JP2020145655A - 通電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】待機モード時に負荷へ暗電流を供給できる通電制御装置を提供すること。【解決手段】通電制御装置２０は、電源と負荷との通電経路２３に設けられた半導体スイッチ２４と、半導体スイッチ２４の駆動を制御するコントローラ２５を備えている。コントローラ２５の制御部３３は、通常モードにおいて、半導体スイッチ２４を、待機モードより抵抗値が低い状態で電流が流れるオン状態に制御する。制御部３３は、待機モードにおいて、半導体スイッチ２４を、通常モードより抵抗値が高い状態で電流が流れるオン状態に制御する。【選択図】図２

Description

この明細書における開示は、通電制御装置に関する。

特許文献１には、通電制御装置が開示されている。通電制御装置は、電源と負荷との通電経路に設けられたスイッチと、スイッチの駆動を制御する駆動制御部を備えている。

特開２００４−２４８０９３号公報

特許文献１に記載の技術によれば、操作者により操作スイッチがオフされて通常モードから待機モードに切り替わると、通電制御装置を構成する回路のうち、操作スイッチからの入力回路以外のすべてが遮断される。これにより、通電制御装置において、入力回路以外に流れる暗電流をすべて遮断することができる。しかしながら、ゲート駆動回路もオフ状態となり、スイッチもオフされる。よって、待機モード時に、負荷に対して暗電流を供給することができない。

開示されるひとつの目的は、待機モード時に負荷へ暗電流を供給できる通電制御装置を提供することにある。

開示される他のひとつの目的は、負荷に対して暗電流を供給しつつ、通電制御装置の消費電流を抑制することにある。

ここに開示された通電制御装置は、
電源（１１）と負荷（１６）との通電経路（２３）に設けられた半導体スイッチ（２４）と、
半導体スイッチの駆動を制御する駆動制御部（２５）と、
を備えている。

そして、駆動制御部は、
通常モードにおいて、半導体スイッチを、待機モードより抵抗値が低い状態で電流が流れるオン状態に制御し、
待機モードにおいて、半導体スイッチを、通常モードより抵抗値が高い状態で電流が流れるオン状態に制御する。

ここに開示された通電制御装置によると、駆動制御部が、半導体スイッチのオン状態を通常モードと待機モードとで異なる状態に制御する。待機モードにおいて、駆動制御部は、通常モードより抵抗値が高い状態でオンするように半導体スイッチを制御する。待機モードにおいて、半導体スイッチは抵抗値が高い状態でオンするため、通常モード時に流れる電流より小さい暗電流を、負荷に供給することができる。以上により、待機モード時に負荷へ暗電流を供給することができる。

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、及び効果は、後続の詳細な説明、及び添付の図面を参照することによってより明確になる。

第１実施形態に係る通電制御装置を備えた電源システムの概略構成を示す図である。 通電制御装置を示す図である。 制御部が実行する処理を示すフローチャートである。 待機モード処理を示すフローチャートである。 タイミングチャートである。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 第２実施形態に係る通電制御装置を示す図である。 駆動部を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 その他変形例を示す図である。 その他変形例を示す図である。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。

（第１実施形態）
本実施形態の通電制御装置は、電源システムに適用される。以下では、電源システムの一例として、車両に搭載される冗長電源システムを示す。

＜電源システム＞
図１に基づき、電源システムの概略構成について説明する。図１に示すように、電源システム１０は、車載電源である第１電源１１及び第２電源１２と、バス１３ａ，１３ｂと、通電制御装置２０を備えている。以下において、第１電源１１及び第２電源１２を、車載電源１１，１２と称することがある。電源システム１０は、２つの車載電源１１，１２を備えた冗長電源システムとされている。

車載電源１１，１２は、直流電圧源である。車載電源１１，１２として、たとえば二次電池やキャパシタを採用することができる。第２電源１２の電池容量は、第１電源１１の電池容量以下とされている。第１電源１１はメイン電源と称され、第２電源１２はサブ電源と称されることがある。

本実施形態では、第１電源１１として鉛蓄電池を採用し、第２電源１２としてリチウムイオン電池を採用している。第２電源１２の電池容量は、第１電源１１の電池容量に対して小さく設定されている。車載電源１１，１２の定格電圧は、たとえば１２Ｖである。

第１電源１１は、バス１３ａを介して通電制御装置２０に接続されている。第２電源１２は、バス１３ｂを介して通電制御装置２０に接続されている。バス１３ａは、第１電力系統バスと称され、バス１３ｂは第２電力系統バスと称されることがある。第２電源１２とバス１３ｂとの間には、リレー１４が設けられている。リレー１４は、たとえば機械式接点を有する電磁リレーである。リレー１４のオンオフは、後述するコントローラ２５や、通電制御装置２０とは別の図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）により切り替えられる。

リレー１４がオンすると、第２電源１２は、バス１３ｂに接続される。リレー１４がオフすると、第２電源１２は、バス１３ｂに対して電気的に切り離される。リレー１４は、緊急時用のリレーであり、通常時には常時オンされる。たとえば第２電源１２に地絡などの故障が生じたとき、第２電源１２が過充電又は過放電となる虞があるときに、リレー１４はオフされる。図１では、リレー１４を第２電源１２の外側に設けているが、リレー１４を第２電源１２内に設けてもよい。

通電制御装置２０は、バス１３ａ，１３ｂの間に設けられている。車両において、バス１３ａ，１３ｂには、各種の負荷が接続されている。各種負荷には、車載電源１１，１２からバス１３ａ，１３ｂを介して動作のための電力が供給される。バス１３ａ，１３ｂのそれぞれには、少なくともひとつの負荷が接続されている。

後述する半導体スイッチ２４がオンされると、バス１３ａとバス１３ｂとが、電気的に接続される。半導体スイッチ２４のオンにより、バス１３ａ，１３ｂ間での電力の受け渡しが可能となる。半導体スイッチ２４がオフされると、バス１３ａとバス１３ｂとが、電気的に遮断される。たとえば車載電源１１，１２の一方が故障したり、バス１３ａ，１３ｂの一方で地絡が生じても、半導体スイッチ２４のオフにより、バス１３ａとバス１３ｂとを遮断することができる。これにより、負荷のすべてが動作不能となるのを回避することができる。

図１に示すように、バス１３ａには第１負荷１５が接続され、バス１３ｂには第２負荷１６が接続されている。車両は、図示しないイグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと示す）を備えている。第１負荷１５は、少なくともＩＧスイッチがオンされているときに、電力の供給を受けて動作する負荷である。第２負荷１６は、ＩＧスイッチがオンされているときだけでなく、オフされているときにも電力の供給を受けて動作する負荷である。第２負荷１６は、ＩＧスイッチがオフされているときに、後述する暗電流によって動作する負荷である。

上記したように、本実施形態では、第２電源１２の電池容量が、第１電源１１の電池容量に対して小さく設定されている。ＩＧスイッチのオフに応じて、リレー１４はオフされる。これにより、ＩＧオフ中における第２電源１２の過放電が抑制される。ＩＧスイッチがオフされているとき、第１電源１１から半導体スイッチ２４を介して第２負荷１６に電力が供給され、第２負荷１６が動作する。リレー１４がオフされている状態で、第２負荷１６には、第１電源１１から電力が供給される。よって、第１電源１１が電源に相当する。第２負荷１６が、半導体スイッチを介して電源から電力が供給される負荷に相当する。

車載電源１１，１２は、充放電可能な二次電池である。車両が発電機（オルタネータ）を備える構成の場合、車載電源１１，１２は、発電機によって充電が可能である。発電機がたとえばバス１３ａに接続されている場合、第１電源１１は、発電機によって充電が可能である。第２電源１２は、第１電源１１及び発電機の少なくとも一方によって充電が可能である。発電機の生じた電力を、バス１３ａ，１３ｂを介して負荷に供給することも可能である。車両が、走行駆動用のモータと、モータの電源としての高圧電源を備える場合、高圧電源の電圧をＤＣＤＣコンバータによって降圧し、第１電源１１などを充電可能に構成してもよい。

＜通電制御装置＞
図１及び図２に基づき、通電制御装置２０について説明する。通電制御装置２０は、外部接続用の端子２１，２２と、半導体スイッチ２４と、コントローラ２５を備えている。

端子２１は、第１電源１１側のバス１３ａに接続される。端子２２は、第２電源１２側のバス１３ｂに接続される。端子２１，２２間には、バス１３ａ，１３ｂ間をつなぐ通電経路２３が設けられている。通電経路２３は、配線と称されることがある。

半導体スイッチ２４は、通電経路２３に設けられている。半導体スイッチ２４は、通電経路２３を導通状態又は遮断状態に切り替える。半導体スイッチ２４は、バス１３ａ，１３ｂを導通状態又は遮断状態に切り替える。半導体スイッチ２４は、スイッチング素子を備えて構成されている。

本実施形態では、スイッチング素子として、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴを採用している。ＭＯＳＦＥＴは、ノーマリオフ型のスイッチング素子である。このＭＯＳＦＥＴは、構造上、ドレイン−ソース間に寄生ダイオード（ボディダイオード）を有している。ＭＯＳＦＥＴをオフしても寄生ダイオードを介して電流が流れるので、ひとつのＭＯＳＦＥＴだけでは、双方向の電流を遮断することができない。

冗長電源システムでは、バス１３ａとバス１３ｂとの間で双方向に電流が流れる可能性がある。そこで、半導体スイッチ２４を、寄生ダイオードの順方向となる向きを互いに逆方向とした１対のＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２により構成している。ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２は、ダイオードＤ１，Ｄ２を有している。ダイオードＤ１，Ｄ２は寄生ダイオードである。電源失陥が生じても、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２をともにオフすることで、電流の流れる方向によらず、電流を完全に遮断することができる。

具体的には、ＭＯＳＦＥＴＱ１が第１電源１１（バス１３ａ）側に配置され、ＭＯＳＦＥＴＱ２が第２電源１２（バス１３ｂ）側に配置されている。ダイオードＤ１，Ｄ２は、アノード同士が接続されている。ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２は、ソース同士が接続されたソースコモン型の接続構造をなしている。ＭＯＳＦＥＴＱ１のドレインが端子２１に電気的に接続され、ＭＯＳＦＥＴＱ２のドレインが端子２２に電気的に接続されている。

半導体スイッチ２４の構成は、上記例に限定されない。たとえばドレイン同士が互いに接続されたドレインコモンの接続構造を採用することもできる。この場合も、寄生ダイオードは互いに逆向きとなる。寄生ダイオードは、カソード同士が接続される。また、寄生ダイオードを有する半導体素子に代えて、寄生ダイオードを有さない半導体素子、たとえばＩＧＢＴやノーマリオン型の素子を採用してもよい。この場合、半導体スイッチ２４を、ひとつの半導体素子により構成することができる。

図２に示すように、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２は、キャパシタＣ１，Ｃ２を備えている。キャパシタＣ１は、ＭＯＳＦＥＴＱ１のゲート−ソース間に形成されている。キャパシタＣ２は、ＭＯＳＦＥＴＱ２のゲート−ソース間に形成されている。キャパシタＣ１，Ｃ２は、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２のゲートにオン駆動信号、すなわちＨｉレベルの信号が入力されると、充電される。本実施形態のキャパシタＣ１，Ｃ２は、寄生キャパシタである。キャパシタＣ１，Ｃ２が、ゲートキャパシタに相当する。

コントローラ２５は、半導体スイッチ２４の駆動を制御する。コントローラ２５は、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２それぞれの駆動を制御する。コントローラ２５は、電子制御装置と称されることがある。コントローラ２５は、たとえば第１電源１１から電力が供給され、動作する。通電制御装置２０は、端子２１とは別に電源端子を備えてもよい。端子２１を介して電力が供給される構成としてもよい。コントローラ２５が、駆動制御部に相当する。

コントローラ２５は、少なくともひとつのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、ハードウェアである少なくともひとつのプロセッサ（ハードウェアプロセッサ）を含む。ハードウェアプロセッサは、下記（ｉ）、（ｉｉ）、又は（ｉｉｉ）により提供することができる。

（ｉ）ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット（ゲート回路）を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、プログラム及び／又はデータを格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。

（ｉｉ）ハードウェアプロセッサは、少なくともひとつのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくともひとつのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくともひとつのメモリと、少なくともひとつのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、たとえばＣＰＵと称される。メモリは、記憶媒体とも称される。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラム及び／又はデータ」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。

（ｉｉｉ）ハードウェアプロセッサは、上記（ｉ）と上記（ｉｉ）との組み合わせである場合がある。（ｉ）と（ｉｉ）とは、異なるチップの上、又は共通のチップの上に配置される。

すなわち、コントローラ２５が提供する手段及び／又は機能は、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、又はそれらの組み合わせにより提供することができる。本実施形態では、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を用いて実現されている。

コントローラ２５と、上記した図示しないＥＣＵとは、車載ネットワークのバスを介して相互に通信可能となっている。コントローラ２５は、上位制御装置であるＥＣＵからの指令値、車載電源１１，１２の蓄電状態などに基づいて、半導体スイッチ２４の制御状態を決定し、半導体スイッチ２４の駆動信号を生成する。そして、生成した駆動信号をＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２のゲート（制御端子）に対して出力する。なお、バス１３ａ，１３ｂには、車載電源１１，１２のバッテリ電圧を検出する電圧センサがそれぞれ設けられている。コントローラ２５は、たとえば第２電源１２のＳＯＣを算出し、ＳＯＣが所定の使用範囲内に保持されるよう、第２電源１２の充電量及び放電量を制御する。コントローラ２５は、過充電や過放電を防ぐように、リレー１４のオンオフを切り替える。

図２に示すように、コントローラ２５は、駆動部３０と、検出部３１と、判定部３２と、制御部３３を有している。制御部３３が、間欠制御部に相当する。

駆動部３０は、制御部３３からの指示信号に従い、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２のゲートに対して駆動信号を出力する回路である。駆動部３０は、駆動信号として、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２をオンさせるために、オン駆動信号を出力する。駆動部３０は、オン駆動信号として、Ｈｉレベルの信号を出力する。駆動部３０は、駆動信号として、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２をオフさせるために、オフ駆動信号を出力する。駆動部３０は、オフ駆動信号として、Ｌｏレベルの信号を出力する。

駆動部３０は、ＭＯＳＦＥＴＱ１に対応する駆動部３０ａと、ＭＯＳＦＥＴＱ２に対応する駆動部３０ｂを有している。駆動部３０ａ，３０ｂは、昇圧回路３００と、ドライバ３０１をそれぞれ有している。昇圧回路３００は、たとえば第１電源１１から供給される電圧を昇圧する回路であり、図示しないコンデンサなどを備えて構成されている。昇圧回路３００としては、たとえばチャージポンプ回路を採用することができる。ドライバ３０１は、駆動信号を生成してゲートに出力するドライブ回路である。ドライバ３０１は、昇圧回路３００による昇圧電圧に応じたオン駆動信号を出力する。

検出部３１は、ソースを基準とするゲート電圧を検出する回路である。検出部３１は、差動増幅器３１ａを有している。検出部３１は、第１電源１１側に配置されたＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートの電圧ＶＧとソースの電圧ＶＳとの差に応じた電圧信号ＶＧＳを出力する。差動増幅器３１ａの非反転入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆ−ａが入力されている。差動増幅器３１ａは、電圧ＶＧが電圧ＶＳよりも高いときには、その差に応じた分だけ、基準電圧Ｖｒｅｆ−ａよりも高い電圧信号ＶＧＳを出力する。以下において、電圧信号ＶＧＳを、ゲート電圧ＶＧＳと称することがある。

判定部３２は、電圧信号ＶＧＳの電圧レベルを判定する回路である。判定部３２は、２つのコンパレータ３２ａ，３２ｂを有している。コンパレータ３２ａは、電圧信号ＶＧＳと閾値電圧Ｖｔｈ１とを比較する。コンパレータ３２ｂは、電圧信号ＶＧＳと閾値電圧Ｖｔｈ２とを比較する。閾値電圧Ｖｔｈ１は、閾値電圧Ｖｔｈ２よりも高い電圧である。閾値電圧Ｖｔｈ２としては、電流が流れなくなる限界の値、いわゆるスレッショルド電圧（Ｖｔ）を設定してもよいし、マージンを加算してスレッショルド電圧よりも高めた値を設定してもよい。

本実施形態では、閾値電圧Ｖｔｈ２として、電流が流れなくなる限界の値を設定している。また、ゲート電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１を超えると、ＭＯＳＦＥＴがフルオン状態に保持される。つまり、ゲート電圧が閾値電圧Ｖｔｈ２以上、閾値電圧Ｖｔｈ１以下の範囲内で、ＭＯＳＦＥＴはハーフオン状態に保持される。ハーフオンとは、実質的にオンであり電流が流れるものの、オン抵抗はフルオンに較べて大きい状態である。

コンパレータ３２ａは、電圧信号ＶＧＳが閾値電圧Ｖｔｈ１より大きくなると、電圧信号ＶＧＳが大きいことを示すＨｉレベルの信号を制御部３３に出力する。コンパレータ３２ｂは、電圧信号ＶＧＳが閾値電圧Ｖｔｈ２より小さくなると、電圧信号ＶＧＳが小さいことを示すＬｏレベルの信号を制御部３３に出力する。

制御部３３は、駆動部３０に対して指示信号を出力する。制御部３３には、たとえば上位制御装置であるＥＣＵから、ＩＧスイッチのオン、オフに相関する信号（以下、ＩＧ信号と示す）が入力される。制御部３３には、上記したように、判定部３２による判定結果が入力される。

コントローラ２５は、図示しない過電流検出部を有している。車載電源失陥、バス地絡、負荷地絡などの異常が生じると、過電流が流れる。過電流検出部は、バス１３ａ，１３ｂや通電経路２３の電流及び／又は電圧に基づいて、過電流が流れているか否かを判定する。制御部３３には、過電流検出結果も入力される。制御部３３は、ＩＧ信号、判定部３２による判定結果、過電流検出結果などに応じて、制御モードを切り替え可能に構成されている。制御部３３は、制御モードに応じた指示信号を、駆動部３０に対して出力する。

＜制御部が実行する処理＞
図２〜図４に基づき、制御部３３が実行する処理の一例について説明する。制御部３３は、複数の制御モードを設定可能に構成されている。複数の制御モードとして、バス１３ａ，１３ｂを導通状態にする導通モードと、バス１３ａ，１３ｂを遮断状態にする遮断モードがある。また、導通モードとして、通常モードと、待機モードがある。

図３は、制御部３３が実行する処理を示している。制御部３３には、ＩＧスイッチがオンされている期間だけでなく、オフされている期間にも、たとえば第１電源１１から動作のための電力が供給される。電源が投入されている間において、制御部３３は、以下に示す処理を所定の周期で繰り返し実行する。

図３に示すように、制御部３３は、先ず半導体スイッチ２４による遮断が必要か否かを判定する（ステップＳ１０）。制御部３３は、過電流検出部の出力に基づいて、遮断の要否を判定する。

ステップＳ１０において遮断が必要であると判定すると、次いで制御部３３は、遮断モードを設定する（ステップＳ１１）。遮断モードを設定すると、制御部３３は、駆動部３０ａ，３０ｂに対してオフ指示信号を出力し、一連の処理を終了する。オフ指示信号により、駆動部３０ａ，３０ｂにおいて、昇圧回路３００での昇圧は行われず、昇圧電圧がドライバ３０１に供給されない。ドライバ３０１から、オフ駆動信号が出力される。これにより、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２がともにオフ状態となり、バス１３ａ，１３ｂ間が遮断される。

一方、ステップＳ１０において遮断が必要ではないと判定すると、制御部３３は、ＩＧ信号に基づいて、ＩＧスイッチがオンされているか否かを判定する（ステップＳ１２）。ＩＧスイッチがオンされている場合、制御部３３は、導通モードとして通常モードを設定する（ステップＳ１３）。

通常モードを設定すると、制御部３３は、判定部３２の判定結果によらず、駆動部３０ａ，３０ｂに対してオン指示信号を出力する。そして、一連の処理を終了する。オン指示信号により、駆動部３０ａ，３０ｂにおいて、昇圧回路３００が昇圧動作する。ドライバ３０１は、オン指示信号に応じて動作し、昇圧電圧に応じたオン駆動信号を出力する。これにより、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２がともにオン状態となり、バス１３ａ，１３ｂが導通状態となる。通常モードの設定期間において、駆動部３０ａ，３０ｂは、オン駆動信号を継続して出力する。

通常モードにおいて、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２の電圧信号ＶＧＳは、いずれも閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高い値に保持される。これにより、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２は、抵抗値（オン抵抗）が小さいフルオン状態で駆動する。

ステップＳ１２においてＩＧスイッチがオンされていない、すなわちオフされていると判定すると、制御部３３は、導通モードとして待機モードを設定する（ステップＳ１４）。待機モードを設定すると、制御部３３は、判定部３２の判定結果に応じた指示信号を、駆動部３０に対して出力し、一連の処理を終了する。なお、制御部３３が実行する処理は、上記した例に限定されない。

＜待機モード＞
図４は、制御部３３が実行する待機モード処理を示している。図４に示すように、先ず制御部３３は、ＭＯＳＦＥＴＱ２の駆動部３０ｂに対して、オフ指示信号を出力する（ステップＳ２０）。オフ指示信号により、駆動部３０ｂにおいて、昇圧回路３００での昇圧は行われず、ドライバ３０１からオフ駆動信号（Ｌｏレベルの信号）が出力される。これにより、ＭＯＳＦＥＴＱ２はオフ状態となる。ダイオードＤ２を通じて、バス１３ａからバス１３ｂに向けた電流が流れる。

次いで、制御部３３は、通常モードからの切り替わりか否かを判定する（ステップＳ２１）。通常モードからの切り替わり直後のタイミングの場合、制御部３３は、ＭＯＳＦＥＴＱ１の駆動部３０ａに対する指示信号をオフ指示信号に切り替え（ステップＳ２２）、ステップＳ２３へ移行する。オフ指示信号により、駆動部３０ａにおいて、昇圧回路３００が昇圧動作を実行せず、ドライバ３０１からＭＯＳＦＥＴＱ１に対してオフ駆動信号が出力される。切り替わり直後ではない場合、ステップＳ２２の処理を経ずに、ステップＳ２３へ移行する。

次いで、制御部３３は、ＭＯＳＦＥＴＱ１の電圧信号ＶＧＳが閾値電圧Ｖｔｈ２より小さいか否かを判定する（ステップＳ２３）。制御部３３は、コンパレータ３２ｂの出力に基づいて、電圧信号ＶＧＳが閾値電圧Ｖｔｈ２より小さいか否かを判定する。

電圧信号ＶＧＳが閾値電圧Ｖｔｈ２より小さい場合、制御部３３は、駆動部３０ａに対して出力する指示信号を、オン指示信号に切り替える（ステップＳ２４）。オン指示信号により、駆動部３０ａにおいて、昇圧回路３００が昇圧動作を実行し、ドライバ３０１からＭＯＳＦＥＴＱ１に対してオン駆動信号（Ｈｉレベルの信号）が出力される。

ステップＳ２３において、電圧信号ＶＧＳが閾値電圧Ｖｔｈ２より小さくない場合、ＭＯＳＦＥＴＱ１の電圧信号ＶＧＳが閾値電圧Ｖｔｈ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。制御部３３は、コンパレータ３２ａの出力に基づいて、電圧信号ＶＧＳが閾値電圧Ｖｔｈ１より大きいか否かを判定する。電圧信号ＶＧＳが閾値電圧Ｖｔｈ１より大きい場合、制御部３３は、駆動部３０ａに対して出力する指示信号を、オフ指示信号に切り替える（ステップＳ２６）。オフ指示信号により、駆動部３０ａにおいて、昇圧回路３００での昇圧は行われず、ドライバ３０１からオフ駆動信号が出力される。

ステップＳ２５において、電圧信号ＶＧＳが閾値電圧Ｖｔｈ１より大きくない場合、すなわちＶｔｈ２≦ＶＧＳ≦Ｖｔｈ１の場合、制御部３３は、駆動部３０ａに対して出力している現状の指示信号を保持する（ステップＳ２７）。

図５は、待機モードにおける各種波形を示している。図５に示す指示信号は、制御部３３から、ＭＯＳＦＥＴＱ１側の駆動部３０ａに対して出力される信号である。図５では、ＭＯＳＦＥＴＱ１側の電圧信号ＶＧＳをＶＧＳ（Ｑ１）と示し、ＭＯＳＦＥＴＱ２側の電圧信号ＶＧＳをＶＧＳ（Ｑ２）と示している。図５は、待機モードに切り替わった直後ではなく、所定時間経過した状態を示している。

上記したように、ＭＯＳＦＥＴＱ１は、キャパシタＣ１を備えている。時刻ｔ１で電圧信号ＶＧＳ（Ｑ１）が閾値電圧Ｖｔｈ２を下回ると、制御部３３は、駆動部３０ａに対してオン指示信号を出力する。これにより、駆動部３０ａは、ＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートに対してオン駆動信号を出力する。オン駆動信号によりキャパシタＣ１が充電され、電圧信号ＶＧＳ（Ｑ１）が上昇する。

電圧信号ＶＧＳ（Ｑ１）が上昇し、時刻ｔ２で閾値電圧Ｖｔｈ１を上回ると、制御部３３は、駆動部３０ａに対してオフ指示信号を出力する。これにより、駆動部３０ａは、昇圧動作を停止し、ＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートに対してオフ駆動信号を出力する。キャパシタＣ１に蓄積された電荷により、電圧信号ＶＧＳ（Ｑ１）は、緩やかに下降する。電圧信号ＶＧＳ（Ｑ１）が時刻ｔ３で閾値電圧Ｖｔｈ２を下回ると、制御部３３は、駆動部３０ａに対して再びオン指示信号を出力する。

このように、制御部３３は、待機モードにおいて、オン指示信号の出力とオフ指示信号の出力を、交互に実行する。制御部３３は、駆動部３０ａに対して、オン駆動信号の出力動作を間欠で実行させる。駆動部３０ａは、時刻ｔ１からｔ２までの間においてオン駆動信号を出力し、時刻ｔ２からｔ３までの間においてオフ駆動信号を出力する。キャパシタＣ１の効果により、動作の一周期において、オフ駆動信号を出力する期間のほうが、オン駆動信号を出力する期間よりも長くなっている。

制御部３３は、電圧信号ＶＧＳ（Ｑ１）が閾値電圧Ｖｔｈ２を下回ると、直ちに、オン指示信号に切り替える。制御部３３は、電圧信号ＶＧＳ（Ｑ１）が閾値電圧Ｖｔｈ１を上回ると、直ちに、オフ指示信号に切り替える。制御部３３は、電圧信号ＶＧＳ（Ｑ１）が閾値電圧Ｖｔｈ２以上、閾値電圧Ｖｔｈ１以下の範囲内となるように制御する。よって、待機モードのほぼ全期間において、ＭＯＳＦＥＴＱ１は、通常モードよりも抵抗値が高い状態で、電流が流れるオン状態に保持される。待機モードにおいて、ＭＯＳＦＥＴＱ１は、ハーフオン状態に保持される。本実施形態では、上記した間欠動作により、電圧信号ＶＧＳ（Ｑ１）をフルオンに較べて低くすることで、ハーフオン状態としている。

上記したように、制御部３３は、待機モード中、駆動部３０ｂに対してオフ指示信号を出力する。よって、電圧信号ＶＧＳ（Ｑ２）は、図５に示すように、ＭＯＳＦＥＴＱ２がオンしない所定の電圧、たとえば０Ｖとされる。ＭＯＳＦＥＴＱ２は、オフ状態となる。待機モードでは、ＭＯＳＦＥＴＱ１及びダイオードＤ２を介して電流が流れる。

＜第１実施形態のまとめ＞
本実施形態では、制御部３３が、半導体スイッチ２４のオン状態を、ＩＧスイッチがオンされている通常モードと、ＩＧスイッチがオフされている待機モードとで、異なる状態に制御する。制御部３３は、通常モードにおいて、半導体スイッチ２４を構成するＭＯＳＦＥＴＱ１を、抵抗値が低い状態でオン（フルオン）するように制御する。制御部３３は、待機モードにおいて、ＭＯＳＦＥＴＱ１を、通常モードよりも抵抗値が高い状態でオン（ハーフオン）するように制御する。待機モードにおいて、半導体スイッチ２４は抵抗値が高い状態でオンするため、通常モード時に流れる電流（通常電流）より小さい電流（暗電流）を、半導体スイッチ２４を介して第２負荷１６に供給することができる。以上により、待機モード時に負荷へ暗電流を供給することができる。待機モードは、暗電流供給モードと称されることがある。

また、待機モードにおいて、通常モードよりもオン駆動信号の電圧（ゲート電圧）を低くすることで、半導体スイッチ２４の抵抗値を高くする。待機モードでは、たとえば、上記したように昇圧回路３００の動作を停止させることで、オン駆動信号の電圧を低くする。したがって、通電制御装置２０の消費電流を低減することができる。

本実施形態では、待機モードにおいて、制御部３３が、オン指示信号を一時的に出力する。制御部３３は、オン指示信号とオフ指示信号を交互に出力する。これにより、駆動部３０ａは間欠動作し、オン駆動信号を一時的に出力する。オン駆動信号の出力により、ＭＯＳＦＥＴＱ１のキャパシタＣ１が充電される。オフ駆動信号に切り替えても、キャパシタＣ１に蓄積された電荷により、ＭＯＳＦＥＴＱ１はハーフオン状態に保持される。このように、駆動部３０ａを間欠動作させることで、待機モード時に暗電流を供給しつつ、通電制御装置２０の消費電流を低減することができる。

本実施形態では、半導体スイッチ２４が２つのＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２を備えて構成されている。ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２は、ソース同士が接続されている。ダイオードＤ１，Ｄ２は、アノード同士が接続されている。そして、制御部３３は、駆動部３０ａを間欠動作させ、駆動部３０ｂに対してオフ指示信号を継続して出力する。したがって、ハーフオン状態のＭＯＳＦＥＴＱ１及びダイオードＤ２を通じて、暗電流が流れる。ＭＯＳＦＥＴＱ２をオフ状態にするので、通電制御装置２０の消費電流をさらに低減することができる。

本実施形態では、ソース基準のゲート電圧ＶＧＳを検出し、ゲート電圧ＶＧＳのレベルに応じて駆動部３０ａを間欠動作させる。ゲート電圧ＶＧＳをモニタしているため、ＭＯＳＦＥＴＱ１の動作状態を切り替えやすい。

＜第１実施形態の変形例＞
電源システム１０及び通電制御装置２０の構成は、上記した例に限定されない。たとえば図６に示す変形例において、電源システム１０は、ひとつの電源１１Ａのみを備えている。通電制御装置２０は、電源１１Ａと負荷１６Ａの間に配置されている。通電制御装置２０を構成する半導体スイッチ２４は、ひとつのＭＯＳＦＥＴＱ１のみを有している。このような構成において、上記した制御が適用される。コントローラ２５の図示しない制御部３３は、通常モードと待機モードとで、半導体スイッチ２４のオン状態が異なるように制御する。具体的には、ＭＯＳＦＥＴＱ１のオン状態を、通常モードにおいて抵抗値が低い状態でオン（フルオン）し、待機モードにおいて抵抗値が高い状態でオン（ハーフオン）するように制御する。待機モードにおいて、図示しない駆動部３０ａを間欠動作させることで、ＭＯＳＦＥＴＱ１をハーフオン状態に保持することができる。

第１電源１１側のＭＯＳＦＥＴＱ１の駆動部３０ａを間欠動作させ、第２負荷１６側のＭＯＳＦＥＴＱ２をオフ状態にする例を示したが、これに限定されない。半導体スイッチ２４が直列接続された２つのＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２を備える構成において、ＭＯＳＦＥＴＱ２を、ＭＯＳＦＥＴＱ１同様の状態、すなわちハーフオン状態に制御してもよい。この場合、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２で駆動部３０を共通にすることも可能である。ハーフオン状態のＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２を通じて、第１電源１１から第２負荷１６へ暗電流を供給することができる。駆動部３０の間欠動作により、通電制御装置２０の消費電流を低減することができる。なお、上記したように、ＭＯＳＦＥＴＱ２をオフ状態にすると、消費電流をさらに低減することができる。

制御部３３が、ゲート電圧ＶＧＳに基づいて指示信号を切り替える例を示したが、これに限定されない。ゲート電圧ＶＧＳに代えて、図７に示す変形例のように、半導体スイッチ２４の両端電圧を検出してもよい。すなわち、両端電圧に基づいて、半導体スイッチ２４に流れる電流の状態を検出してもよい。

図７において、検出部３１の差動増幅器３１ａは、半導体スイッチ２４の一端側の電圧Ｖ１と、他端側の電圧Ｖ２との差に応じた電圧信号Ｖ１２を出力する。以下では、電圧信号Ｖ１２を、両端電圧Ｖ１２と称することがある。差動増幅器３１ａは、電圧Ｖ１が電圧Ｖ２よりも高いときには、その差に応じた分だけ、基準電圧Ｖｒｅｆ−ｂよりも高い電圧信号Ｖ１２を出力する。判定部３２は、上記同様、２つのコンパレータ３２ａ，３２ｂを有している。コンパレータ３２ａは、電圧信号Ｖ１２と閾値電圧Ｖｔｈ３とを比較する。コンパレータ３２ｂは、電圧信号Ｖ１２と閾値電圧Ｖｔｈ４とを比較する。閾値電圧Ｖｔｈ３は、閾値電圧Ｖｔｈ４よりも高い電圧である。閾値電圧Ｖｔｈ３が上限閾値、閾値電圧Ｖｔｈ４が下限閾値である。たとえば駆動部３０ａのみを間欠動作させる場合、制御部３３は、コンパレータ３２ａからＨｉ信号が出力されると、駆動部３０ａに出力する指示信号を、オン指示信号に切り替える。コンパレータ３２ｂからＬｏ信号が出力されると、駆動部３０ａに出力するオフ指示信号に切り替える。

図７では、両端電圧Ｖ１２として、半導体スイッチ２４の両端の電圧の例を示したが、これに限定されない。図８に示す変形例のように、電流検出用のシャント抵抗２６を設け、シャント抵抗２６の両端の電圧を、両端電圧Ｖ１２としてもよい。図８では、シャント抵抗２６を、通電経路２３において、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２の間に設けている。これに代えて、端子２１とＭＯＳＦＥＴＱ１の間、端子２２とＭＯＳＦＥＴＱ２の間に設けてもよい。図７及び図８に示す例は、駆動部３０ａのみ間欠動作させる構成、駆動部３０ａ，３０ｂを間欠動作させる構成のいずれにも適用が可能である。

図示を省略するが、ダイオードＤ２の両端電圧を、両端電圧Ｖ１２としてもよい。駆動部３０ａを間欠動作させ、ＭＯＳＦＥＴＱ２をオフ状態にする構成に適用が可能である。待機モードにおいて、第２負荷１６側のＭＯＳＦＥＴＱ２がオフされ、暗電流がダイオードＤ２を流れる。したがって、ダイオードＤ２の両端電圧に基づいて、制御部３３の指示信号を切り替えることができる。

待機モードにおいて、暗電流を連続的に供給する例を示したが、これに限定されない。第２負荷１６の機能に応じて、暗電流を断続的に供給するようにしてもよい。上記した例では、待機モードのほぼ全期間において、ＭＯＳＦＥＴＱ１をハーフオン状態に制御したが、ハーフオン状態とオフ状態とを交互に繰り返すように制御してもよい。オフ状態を設けることで、暗電流が供給されない期間を設けることができる。また、フルオン状態と、ハーフオン状態と、オフ状態の順に繰り返すよう制御してもよい。制御状態として、少なくともハーフオン状態を含めばよい。

制御部３３が、ゲート電圧ＶＧＳや両端電圧Ｖ１２に基づいて、指示信号を切り替える例を示したが、これに限定されない。図９に示す変形例のように、コントローラ２５が、タイマ部３４を備える構成としてもよい。タイマ部３４は、タイマカウンタなどを備えた回路である。タイマ部３４は、オン、オフを所定周期で繰り返す信号を生成し、制御部３３に出力する。タイマ部３４は、待機モードにおいて制御部３３が指示信号を切り替えるタイミング信号を生成する。待機モードにおいて、制御部３３は、時間Ｔ１の間、オン指示信号を出力し、次いで時間Ｔ２の間、オフ指示信号を出力する。時間Ｔ２を時間Ｔ１よりも長くすると、消費電流をより低減することができる。

時間Ｔ１，Ｔ２を適宜設定することで、暗電流を連続的に供給する構成、暗電流を断続的に供給する構成のいずれも可能である。その際、タイマ部３４を間欠動作させてもよい。間欠動作によって、通電制御装置２０の消費電流を低減することができる。なお、上記した他の構成において、検出部３１及び判定部３２を間欠動作させてもよい。これにより、通電制御装置２０の消費電流を低減することができる。また、間欠動作により、暗電流の断続的な供給も可能となる。

キャパシタＣ１，Ｃ２として、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２の寄生キャパシタの例を示したが、これに限定されない。キャパシタＣ１，Ｃ２として、図１０に示す変形例のように、外付けのキャパシタを採用することもできる。図１０に示すキャパシタＣ１，Ｃ２は、ゲート電圧ＶＧＳを保持するために、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２が備えるゲート−ソース間の寄生キャパシタより大きい容量が設定されている。

ＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートとソースとの間において、キャパシタＣ１は、スイッチＳＷ１と直列接続されている。ＭＯＳＦＥＴＱ２のゲートとソースとの間において、キャパシタＣ２は、スイッチＳＷ２と直列接続されている。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、たとえば制御部３３により、通常モードにおいてオフされ、待機モードにおいてオンされる。キャパシタＣ１，Ｃ２の容量は寄生キャパシタよりも大きいので、オフ指示信号に切り替えた後、たとえばゲート電圧ＶＧＳをより長い時間において閾値電圧Ｖｔｈ２以上に保持することができる。

図示を省略するが、通電制御装置２０を構成する半導体スイッチ２４及びコントローラ２５を別体としてもよい。たとえば半導体スイッチ２４を、端子２１，２２及び通電経路２３とともにスイッチモジュールとし、コントローラ２５を、スイッチモジュールとは別の電子制御装置としてもよい。

バス１３ａ，１３ｂに接続される負荷は、上記した例に限定されない。バス１３ａに対して、第１負荷１５とともに、その他の負荷が接続されてもよい。バス１３ｂに対して、第２負荷１６とともに、その他の負荷が接続されてもよい。

バス１３ａ，１３ｂの間に、ひとつの通電制御装置２０が配置される例を示したが、これに限定されない。たとえばバス１３ａ，１３ｂ間において、複数の通電制御装置２０が互いに並列接続された構成としてもよい。

電源システム１０は、第１電力系統に、通電制御装置２０を介して、第２電力系統が単純にアドオンされたシステムであった。通電制御装置２０の適用は、このようなアドオン型の電源システム１０に限定されない。たとえば３つ以上の電力系統が、通電制御装置２０を介して直列に連なるバックボーン型のシステムにも適用することができる。

図１１に示す変形例は、通電制御装置２０として２つの通電制御装置２０Ａ，２０Ｂを備えたバックボーン型の電源システム１０となっている。図１１では、バス１３ａ，１３ｃの間に通電制御装置２０Ａが配置され、バス１３ｂ，１３ｃの間に通電制御装置２０Ｂが配置されている。バス１３ａには第１電源１１が接続され、バス１３ｂには第２電源１２が接続されている。バス１３ｃには、負荷１６Ｂが接続されている。ＩＧスイッチがオフされると、たとえば第１電源１１から通電制御装置２０の半導体スイッチ２４を介して、負荷１６Ｂに暗電流が供給される。図１１に示す構成では、通電制御装置２０Ｂが上記したリレー１４の機能も兼ねる。

また、図示を省略するが、通電制御装置２０を、リング型の電源システム１０に適用することもできる。リング型の電源システム１０は、図１１に示したようなバックボーン構造を、環状に繋げた構造をなしている。

半導体スイッチ２４を介して、第１電源１１から第２負荷１６へ暗電流を供給する例を示したが、これに限定されない。たとえば第１電源１１をバス１３ａに対して遮断し、半導体スイッチ２４を介して、第２電源１２から第１負荷１５へ暗電流を供給するように構成してもよい。

（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行実施形態の記載を援用することができる。先行実施形態では、駆動部３０の間欠動作によって、半導体スイッチ２４（ＭＯＳＦＥＴＱ１）を、通常モードよりもオン抵抗が高い状態で電流が流れるオン状態にした。これに代えて、待機モードにおいて用いる駆動部３０を切り替えることで、半導体スイッチ２４を、通常モードよりもオン抵抗が高い状態で電流が流れるオン状態にしてもよい。

電源システム１０の構成は、先行実施形態（図１参照）と同じである。本実施形態の通電制御装置２０も、外部接続用の端子２１，２２と、半導体スイッチ２４と、コントローラ２５を備えている。半導体スイッチ２４の構成も、先行実施形態（図１参照）と同じとされている。

図１２に示すように、コントローラ２５は、駆動部３０と、制御部３３を備えている。制御部３３は、駆動部３０に対して指示信号を出力する。制御部３３には、ＩＧ信号や過電流検出結果が入力される。制御部３３は、ＩＧ信号、過電流検出結果などに応じて、制御モードを切り替え可能に構成されている。制御部３３は、制御モードに応じた指示信号を、駆動部３０に対して出力する。

駆動部３０は、制御部３３からの指示信号に従い、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２のゲートに対して駆動信号を出力する。駆動部３０は、駆動信号として、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２をオンさせるために、オン駆動信号を出力する。駆動部３０は、駆動信号として、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２をオフさせるために、オフ駆動信号を出力する。

図１３は、コントローラ２５のうち、駆動部３０を示している。図１２及び図１３に示すように、駆動部３０は、昇圧回路３００を備えた駆動部３０ｃと、昇圧回路３００を備えない駆動部３０ｄ，３０ｅを有している。

駆動部３０ｃは、先行実施形態に示した駆動部３０ａ，３０ｂ同様、昇圧回路３００と、ドライバ３０１を有している。オン指示信号が入力されると、昇圧回路３００は、昇圧動作を実行する。ドライバ３０１は、オン指示信号に応じて動作し、昇圧回路３００による昇圧電圧に応じたオン駆動信号を出力する。本実施形態では、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２に対して駆動部３０ｃが共通とされている。駆動部３０ｃから出力されたオン駆動信号により、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２がともにオン状態となる。

駆動部３０ｄは、低圧回路３０２と、ドライバ３０１を有している。低圧回路３０２は、昇圧回路３００の昇圧電圧より低い電圧をドライバ３０１に出力する。ドライバ３０１は、オン指示信号に応じて動作し、低圧回路３０２による低電圧に応じたオン駆動信号を出力する。駆動部３０ｄは、ＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートに、オン駆動信号を出力する。

図１３に示すように、低圧回路３０２は、差動増幅器３０２ａを有している。低圧回路３０２は、通電経路２３において端子２１側の電圧Ｖ２１と、端子２２側の電圧Ｖ２２との差に応じた電圧信号Ｖｏｕｔ１を出力する。電圧信号Ｖｏｕｔ１は、下記式で示される。
（数１）Ｖｏｕｔ１＝（Ｖ２１−Ｖ２２）×（Ｒ１／Ｒ２）＋Ｖ２２

差動増幅器３０２ａの非反転入力端子には、電圧Ｖ２２も入力される。差動増幅器３０２ａは、電圧Ｖ２１が電圧Ｖ２２よりも高いときには、その差に応じた分だけ、電圧Ｖ２２よりも高い電圧信号Ｖｏｕｔ１を出力する。ドライバ３０１は、ソースの電圧ＶＳを基準として、電圧信号Ｖｏｕｔ１に応じたオン駆動信号を、ＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートに出力する。

駆動部３０ｅは、低圧回路３０３と、ドライバ３０１を有している。低圧回路３０３も、昇圧回路３００の昇圧電圧より低い電圧をドライバ３０１に出力する。ドライバ３０１は、オン指示信号に応じて動作し、低圧回路３０３による低電圧に応じたオン駆動信号を出力する。駆動部３０ｅは、ＭＯＳＦＥＴＱ２のゲートに、オン駆動信号を出力する。

図１３に示すように、低圧回路３０３は、差動増幅器３０３ａを有している。低圧回路３０３は、電圧Ｖ２２と電圧Ｖ２１との差に応じた電圧信号Ｖｏｕｔ２を出力する。電圧信号Ｖｏｕｔ２は、下記式で示される。
（数２）Ｖｏｕｔ２＝（Ｖ２２−Ｖ２１）×（Ｒ５／Ｒ６）＋Ｖ２１

差動増幅器３０３ａの非反転入力端子には、電圧Ｖ２１も入力される。差動増幅器３０３ａは、電圧Ｖ２２が電圧Ｖ２１よりも高いときには、その差に応じた分だけ、電圧Ｖ２１よりも高い電圧信号Ｖｏｕｔ２を出力する。ドライバ３０１は、ソースの電圧ＶＳを基準として、電圧信号Ｖｏｕｔ２に応じたオン駆動信号を、ＭＯＳＦＥＴＱ２のゲートに出力する。なお、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は各抵抗の抵抗値を示している。ＶＳは、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２のソースの電圧を示している。

電圧信号Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２は、昇圧電圧よりも低い電圧である。このため、駆動部３０ｄ，３０ｅから出力されるオン駆動信号は、駆動部３０ｃから出力されるオン駆動信号よりも電圧が低い。

＜制御部が実行する処理＞
図示を省略するが、制御部３３は、先行実施形態（図３参照）同様の処理を実行する。遮断モードを設定すると、制御部３３は、駆動部３０ｃに対してオフ指示信号を出力し、一連の処理を終了する。オフ指示信号により、駆動部３０ｃにおいて、昇圧回路３００での昇圧は行われず、ドライバ３０１から、オフ駆動信号が出力される。これにより、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２がともにオフ状態となり、バス１３ａ，１３ｂ間が遮断される。

通常モードを設定すると、制御部３３は、駆動部３０ｃに対してオン指示信号を出力し、一連の処理を終了する。オン指示信号により、駆動部３０ｃにおいて、昇圧回路３００が昇圧動作する。ドライバ３０１は、オン指示信号に応じて動作し、昇圧電圧に応じたオン駆動信号を出力する。これにより、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２がともにオン状態となり、バス１３ａ，１３ｂが導通状態となる。

通常モードにおいて、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２のゲートには、オン駆動信号として昇圧電圧に応じた信号が入力される。このオン駆動信号は、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２のスレッショルド電圧（Ｖｔ）よりも十分に高い。このため、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２は、抵抗値（オン抵抗）が小さいフルオン状態で駆動する。

待機モードを設定すると、制御部３３は、駆動部３０ｄ，３０ｅに対してオン指示信号を出力する。制御部３３は、通常モードから待機モードへの切り替えにともなって、オン指示信号の出力先を、駆動部３０ｃから駆動部３０ｄ，３０ｅに切り替える。待機モードにおいて、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２のゲートには、オン駆動信号として対応する電圧信号Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２に応じた信号が入力される。

電圧Ｖ２１＞電圧Ｖ２２の場合、電圧信号Ｖｏｕｔ１に応じたオン駆動信号は、スレッショルド電圧（Ｖｔ）よりも高いものの、昇圧電圧に応じたオン駆動信号よりも低い。したがって、ＭＯＳＦＥＴＱ１は、通常モード時よりも抵抗値（オン抵抗）が大きいハーフオン状態で駆動する。これにより、待機モード時において、通常モード時に流れる電流よりも小さい暗電流が流れる。電圧Ｖ２１＞電圧Ｖ２２により、駆動部３０ｅのドライバ３０１からオフ駆動信号が出力される。このため、ＭＯＳＦＥＴＱ２はオフ状態となる。第１電源１１から、ＭＯＳＦＥＴＱ１及びダイオードＤ２を通じて、第２負荷１６に暗電流が流れる。

電圧Ｖ２２＞電圧Ｖ２１の場合、電圧信号Ｖｏｕｔ２に応じたオン駆動信号は、スレッショルド電圧（Ｖｔ）よりも高いものの、昇圧電圧に応じたオン駆動信号よりも低い。したがって、ＭＯＳＦＥＴＱ２は、通常モード時よりも抵抗値（オン抵抗）が大きいハーフオン状態で駆動する。これにより、待機モード時において、通常モード時に流れる電流よりも小さい暗電流が流れる。電圧Ｖ２２＞電圧Ｖ２１により、駆動部３０ｄのドライバ３０１からオフ駆動信号が出力される。このため、ＭＯＳＦＥＴＱ１はオフ状態となる。第２電源１２から、ＭＯＳＦＥＴＱ２及びダイオードＤ１を通じて、第１負荷１５に暗電流が流れる。

なお、駆動部３０ｃが、第１駆動部に相当する。駆動部３０ｃが出力するオン駆動信号が、第１オン駆動信号に相当する。駆動部３０ｄ，３０ｅが、第２駆動部に相当する。駆動部３０ｄ，３０ｅが出力するオン駆動信号が、第２オン駆動信号に相当する。制御部３３が、切替部に相当する。

＜第２実施形態のまとめ＞
本実施形態では、制御部３３が、半導体スイッチ２４のオン状態を、ＩＧスイッチがオンされている通常モードと、ＩＧスイッチがオフされている待機モードとで、異なる状態に制御する。制御部３３は、通常モードにおいて、半導体スイッチ２４を構成するＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２を、抵抗値が低い状態でオン（フルオン）するように制御する。たとえば電圧Ｖ２１＞電圧Ｖ２２の場合、制御部３３は、待機モードにおいて、ＭＯＳＦＥＴＱ１を、通常モードよりも抵抗値が高い状態でオン（ハーフオン）するように制御する。よって、通常モード時に流れる電流（通常電流）より小さい電流（暗電流）を、半導体スイッチ２４を介して第２負荷１６に供給することができる。以上により、待機モード時に負荷へ暗電流を供給することができる。

また、待機モードにおいて、通常モードよりもオン駆動信号の電圧を低くすることで、半導体スイッチ２４の抵抗値を高くする。待機モードでは、オン駆動信号の生成に、昇圧が不要である。したがって、通電制御装置２０の消費電流を低減することができる。

本実施形態では、通常モードにおいて、制御部３３が、昇圧回路３００を備えた駆動部３０ｃを駆動させる。これにより、通常モードでは、昇圧電圧に応じたオン駆動信号が出力され、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２がフルオン状態となる。一方、待機モードにおいて、制御部３３が、たとえば昇圧回路３００を備えない駆動部３０ｄを駆動させる。これにより、待機モードでは、通常モードよりも電圧の低いオン駆動信号が出力され、ＭＯＳＦＥＴＱ１はハーフオン状態に保持される。したがって、待機モード時に暗電流を供給しつつ、通電制御装置２０の消費電流を低減することができる。

本実施形態でも、半導体スイッチ２４が２つのＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２を備えて構成されている。ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２は、ソース同士が接続されている。ダイオードＤ１，Ｄ２は、アノード同士が接続されている。待機モードにおいて、制御部３３は、オン指示信号を駆動部３０ｄ，３０ｅに出力する。駆動部３０ｄ，３０ｅのひとつはオン駆動信号を出力し、他のひとつはオフ駆動信号を出力する。したがって、駆動部３０ｄ，３０ｅの両方からオン駆動信号を出力する構成に較べて、通電制御装置２０の消費電流をさらに低減することができる。

＜第２実施形態の変形例＞
電源システム１０及び通電制御装置２０の構成は、上記した例に限定されない。たとえば先行実施形態の変形例（図６参照）に示した構成との組み合わせが可能である。通電制御装置２０は、電源１１Ａと負荷１６Ａの間に配置されている。通電制御装置２０を構成する半導体スイッチ２４は、ひとつのＭＯＳＦＥＴＱ１のみを有している。このような構成において、上記した制御が適用される。制御部３３は、通常モードと待機モードとで、ＭＯＳＦＥＴＱ１のオン状態が異なるように制御する。具体的には、ＭＯＳＦＥＴＱ１のオン状態を、通常モードにおいて抵抗値が低い状態でオン（フルオン）し、待機モードにおいて抵抗値が高い状態でオン（ハーフオン）するように制御する。制御部３３は、通常モードにおいて上記した駆動部３０ｃにオン指示信号を出力し、待機モードにおいて駆動部３０ｄにオン指示信号を出力する。これにより、待機モードにおいてＭＯＳＦＥＴＱ１をハーフオン状態に保持することができる。

待機モードにおいて、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２のひとつをハーフオン状態にし、他のひとつをオフ状態にする例を示したが、これに限定されない。ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２をともにハーフオン状態にしてもよい。この場合、待機モード用の駆動部３０ｄ，３０ｅをひとつにまとめる（共通化する）ことが可能である。たとえば第１電源１１から第２負荷１６に対して暗電流を供給する構成のみを考慮すればよい場合、待機モード用に駆動部３０ｄのみを備えればよい。駆動部３０ｄからＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２に対してオン駆動信号を出力することで、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２をともにハーフオン状態とされる。

待機モードにおいて、駆動部３０ｄ，３０ｅが、Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２に応じたオン駆動信号を出力し、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２がハーフオン状態とされる例を示したが、これに限定されない。たとえば図１４の変形例に示す構成を採用してもよい。

待機モードにおいて、駆動部３０ｄは、電圧ＶＳを基準として、電圧Ｖ２１に応じたオン駆動信号を出力する。駆動部３０ｅは、電圧ＶＳを基準として、電圧Ｖ２２に応じたオン駆動信号を出力する。よって、電圧Ｖ２１＞電圧Ｖ２２の場合、駆動部３０ｄからオン駆動信号が出力され、ＭＯＳＦＥＴＱ１はハーフオン状態に制御される。ＭＯＳＦＥＴＱ２は、オフ状態に制御される。一方、電圧Ｖ２２＞電圧Ｖ２１の場合、駆動部３０ｅからオン駆動信号が出力され、ＭＯＳＦＥＴＱ２はハーフオン状態に制御される。ＭＯＳＦＥＴＱ１はオフ状態に制御される。よって、待機モードにおいて、双方向への暗電流供給が可能である。なお、暗電流の供給方向が一方向に決まっている場合には、図１４において、駆動部３０ｄ，３０ｅをひとつの駆動部にまとめることができる。

暗電流が供給される負荷の機能に応じて、暗電流を断続的に供給するようにしてもよい。図１５に示す変形例では、通電制御装置２０のコントローラ２５が、タイマ部３５を有している。タイマ部３５は、たとえばタイマカウンタを有している。タイマ部３５は、制御部３３から駆動部３０ｄ，３０ｅへオン指示信号が出力されるとカウントを開始し、所定時間が経過すると、駆動部３０ｄ，３０ｅに許可信号を出力する。駆動部３０ｄ，３０ｅは、許可信号が出力されてから所定時間、駆動する。タイマ部３５は、許可信号を出力するとカウント値をクリアし、再度カウントを開始する。駆動部３０ｄ，３０ｅへのオン指示信号が停止されると、タイマ部３５はカウントを停止して、カウント値をクリアする。

電圧Ｖ２１＞電圧Ｖ２２の場合、タイマ部３５からの許可信号に基づいて、駆動部３０ｄは間欠動作する。これにより、ＭＯＳＦＥＴＱ１に対して、電圧信号Ｖｏｕｔ１に応じたオン駆動信号が断続的に出力される。したがって、通電制御装置２０の消費電流を低減することができる。タイマ部３５は、駆動部３０ｄ，３０ｅの間欠動作を制御するため、間欠制御部と称されることがある。なお、タイマ部３５が、許可信号に代えて、待機信号を出力するようにしてもよい。カウントを開始して所定時間が経過すると、タイマ部３５は、駆動部３０ｄ，３０ｅに待機信号を出力する。駆動部３０ｄ，３０ｅは、待機信号が出力されてから所定時間、駆動を停止する。タイマ部３５は、待機信号を出力するとカウント値をクリアし、再度カウントを開始する。待機モードにおいて、駆動部３０ｄ，３０ｅは、待機信号に基づく駆動停止期間で駆動を停止し、駆動停止を除く期間で駆動する。

通常モード及び遮断モード時に動作する駆動部３０ｃを、２つのＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２で共通とする例を示したが、個別に設けてもよい。

ドライバ３０１を、各駆動部３０ｃ，３０ｄ，３０ｅで個別に設ける例を示したが、これに限定されない。駆動部３０において、ドライバ３０１を共通化してもよい。図１６に示す変形例では、コントローラ２５が、駆動部３０ｃ，３０ｄを有している。駆動部３０ｃ，３０ｄにおいて、ドライバ３０１は共通化（兼用）されている。昇圧回路３００とドライバ３０１を備えて駆動部３０ｃが構成されている。低圧回路３０２とドライバ３０１を備えて駆動部３０ｄが構成されている。

通常モードにおいて、制御部３３は、駆動部３０ｃに対してオン指示信号が出力する。これにより、昇圧回路３００が昇圧動作を実行し、昇圧電圧がドライバ３０１に供給される。そして、ドライバ３０１から、昇圧電圧に応じたオン駆動信号が出力される。待機モードにおいて、制御部３３は、駆動部３０ｄに対してオン指示信号を出力する。これにより、低圧回路３０２が動作し、低電圧がドライバ３０１に供給される。そして、ドライバ３０１から、低電圧に応じたオン駆動信号が出力される。

図示を省略するが、通電制御装置２０を構成する半導体スイッチ２４及びコントローラ２５を別体としてもよい。たとえば半導体スイッチ２４を、端子２１，２２及び通電経路２３とともにスイッチモジュールとし、コントローラ２５を、スイッチモジュールとは別の電子制御装置としてもよい。

バス１３ａ，１３ｂに接続される負荷は、上記した例に限定されない。バス１３ａに対して、第１負荷１５とともに、その他の負荷が接続されてもよい。バス１３ｂに対して、第２負荷１６とともに、その他の負荷が接続されてもよい。

バス１３ａ，１３ｂの間に、ひとつの通電制御装置２０が配置される例を示したが、これに限定されない。たとえばバス１３ａ，１３ｂ間において、複数の通電制御装置２０が互いに並列接続された構成としてもよい。

電源システム１０は、第１電力系統に、通電制御装置２０を介して、第２電力系統が単純にアドオンされたシステムであった。通電制御装置２０の適用は、このようなアドオン型の電源システム１０に限定されない。バックボーン型のシステムにも適用することができる。また、リング型の電源システム１０に適用することもできる。

（他の実施形態）
この明細書及び図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品及び／又は要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品及び／又は要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品及び／又は要素の置き換え、又は組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

明細書及び図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書及び図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書及び図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

図１７に示すように、ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２により構成された半導体スイッチ２４を用いてもよい。図１７では、ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２のドレインが互いに接続されている。また、ダイオードＤ１，Ｄ２のアノードが互いに接続されている。コントローラ２５から出力されるＬｏレベルの信号により、バス１３ａ，１３ｂが導通状態となる。よって、昇圧回路３００を動作させることなく、暗電流を負荷へ供給することができる。

ノーマリオフ型のスイッチング素子と、ノーマリオン型のスイッチング素子とを組み合わせて半導体スイッチ２４を構成してもよい。図１８に示す例では、ＭＯＳＦＥＴＱ１がノーマリオン型とされ、ＭＯＳＦＥＴＱ２がノーマリオフ型とされている。コントローラ２５から出力されるＬｏレベルの信号により、ＭＯＳＦＥＴＱ１はオン状態となり、ＭＯＳＦＥＴＱ２はオフ状態となる。よって、ＭＯＳＦＥＴＱ１及びダイオードＤ２を通じて、第１電源１１から第２負荷１６へ暗電流を供給することができる。昇圧回路３００を動作させることなく、暗電流を供給することができる。

１０…電源システム、１１…第１電源、１１Ａ…電源、１２…第２電源、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…バス、１４…リレー、１５…第１負荷、１６…第２負荷、１６Ａ，１６Ｂ…負荷、２０，２０Ａ，２０Ｂ…通電制御装置、２１，２２…端子、２３…通電経路、２４…半導体スイッチ、２５…コントローラ、２６…シャント抵抗、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ…駆動部、３００…昇圧回路、３０１…ドライバ、３０２，３０３…低圧回路、３０２ａ，３０３ａ…差動増幅器、３１…検出部、３１ａ…差動増幅器、３２…判定部、３２ａ，３２ｂ…コンパレータ、３３…制御部、３４，３５…タイマ部、Ｃ１，Ｃ２…キャパシタ、Ｄ１，Ｄ２…ダイオード、Ｑ１，Ｑ２…ＭＯＳＦＥＴ、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ

Claims (10)

1. 電源（１１）と負荷（１６）との通電経路（２３）に設けられた半導体スイッチ（２４）と、
   前記半導体スイッチの駆動を制御する駆動制御部（２５）と、
   を備え、
   前記駆動制御部は、
   通常モードにおいて、前記半導体スイッチを、待機モードより抵抗値が低い状態で電流が流れるオン状態に制御し、
   前記待機モードにおいて、前記半導体スイッチを、前記通常モードより抵抗値が高い状態で電流が流れるオン状態に制御する通電制御装置。
2. 車両に搭載される請求項１に記載の通電制御装置において、
   前記駆動制御部は、前記車両のイグニッションスイッチがオンされている期間において、前記通常モードの制御を実行し、前記イグニッションスイッチがオフされている期間において、前記待機モードの制御を実行する通電制御装置。
3. 前記半導体スイッチは、ゲートキャパシタ（Ｃ１，Ｃ２）を有し、
   前記駆動制御部は、
   前記半導体スイッチのゲートに駆動信号を出力する駆動部（３０）と、
   前記待機モードにおいて、前記駆動信号として、前記半導体スイッチをオンさせるためのオン駆動信号を一時的に出力し、前記半導体スイッチをオフさせるためのオフ駆動信号を、前記オン駆動信号とは異なるタイミングで出力するよう、前記駆動部を間欠動作させる間欠制御部（３３）と、を有し、
   前記待機モードにおいて、一時的な前記オン駆動信号の出力により前記ゲートキャパシタを充電し、前記オフ駆動信号の出力時に、前記ゲートキャパシタに蓄積された電荷により前記半導体スイッチを前記抵抗値の高い状態に保持する請求項１又は請求項２に記載の通電制御装置。
4. 前記半導体スイッチは、前記通電経路において並んで配置された２つのスイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）と、前記２つのスイッチング素子にそれぞれ並列接続され、互いに逆向きとなるように配置されたダイオード（Ｄ１，Ｄ２）と、を有する請求項３に記載の通電制御装置。
5. 前記半導体スイッチにおいて、前記ダイオードのアノード同士が接続されており、
   前記待機モードにおいて、前記駆動制御部は、前記電源側の前記スイッチング素子にのみ前記オン駆動信号を断続的に出力し、前記負荷側の前記スイッチング素子に並列接続された前記ダイオードを通じて、前記負荷へ電流を供給する請求項４に記載の通電制御装置。
6. 前記駆動制御部は、
   前記半導体スイッチのゲート電圧を検出する検出部（３１）と、
   検出された前記ゲート電圧と所定の上限閾値及び下限閾値とを比較し、比較結果を前記間欠制御部に出力する判定部（３２）と、をさらに有し、
   前記間欠制御部は、前記比較結果に基づいて、前記駆動部を間欠動作させる請求項３〜５いずれか１項に記載の通電制御装置。
7. 前記駆動制御部は、
   前記通電経路における電圧または電流を検出する検出部（３１）と、
   前記検出部により検出された値と所定の上限閾値及び下限閾値とを比較し、比較結果を前記間欠制御部に出力する判定部（３２）と、をさらに有し、
   前記間欠制御部は、前記比較結果に基づいて、前記駆動部を間欠動作させる請求項３〜５いずれか１項に記載の通電制御装置。
8. 前記駆動制御部は、
   前記半導体スイッチのゲートに駆動信号を出力する駆動部（３０）であって、前記半導体スイッチをオンさせるためのオン駆動信号として、昇圧電圧に応じた第１オン駆動信号を出力する第１駆動部（３０ｃ）、及び、前記第１オン駆動信号よりも電圧の低い第２オン駆動信号を出力する第２駆動部（３０ｄ，３０ｅ）と、
   前記通常モードにおいて前記第１オン駆動信号を出力し、前記待機モードにおいて前記第２オン駆動信号を出力するように、前記駆動部を切り替える切替部（３３）と、
   を有する請求項１又は請求項２に記載の通電制御装置。
9. 前記半導体スイッチは、前記通電経路において並んで配置された２つのスイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）と、前記２つのスイッチング素子にそれぞれ並列接続され、互いに逆向きとなるように配置されたダイオード（Ｄ１，Ｄ２）と、を有する請求項８に記載の通電制御装置。
10. 前記半導体スイッチにおいて、前記ダイオードのアノード同士が接続されており、
    前記待機モードにおいて、前記電源側の前記スイッチング素子をオンさせ、前記負荷側の前記スイッチング素子をオフさせて、前記負荷側の前記スイッチング素子に並列接続された前記ダイオードを通じて、前記負荷へ電流を供給する請求項９に記載の通電制御装置。

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