JP2021079897A - 車載用電源制御装置、及び車載用電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電部の電力の供給能力をより正確に把握し、バックアップ動作の過剰な禁止を防ぎつつ、第１負荷に供給可能な能力を確実に残しておくことができる車載用電源制御装置を実現する。【解決手段】制御装置３は、蓄電部９２から第１負荷８１および第２負荷８２に電力を供給するバックアップ動作を行う放電回路２０と、バックアップ条件が成立した場合に放電回路２０にバックアップ動作を行わせる制御部１０と、蓄電部９２の出力電圧を検出する電圧検出部３２と、を備えている。制御部１０は、バックアップ動作の開始後において第２負荷８２への電力供給が停止状態となっているときに蓄電部９２の出力電圧が閾値電圧より小さくなった場合に第２負荷８２へのバックアップ動作を禁止する。【選択図】図１

Description

本開示は、車載用電源制御装置、及び車載用電源装置に関する。

冗長化された車載用の電源装置は、サイズ低減やコスト低減を行うために、蓄電素子の構成の簡略化が望まれている。そこで、電源装置は、蓄電素子の構成を必要最小限にするために、蓄電素子の充電状態を正確に把握し得る構成が求められている。

例えば、特許文献１の蓄電素子管理装置は、電流積算法とＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖоｌｔａｇｅ）法とを用いて蓄電素子のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を取得して、充電状態を把握する構成となっている。電流積算法は、蓄電素子に流れる電流の時間積算により蓄電素子のＳＯＣを決定する方法である。ＯＣＶ法は、蓄電素子の電圧と充電状態とのＶ−ＳＯＣ相関関係に基づきＳＯＣを決定する方法である。蓄電素子管理装置は、Ｖ−ＳＯＣ相関関係を複数のＳＯＣ領域、すなわち第一ＳＯＣ領域（電流積算法により決定されるＳＯＣが属する領域）と、第二ＳＯＣ領域（ＯＣＶ法により決定される領域）とに区分する。蓄電素子管理装置は、第一ＳＯＣ領域と第二ＳＯＣ領域とが互いに異なる場合に、第二ＳＯＣ領域のうちの所定値をＳＯＣ推定値として採用する。

特開２０１６−１６６８６４号公報

特許文献１の蓄電素子管理装置のように、一般的な充電状態の推定方法を用いる構成では、蓄電素子の電力供給能力の変化を把握するために、例えば、蓄電素子の出力電圧がどの程度低下したか判別する方法が考えられる。しかし、負荷（車載用装置）が動作している場合、負荷の動作に起因して蓄電素子の出力電圧が変動することになる。このように蓄電素子の出力電圧が負荷の動作に依存することで、蓄電素子の電力供給能力を正確に把握できない問題が生じる。

本開示は、蓄電部の電力の供給能力をより正確に把握し、バックアップ動作の過剰な禁止を防ぎつつ、第１負荷に供給可能な能力を確実に残しておくことができる車載用電源制御装置を実現する。

本開示の車載用電源制御装置は、
第１負荷および第２負荷に電力を供給する電源部と、蓄電部と、を備えた車載用電源システムを制御する車載用電源制御装置であって、
前記蓄電部から前記第１負荷および前記第２負荷に電力を供給するバックアップ動作を行う放電回路と、
バックアップ条件が成立した場合に前記放電回路に前記バックアップ動作を行わせる制御部と、
前記蓄電部の出力電圧を検出する電圧検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記バックアップ動作の開始後において前記第２負荷への電力供給が停止状態又は所定の低下状態となっているときに前記蓄電部の出力電圧が閾値電圧より小さくなった場合に前記第２負荷へのバックアップ動作を禁止する。

本開示の車載用電源装置は、
上記車載用電源制御装置と、
上記蓄電部と、
を含む。

本開示によれば、蓄電部の電力の供給能力をより正確に把握し、バックアップ動作の過剰な禁止を防ぎつつ、第１負荷に供給可能な能力を確実に残しておくことができる。

図１は、実施例１の車載用電源制御装置を備えた車載用電源システムを概略的に例示するブロック図である。 図２は、実施例１の制御部で実行される、第２負荷に対するバックアップ動作の禁止制御の流れを例示するフローチャートである。 図３は、実施例１の車載用電源制御装置で検出される各検出値の時間変化を示すタイミングチャートである。 図４は、図３とは異なる状態で、実施例１の車載用電源制御装置で検出される各検出値の時間変化を示すタイミングチャートである。 図５は、比較例の車載用電源制御装置で検出される各検出値の時間変化を示すタイミングチャートである。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の車載用電源制御装置は、
（１）第１負荷および第２負荷に電力を供給する電源部と、蓄電部と、を備えた車載用電源システムを制御する車載用電源制御装置であって、蓄電部から第１負荷および第２負荷に電力を供給するバックアップ動作を行う放電回路と、バックアップ条件が成立した場合に放電回路にバックアップ動作を行わせる制御部と、蓄電部の出力電圧を検出する電圧検出部と、備え、制御部は、バックアップ動作の開始後において第２負荷への電力供給が停止状態又は所定の低下状態となっているときに蓄電部の出力電圧が閾値電圧より小さくなった場合に第２負荷へのバックアップ動作を禁止する。
このように、本開示の車載用電源制御装置は、第２負荷の動作による影響を受けない状態又は影響が小さい状態で取得された蓄電部の出力電圧を閾値電圧と比較することで、蓄電部の電力の供給能力をより正確に把握することができる。制御部は、蓄電部の電力の供給能力が確実に低下している場合には、バックアップ動作を禁止し、それ以上の低下を抑え、第１負荷に供給可能な能力を残しておくことができる。一方、制御部は、一時的な電圧低下があっても停止状態又は低下状態のときに下がっていなければ、禁止しないようにすることができる。これにより、制御部は、バックアップ動作の過剰な禁止を防ぐことができる。

（２）蓄電部と第２負荷との間の経路において第２負荷側へ供給される電力を検出する電力検出部を備えていてもよい。制御部は、バックアップ動作の開始後において、電力検出部によって検出される電力が閾値電力より小さくなった場合に第２負荷へのバックアップ動作を禁止してもよい。
このようにすれば、制御部は、電力検出部によって検出される電力を閾値電力と比較することで、蓄電部によって第２負荷側へ供給可能な電力を把握することができる。これにより、制御部は、第２負荷への電力供給が停止状態又は所定の低下状態とならずに蓄電部の出力電圧を把握できない場合であっても、蓄電部から第２負荷側への電力の供給能力の低下状態を検出することができる。そして、制御部は、蓄電部の電力の供給能力が確実に低下している場合には、バックアップ動作を禁止し、それ以上の低下を抑え、第１負荷に供給可能な能力を残しておくことができる。一方、制御部は、蓄電部の電力の供給能力が確保されている場合には、バックアップ動作を禁止しないようにすることで、バックアップ動作の過剰な禁止を防ぐことができる。

（３）第２負荷に流れる電流を検出する電流検出部を備えていてもよい。制御部は、電流検出部によって検出される電流が閾値電流より小さくなった場合において、蓄電部の出力電圧が閾値電圧より小さくなった場合に第２負荷へのバックアップ動作を禁止してもよい。
このようにすれば、制御部は、第２負荷に流れる電流が閾値電流より小さくなった場合、第２負荷の停止状態又は所定の低下状態であることが推測できる。制御部は、電流検出部によって検出される電流が閾値電流より小さくなった場合に蓄電部の出力電圧を閾値電圧と比較する。これにより、制御武は、第２負荷の動作による影響を受けない状態又は影響が小さい状態で蓄電部の電力の供給能力をより正確に把握することができる。

（４）制御部は、バックアップ動作の開始後において、第２負荷へのバックアップ動作を禁止した後、バックアップ動作が終了するまで禁止状態を維持してもよい。
このようにすれば、制御部は、第２負荷へのバックアップ動作を禁止することで、それ以降の第２負荷への電力供給を行う必要がなくなる。そのため、制御部は、第２負荷へのバックアップ動作の禁止後の電力供給を行わない代わりに、第２負荷へのバックアップ動作の禁止前における電力の供給能力を上げることができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実装部品の取付け構造の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜実施例１＞
図１には、車両用電源システム１（以下、電源システム１ともいう）と、車両用電源システム１から電力供給を受ける第１負荷８１及び第２負荷８２とを備えた車両システムＳｙが開示されている。図１で示される車両用電源システム１は、主電源として機能する電源部９１と、バックアップ電源として機能する蓄電部９２と、車両用電源制御装置３（以下、制御装置３ともいう）とを備える。電源システム１は、電源システム１によって第１負荷８１及び第２負荷８２に電力を供給し得るシステムとして構成され、且つ、制御装置３によって失陥時のバックアップ動作を制御し得るシステムとして構成されている。

第１負荷８１及び第２負荷８２は、車両に搭載される様々な電気部品である。第１負荷８１は、例えば、特定の条件が成立した場合に動作する電気部品である。第１負荷８１は、例えば、外部ＥＣＵ１００から送信される動作指示信号（所定条件が成立した場合に送信される信号）に基づいて、規定通りに動作する電気部品である。すなわち、第１負荷８１は、一定の消費電力で、一定の動作時間で動作する。第２負荷８２は、例えば、規定通りに動作しない電気部品である。すなわち、第２負荷８２は、動作タイミングが定められていない電気部品であり、ユーザの操作に基づいて動作する。第１負荷８１は、第４導電路４４に電気的に接続されており、電源部９１又は蓄電部９２から第４導電路４４を介して電力が供給される。第２負荷８２は、第５導電路４５に電気的に接続されており、電源部９１又は蓄電部９２から第５導電路４５を介して電力が供給される。

電源部９１は、車両に搭載される電源部であり且つ様々な対象へ電力を供給するための主電源として機能する。電源部９１は、例えば、鉛バッテリ等の車載バッテリとして構成されている。電源部９１は、高電位側の端子が第３導電路４３に電気的に接続され、第３導電路４３に対して所定の出力電圧を印加する。なお、図１では、ヒューズやイグニッションスイッチなどは省略して示している。第３導電路４３には、スイッチ４６が設けられている。スイッチ４６は、例えば、ＦＥＴやバイポーラトランジスタなどの半導体スイッチ素子であってもよく、機械式リレーであってもよい。スイッチ４６は、制御部１０からの指示信号に基づいてオン・オフ動作を行う。スイッチ４６は、オン状態のときに電源部９１と、第２導電路４２、第４導電路４４、及び第５導電路４５とを導通させる。

蓄電部９２は、例えば、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）等の蓄電手段によって構成されている。蓄電部９２は第１導電路４１を介して放電回路２０に電気的に接続されており、放電回路２０によって充電がなされ、放電回路２０によって放電がなされる。蓄電部９２は、第１導電路４１に対して充電度合いに応じた出力電圧を印加する。この蓄電部９２は、バックアップ電源として機能し、少なくとも電源部９１からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる。本構成では、蓄電部９２と後述する制御装置３とによって車両用電源装置２（以下、電源装置２ともいう）が構成されている。

電源システム１は、電源部９１からの電力供給が低下していない正常のときに電源部９１の出力電圧が電力線となる第３導電路４３に印加され、電源部９１から第３導電路４３を介して様々な電気部品に電力が供給される。なお、電源部９１の出力電圧は、電源部９１の高電位側端子と低電位側端子との端子間電圧を意味する。

制御装置３は、制御部１０、放電回路２０、電圧検出部３１、電圧検出部３２、電流検出部３３などを備える。

放電回路２０は、蓄電部９２から第１負荷８１および第２負荷８２の少なくともいずれかに電力を供給するバックアップ動作を行う。放電回路２０は、電源部９１と蓄電部９２との間に介在している。放電回路２０は、電圧変換部２１と、スイッチ２２，２３と、を備えている。電圧変換部２１は、第１導電路（蓄電部側導電路）４１と第２導電路（電源部側導電路）４２との間に介在している。電圧変換部２１は、昇降圧型のＤＣＤＣコンバータとして構成されており、第１導電路４１又は第２導電路４２の一方の導電路に印加された直流電圧を昇圧又は降圧して他方の導電路に出力する構成である。具体的には、電圧変換部２１は、蓄電部９２に電気的に接続された第１導電路４１の電圧を昇圧又は降圧して第２導電路４２に目標電圧（外部ＥＣＵ１００から指示される電圧）を印加する電圧変換動作を行い得る。電圧変換部２１は、電源部９１に電気的に接続された第２導電路４２の電圧を昇圧又は降圧して第１導電路４１に目標電圧を印加する電圧変換動作を行い得る。電圧変換部２１には、制御部１０によって、蓄電部９２の放電を指示する放電指示信号、又は蓄電部９２の放電停止を指示する放電停止信号が与えられる。電圧変換部２１は、制御部１０からの信号に応じて、蓄電部９２から第２導電路４２に放電電流を流す放電動作と、放電電流を遮断する遮断動作とを行う。電圧変換部２１は、制御部１０から蓄電部９２の放電指示信号が与えられている場合、蓄電部９２の出力電圧が印加される第１導電路４１の電圧を入力電圧として昇圧動作又は降圧動作を行う。そして、電圧変換部２１は、出力側の第２導電路４２に対して設定された目標電圧を印加するように放電動作（具体的には、第２導電路４２に対し制御部１０で設定された目標電圧を印加する放電動作）を行う。電圧変換部２１は、制御部１０から蓄電部９２の放電停止信号が与えられている場合、このような放電動作を停止させ、第１導電路４１と第２導電路４２との間を非導通状態とするように遮断動作を行う。

電圧変換部２１には、制御部１０によって、電源部９１から蓄電部９２に対する放電を指示する放電指示信号、又は電源部９１から蓄電部９２に対する放電停止を指示する放電停止信号が与えられる。電圧変換部２１は、制御部１０からの信号に応じて、第２導電路４２から第１導電路４１に放電電流を流す放電動作と、放電電流を遮断する遮断動作とを行う。電圧変換部２１は、制御部１０から電源部９１の放電指示信号が与えられている場合、電源部９１の出力電圧が印加される第２導電路４２の電圧を入力電圧として昇圧動作又は降圧動作を行う。そして、電圧変換部２１は、出力側の第１導電路４１に対して設定された目標電圧を印加するように放電動作（具体的には、第１導電路４１に対し制御部１０で設定された目標電圧を印加する放電動作）を行う。電圧変換部２１は、制御部１０から電源部９１の放電停止信号が与えられている場合、このような放電動作を停止させ、第２導電路４２と第１導電路４１との間を非導通状態とするように遮断動作を行う。

スイッチ２２，２３は、それぞれ第４導電路４４、第５導電路４５に設けられている。スイッチ２２，２３は、例えば、ＦＥＴやバイポーラトランジスタなどの半導体スイッチ素子であってもよく、機械式リレーであってもよい。スイッチ２２，２３は、制御部１０からの指示信号に基づいてオン・オフ動作を行う。スイッチ２２は、オン状態のときに第１負荷８１と、第２導電路４２及び第３導電路４３とを導通させる。スイッチ４６がオン状態のときに、スイッチ２２がオン状態になると、電源部９１から出力される出力電流が第１負荷８１に供給されうる。電圧変換部２１が放電動作を行っているときに、スイッチ２２がオン状態になると、電圧変換部２１から出力される出力電流（放電電流）が第１負荷８１に供給されうる。

スイッチ２３は、オン状態のときに第２負荷８２と第２導電路４２とを導通させる。スイッチ４６がオン状態のときに、スイッチ２３がオン状態になると、電源部９１から出力される出力電流が第２負荷８２に供給されうる。電圧変換部２１が放電動作を行っているときに、スイッチ２３がオン状態になると、電圧変換部２１から出力される出力電流（放電電流）が第２負荷８２に供給されうる。

電圧検出部３１は、第３導電路４３に設けられている。電圧検出部３１は、電圧検出回路として構成され、第３導電路４３に印加される電圧を検出する。電圧検出部３１は、第３導電路４３の電圧を検出して、検出した電圧を検出値として制御部１０に入力する。なお、電圧検出部３１は、第３導電路４３の電圧を分圧回路によって分圧して検出し、検出値として制御部１０に入力してもよい。

電圧検出部３２は、第１導電路４１に設けられている。電圧検出部３２は、第１導電路４１に印加される電圧（蓄電部９２の出力電圧）を検出し、検出値として制御部１０に入力する。ここで、電圧変換部２１は、図示しない電流検出回路を備えており、第１導電路４１において第２負荷８２側へ流れる電流を検出する構成となっている。後述する制御部１０は、電圧検出部３２によって検出された電圧と、電圧変換部２１の電流検出回路によって検出された電流とに基づいて、第１導電路４１における電力を算出する。なお、電圧検出部３２、電圧変換部２１、及び後述する制御部１０は、「電力検出部」の一例に相当し、蓄電部９２と第２負荷８２との間の経路（具体的には、第１導電路４１）において第２負荷８２側へ供給される電力を検出する構成となっている。

電流検出部３３は、第５導電路４５に設けられている。電流検出部３３は、第５導電路４５に流れる電流を検出し、検出値として制御部１０に入力する。

制御部１０は、放電回路２０などを制御する制御回路である。制御部１０は、バックアップ条件が成立した場合に放電回路２０にバックアップ動作を行わせる。制御部１０は、例えばマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ又はＲＡＭ等のメモリ、ＡＤ変換器等を有している。制御部１０は、電源部９１からの電力供給が途絶えた場合でも、蓄電部９２からの電力によって動作することが可能となるように電力供給を受け得る。制御部１０は、外部ＥＣＵ１００から、第１負荷８１及び第２負荷８２に電力を供給するように指示する指示信号等を受け取る。

次に、制御部１０で実行される、第２負荷８２に対するバックアップ動作の禁止制御について説明する。なお、制御部１０は、例えばイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられると、外部ＥＣＵ１００からの指示信号を受け、第１負荷８１及び第２負荷８２に電力を供給する制御を行う。すなわち、制御部１０は、スイッチ２２，２３，４６をオフ状態からオン状態に切り替えるとともに、電圧変換部２１に対して第２導電路４２から第１導電路４１に放電電流を流す放電動作を行なわせる。制御部１０は、電圧検出部３１からの入力信号に基づいて、電源部９１からの電力供給が失陥状態であるか否かを継続的に監視している。すなわち、制御部１０は、第３導電路４３に印加される電圧（電源部９１の高電位側の端子の電圧）が基準電圧値を下回るか否かを判定している。制御部１０は、バックアップ条件が成立した場合に、図２で示す制御を開始する。バックアップ条件は、電源部９１からの電力供給が失陥状態となることであり、第３導電路４３に印加される電圧が基準電圧値を下回ることである。

制御部１０は、ステップＳ１１で、バックアップ動作を開始する制御（放電回路４０にバックアップ動作を行なわせる制御）を行う。すなわち、制御部１０は、スイッチ４６をオン状態からオフ状態に切り替え、電圧変換部２１に対して第１導電路４１から第２導電路４２に放電電流を流す放電動作を行なわせる。これにより、蓄電部９２から第１負荷８１および第２負荷８２に対して電力が供給される。

続いて、制御部１０は、ステップＳ１２で、第１導電路４１の電力が閾値電力（例えば１００Ｗ）未満であるか否か判断する。閾値電力は、例えば、蓄電部９２から第１負荷８１に供給されることで第１負荷８１が動作可能となる電力よりも所定値（例えば５Ｗ）だけ大きい閾値として設定される。制御部１０は、電圧検出部３２によって検出された蓄電部９２の出力電圧と、電圧変換部２１の電流検出回路によって検出された第１導電路４１を流れる電流と、に基づいて第１導電路４１の電力を算出する。制御部１０は、ステップＳ１２で、第１導電路４１の電力が閾値電力未満でないと判断する場合、Ｎｏに進み、後述するステップＳ１３を行う。例えば、図３に示す、車載用電源制御装置で検出される各検出値の時間変化を示すタイミングチャートにおいて、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３では、第１導電路４１の電力が閾値電力以上である（閾値電力未満でない）ため、ステップＳ１２でＮｏに進む。

一方で、制御部１０は、ステップＳ１２で第１導電路４１の電力が閾値電力未満であると判断する場合、Ｙｅｓに進み、ステップＳ１５を行う。例えば、図４に示す、図３とは異なる各検出値の時間変化を示すタイミングチャートにおける時間Ｔ４では、第１導電路４１の電力が閾値電力未満であるため、ステップＳ１２でＹｅｓに進む。制御部１０は、ステップＳ１５で、第２負荷８２へのバックアップ動作（電力供給）を禁止する。すなわち、制御部１０は、スイッチ２３をオン状態からオフ状態に切り替える。これにより、制御装置３は、第１負荷８１を動作させるために供給可能な電力を蓄電部９２に確保することができる。制御部１０は、第２負荷８２へのバックアップ動作を禁止した後、バックアップ動作が終了するまで（外部ＥＣＵ１００から停止指示を取得するまで）、第２負荷８２へのバックアップ動作の禁止状態を維持する。バックアップ動作の禁止状態とは、制御部１０によって行われる予め定められた制御に基づいて生じる状態である。バックアップ動作の禁止状態は、禁止終了条件が成立した場合（バックアップ動作が終了した場合や、イグニッションがオフ状態になった場合等）に、制御部１０からの指令に基づいて終了する。制御部１０は、ステップＳ１５の処理の後、図２の制御を終了する。

制御部１０は、ステップＳ１３で、蓄電部９２の出力電圧が閾値電圧（例えば、１０Ｖ）未満であるか否か判断する。閾値電圧は、例えば、その閾値電圧より所定の値だけ小さい電圧が蓄電部９２から出力可能となることで、第１負荷８１が動作可能となる閾値として設定されている。制御部１０は、ステップＳ１３で、蓄電部９２の出力電圧が閾値電圧以上であると判断する場合には、Ｎｏに進み、再びステップＳ１２の処理を行う。例えば、図３に示すタイミングチャートにおいて、時間Ｔ１では、蓄電部９２の出力電圧が閾値電圧以上であるため、ステップＳ１３でＮｏに進む。制御部１０は、蓄電部９２の出力電圧が閾値電圧以上であると判断する場合には、蓄電部９２に第１負荷８１に動作させるための電力を供給する能力があるとして、バックアップ動作を継続させる。一方で、制御部１０は、ステップＳ１３で、蓄電部９２の出力電圧が閾値電圧未満であると判断する場合には、Ｙｅｓに進み、ステップＳ１４の処理を行う。例えば、図３に示すタイミングチャートにおいて、時間Ｔ２，Ｔ３では、蓄電部９２の出力電圧が閾値電圧未満であるため、ステップＳ１３でＹｅｓに進む。

制御部１０は、ステップＳ１４で、第２導電路４２を流れる電流が閾値電流（例えば、５Ａ）未満であるか否か判断する。閾値電流は、例えば、第２負荷８２に電流が供給可能な状態（スイッチ２３がオン状態）において、第２負荷８２が動作していないときに、電流検出部３３で検出される電流の大きさとして設定される。制御部１０は、ステップＳ１４で、第２導電路４２を流れる電流が閾値電流未満でないと判断する場合、Ｎｏに進み、再びステップＳ１２の処理を行う。第２導電路４２を流れる電流が閾値電流未満でないと判断する場合、ステップＳ１３で検出された蓄電部９２の電力供給能力の精度が低いと推定できる。そのため、制御部１０は、蓄電部９２に第１負荷８１に動作させるための電力を供給する能力があるとして、バックアップ動作を継続させる。

一方で、制御部１０は、ステップＳ１４で、第２導電路４２を流れる電流が閾値電流未満であると判断する場合、Ｙｅｓに進み、ステップＳ１５の処理を行う。例えば、図３に示すタイミングチャートにおいて、時間Ｔ３では、第２導電路４２を流れる電流が閾値電流未満であるため、Ｙｅｓに進む。第２導電路４２を流れる電流が閾値電流未満の場合、第２負荷８２への電力供給が停止状態又は所定の低下状態となっていることが推定される。停止状態とは、外部ＥＣＵ１００等による制御によって第２負荷８２が動作しておらず、第２負荷８２に電力が供給されない状態である。具体的には、停止状態は、第２負荷８２に供給される電流（電流検出部３３で検出される電流）が０となる状態である。所定の低下状態とは、第２負荷８２への電力供給が比較的低い状態である。例えば、所定の低下状態とは、第２負荷８２に供給される電流（電流検出部３３で検出される電流）が０より大きく閾値電流未満となる状態である。所定の低下状態は、第２負荷８２に暗電流が流れる場合や、第２負荷８２が低消費電力で動作するとき等に生じる。図３の時間Ｔ３では、第２導電路４２を流れる電流が０より大きく閾値電流未満であるため、第２負荷８２への電力供給が所定の低下状態となっている。

制御部１０は、ステップＳ１５で、第２負荷８２へのバックアップ動作（電力供給）を禁止し、図２の制御を終了する。例えば、制御部１０は、バックアップ動作が終了するまで（外部ＥＣＵ１００から停止指示を取得するまで）、第２負荷８２へのバックアップ動作の禁止状態を維持する。第２導電路４２を流れる電流が閾値電流未満の場合、ステップＳ１３で検出された蓄電部９２の電力供給能力の精度が高いと推定できる。そのため、制御部１０は、蓄電部９２に第１負荷８１に動作させるための電力を供給する能力がないとして、バックアップ動作を禁止する。このように、制御部１０は、バックアップ動作の開始後において、第２負荷８２に供給される電流が閾値電流より小さくなった場合において、蓄電部９２の出力電圧が閾値電圧より小さくなった場合に、第２負荷８２へのバックアップ動作を禁止する。

図５は、従来の車載用電源制御装置で検出される各検出値の時間変化を示すタイミングチャートである。従来の車載用電源制御装置では、第２負荷８２の動作の有無に関わらず、蓄電部の出力電圧が閾値電力未満であるか否か判断する構成であった。そのため、図５における実線の波形の時間Ｔ５では、第２負荷８２が動作しているにもかかわらず、蓄電部の出力電圧が閾値電力未満であるため、第２負荷８２へのバックアップ動作を禁止している。これにより、破線で示す波形のように蓄電部９２に第２負荷８２を動作させるための電力の供給能力が十分にあるにもかかわらず、第２負荷８２を動作させることができなくなる。一方で、本開示の制御装置３では、図５における破線の波形の時間Ｔ６で、第２負荷８２が動作していない状態において蓄電部９２の出力電圧が閾値電力未満であるため、第２負荷８２へのバックアップ動作を禁止している。これにより、制御部１０は、第２負荷８２を動作させることが可能な期間を従来の構成よりも長くすることができ、バックアップ動作の過剰な禁止を防ぐことができる。

本開示の制御装置３は、例えば以下のような効果を奏する。
（１）制御装置３は、第２負荷８２の動作による影響を受けない状態又は影響が小さい状態で取得された蓄電部９２の出力電圧を閾値電圧と比較することで、蓄電部９２の電力の供給能力をより正確に把握することができる。すなわち、制御装置３は、第２負荷８２の動作によって蓄電部９２の内部抵抗で生じる電圧降下の影響を受けない状態で、蓄電部９２の電力の供給能力を正確に把握することができる。制御部１０は、蓄電部９２の電力の供給能力が確実に低下している場合には、バックアップ動作を禁止し、それ以上の低下を抑え、第１負荷８１に供給可能な能力を残しておくことができる。一方、制御部１０は、一時的な電圧低下があっても第２負荷８２の停止状態のときに下がっていなければ、禁止しないようにすることができる。これにより、制御部１０は、バックアップ動作の過剰な禁止を防ぐことができる。

（２）蓄電部９２と第２負荷８２との間の経路（第１導電路４１）において第２負荷８２側へ供給される電力を検出する電力検出部を備えている。制御部１０は、バックアップ動作の開始後において、電力検出部によって検出される電力が閾値電力より小さくなった場合に第２負荷８２へのバックアップ動作を禁止する。
このようにすれば、制御部１０は、電力検出部によって検出される電力を閾値電力と比較することで、蓄電部９２によって第２負荷８２側へ供給可能な電力を把握することができる。これにより、制御部１０は、第２負荷８２への電力供給が停止状態又は所定の低下状態とならずに蓄電部９２の出力電圧を把握できない場合であっても、蓄電部９２から第２負荷８２側への電力の供給能力の低下状態を検出することができる。そして、制御部１０は、蓄電部９２の電力の供給能力が確実に低下している場合には、バックアップ動作を禁止し、それ以上の低下を抑え、第１負荷８１に供給可能な能力を残しておくことができる。一方、制御部１０は、蓄電部９２の電力の供給能力が確保されている場合には、バックアップ動作を禁止しないようにすることで、バックアップ動作の過剰な禁止を防ぐことができる。

（３）第２負荷８２に流れる電流を検出する電流検出部３３を備えている。制御部１０は、電流検出部３３によって検出される電流が閾値電流より小さくなった場合において、蓄電部９２の出力電圧が閾値電圧より小さくなった場合に第２負荷８２へのバックアップ動作を禁止する。
このようにすれば、制御部１０は、第２負荷８２に流れる電流が閾値電流より小さくなった場合、第２負荷８２の停止状態又は所定の低下状態であることが推測できる。そのため、制御部１０は、電流検出部３３によって検出される電流が閾値電流より小さくなった場合に蓄電部９２の出力電圧を閾値電圧と比較する。そして、制御部１０は、第２負荷８２の動作による影響を受けない状態又は影響が小さい状態で蓄電部９２の電力の供給能力をより正確に把握することができる。

（４）制御部１０は、バックアップ動作の開始後において、第２負荷８２へのバックアップ動作を禁止した後、バックアップ動作が終了するまで禁止状態を維持する。
このようにすれば、制御部１０は、第２負荷８２へのバックアップ動作を禁止することで、それ以降の第２負荷８２への電力供給を行う必要がなくなる。そのため、制御部１０は、第２負荷８２へのバックアップ動作の禁止後の電力供給を行わない代わりに、第２負荷８２へのバックアップ動作の禁止前における電力の供給能力を上げることができる。

［本開示の他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えるべきである。例えば、以下の実施形態を採用することができる。

上述した実施例では、制御部１０は、ステップＳ１２で、電圧検出部３２によって検出された電圧と、電圧変換部２１の電流検出回路によって検出された電流とに基づいて、第１導電路４１における電力を算出する構成であった。しかしながら、制御部１０は、第１導電路４１以外の導電路の電力を検出する構成であってもよい。例えば、電圧変換部２１が、第２導電路４２において第２負荷８２側へ流れる電流を検出する第２電流検出回路と、第２導電路４２に印加される電圧を検出する第２電圧検出回路と、を備えていてもよい。そして、制御部１０は、第２電圧検出回路によって検出された電圧と、第２電流検出回路によって検出された電流とに基づいて、第２導電路４２における電力を算出する構成であってもよい。

上述した実施例では、制御部１０は、図２のステップＳ１５で、バックアップ動作が終了するまで（外部ＥＣＵ１００から停止指示を取得するまで）、第２負荷８２へのバックアップ動作の禁止状態を維持していた。しかしながら、制御部１０は、その他のタイミングまで第２負荷８２へのバックアップ動作の禁止状態を維持する構成であってもよい。例えば、制御部１０は、第１負荷８１が動作を完了するまで禁止状態を維持する構成であってもよい。

上述した実施例では、蓄電部９２に電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）を用いているが、この構成に限定されず、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、ニッケル水素充電池などの他の蓄電手段を用いてもよい。また、蓄電部９２を構成する蓄電手段の数は１つに限定されず、複数の蓄電手段によって構成されていてもよい。

上述した実施例では、車両用電源システム１は、第１負荷８１及び第２負荷８２を備えていたが、その他の負荷を備えていてもよい。

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１…車両用電源システム
２…車両用電源装置
３…車両用電源制御装置
１０…制御部
２０…放電回路
２１…電圧変換部
２２，２３，４６…スイッチ
３１…電圧検出部
３２…電圧検出部
３３…電流検出部
４０…放電回路
４１…第１導電路
４２…第２導電路
４３…第３導電路
４４…第４導電路
４５…第５導電路
４６…スイッチ
８１…第１負荷
８２…第２負荷
９１…電源部
９２…蓄電部
１００…外部ＥＣＵ
Ｓｙ…車両システム

Claims (5)

1. 第１負荷および第２負荷に電力を供給する電源部と、蓄電部と、を備えた車載用電源システムを制御する車載用電源制御装置であって、
   前記蓄電部から前記第１負荷および前記第２負荷に電力を供給するバックアップ動作を行う放電回路と、
   バックアップ条件が成立した場合に前記放電回路に前記バックアップ動作を行わせる制御部と、
   前記蓄電部の出力電圧を検出する電圧検出部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記バックアップ動作の開始後において前記第２負荷への電力供給が停止状態又は所定の低下状態となっているときに前記蓄電部の出力電圧が閾値電圧より小さくなった場合に前記第２負荷への前記バックアップ動作を禁止する車載用電源制御装置。
2. 前記蓄電部と前記第２負荷との間の経路において前記第２負荷側へ供給される電力を検出する電力検出部を備え、
   前記制御部は、前記バックアップ動作の開始後において、前記電力検出部によって検出される電力が閾値電力より小さくなった場合に前記第２負荷への前記バックアップ動作を禁止する請求項１に記載の車載用電源制御装置。
3. 前記第２負荷に流れる電流を検出する電流検出部を備え、
   前記制御部は、前記電流検出部によって検出される電流が閾値電流より小さくなった場合において、前記蓄電部の出力電圧が前記閾値電圧より小さくなった場合に前記第２負荷への前記バックアップ動作を禁止する請求項１又は２に記載の車載用電源制御装置。
4. 前記制御部は、前記バックアップ動作の開始後において、前記第２負荷への前記バックアップ動作を禁止した後、前記バックアップ動作が終了するまで禁止状態を維持する請求項１から３のいずれか一項に記載の車載用電源制御装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車載用電源制御装置と、
   前記蓄電部と、
   を含む車載用電源装置。

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