気経路を介して前記外部接続端子に接続される。
制御装置は、第３電気経路を介して外部接続端子に接続されており、制御装置側の第１スイッチの冗長化を実現するために設けられた第３電気経路を用いて、ジャンプ起動時に外部電源から制御装置に電力を供給することができる。そのため、第３電気経路とは別に、外部電源から制御装置に電力を供給するための電気経路を設ける必要がなく、電源システムの構成を簡略化することができる。
第７の手段では、前記制御装置の起動スイッチが、前記制御装置と前記外部接続端子との間の信号経路に設けられており、前記外部給電判定部は、前記信号経路を介して伝達される起動信号に基づいて、前記外部電源による電力供給状態であることを判定する。
外部給電判定部は、信号経路を介して起動信号が伝達される。信号経路は、起動信号を伝達する経路であるため、電力（電流）を供給する電気経路に比べて細線化することができる。また、信号経路には、電流の方向を規制するための整流素子を設ける必要がない。これにより、やはり電源システムの構成を簡略化することができる。
第１実施形態に係る電源システムの全体構成図。 第１実施形態に係るスイッチ制御処理のフローチャート。 第１スイッチ及び第２スイッチの状態の推移を示すタイムチャート。 第２実施形態に係るスイッチ制御処理のフローチャート。 異常個所特定処理のフローチャート。 第３実施形態に係る電源システムの全体構成図。
（第１実施形態）
以下、本発明に係る電源システムを具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電源システム１００は、回転電機を有する電動車両、例えばハイブリット車に搭載される。
図１に示すように、電源システム１００は、直流電源１０と、制御装置３０と、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２と、を備える。直流電源１０は、充放電可能な蓄電池であり、複数の電池セル１２が直列接続されて構成されている。電池セル１２として、例えば、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池を用いることができる。
第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２は、閉（オン）状態と開（オフ）状態の切り替え時のみ励磁電流を流すラッチ式のスイッチである。第１スイッチＳＷ１は、直流電源１０と制御装置３０との間の第１電気経路Ｌ１に設けられている。具体的には、第１電気経路Ｌ１は、直流電源１０の正極端子と制御装置３０の電源端子との間を接続しており、この第１電気経路Ｌ１上に第１スイッチＳＷ１が設けられている。
第２スイッチＳＷ２は、直流電源１０と電源システム１００の第１端子Ｔ１との間の第２電気経路Ｌ２に設けられている。具体的には、第２電気経路Ｌ２は、第１電気経路Ｌ１における直流電源１０と第１スイッチＳＷ１との間の第３接続点Ｐ３において、第１電気経路Ｌ１から分岐しており、この第３接続点Ｐ３と第１端子Ｔ１との間の第２電気経路Ｌ２上に第２スイッチＳＷ２が設けられている。
第１電気経路Ｌ１における第１スイッチＳＷ１と制御装置３０との間の第１接続点Ｐ１は、電源システム１００の第３端子Ｔ３に接続されている。第３端子Ｔ３と第１接続点Ｐ１との間の第４電気経路Ｌ４に、第３整流素子としての第３ダイオードＤＲ３が設けられている。第３ダイオードＤＲ３は、起動スイッチ２２から第１接続点Ｐ１に向かう方向を順方向とするように設けられている。これにより、第３端子Ｔ３に電源システム１００外の外部電源２６が接続された場合において、第４電気経路Ｌ４を経由した外部電源２６から制御装置３０への電力供給を可能とする。
第１電気経路Ｌ１における第１スイッチＳＷ１と第１接続点Ｐ１との間に、第１整流素子としての第１ダイオードＤＲ１が設けられている。第１ダイオードＤＲ１は、第１スイッチＳＷ１から第１接続点Ｐ１に向かう方向を順方向とするように設けられている。これにより、第１電気経路Ｌ１を経由した直流電源１０から制御装置３０への電力供給を可能とする。
次に、制御装置３０について説明する。制御装置３０は、直流電源１０からの電力供給により作動する。制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで直流電源１０を監視する。具体的には、制御装置３０は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、第３スイッチＳＷ３、論理和回路３８、電圧検出回路３２、第１ドライバ回路３４、及び第２ドライバ回路３６に接続されており、これらを用いて直流電源１０を監視する。
第１ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、第１電気経路Ｌ１における第１接続点Ｐ１と制御装置３０との間に設けられている。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、直流電源１０の電源電圧ＶＤＤを、制御装置３０のバックアップ動作に必要なバックアップ電圧ＶＯＳに変換し、制御装置３０に出力する。バックアップ電圧ＶＯＳは、直流電源１０から制御装置３０への電力供給（電流供給）が停止される電源システム１００のシステム停止状態を除いて、常に制御装置３０に入力されている。
第１電気経路Ｌ１における第１接続点Ｐ１と第１ＤＣ／ＤＣコンバータ４０との間の第４接続点Ｐ４は、第１電気経路Ｌ１と異なる第５電気経路Ｌ５により制御装置３０に接続されており、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、第５電気経路Ｌ５における第４接続点Ｐ４と制御装置３０との間に設けられている。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、直流電源１０の電源電圧ＶＤＤを、制御装置３０の作動に必要な作動電圧ＶＯＭに変換し、制御装置３０に出力する。
第３スイッチＳＷ３は、第５電気経路Ｌ５における第４接続点Ｐ４と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ４２との間に設けられている。第３スイッチＳＷ３は、論理和回路３８の出力端子３８Ｃに接続されており、論理和回路３８から出力される切替信号により、オン状態とオフ状態とが切り替わる。
具体的には、論理和回路３８の第１入力端子３８Ａは、第４電気経路Ｌ４における第３端子Ｔ３と第３ダイオードＤＲ３との間に接続されており、第４電気経路Ｌ４における第３端子Ｔ３と第３ダイオードＤＲ３との間の電圧である特定電圧ＶＰが入力されている。また、論理和回路３８の第２入力端子３８Ｂは、制御装置３０の信号出力端子に接続されており、制御装置３０から起動電圧ＶＬが入力される。論理和回路３８は、特定電圧ＶＰと起動電圧ＶＬとの少なくとも一方が、所定値Ｖｎよりも大きい論理「Ｈ」となる場合に、論理「Ｈ」となる切替信号を、第３スイッチＳＷ３に出力する。これにより、第３スイッチＳＷ３がオン状態に切り替わり、制御装置３０に作動電圧ＶＯＭが入力される。
また、論理和回路３８は、特定電圧ＶＰと起動電圧ＶＬとのいずれもが、所定値Ｖｎよりも小さい論理「Ｌ」となる場合に、論理「Ｌ」となる切替信号を、第３スイッチＳＷ３に出力する。これにより、第３スイッチＳＷ３がオフ状態に切り替わり、制御装置３０への作動電圧ＶＯＭの入力が停止される。
電圧検出回路３２は、第５電気経路Ｌ５における第３スイッチＳＷ３と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ４２との間に接続されており、第５電気経路Ｌ５に印加される直流電源１０の電源電圧ＶＤＤにより作動する。電圧検出回路３２は、制御装置３０からの指示により直流電源１０の各電池セル１２のセル電圧ＶＢ１〜ＶＢＮ（Ｎは２以上の整数）を検出し、検出されたセル電圧ＶＢ１〜ＶＢＮを制御装置３０に出力する。制御装置３０は、電圧検出回路３２から取得したセル電圧ＶＢ１〜ＶＢＮを用いて、各電池セル１２の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を算出する。なお、本実施形態において、セル電圧ＶＢ１〜ＶＢＮが「電池電圧」に相当する。
第１ドライバ回路３４は、第１スイッチＳＷ１に接続されており、制御装置３０からの指示により第１スイッチＳＷ１に対して開放又は閉鎖のための励磁電流を出力して、第１スイッチＳＷ１のオン状態とオフ状態とを切り替える。また、第２ドライバ回路３６は、第２スイッチＳＷ２に接続されており、制御装置３０からの指示により第２スイッチＳＷ２に対して開放又は閉鎖のための励磁電流を出力して、第２スイッチＳＷ２のオン状態とオフ状態とを切り替える。なお、本実施形態において、励磁電流が「ラッチ指令信号」に相当する。
次に、電源システム１００と電源システム１００外の外部構成との接続について説明する。電源システム１００は、外部構成としての車両負荷２０及び外部接続端子２４に接続されている。車両負荷２０は、直流電源１０の給電対象となる装置であり、回転電機を含む。車両負荷２０は、電源システム１００の第１端子Ｔ１に接続されている。具体的には、車両負荷２０は、第１端子Ｔ１を介して電源システム１００外に延びる第２電気経路Ｌ２に接続されている。そのため、第２スイッチＳＷ２は、直流電源１０と車両負荷２０との間の第２電気経路Ｌ２に設けられている。直流電源１０の負極端子と、制御装置３０と、車両負荷２０とは、電源システム１００の第２端子Ｔ２を介して互いに接続され、接地されている。なお、本実施形態において、車両負荷２０が「電気機器」に相当する。
外部接続端子２４は、外部電源２６を接続するための接続端子である。外部接続端子２４は、電源システム１００の第３端子Ｔ３に接続されている。具体的には、外部接続端子２４は、第３端子Ｔ３を介して電源システム１００外に延びる第４電気経路Ｌ４に接続されている。第４電気経路Ｌ４における外部接続端子２４と第３端子Ｔ３との間に、起動スイッチ２２が設けられている。
起動スイッチ２２は、例えば車両のＩＧスイッチであり、車両の使用者によりオン状態とオフ状態とが切り替えられる。外部電源２６は、例えば電源システム１００が搭載された車両とは別の外部救援車に搭載された直流電源であり、車両の使用者等により外部接続端子２４に接続される。電源システム１００では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオン状態である場合に、つまり直流電源１０から制御装置３０への電力供給が停止されるシステム停止状態において、外部接続端子２４に接続される外部電源２６から供給される電力により、制御装置３０の起動、つまりジャンプ起動が可能である。
また、外部接続端子２４は、第２電気経路Ｌ２における第１端子Ｔ１と車両負荷２０との間の第５接続点Ｐ５に接続されている。これにより、制御装置３０のジャンプ起動時において、外部電源２６から直流電源１０及び車両負荷２０に電力を供給することができる。
ところで、電源システム１００は、車両の走行時において、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がオン状態に保持されるシステム駆動状態となっており、例えば車両の駐車時などでは、システム休止状態に切り替えられる。システム休止状態では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオン状態に保持されるとともに、第３スイッチＳＷ３が開状態に保持される。これにより、制御装置３０における電力消費が抑制される。また、システム休止状態では、間欠的に、例えば１時間毎に起動電圧ＶＬが論理「Ｈ」に切り替えられることで第３スイッチＳＷ３がオン状態に切り替えられる。その結果、システム停止状態において、制御装置３０は所定周期で起動される。システム休止状態における間欠起動時において、各電池セル１２の充電状態の均等化処理が実施される。
つまり、制御装置３０は、システム駆動状態及びシステム休止状態において、直流電源１０の監視を継続しており、直流電源１０から制御装置３０に電流が供給される。しかし、従来の電源システムでは、直流電源１０から制御装置３０に電力（電流）を供給する電気経路が、第１電気経路Ｌ１しか存在しない。そのため、ノイズ等により第１スイッチＳＷ１が誤ってオフ状態に切り替えられる事象、いわゆる誤ラッチが生じると、直流電源１０から制御装置３０への電流供給が停止され、以降の直流電源１０の監視を継続することができない。
本実施形態の電源システム１００では、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２が制御装置３０に対して並列に接続されている。具体的には、第１電気経路Ｌ１における第１接続点Ｐ１が、第２電気経路Ｌ２における第２スイッチＳＷ２と車両負荷２０との間、詳細には第２スイッチＳＷ２と第１端子Ｔ１との間の第２接続点Ｐ２に接続されている。
第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２との間の第３電気経路Ｌ３には、第２整流素子としての第２ダイオードＤＲ２が設けられている。つまり、第１電気経路Ｌ１、第３電気経路Ｌ３、及び第４電気経路Ｌ４では、ダイオードＤＲ１〜ＤＲ３により、制御装置３０への電力供給に関する論理和回路ＯＲが形成されている。第２ダイオードＤＲ２は、第２接続点Ｐ２から第１接続点Ｐ１に向かう方向を順方向とするように設けられている。これにより、第２電気経路Ｌ２及び第３電気経路Ｌ３を経由した直流電源１０から制御装置３０への電力供給を可能にする。
第３電気経路Ｌ３は、第２電気経路Ｌ２上の第５接続点Ｐ５を介して外部接続端子２４に接続されている。そのため、制御装置３０は、第３電気経路Ｌ３を介して外部接続端子２４に接続されている。
上記構成によれば、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２をオン状態として直流電源１０から制御装置３０に電流を供給する。そのため、仮にノイズ等により第１スイッチＳＷ１に誤ラッチが生じた場合でも、第２スイッチＳＷ２はオンしていることから、第２電気経路Ｌ２及び第３電気経路Ｌ３経由で直流電源１０から制御装置３０に電流を供給することができる。これにより、制御装置３０への電流供給が停止されることはなく、直流電源１０の監視を継続できる。また、例えば車両が長期放置される場合など直流電源１０の電圧低下時には、制御装置３０により、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオフ状態に切り替えられて直流電源１０から制御装置３０への電流の供給を停止する。これにより、直流電源１０における過放電を抑制できる。さらに、第１スイッチＳＷ１に対して、車両負荷２０への第２電気経路Ｌ２に設けられた第２スイッチＳＷ２を制御装置３０に対して並列接続させることで、制御装置３０側への電流経路、すなわち第１スイッチＳＷ１の冗長化を実現しているため、電源システム１００の構成の複雑化を抑制することができる。
制御装置３０は、第４電気経路Ｌ４の特定電圧ＶＰを検出する。制御装置３０は、第３電気経路Ｌ３における第２接続点Ｐ２と第２ダイオードＤＲ２との間、つまり第２スイッチＳＷ２の両端の電圧のうち直流電源１０とは反対側（反直流電源側）の電圧である第１判定電圧ＶＳ１を検出する。また、制御装置３０は、第１電気経路Ｌ１における直流電源１０と第１スイッチＳＷ１との間、つまり第１スイッチＳＷ１の両端の電圧のうち直流電源側の端子の電圧である第２判定電圧ＶＳ２を検出する。さらに、制御装置３０は、第１電気経路Ｌ１における第１スイッチＳＷ１と第１ダイオードＤＲ１との間、つまり第１スイッチＳＷ１の両端の電圧のうち反直流電源側の端子の電圧である第３判定電圧ＶＳ３を検出する。制御装置３０は、検出されたこれらの電圧に基づき、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２の開閉状態を切り替えるスイッチ制御処理を実施する。
図２に本実施形態のスイッチ制御処理のフローチャートを示す。制御装置３０は、システム駆動状態、システム休止状態における間欠起動時、及びシステム停止状態におけるジャンプ起動時において、スイッチ制御処理を繰り返し実施する。
スイッチ制御処理を開始すると、まずステップＳ１０において、電圧検出回路３２を用いてセル電圧ＶＢ１〜ＶＢＮを検出する。続くステップＳ１２において、ステップＳ１０で検出されたセル電圧ＶＢ１〜ＶＢＮのうち、電圧値が最も小さい最小セル電圧Ｖｍｉｎを取得する。なお、各電池セル１２のセル電圧ＶＢ１〜ＶＢＮは、各電池セル１２の充電状態に相関する。そのため、最小セル電圧Ｖｍｉｎは、各電池セル１２のうち、最も充電容量の少ない電池セル１２の充電状態を示している。本実施形態において、ステップＳ１０，１２の処理が「電圧取得部」に相当する。
続くステップＳ１３において、特定電圧ＶＰを検出する。続くステップＳ１４において、ステップＳ１３で検出された特定電圧ＶＰが所定の閾値Ｖｔｈよりも大きいかを判定する。所定の閾値Ｖｔｈは、特定電圧ＶＰがほぼ０Ｖであるかを判定するための電圧値であり、例えば０．５Ｖである。
システム駆動状態又はシステム休止状態における間欠起動時であれば、特定電圧ＶＰが閾値Ｖｔｈよりも小さいため、ステップＳ１４で否定判定される。この場合、続くステップＳ１６において、ステップＳ１２で取得された最小セル電圧Ｖｍｉｎが、第１閾値Ｖｋ１よりも大きいか否かを判定する。本実施形態では、直流電源１０の過放電の状態を監視する上で、第１閾値Ｖｋ１と第２閾値Ｖｋ２とが定められており、そのうち第２閾値Ｖｋ２が、電池セル１２が過放電状態であることを判定するための判定閾値であり、第１閾値Ｖｋ１は、第２閾値Ｖｋ２よりも高い電圧値であって電池セル１２の過放電を抑制するための判定閾値である。ステップＳ１６で肯定判定すると、ステップＳ１８，Ｓ２０において、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２に対して閉鎖のための励磁電流を出力し、スイッチ制御処理を終了する。これにより、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の一方に誤ラッチが生じた場合でも、オン状態に切り替えることができる。
また、ステップＳ１６で否定判定すると、つまり最小セル電圧Ｖｍｉｎが第１閾値Ｖｋ１よりも低下している場合に、ステップＳ２２，２４において、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２に対して開放のための励磁電流を出力し、スイッチ制御処理を終了する。これにより、電池セル１２が過放電となることを抑制することができる。なお、本実施形態において、ステップＳ２２，２４の処理が「スイッチ制御部、第１制御部」に相当する。
一方、システム停止状態におけるジャンプ起動時、すなわち外部電源２６による電力供給状態であれば、特定電圧ＶＰが閾値Ｖｔｈよりも大きいため、ステップＳ１４で肯定判定される。この場合、続くステップＳ２６において、ステップＳ１２で取得された最小セル電圧Ｖｍｉｎが、第２閾値Ｖｋ２よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ２６で肯定判定すると、つまり最小セル電圧Ｖｍｉｎが第２閾値Ｖｋ２よりも大きいことを条件に、ステップＳ２８，Ｓ３０において、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２に対して閉鎖のための励磁電流を出力し、スイッチ制御処理を終了する。これにより、外部電源２６から供給される電力により制御装置３０を起動させることができる。なお、本実施形態において、ステップＳ１４の処理が「外部給電判定部」に相当し、ステップＳ２８，３０の処理が「第２制御部」に相当する。
また、ステップＳ２６で否定判定すると、ステップＳ３２，３４において、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２に対して開放のための励磁電流を出力し、スイッチ制御処理を終了する。これにより、過放電状態の電池セル１２に外部電源２６から電力が供給され、不具合が生じることを抑制することができる。
続いて、図３に、スイッチ制御処理の一例を示す。図３は、システム休止状態及びシステム停止状態における第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２の状態の推移を示す。図３において、（ａ）は、最小セル電圧Ｖｍｉｎの推移を示し、（ｂ）は、外部電源２６の接続状態の推移を示し、（ｃ）は、起動スイッチ２２の状態の推移を示す。また、（ｄ）〜（ｆ）は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の状態の推移を示し、（ｇ）は、特定電圧ＶＰの推移値を示し、（ｈ）〜（ｊ）は、判定電圧ＶＳ１〜ＶＳ３の推移を示す。
なお、図３（ｂ）では、外部電源２６が外部接続端子２４に接続された状態が「オン」で示されており、外部接続端子２４に接続されていない状態が「オフ」で示されている。また、図３（ｇ）〜（ｊ）では、特定電圧ＶＰ及び判定電圧ＶＳ１〜ＶＳ３が所定値Ｖｎよりも大きい状態が論理「Ｈ」で示されており、小さい状態が論理「Ｌ」で示されている。
図３に示すように、システム休止状態において、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオン状態に保持されている。このシステム休止状態において、時刻ｔ１にノイズ等により第１スイッチＳＷ１に誤ラッチが生じると、第３判定電圧ＶＳ３が論理「Ｈ」から論理「Ｌ」に切り替わる。
本実施形態では、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２が制御装置３０に対して並列に接続されている。そのため、ノイズ等により第１スイッチＳＷ１に誤ラッチが生じた場合でも、第２電気経路Ｌ２及び第３電気経路Ｌ３を経由して直流電源１０から制御装置３０に暗電流を供給することができる。これにより、第１スイッチＳＷ１に誤ラッチが生じている時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間においても、直流電源１０の監視を継続することができる。そして、間欠起動時となる時刻ｔ２にスイッチ制御処理が実施されることで、第１スイッチＳＷ１がオン状態に切り替えられ、第３判定電圧ＶＳ３が論理「Ｈ」に切り替わる。
その後の時刻ｔ３にノイズ等により第２スイッチＳＷ２に誤ラッチが生じると、第１判定電圧ＶＳ１が論理「Ｈ」から論理「Ｌ」に切り替わる。
本実施形態では、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２が制御装置３０に対して並列に接続されている。そのため、ノイズ等により第２スイッチＳＷ２に誤ラッチが生じた場合でも、第１電気経路Ｌ１を経由して直流電源１０から制御装置３０に暗電流を供給することができる。これにより、第２スイッチＳＷ２に誤ラッチが生じている時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間においても、直流電源１０の監視を継続することができる。そして、間欠起動時となる時刻ｔ４にスイッチ制御処理が実施されることで、第２スイッチＳＷ２がオン状態に切り替えられ、第１判定電圧ＶＳ１が論理「Ｈ」に切り替わる。
最小セル電圧Ｖｍｉｎは、システム休止状態における直流電源１０から制御装置３０への暗電流供給により減少する。そして、その後の時刻ｔ５に最小セル電圧Ｖｍｉｎが第１閾値Ｖｋ１よりも小さくなると、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオフ状態に切り替えられ、システム休止状態からシステム停止状態に切り替わる。これにより、最小セル電圧Ｖｍｉｎの減少が抑制され、電池セル１２が過放電となることを抑制することができる。
第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオフ状態に切り替えられると、第１判定電圧ＶＳ１及び第３判定電圧ＶＳ３が、論理「Ｌ」に切り替わる。一方、第２判定電圧ＶＳ２は、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオフ状態に切り替えられても論理「Ｈ」に維持される。
システム停止状態において、最小セル電圧Ｖｍｉｎは電池セル１２の自然放電により徐々に減少する。このシステム停止状態において、時刻ｔ６に外部接続端子２４に外部電源２６が接続されると、第１判定電圧ＶＳ１が論理「Ｌ」から論理「Ｈ」に切り替わる。
そして、その後の時刻ｔ７に起動スイッチ２２がオン状態に切り替えられると、第３スイッチＳＷ３がオン状態に切り替えられ、制御装置３０に作動電圧ＶＯＭが入力されるとともに、車両負荷２０が起動する。制御装置３０に作動電圧ＶＯＭが入力されると、スイッチ制御処理が実施され、最小セル電圧Ｖｍｉｎが取得されるとともに、特定電圧ＶＰが検出される。
時刻ｔ７に検出された特定電圧ＶＰが閾値Ｖｔｈよりも大きい場合、起動スイッチ２２を使った車両起動状態であるため、時刻ｔ７に取得された最小セル電圧Ｖｍｉｎが第２閾値Ｖｋ２よりも大きいかが判定される。そして、図３に示すように、時刻ｔ７に取得された最小セル電圧Ｖｍｉｎが第２閾値Ｖｋ２よりも大きい場合、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオン状態に切り替えられる。これにより、第３判定電圧ＶＳ３が、論理「Ｌ」から論理「Ｈ」に切り替わる。
第２スイッチＳＷ２がオン状態に切り替えられると、その第２スイッチＳＷ２を介して、外部電源２６及び起動された車両負荷２０（回転電機）から直流電源１０に電力が供給される。これにより、最小セル電圧Ｖｍｉｎが上昇する。車両負荷２０の起動後、時刻ｔ８に外部接続端子２４から外部電源２６が取り外されると車両負荷２０から直流電源１０に電力が供給される。
各セル電圧ＶＢ１〜ＶＢＮは、制御装置３０によりフィードバック制御されており、時刻ｔ９に最小セル電圧Ｖｍｉｎが第３閾値Ｖｋ３に到達すると、最小セル電圧Ｖｍｉｎの上昇が抑制される。第３閾値Ｖｋ３は、電池セル１２の過充電を抑制するための判定閾値である。車両負荷２０からの電力供給が継続している時刻ｔ９から時刻ｔ１０までの期間において、最小セル電圧Ｖｍｉｎは第３閾値Ｖｋ３に維持される。
そして、時刻ｔ１０に起動スイッチ２２がオフ状態に切り替えられると、特定電圧ＶＰが、論理「Ｌ」に切り替わる。その結果、第３スイッチＳＷ３がオフ状態に切り替えられ、システム休止状態に切り替えられる。また、車両負荷２０が停止される。これにより、最小セル電圧Ｖｍｉｎは、第３閾値Ｖｋ３から減少を開始する。
一方、時刻ｔ７に取得された最小セル電圧Ｖｍｉｎが第２閾値Ｖｋ２よりも小さい場合、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオフ状態に維持される。これにより、過放電状態の電池セル１２に電力が供給されることを禁止することができる。
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
・本実施形態では、第１スイッチＳＷ１を含む第１電気経路Ｌ１と第２スイッチＳＷ２を含む第２電気経路Ｌ２との２系統で直流電源１０から制御装置３０への電流の供給が行われる。そのため、仮にノイズ等により第１スイッチＳＷ１に誤ラッチが生じた場合でも、制御装置３０への電流供給が停止されることはなく、直流電源１０の監視を継続できる。また、この２系統のいずれかの電気経路に経路異常が発生した場合でも、直流電源１０の監視を継続できる。これにより、直流電源１０の過放電防止に対する信頼度を向上させることができる。
・本実施形態では、例えば車両が長期放置される場合など直流電源１０の電圧低下時には、制御装置３０により、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオフ状態に切り替えられる。これにより、制御装置３０側の第１スイッチＳＷ１を冗長化した場合でも、直流電源１０における過放電を適切に抑制することができる。
・特に、本実施形態における電源システム１００の構成では、車両負荷２０への第２電気経路Ｌ２に設けられた第２スイッチＳＷ２を用いて、制御装置３０側の第１スイッチＳＷ１の冗長化を実現している。第２スイッチＳＷ２は、車両負荷２０に電流を流すため、第１スイッチＳＷ１よりも流すことができる電流量が大きく、第２スイッチＳＷ２を用いて制御装置３０に電流を供給することが可能である。本実施形態では、第２スイッチＳＷ２を用いて第１スイッチＳＷ１の冗長化を実現しているので、第１スイッチＳＷ１を複数設け、これらの第１スイッチＳＷ１を並列構造とするよりも電源システム１００の構成の複雑化を抑制することができ、電源システム１００の小型化及び低コスト化を実現することができる。
・第１電気経路Ｌ１の第１接続点Ｐ１と第２電気経路Ｌ２の第２接続点Ｐ２とを接続する第３電気経路Ｌ３が設けられている構成では、例えば第２スイッチＳＷ２をオフ状態に切り替え、車両負荷２０から直流電源１０への電力供給を停止しようとしても、第１スイッチＳＷ１がオン状態であると、第３電気経路Ｌ３により車両負荷２０から直流電源１０への意図しない充電が行われ、直流電源１０の充電状態を適切に制御することができなくなることが考えられる。本実施形態では、第１電気経路Ｌ１に第１ダイオードＤＲ１が設けられているので、第３電気経路Ｌ３を経由した車両負荷２０から直流電源１０への意図しない充電が行われることを好適に抑制することができる。
・また、第３電気経路Ｌ３が設けられている構成では、例えば第２スイッチＳＷ２をオフ状態に切り替え、直流電源１０から車両負荷２０に漏れ出る電流を遮断しようとしても、第１スイッチＳＷ１がオン状態であると、第３電気経路Ｌ３により直流電源１０から車両負荷２０に電流が漏れ出し、直流電源１０の電力が不要に消費される。本実施形態では、第３電気経路Ｌ３に第２ダイオードＤＲ２が設けられているので、第３電気経路Ｌ３を経由した直流電源１０から車両負荷２０への電流の漏れ出しを抑制することができ、直流電源１０における不要な電力消費を抑制することができる。
・直流電源１０における最小セル電圧Ｖｍｉｎの低下に伴い第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオフ状態に切り替えられた場合に、ジャンプ起動が実施されることが考えられる。本実施形態では、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオフ状態に切り替えられた状態下で、直流電源１０における最小セル電圧Ｖｍｉｎが第１閾値Ｖｋ１よりも小さい第２閾値Ｖｋ２よりも大きいことを条件に、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２が閉状態に切り替えられる。これにより、直流電源１０における過剰な電圧低下（すなわち復帰困難なレベルの電圧低下）が生じていないことを条件としつつ、外部電源２６からの電力供給による制御装置３０の再起動が可能となる。そのため、直流電源１０の電圧低下後において適正なジャンプ起動を実施することができる。
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図４、５を参照しつつ説明する。本実施形態では、スイッチ制御処理が第１実施形態と異なる。
図４に、本実施形態のスイッチ制御処理のフローチャートを示す。なお、図４において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。なお、本実施形態において、スイッチ制御処理が「第１スイッチ及び第２スイッチの開閉制御」に相当する。
図４に示すように、本実施形態のスイッチ制御処理では、ステップＳ１２で最小セル電圧Ｖｍｉｎを取得すると、ステップＳ４０において、異常個所特定処理を実施する。
図５に、異常個所特定処理のフローチャートを示す。異常個所特定処理を開始すると、まずステップＳ８０において、判定電圧ＶＳ１〜ＶＳ３を検出する。続くステップＳ８２において、ステップＳ８０で検出された第２判定電圧ＶＳ２が閾値Ｖｔｈよりも大きいかを判定する。ステップＳ８２で否定判定すると、ステップＳ８４において、第１電気経路Ｌ１に経路異常が生じていると判定し、異常個所特定処理を終了する。経路異常は、電源電圧ＶＤＤが第１スイッチＳＷ１に伝達されない異常であり、例えば第１電気経路Ｌ１の断線である。なお、本実施形態において、経路異常が「遮断異常」に相当し、ステップＳ８２，８４の処理が「第３異常判定部」に相当する。
ステップＳ８２で肯定判定すると、ステップＳ８６において、ステップＳ８０で検出された第３判定電圧ＶＳ３が閾値Ｖｔｈよりも大きいかを判定する。ステップＳ８６で否定判定すると、ステップＳ８８において、第１スイッチＳＷ１が異常開放された状態であると仮判定し、異常個所特定処理を終了する。異常開放は、制御装置３０が第１スイッチＳＷ１をオン状態としているにも関わらず第１スイッチＳＷ１がオフ状態となっている異常である。なお、本実施形態において、ステップＳ８６，８８の処理が「第１異常判定部」に相当する。
ステップＳ８６で肯定判定すると、ステップＳ９０において、ステップＳ８０で検出された第１判定電圧ＶＳ１が閾値Ｖｔｈよりも大きいかを判定する。ステップＳ９０で否定判定すると、ステップＳ９２において、第２スイッチＳＷ２が異常開放された状態であると仮判定し、異常個所特定処理を終了する。なお、本実施形態において、ステップＳ９０，９２の処理が「第２異常判定部」に相当する。
一方、ステップＳ９０で肯定判定すると、ステップＳ９２において、電気経路Ｌ１，Ｌ３が正常であると判定し、異常個所特定処理を終了する。
異常個所特定処理を終了すると、図４に戻り、ステップＳ４８において、ステップＳ１２で取得された最小セル電圧Ｖｍｉｎが、第１閾値Ｖｋ１よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ４８で否定判定すると、ステップＳ５０，Ｓ５２において、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２に対して開放のための励磁電流を出力し、スイッチ制御処理を終了する。
一方、ステップＳ４８で肯定判定すると、ステップＳ５４において、異常個所特定処理において第１スイッチＳＷ１が異常開放された状態であると仮判定されたか否かを判定する。ステップＳ５４で肯定判定すると、ステップＳ５６〜Ｓ６４において、第１スイッチＳＷ１の異常開放が誤ラッチによる異常開放であるか否かを判定する。
具体的には、ステップＳ５６において、第１スイッチＳＷ１に対して閉鎖のための励磁電流を出力する。つまり、異常個所特定処理において第１スイッチＳＷ１が異常開放された状態であると仮判定されたことを条件に、第１スイッチＳＷ１に対して閉鎖のための励磁電流を出力する。続くステップＳ５８において、第３判定電圧ＶＳ３を検出する。続くステップＳ６０において、ステップＳ５８で検出された第３判定電圧ＶＳ３が閾値Ｖｔｈよりも大きいかを判定する。
ステップＳ６０で肯定判定すると、つまりステップＳ５６の処理により第１スイッチＳＷ１の異常開放が解消している場合、ステップＳ６２において、第１スイッチＳＷ１が誤ラッチ異常であると判定し、スイッチ制御処理を終了する。一方、ステップＳ６０で否定判定すると、つまりステップＳ５６の処理により第１スイッチＳＷ１の異常開放が解消していない場合、ステップＳ６４において、第１電気経路Ｌ１の不可逆異常であると判定し、スイッチ制御処理を終了する。不可逆異常は、例えば第１スイッチＳＷ１のオープン異常や第１スイッチＳＷ１近傍における第１電気経路Ｌ１の断線である。
一方、ステップＳ５４で否定判定すると、ステップＳ６６において、異常個所特定処理において第２スイッチＳＷ２が異常開放された状態であると仮判定されたか否かを判定する。ステップＳ６６で肯定判定すると、ステップＳ６８〜Ｓ７６において、第２スイッチＳＷ２の異常開放が誤ラッチによる異常開放であるか否かを判定する。
具体的には、ステップＳ６８において、第２スイッチＳＷ２をオン状態に切り替える。つまり、異常個所特定処理において第２スイッチＳＷ２が異常開放された状態であると仮判定されたことを条件に、第２スイッチＳＷ２に対して閉鎖のための励磁電流を出力する。続くステップＳ７０において、第１判定電圧ＶＳ１を検出する。続くステップＳ７２において、ステップＳ７０で検出された第１判定電圧ＶＳ１が閾値Ｖｔｈよりも大きいかを判定する。
ステップＳ７２で肯定判定すると、つまりステップＳ６８の処理により第２スイッチＳＷ２の異常開放が解消している場合、ステップＳ７４において、第２スイッチＳＷ２が誤ラッチ異常であると判定し、スイッチ制御処理を終了する。一方、ステップＳ７４で否定判定すると、つまりステップＳ６８の処理により第２スイッチＳＷ２の異常開放が解消していない場合、ステップＳ７６において、第３電気経路Ｌ３の不可逆異常であると判定し、スイッチ制御処理を終了する。
一方、ステップＳ６６で否定判定すると、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態を切り替えることなく、スイッチ制御処理を終了する。スイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態を切り替えない場合には、異常個所特定処理において電気経路Ｌ１，Ｌ３が正常であると判定された場合とともに、第１電気経路Ｌ１に経路異常が生じていると判定された場合が含まれる。つまり、異常個所特定処理において第１電気経路Ｌ１に経路異常が生じていると判定された場合に、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２に対して閉鎖のための励磁電流が出力されない。
・以上説明した本実施形態によれば、電源システム１００のシステム休止状態では、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２を介して制御装置３０に暗電流が供給されるようになっており、直流電源１０の充電状態に応じて第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２の開閉状態が制御される。そのシステム休止状態において、第１スイッチＳＷ１の両端の電圧のうち反直流電源側の電圧（ＶＳ３）、又は第２スイッチＳＷ２の両端の電圧のうち反直流電源側の電圧（ＶＳ１）によれば、これら第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がノイズ等により異常開放された状態になっていることを判定することができる。また、それら各スイッチＳＷ１，ＳＷ２が異常開放の状態であると判定されたことを条件に、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２に対して閉鎖のための励磁電流が出力されるため、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２に対して無駄に励磁電流が出力されることを抑制できる。これにより、システム休止状態での不要な電力消費を抑制することができる。
・本実施形態では、第１電気経路Ｌ１に経路異常が生じている場合には、第１スイッチＳＷ１に対して閉鎖のための励磁電流を出力しても、第１スイッチＳＷ１を介しての電力供給が再開されることはない。本実施形態では、第１電気経路Ｌ１に経路異常が生じていると判定された場合に、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２に対して閉鎖のための励磁電流を出力しないようにしたため、第１スイッチＳＷ１に対して無駄に励磁電流が出力されることを抑制できる。これにより、やはりシステム休止状態での不要な電力消費を抑制することができる。
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図６を参照しつつ説明する。本実施形態では、第１接続点Ｐ１が第３端子Ｔ３に接続されていない点で第１実施形態と異なる。
具体的には、外部接続端子２４と第１接続点Ｐ１とを接続する第４電気経路Ｌ４が設けられていない。本実施形態では、システム停止状態におけるジャンプ起動時において、第３電気経路Ｌ３のみにより外部電源２６から制御装置３０への電力供給が行われる。
本実施形態では、第４電気経路Ｌ４に代えて、信号経路ＬＤが設けられている。信号経路ＬＤは、外部接続端子２４の電圧である特定電圧ＶＰの電圧値を示す電圧値信号を伝達する経路である。信号経路ＬＤは、外部接続端子２４と制御装置３０との間に設けられている。具体的には、信号経路ＬＤは、第３端子Ｔ３を介して外部接続端子２４と制御装置３０の信号入力端子との間を接続しており、この信号経路ＬＤ上に起動スイッチ２２が設けられている。起動スイッチ２２は、信号経路ＬＤにおける外部接続端子２４と第３端子Ｔ３との間に設けられている。なお、本実施形態において、電圧値信号が「起動信号」に相当する。
論理和回路３８の第１入力端子３８Ａが、信号経路ＬＤにおける第３端子Ｔ３と制御装置３０との間に接続されており、論理和回路３８には、信号経路ＬＤを介して特定電圧ＶＰの電圧値信号が供給される。制御装置３０は、電源システム１００のシステム停止状態において、この電圧値信号に基づいて、ジャンプ起動時、すなわち外部電源２６による電力供給状態であることを判定する。
・以上説明した本実施形態によれば、制御装置３０側の第１スイッチＳＷ１の冗長化を実現するために設けられた第３電気経路Ｌ３を用いて、ジャンプ起動時に外部電源２６から制御装置３０に電力を供給することができる。そのため、第３電気経路Ｌ３とは別に、外部電源２６から制御装置３０に電力を供給するための電気経路である第４電気経路Ｌ４を設ける必要がなく、電源システム１００の構成を簡略化することができる。
・本実施形態では、第４電気経路Ｌ４に代えて信号経路ＬＤが設けられている。信号経路ＬＤは、電圧値信号を伝達する経路であるため、電力（電流）を供給する第４電気経路Ｌ４に比べて細線化することができる。また、信号経路ＬＤには、電流の方向を規制するための第３ダイオードＤＲ３を設ける必要がない。これにより、やはり電源システム１００の構成を簡略化することができる。
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・電源システム１００は、ハイブリット車に限らず、エンジン車に搭載されてもよい。
・整流素子として、ダイオードを用いてもよければ、その他の整流素子を用いてもよい。
１０…直流電源、２０…車両負荷、３０…制御装置、１００…電源システム、Ｌ１…第１電気経路、Ｌ２…第２電気経路、ＳＷ１…第１スイッチ、ＳＷ２…第２スイッチ。

Claims (7)

  1. 蓄電池（１０）と、
    前記蓄電池からの電力供給により作動し、当該蓄電池を監視する制御装置（３０）と、
    前記蓄電池と前記制御装置との間の第１電気経路（Ｌ１）に設けられたラッチ式の第１スイッチ（ＳＷ１）と、
    前記蓄電池と、当該蓄電池の給電対象である電気機器（２０）との間の第２電気経路（Ｌ２）に設けられたラッチ式の第２スイッチ（ＳＷ２）と、
    を備える電源システム（１００）であって、
    前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは前記制御装置に対して並列に接続されており、
    前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを閉状態として前記蓄電池から前記制御装置に電流が供給され、
    前記制御装置は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを開状態に切り替えて前記蓄電池から前記制御装置への電流供給を停止させるスイッチ制御部（Ｓ２２，２４）を備えている電源システム。
  2. 前記第１電気経路における前記第１スイッチと前記制御装置との間の第１接続点（Ｐ１）が、前記第２電気経路における前記第２スイッチと前記電気機器との間の第２接続点（Ｐ２）に接続されていることにより、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは前記制御装置に対して並列に接続されており、
    前記第１電気経路における前記第１スイッチと前記第１接続点との間に設けられ、前記第１スイッチから前記第１接続点に向かう方向を順方向とする第１整流素子（ＤＲ１）と、
    前記第１接続点と前記第２接続点との間の第３電気経路（Ｌ３）に設けられ、前記第２接続点から前記第１接続点に向かう方向を順方向とする第２整流素子（ＤＲ２）と、を備える請求項１に記載の電源システム。
  3. システム休止状態において、前記制御装置を所定周期で起動させ、その起動時に、前記スイッチ制御部による前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの開閉制御を実施する電源システムであって、
    前記制御装置は、
    前記第１スイッチの両端の電圧のうち反蓄電池側の電圧（ＶＳ３）に基づいて、前記第１スイッチが異常開放された状態であることを判定する第１異常判定部（Ｓ８６，８８）と、
    前記第２スイッチの両端の電圧のうち反蓄電池側の電圧（ＶＳ１）に基づいて、前記第２スイッチが異常開放された状態であることを判定する第２異常判定部（Ｓ９０，９２）と、を備え、
    前記スイッチ制御部は、前記第１異常判定部により前記異常開放の状態であると判定されたことを条件に、前記第１スイッチに対して閉鎖のためのラッチ指令信号を出力する一方、前記第２異常判定部により前記異常開放の状態であると判定されたことを条件に、前記第２スイッチに対して閉鎖のためのラッチ指令信号を出力する（Ｓ５４，５６）（Ｓ６６，６８）請求項１又は２に記載の電源システム。
  4. 前記制御装置は、前記第１スイッチの両端の電圧のうち前記蓄電池側の電圧（ＶＳ２）に基づいて、前記第１電気経路に遮断異常が生じていることを判定する第３異常判定部（Ｓ８２，８４）を備え、
    前記スイッチ制御部は、前記第３異常判定部により前記第１電気経路に遮断異常が生じていると判定された場合に、システム休止状態での前記開閉制御において当該各スイッチに対して閉鎖のためのラッチ指令信号を出力しない請求項３に記載の電源システム。
  5. 前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが開状態である場合に、外部接続端子（２４）に接続される外部電源（２６）から供給される電力により前記制御装置の起動が可能であり、
    前記制御装置は、
    前記蓄電池の電池電圧を取得する電圧取得部（Ｓ１０，１２）と、
    前記外部電源による電力供給状態であることを判定する外部給電判定部（Ｓ１４）と、
    を備え、
    前記スイッチ制御部は、
    前記電池電圧が第１閾値（Ｖｋ１）よりも低下している場合に、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを開状態に切り替える第１制御部（Ｓ２２，２４）と、
    前記第１制御部により前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが開状態に切り替えられた状態であり、かつ前記外部電源による電力供給状態であると判定された場合に、前記蓄電池の電池電圧が前記第１閾値よりも小さい第２閾値（Ｖｋ２）よりも大きいことを条件に、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを閉状態に切り替える第２制御部（Ｓ２８，３０）と、
    を備える請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電源システム。
  6. 前記第１電気経路における前記第１スイッチと前記制御装置との間の第１接続点（Ｐ１）が、前記第２電気経路における前記第２スイッチと前記電気機器との間の第２接続点（Ｐ２）に接続されていることにより、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは前記制御装置に対して並列に接続されており、
    前記制御装置は、前記第１電気経路と前記第２電気経路の間の第３電気経路（Ｌ３）を介して前記外部接続端子に接続される請求項５に記載の電源システム。
  7. 前記制御装置の起動スイッチが、前記制御装置と前記外部接続端子との間の信号経路に設けられており、
    前記外部給電判定部は、前記信号経路を介して伝達される起動信号に基づいて、前記外部電源による電力供給状態であることを判定する請求項６に記載の電源システム。
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