JP2021119728A

JP2021119728A - 車両電源システム

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Publication number: JP2021119728A
Application number: JP2020013200A
Authority: JP
Inventors: 崇明伊澤; Takaaki Izawa; 将貴込山; Masataka Komiyama; 雄太石川; Yuta Ishikawa
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2020-01-30
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2021-08-12
Anticipated expiration: 2040-01-30
Also published as: US11283287B2; CN113206541A; CN113206541B; JP7013500B2; EP3858681A1; US20210242712A1; EP3858681B1

Abstract

【課題】異常が発生した場合でも負荷部に電力を適正に供給することができる車両電源システムを提供する。【解決手段】車両電源システム１において、バックアップ電源装置２０は、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、バックアップバッテリ２３と、切替機構ＳＷ１、ＳＷ２とを含んで構成される。双方向スイッチユニットＵＴ１は、接続線Ｌ１において高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と接続点Ｐ１との間に設けられ、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と接続点Ｐ１との間に流れる電流を通電又は遮断する。双方向スイッチユニットＵＴ２は、接続線Ｌ３において接続点Ｐ１と接続点Ｐ３との間に設けられ、接続点Ｐ１と接続点Ｐ３との間に流れる電流を通電又は遮断する。片方向スイッチユニットＵＴ３は、接続線Ｌ１において接続点Ｐ１と低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２との間に設けられ、接続点Ｐ１から低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に流れる電流を通電又は遮断する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両電源システムに関する。

従来、車両電源システムとして、例えば、特許文献１には、メインバッテリ及びサブバッテリを有し負荷部に電力を供給する電源と、負荷部に電力を供給する電源をメインバッテリ又はサブバッテリに切り替えるリレーユニットとを備える車両用電源システムが記載されている。

特開２０１６−７９９３号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の車両用電源システムは、例えば、車両の走行中に電源に異常が発生した場合に、重要負荷部に電力を継続して供給できるようにすることが望まれている。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異常が発生した場合でも負荷部に電力を適正に供給することができる車両電源システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両電源システムは、車両に搭載され第１負荷部及び第２負荷部に電力を供給するメイン電源装置と、前記車両に搭載され前記メイン電源装置の異常時に前記第１負荷部に電力を供給せず且つ前記第２負荷部に電力を供給するバックアップ電源装置と、を備え、前記メイン電源装置は、電力供給部から供給される直流電力の電圧を変圧した直流電力を前記第１負荷部及び前記第２負荷部に供給する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータにより変圧された直流電力を蓄電し当該直流電力を前記第１負荷部及び前記第２負荷部に供給する第１バッテリとを含んで構成され、前記バックアップ電源装置は、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力の電圧を変圧する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータにより変圧された直流電力を蓄電し当該直流電力を前記第２負荷部に供給する第２バッテリと、電流を通電又は遮断する第１切替機構及び第２切替機構と、第１接続線と、第２接続線と、第３接続線と、第４接続線とを含んで構成され、前記第１接続線は、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを接続し、前記第２接続線は、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２バッテリを接続し、前記第３接続線は、前記第１接続線上の第１接続点及び前記第２負荷部を接続し、前記第４接続線は、前記第２接続線上の第２接続点及び前記第３接続線上の第３接続点を接続し、前記第２切替機構は、前記第４接続線において前記第２接続点と前記第３接続点との間に設けられ、前記第２接続点と前記第３接続点との間に流れる電流を通電又は遮断し、前記第１切替機構は、第１半導体スイッチ及び第２半導体スイッチを有し前記第１半導体スイッチの寄生ダイオードの順方向と前記第２半導体スイッチの寄生ダイオードの順方向とが互いに逆向きに配置された状態で接続された第１双方向スイッチユニットと、第３半導体スイッチ及び第４半導体スイッチを有し前記第３半導体スイッチの寄生ダイオードの順方向と前記第４半導体スイッチの寄生ダイオードの順方向とが互いに逆向きに配置された状態で接続された第２双方向スイッチユニットと、第５半導体スイッチを有する片方向スイッチユニットと、を含んで構成され、前記第１双方向スイッチユニットは、前記第１接続線において前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第１接続点との間に設けられ、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第１接続点との間に流れる電流を通電又は遮断し、前記第２双方向スイッチユニットは、前記第３接続線において前記第１接続点と前記第３接続点との間に設けられ、前記第１接続点と前記第３接続点との間に流れる電流を通電又は遮断し、前記片方向スイッチユニットは、前記第１接続線において前記第１接続点と前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータとの間に設けられ、前記第１接続点から前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータに流れる電流を通電又は遮断することを特徴とする。

上記車両電源システムにおいて、前記バックアップ電源装置は、前記第１切替機構及び前記第２切替機構を制御する制御部をさらに含んで構成され、前記第１切替機構及び前記第２切替機構は、オンすることで電流を通電し且つオフすることで電流を遮断し、前記制御部は、前記メイン電源装置が異常であり且つ前記バックアップ電源装置が正常である場合、前記第１切替機構において、前記第１半導体スイッチ、前記第２半導体スイッチ、前記第３半導体スイッチ、前記第４半導体スイッチ、及び、前記第５半導体スイッチを全てオフし、且つ、前記第２切替機構をオンすることで、前記メイン電源装置と前記バックアップ電源装置との電気的な接続を遮断した状態で前記第２バッテリから前記第２負荷部に電力を供給可能とすることが好ましい。

上記車両電源システムにおいて、車両電源システムは、前記バックアップ電源装置は、前記第１切替機構及び前記第２切替機構を制御する制御部をさらに含んで構成され、前記第１切替機構及び前記第２切替機構は、オンすることで電流を通電し且つオフすることで電流を遮断し、前記制御部は、前記メイン電源装置が正常であり且つ前記バックアップ電源装置が異常である場合、前記第１切替機構において、前記第１半導体スイッチ、前記第２半導体スイッチ、前記第３半導体スイッチ、前記第４半導体スイッチ、及び、前記第５半導体スイッチを全てオフし、且つ、前記第２切替機構をオフすることで、前記メイン電源装置と前記バックアップ電源装置との電気的な接続を遮断した状態で前記第２バッテリから前記第２負荷部に電力を供給不可とすることが好ましい。

本発明に係る車両電源システムは、バックアップ電源装置が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ、第１切替機構、及び、第２切替機構を含んで構成されることにより、異常が発生した場合にメイン電源装置とバックアップ電源装置との間の電気的な接続を遮断することができ、この結果、異常が発生した場合でも負荷部に電力を適正に供給することができる。

図１は、実施形態に係る車両電源システムの構成例を示すブロック図である。図２は、実施形態に係る車両電源システムの第１動作例を示すブロック図である。図３は、実施形態に係る車両電源システムの第２動作例を示すブロック図である。図４は、実施形態に係る車両電源システムの第３動作例を示すブロック図である。図５は、実施形態に係る車両電源システムの第４動作例を示すブロック図である。図６は、実施形態に係る車両電源システムの第５動作例を示すブロック図である。図７は、実施形態に係る車両電源システムの第６動作例を示すブロック図である。図８は、実施形態に係る車両電源システムの第７動作例を示すブロック図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
図面を参照しながら実施形態に係る車両電源システム１について説明する。図１は、実施形態に係る車両電源システム１の構成例を示すブロック図である。

車両電源システム１は、電動車両等に搭載され、第１負荷部としての負荷部ＬＤ１及び第２負荷部としての負荷部ＬＤ２に直流電力（単に「電力」とも称する。）を供給するものである。ここで、負荷部ＬＤ１は、例えば、エアコン、オーディオ等の一般負荷部、及び、操舵装置、ブレーキ装置、センサ等の重要負荷部を含んで構成される。負荷部ＬＤ２は、例えば、操舵装置、ブレーキ装置、センサ等の重要負荷部を含んで構成される。一般負荷部とは、車両の乗員が車室内で快適に過ごすために必要な負荷部である。重要負荷部とは、車両を安全な場所まで走行させる際に必要な負荷部である。車両電源システム１は、図１に示すように、メイン電源装置１０と、バックアップ電源装置２０とを備え、メイン電源装置１０及びバックアップ電源装置２０がそれぞれ別体で構成され、メイン電源装置１０にバックアップ電源装置２０を追加（アドオン；ａｄｄｏｎ）できる構成となっている。

メイン電源装置１０は、負荷部ＬＤ１及び負荷部ＬＤ２に電力を供給するものである。メイン電源装置１０は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータとしての高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、第１バッテリとしてのメインバッテリ１２と、メイン記憶部１３と、メイン制御部１４とを有する。

高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、直流電圧を変圧するものである。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、例えば、外部から直流電力を供給する電力供給部（例えば発電機）ＰＷに接続され、当該電力供給部ＰＷから出力される直流電力の電圧（例えば数百Ｖ、４８Ｖ）を降圧する。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、例えば、１２Ｖの電圧に降圧する。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、メインバッテリ１２に接続され、降圧した直流電力をメインバッテリ１２に出力する。また、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、負荷部ＬＤ１に接続され、且つ、バックアップ電源装置２０を介して負荷部ＬＤ２に接続されている。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、電力を負荷部ＬＤ１に供給し、且つ、バックアップ電源装置２０を介して電力を負荷部ＬＤ２に供給する。

メインバッテリ１２は、電力を蓄電するものであり、例えば鉛蓄電池である。メインバッテリ１２は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に接続され、当該高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１により降圧された直流電力を蓄電する。また、メインバッテリ１２は、負荷部ＬＤ１に接続され、且つ、バックアップ電源装置２０を介して負荷部ＬＤ２に接続されている。メインバッテリ１２は、負荷部ＬＤ１に電力を供給し、且つ、バックアップ電源装置２０を介して負荷部ＬＤ２に電力を供給する。

メイン記憶部１３は、情報を記憶する不揮発性のメモリである。メイン記憶部１３は、メイン制御部１４を動作させるための第１制御プログラム等を記憶している。

メイン制御部１４は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を制御するものである。メイン制御部１４は、ＣＰＵ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。メイン制御部１４は、メイン記憶部１３に接続され、当該メイン記憶部１３に記憶された第１制御プログラムを読み出す。そして、メイン制御部１４は、読み出した第１制御プログラムにより動作する。メイン制御部１４は、例えば、第１制御プログラムに基づいて、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の制御とメインバッテリ１２の蓄電状態を監視する。

バックアップ電源装置２０は、メイン電源装置１０が地絡等の異常時に当該メイン電源装置１０に代わって負荷部ＬＤ２に電力を供給するものである。なお、バックアップ電源装置２０は、メイン電源装置１０の状態（正常／異常）に関わらず、負荷部ＬＤ１には電力を供給しない。バックアップ電源装置２０は、例えば、コネクタ（図示省略）を介してメイン電源装置１０及び負荷部ＬＤ２に接続される。バックアップ電源装置２０は、第１接続線としての接続線Ｌ１と、第２接続線としての接続線Ｌ２と、第３接続線としての接続線Ｌ３と、第４接続線としての接続線Ｌ４と、筐体２１と、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、第２バッテリとしてのバックアップバッテリ２３と、切替機構ＳＷ１と、切替機構ＳＷ２、ＳＷ３と、放電回路２５と、バックアップ記憶部２６と、バックアップ制御部２７とを有する。

接続線Ｌ１は、導電性の電線等であり、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１及び低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を接続する。接続線Ｌ２は、導電性の電線等であり、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２及びバックアップバッテリ２３を接続する。接続線Ｌ３は、導電性の電線等であり、接続線Ｌ１上の接続点Ｐ１及び負荷部ＬＤ２を接続する。つまり、接続線Ｌ３は、接続線Ｌ１から接続点Ｐ１で分岐し、接続点Ｐ１とは反対側の端部が負荷部ＬＤ２に接続されている。接続線Ｌ４は、導電性の電線等であり、接続線Ｌ２上の接続点Ｐ２及び接続線Ｌ３上の接続点Ｐ３を接続する。つまり、接続線Ｌ４は、接続線Ｌ２から接続点Ｐ２で分岐し、接続点Ｐ２とは反対側の端部が接続点Ｐ３に接続されている。

筐体２１は、各種電子部品を収容するものである。筐体２１は、放熱機能を備えた箱状に形成されている。筐体２１は、メイン電源装置１０とは別体で構成されている。筐体２１は、その内部空間部に、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２、バックアップバッテリ２３、切替機構ＳＷ１、切替機構ＳＷ２、ＳＷ３、放電回路２５、バックアップ記憶部２６、及び、バックアップ制御部２７を収容する。なお、筐体２１は、バックアップバッテリ２３を内部空間部に収容せずに当該バックアップバッテリ２３を外付けにしてもよい。

低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、直流電圧を変圧するものである。低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、接続線Ｌ１を介して高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に接続されている。低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、バックアップバッテリ２３に充電が必要な場合、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１で高圧から低圧に変圧され出力される直流電力を受け、その電圧をバックアップバッテリ２３の端子電圧以上に昇圧する。低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、接続線Ｌ２を介してバックアップバッテリ２３に接続され、昇圧した直流電力をバックアップバッテリ２３に出力する。低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、上述のように、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から供給される直流電力の電圧を変換してバックアップバッテリ２３に出力する片方向のコンバータである。つまり、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、双方向のコンバータではなく、バックアップバッテリ２３から供給される直流電力を変換して負荷部ＬＤ２等に出力しない。

バックアップバッテリ２３は、電力を蓄電するものであり、例えばリチウムイオンバッテリである。バックアップバッテリ２３は、接続線Ｌ２を介して低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に接続され、当該低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２により昇圧された直流電力を蓄電する。バックアップバッテリ２３は、接続線Ｌ４を介して負荷部ＬＤ２に接続され、蓄電した直流電力を負荷部ＬＤ２に供給する。

切替機構ＳＷ１は、ＯＮすることで電流を通電し、ＯＦＦすることで電流を遮断するものである。切替機構ＳＷ１は、双方向スイッチユニットＵＴ１と、双方向スイッチユニットＵＴ２と、片方向スイッチユニットＵＴ３とを含んで構成される。

双方向スイッチユニットＵＴ１は、双方向に流れる電流を通電又は遮断するものであり、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ-ｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）Ｑ１と、ＦＥＴＱ２とを有する。ＦＥＴＱ１、Ｑ２は、例えば、Ｎチャネル型のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ-Ｏｘｉｄｅ-Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ＦＥＴである。双方向スイッチユニットＵＴ１は、ＦＥＴＱ１の寄生ダイオードの順方向とＦＥＴＱ２の寄生ダイオードの順方向とが互いに逆向きに配置された状態で接続されている。つまり、双方向スイッチユニットＵＴ１は、ＦＥＴＱ１のソース端子及びＦＥＴＱ２のソース端子が接続されている。双方向スイッチユニットＵＴ１は、接続線Ｌ１において高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と接続点Ｐ１との間に設けられ、ＦＥＴＱ１のドレイン端子が高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に接続され、ＦＥＴＱ２のドレイン端子が接続点Ｐ１に接続されている。双方向スイッチユニットＵＴ１は、バックアップ制御部２７から出力された切替信号に基づいてＦＥＴＱ１、Ｑ２がＯＮすることで高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と接続点Ｐ１との間に流れる電流を通電し、ＦＥＴＱ１、Ｑ２がＯＦＦすることで高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と接続点Ｐ１との間に流れる電流を遮断する。

双方向スイッチユニットＵＴ２は、双方向に流れる電流を通電又は遮断するものであり、ＦＥＴＱ３と、ＦＥＴＱ４とを有する。ＦＥＴＱ３、Ｑ４は、例えば、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。双方向スイッチユニットＵＴ２は、ＦＥＴＱ３の寄生ダイオードの順方向とＦＥＴＱ４の寄生ダイオードの順方向とが互いに逆向きに配置された状態で接続されている。つまり、双方向スイッチユニットＵＴ２は、ＦＥＴＱ３のソース端子及びＦＥＴＱ４のソース端子が接続されている。双方向スイッチユニットＵＴ２は、接続線Ｌ３において接続点Ｐ１と接続点Ｐ３との間に設けられ、ＦＥＴＱ３のドレイン端子が接続点Ｐ１に接続され、ＦＥＴＱ４のドレイン端子が接続点Ｐ３に接続されている。双方向スイッチユニットＵＴ２は、バックアップ制御部２７から出力された切替信号に基づいてＦＥＴＱ３、Ｑ４がＯＮすることで接続点Ｐ１と接続点Ｐ３との間に流れる電流を通電し、ＦＥＴＱ３、Ｑ４がＯＦＦすることで接続点Ｐ１と接続点Ｐ３との間に流れる電流を遮断する。

片方向スイッチユニットＵＴ３は、片方向に流れる電流を通電又は遮断するものであり、ＦＥＴＱ５を有する。ＦＥＴＱ５は、例えば、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。ＦＥＴＱ５は、接続線Ｌ１において接続点Ｐ１と低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２との間に設けられ、ソース端子が低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２接続され、ドレイン端子が接続点Ｐ１に接続されている。ＦＥＴＱ５は、バックアップ制御部２７から出力された切替信号に基づいてＯＮすることで接続点Ｐ１から低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に流れる電流を通電し、ＯＦＦすることで接続点Ｐ１から低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に流れる電流を遮断する。

切替機構ＳＷ２は、ＯＮすることで電流を通電し、ＯＦＦすることで電流を遮断するものである。切替機構ＳＷ２は、接続線Ｌ４において接続点Ｐ２と接続点Ｐ３との間に設けられ、接続点Ｐ２と接続点Ｐ３との間に流れる電流を通電又は遮断する。切替機構ＳＷ２は、例えば、バックアップ制御部２７から出力された切替信号に基づいてＯＮすることでバックアップバッテリ２３と負荷部ＬＤ２との間を流れる電流を通電し、ＯＦＦすることでバックアップバッテリ２３と負荷部ＬＤ２と間を流れる電流を遮断する。

切替機構ＳＷ３は、ＯＮすることで電流を通電し、ＯＦＦすることで電流を遮断するものである。切替機構ＳＷ３は、接続点Ｐ２及び放電回路２５を接続する接続線Ｌ５に設けられ、バックアップバッテリ２３と放電回路２５との間に流れる電流を通電又は遮断する。切替機構ＳＷ３は、例えば、バックアップ制御部２７から出力された切替信号に基づいてＯＮすることでバックアップバッテリ２３と放電回路２５との間に流れる電流を通電し、ＯＦＦすることでバックアップバッテリ２３と放電回路２５との間に流れる電流を遮断する。

放電回路２５は、バックアップバッテリ２３の電力を放電するものである。放電回路２５は、切替機構ＳＷ３を介してバックアップバッテリ２３に接続されている。放電回路２５は、図示しない抵抗器、電流センサ、及び、電圧センサを含んで構成される。抵抗器は、切替機構ＳＷ３がＯＮ状態で、バックアップバッテリ２３から流れる電流に対して抵抗として機能する。電流センサは、切替機構ＳＷ３がＯＮ状態で、バックアップバッテリ２３から流れる電流を検出する。電流センサは、バックアップ制御部２７に接続され、検出した電流値をバックアップ制御部２７に出力する。電圧センサは、切替機構ＳＷ３がＯＮ状態で、バックアップバッテリ２３から印加される電圧を検出する。電圧センサは、バックアップ制御部２７に接続され、検出した電圧値をバックアップ制御部２７に出力する。

バックアップ記憶部２６は、情報を記憶する不揮発性のメモリである。バックアップ記憶部２６は、上述のメイン記憶部１３とは異なる記憶部であり、バックアップ制御部２７を動作させるための第２制御プログラムを記憶している。第２制御プログラムは、上述の第１制御プログラムとは別のプログラムである。つまり、第２制御プログラムは、第１制御プログラムとは別のソースコードで記載されている。

バックアップ制御部２７は、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２、切替機構ＳＷ１〜ＳＷ３を制御するものである。バックアップ制御部２７は、ＣＰＵ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。バックアップ制御部２７は、バックアップ記憶部２６に接続され、当該バックアップ記憶部２６に記憶された第２制御プログラムを読み出す。そして、バックアップ制御部２７は、読み出した第２制御プログラムにより動作する。これにより、車両電源システム１は、バックアップ制御部２７がメイン制御部１４とは別の第２制御プログラムにより動作するので、メイン電源装置１０の第１制御プログラムの仕様変更を行わずに、バックアップ電源装置２０を車両に追加することができる。また、車両電源システム１は、バックアップ電源装置２０を搭載した車両とバックアップ電源装置２０を搭載していない車両とにおいて、メイン電源装置１０の第１制御プログラムの仕様を同等することができる。これにより、車両電源システム１は、バックアップ電源装置２０を容易に追加することができ、バックアップ電源装置２０の搭載性を向上させることができる。バックアップ電源装置２０は、例えば、自動運転のレベルによって車両への搭載が決まるが、現状、車両に搭載されていないことが多く、本発明により車両への搭載を容易にするメリットが大きい。

バックアップ制御部２７は、第２制御プログラムに基づいて、例えば、バックアップバッテリ２３の蓄電状態を監視し、当該バックアップバッテリ２３の蓄電状態に応じて低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御する。バックアップ制御部２７は、例えば、バックアップバッテリ２３の蓄電率が予め定められた第２基準値未満の場合、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧を上げて、バックアップバッテリ２３を充電する。一方、バックアップ制御部２７は、バックアップバッテリ２３の蓄電率が第２基準値以上の場合、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧を下げてバックアップバッテリ２３の蓄電率を維持する。また、バックアップ制御部２７は、放電回路２５から出力されるバックアップバッテリ２３の電流値及び電圧値に基づいてバックアップバッテリ２３の劣化状態を判定する。また、バックアップ制御部２７は、必要に応じて切替機構ＳＷ１、切替機構ＳＷ２、及び、切替機構ＳＷ３に切替信号を出力してこれらのスイッチのＯＮ／ＯＦＦを切り替える。

次に、車両電源システム１の動作例について説明する。図２は、実施形態に係る車両電源システム１の第１動作例を示すブロック図である。図２に示す例では、メイン電源装置１０及びバックアップ電源装置２０が正常であり、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から負荷部ＬＤ１、ＬＤ２に電力を供給し、且つ、メインバッテリ１２及びバックアップバッテリ２３を充電する例を示している。この場合、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１をＯＮに切り替え、且つ、切替機構ＳＷ２、ＳＷ３をＯＦＦに切り替え、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を駆動する。このとき、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１において、ＦＥＴＱ１、ＦＥＴＱ２、ＦＥＴＱ３、ＦＥＴＱ４、及び、ＦＥＴＱ５を全てＯＮする。これにより、バックアップ電源装置２０は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から供給される電力を切替機構ＳＷ１を介して負荷部ＬＤ２に出力することができる。また、バックアップ電源装置２０は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から供給される電力を切替機構ＳＷ１を介して低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に出力し、当該低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２により昇圧した電力をバックアップバッテリ２３に充電することができる。

図３は、実施形態に係る車両電源システム１の第２動作例を示すブロック図である。図３に示す例では、メイン電源装置１０及びバックアップ電源装置２０が正常であり、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から負荷部ＬＤ１、ＬＤ２に電力を供給し、且つ、バックアップバッテリ２３の劣化状態を判定する例を示している。この場合、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１及び切替機構ＳＷ３をＯＮに切り替え、且つ、切替機構ＳＷ２をＯＦＦに切り替え、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を停止状態とする。このとき、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１において、ＦＥＴＱ１、ＦＥＴＱ２、ＦＥＴＱ３、ＦＥＴＱ４、及び、ＦＥＴＱ５を全てＯＮする。これにより、バックアップ電源装置２０は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から供給される電力を切替機構ＳＷ１を介して負荷部ＬＤ２に出力することができる。また、バックアップ電源装置２０は、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を停止しているので、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から供給される電力をバックアップバッテリ２３に供給しないようにできる。また、バックアップ電源装置２０は、バックアップバッテリ２３から放電回路２５に電力を供給することができる。

図４は、実施形態に係る車両電源システム１の第３動作例を示すブロック図である。図４に示す例では、メイン電源装置１０及びバックアップ電源装置２０が正常であり、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から負荷部ＬＤ１、ＬＤ２に電力を供給し、且つ、メインバッテリ１２を充電する例を示している。この場合、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１をＯＮに切り替え、且つ、切替機構ＳＷ２、ＳＷ３をＯＦＦに切り替え、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を停止状態とする。このとき、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１において、ＦＥＴＱ１、ＦＥＴＱ２、ＦＥＴＱ３、ＦＥＴＱ４、及び、ＦＥＴＱ５を全てＯＮする。これにより、バックアップ電源装置２０は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から供給される電力を切替機構ＳＷ１を介して負荷部ＬＤ２に出力することができる。また、バックアップ電源装置２０は、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を停止しているので、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から供給される電力をバックアップバッテリ２３に供給しないようにできる。

図５は、実施形態に係る車両電源システム１の第４動作例を示すブロック図である。図５に示す例では、メイン電源装置１０及びバックアップ電源装置２０が正常であり、メインバッテリ１２から負荷部ＬＤ１、ＬＤ２に電力を供給する例を示している。この場合、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１をＯＮに切り替え、且つ、切替機構ＳＷ２、ＳＷ３をＯＦＦに切り替え、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を停止状態とする。このとき、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１において、ＦＥＴＱ１、ＦＥＴＱ２、ＦＥＴＱ３、ＦＥＴＱ４、及び、ＦＥＴＱ５を全てＯＮする。これにより、バックアップ電源装置２０は、メインバッテリ１２から供給される電力を切替機構ＳＷ１を介して負荷部ＬＤ２に出力することができる。また、バックアップ電源装置２０は、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を停止しているので、メインバッテリ１２から供給される電力をバックアップバッテリ２３に供給しないようにできる。

図６は、実施形態に係る車両電源システム１の第５動作例を示すブロック図である。図６に示す例では、メイン電源装置１０が異常であり且つバックアップ電源装置２０が正常である例を示している。この例では、メイン電源装置１０は、負荷部ＬＤ１の近傍で地絡Ｆ１が生じている。この場合、メイン電源装置１０は、その出力となる電圧が地絡により下がるため、バックアップ電源装置２０に異常を表す電圧信号を出力する。バックアップ制御部２７は、メイン電源装置１０から当該電圧信号を入力すると、切替機構ＳＷ１、切替機構ＳＷ３をＯＦＦに切り替え、且つ、切替機構ＳＷ２をＯＮに切り替え、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を停止状態とする。このとき、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１において、ＦＥＴＱ１、ＦＥＴＱ２、ＦＥＴＱ３、ＦＥＴＱ４、及び、ＦＥＴＱ５を全てＯＦＦする。これにより、バックアップ電源装置２０は、バックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に電力を供給することができる。つまり、バックアップ電源装置２０は、メイン電源装置１０との電気的な接続を遮断することができるので、バックアップバッテリ２３から供給される電力の電流が地絡Ｆ１の箇所に流れることを防止できる。このとき、バックアップ電源装置２０は、ＦＥＴＱ２又はＦＥＴＱ４の一方がＯＮからＯＦＦに切り替えができないオン固着故障した場合でも、ＦＥＴＱ２又はＦＥＴＱ４の他方により、バックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に供給される電力の電流がメイン電源装置１０の地絡Ｆ１の箇所に流れることを防止することができる。このように、車両電源システム１は、メイン電源装置１０に地絡Ｆ１が生じ且つ切替機構ＳＷ１に異常が生じても、つまり２つの異常が生じても、バックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に電力を供給することができる。

図７は、実施形態に係る車両電源システム１の第６動作例を示すブロック図である。図７に示す例では、メイン電源装置１０が正常であり且つバックアップ電源装置２０が異常である例を示している。この例では、バックアップ電源装置２０は、負荷部ＬＤ２の近傍で地絡Ｆ２が生じている。この場合、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１、切替機構ＳＷ２、ＳＷ３をＯＦＦに切り替え、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を停止状態とする。このとき、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１において、ＦＥＴＱ１、ＦＥＴＱ２、ＦＥＴＱ３、ＦＥＴＱ４、及び、ＦＥＴＱ５を全てＯＦＦする。これにより、バックアップ電源装置２０は、メイン電源装置１０との電気的な接続を遮断することができるので、メイン電源装置１０から供給される電力の電流が地絡Ｆ２の箇所に流れることを防止できる。このとき、バックアップ電源装置２０は、ＦＥＴＱ１又はＦＥＴＱ３の一方がオン固着故障した場合でも、ＦＥＴＱ１又はＦＥＴＱ３の他方により、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から負荷部ＬＤ１に供給される電力の電流がバックアップ電源装置２０の地絡Ｆ２の箇所に流れることを防止することができる。また、バックアップ電源装置２０は、バックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に供給される電力を停止することができ、バックアップバッテリ２３から地絡Ｆ２の箇所に電流が流れることを防止できる。また、バックアップ電源装置２０は、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２が片方向のコンバータであるので、バックアップバッテリ２３から供給される電力の電流が低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して地絡Ｆ２の箇所に流れることを防止できる。このように、車両電源システム１は、バックアップ電源装置２０に地絡Ｆ２が生じ且つ切替機構ＳＷ１に異常が生じても、つまり２つの異常が生じても、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から負荷部ＬＤ１に電力を供給することができる。

図８は、実施形態に係る車両電源システム１の第７動作例を示すブロック図である。図８に示す例では、メイン電源装置１０が正常であり且つバックアップ電源装置２０が異常である例を示している。この例では、バックアップ電源装置２０は、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と切替機構ＳＷ１との間で地絡Ｆ３が生じている。この場合、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１、切替機構ＳＷ３をＯＦＦに切り替え、且つ、切替機構ＳＷ２をＯＮに切り替え、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を停止状態とする。このとき、バックアップ制御部２７は、切替機構ＳＷ１において、ＦＥＴＱ１、ＦＥＴＱ２、ＦＥＴＱ３、ＦＥＴＱ４、及び、ＦＥＴＱ５を全てＯＦＦする。これにより、メイン電源装置１０は、バックアップ電源装置２０との電気的な接続が遮断されているので、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から負荷部ＬＤ１及びメインバッテリ１２に電力を供給することができる。このとき、バックアップ電源装置２０は、ＦＥＴＱ１又はＦＥＴＱ５の一方がＯＮからＯＦＦに切り替えができないオン固着故障した場合でも、ＦＥＴＱ１又はＦＥＴＱ５の他方により、メイン電源装置１０から負荷部ＬＤ１等に供給される電力の電流が地絡Ｆ３の箇所に流れることを防止することができる。

また、バックアップ電源装置２０は、バックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に電力を供給することができる。つまり、バックアップ電源装置２０は、切替機構ＳＷ１及び低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２により地絡Ｆ３の箇所を電気的に切り離すことができるので、バックアップバッテリ２３から供給される電力が地絡Ｆ３の箇所に流れることを防止できる。このとき、バックアップ電源装置２０は、ＦＥＴＱ４又はＦＥＴＱ５の一方がオン固着故障した場合でも、ＦＥＴＱ４又はＦＥＴＱ５の他方により、バックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に供給される電力の電流が地絡Ｆ３の箇所に流れることを防止することができる。このように、車両電源システム１は、バックアップ電源装置２０に地絡Ｆ３が生じ且つ切替機構ＳＷ１に異常が生じても、つまり２つの異常が生じても、メイン電源装置１０から負荷部ＬＤ１に電力を供給することができ、且つ、バックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に電力を供給することができる。

以上のように、実施形態に係る車両電源システム１は、車両に搭載され負荷部ＬＤ１及び負荷部ＬＤ２に電力を供給するメイン電源装置１０と、車両に搭載されメイン電源装置１０の異常時に負荷部ＬＤ１に電力を供給せず且つ負荷部ＬＤ２に電力を供給するバックアップ電源装置２０とを備える。メイン電源装置１０は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、メインバッテリ１２とを含んで構成される。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、電力供給部ＰＷから供給される直流電力の電圧を変圧した直流電力を負荷部ＬＤ１及び負荷部ＬＤ２に供給する。メインバッテリ１２は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１により変圧された直流電力を蓄電し、当該直流電力を負荷部ＬＤ１及び負荷部ＬＤ２に供給する。

バックアップ電源装置２０は、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、バックアップバッテリ２３と、切替機構ＳＷ１と、切替機構ＳＷ２と、接続線Ｌ１と、接続線Ｌ２と、接続線Ｌ３と、接続線Ｌ４とを含んで構成される。低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から出力される直流電力の電圧を変圧する。バックアップバッテリ２３は、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２により変圧された直流電力を蓄電し、当該直流電力を負荷部ＬＤ２に供給する。切替機構ＳＷ１、ＳＷ２は、電流を通電又は遮断する。接続線Ｌ１は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１及び低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を接続する。接続線Ｌ２は、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２及びバックアップバッテリ２３を接続する。接続線Ｌ３は、接続線Ｌ１上の接続点Ｐ１及び負荷部ＬＤ２を接続する。接続線Ｌ４は、接続線Ｌ２上の接続点Ｐ２及び接続線Ｌ３上の接続点Ｐ３を接続する。切替機構ＳＷ２は、接続線Ｌ４において接続点Ｐ２と接続点Ｐ３との間に設けられ、接続点Ｐ２と接続点Ｐ３との間に流れる電流を通電又は遮断する。

切替機構ＳＷ１は、双方向スイッチユニットＵＴ１と、双方向スイッチユニットＵＴ２と、片方向スイッチユニットＵＴ３とを含んで構成される。双方向スイッチユニットＵＴ１は、ＦＥＴＱ１及びＦＥＴＱ２を有し、ＦＥＴＱ１の寄生ダイオードの順方向とＦＥＴＱ２の寄生ダイオードの順方向とが互いに逆向きに配置された状態で接続されている。双方向スイッチユニットＵＴ２は、ＦＥＴＱ３及びＦＥＴＱ４を有し、ＦＥＴＱ３の寄生ダイオードの順方向とＦＥＴＱ４の寄生ダイオードの順方向とが互いに逆向きに配置された状態で接続されている。片方向スイッチユニットＵＴ３は、ＦＥＴＱ５を有する。

双方向スイッチユニットＵＴ１は、接続線Ｌ１において高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と接続点Ｐ１との間に設けられ、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と接続点Ｐ１との間に流れる電流を通電又は遮断する。双方向スイッチユニットＵＴ２は、接続線Ｌ３において接続点Ｐ１と接続点Ｐ３との間に設けられ、接続点Ｐ１と接続点Ｐ３との間に流れる電流を通電又は遮断する。片方向スイッチユニットＵＴ３は、接続線Ｌ１において接続点Ｐ１と低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２との間に設けられ、接続点Ｐ１から低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に流れる電流を通電又は遮断する。

この構成により、車両電源システム１は、負荷部ＬＤ１の近傍で地絡Ｆ１が発生し且つＦＥＴＱ２又はＦＥＴＱ４の一方がオン固着故障した場合でも、ＦＥＴＱ２又はＦＥＴＱ４の他方により、バックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に供給される電力の電流がメイン電源装置１０に流れることを防止することができる。また、車両電源システム１は、負荷部ＬＤ２の近傍で地絡Ｆ２が発生し且つＦＥＴＱ１又はＦＥＴＱ３の一方がオン固着故障した場合でも、ＦＥＴＱ１又はＦＥＴＱ３の他方により、メインバッテリ１２又は高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から負荷部ＬＤ１に供給される電力の電流がバックアップ電源装置２０に流れることを防止することができる。また、車両電源システム１は、低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の近傍で地絡Ｆ３が発生し且つＦＥＴＱ４又はＦＥＴＱ５の一方がオン固着故障した場合でも、ＦＥＴＱ４又はＦＥＴＱ５の他方により、バックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に供給される電力の電流が低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２２側に流れることを防止することができる。以上のことから、車両電源システム１は、メイン電源装置１０又はバックアップ電源装置２０のいずれか一方で異常が発生し且つ切替機構ＳＷ１の一部が故障した場合でも、メイン電源装置１０とバックアップ電源装置２０との間の電気的な接続を適正に遮断することができる。この結果、車両電源システム１は、異常が発生した場合でも負荷部ＬＤ１又は負荷部ＬＤ２に電力を適正に供給することができる。

上記車両電源システム１において、バックアップ電源装置２０は、切替機構ＳＷ１及び切替機構ＳＷ２を制御するバックアップ制御部２７をさらに含んで構成される。切替機構ＳＷ１及び切替機構ＳＷ２は、ＯＮすることで電流を通電し且つＯＦＦすることで電流を遮断する。バックアップ制御部２７は、メイン電源装置１０が異常であり且つバックアップ電源装置２０が正常である場合、切替機構ＳＷ１において、ＦＥＴＱ１、ＦＥＴＱ２、ＦＥＴＱ３、ＦＥＴＱ４、及び、ＦＥＴＱ５を全てＯＦＦし、且つ、切替機構ＳＷ２をＯＮすることで、メイン電源装置１０とバックアップ電源装置２０との電気的な接続を遮断した状態でバックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に電力を供給可能とする。この構成により、車両電源システム１は、バックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に供給した電力により、安全を確保できる場所まで車両を走行可能にすることできる。

上記車両電源システム１において、バックアップ制御部２７は、メイン電源装置１０が正常であり且つバックアップ電源装置２０が異常である場合、切替機構ＳＷ１において、ＦＥＴＱ１、ＦＥＴＱ２、ＦＥＴＱ３、ＦＥＴＱ４、及び、ＦＥＴＱ５を全てＯＦＦし、且つ、切替機構ＳＷ２をＯＦＦすることで、メイン電源装置１０とバックアップ電源装置２０との電気的な接続を遮断した状態でバックアップバッテリ２３から負荷部ＬＤ２に電力を供給不可とする。この構成により、車両電源システム１は、メイン電源装置１０から負荷部ＬＤ１に供給した電力により、安全を確保できる場所まで車両を走行可能にすることできる。

なお、上記説明では、ＦＥＴＱ１〜Ｑ５は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである例について説明したが、これに限定されず、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のその他のスイッチング素子であってもよい。

負荷部ＬＤ１は、例えば、エアコン、オーディオ等の一般負荷部、及び、第１操舵装置、第１ブレーキ装置、第１センサ等の重要負荷部を含んで構成され、負荷部ＬＤ２は、第２操舵装置、第２ブレーキ装置、第２センサ等の重要負荷部を含んで構成されてもよい。この場合、負荷部ＬＤ１及び負荷部ＬＤ２は、相互に組み合わせて１つの重要負荷部としてのアクチュエータを構成する。負荷部ＬＤ１及び負荷部ＬＤ２は、例えば、第１操舵機器及び第２操舵機器を組み合わせて１つのアクチュエータ（操舵装置）を構成する。このアクチュエータは、負荷部ＬＤ１の機器及び負荷部ＬＤ２の機器が動作することで正常動作を行う。一方、アクチュエータは、負荷部ＬＤ１の機器が動作せず且つ負荷部ＬＤ２の機器が動作することで、正常動作よりも機能を制限した制限動作を行う。なお、負荷部ＬＤ１は、重要負荷部を含まなくても良い。

１車両電源システム
１０メイン電源装置
１１高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１ＤＣ／ＤＣコンバータ）
１２メインバッテリ（第１バッテリ）
２０バックアップ電源装置
２２低圧ＤＣ／ＤＣコンバータ（第２ＤＣ／ＤＣコンバータ）
２３バックアップバッテリ（第２バッテリ）
２７バックアップ制御部（制御部）
ＬＤ１負荷部（第１負荷部）
ＬＤ２負荷部（第２負荷部）
ＳＷ１切替機構（第１切替機構）
ＳＷ２切替機構（第２切替機構）
Ｌ１接続線（第１接続線）
Ｌ２接続線（第２接続線）
Ｌ３接続線（第３接続線）
Ｌ４接続線（第４接続線）
ＵＴ１双方向スイッチユニット（第１双方向スイッチユニット）
ＵＴ２双方向スイッチユニット（第２双方向スイッチユニット）
ＵＴ３片方向スイッチユニット
Ｑ１ＦＥＴ（第１半導体スイッチ）
Ｑ２ＦＥＴ（第２半導体スイッチ）
Ｑ３ＦＥＴ（第３半導体スイッチ）
Ｑ４ＦＥＴ（第４半導体スイッチ）
Ｑ５ＦＥＴ（第５半導体スイッチ）
Ｐ１接続点（第１接続点）
Ｐ２接続点（第２接続点）
Ｐ３接続点（第３接続点）

Claims

車両に搭載され第１負荷部及び第２負荷部に電力を供給するメイン電源装置と、
前記車両に搭載され前記メイン電源装置の異常時に前記第１負荷部に電力を供給せず且つ前記第２負荷部に電力を供給するバックアップ電源装置と、を備え、
前記メイン電源装置は、電力供給部から供給される直流電力の電圧を変圧した直流電力を前記第１負荷部及び前記第２負荷部に供給する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータにより変圧された直流電力を蓄電し当該直流電力を前記第１負荷部及び前記第２負荷部に供給する第１バッテリとを含んで構成され、
前記バックアップ電源装置は、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力の電圧を変圧する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータにより変圧された直流電力を蓄電し当該直流電力を前記第２負荷部に供給する第２バッテリと、電流を通電又は遮断する第１切替機構及び第２切替機構と、第１接続線と、第２接続線と、第３接続線と、第４接続線とを含んで構成され、
前記第１接続線は、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを接続し、
前記第２接続線は、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２バッテリを接続し、
前記第３接続線は、前記第１接続線上の第１接続点及び前記第２負荷部を接続し、
前記第４接続線は、前記第２接続線上の第２接続点及び前記第３接続線上の第３接続点を接続し、
前記第２切替機構は、前記第４接続線において前記第２接続点と前記第３接続点との間に設けられ、前記第２接続点と前記第３接続点との間に流れる電流を通電又は遮断し、
前記第１切替機構は、第１半導体スイッチ及び第２半導体スイッチを有し前記第１半導体スイッチの寄生ダイオードの順方向と前記第２半導体スイッチの寄生ダイオードの順方向とが互いに逆向きに配置された状態で接続された第１双方向スイッチユニットと、第３半導体スイッチ及び第４半導体スイッチを有し前記第３半導体スイッチの寄生ダイオードの順方向と前記第４半導体スイッチの寄生ダイオードの順方向とが互いに逆向きに配置された状態で接続された第２双方向スイッチユニットと、第５半導体スイッチを有する片方向スイッチユニットと、を含んで構成され、
前記第１双方向スイッチユニットは、前記第１接続線において前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第１接続点との間に設けられ、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第１接続点との間に流れる電流を通電又は遮断し、
前記第２双方向スイッチユニットは、前記第３接続線において前記第１接続点と前記第３接続点との間に設けられ、前記第１接続点と前記第３接続点との間に流れる電流を通電又は遮断し、
前記片方向スイッチユニットは、前記第１接続線において前記第１接続点と前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータとの間に設けられ、前記第１接続点から前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータに流れる電流を通電又は遮断することを特徴とする車両電源システム。
前記バックアップ電源装置は、前記第１切替機構及び前記第２切替機構を制御する制御部をさらに含んで構成され、
前記第１切替機構及び前記第２切替機構は、オンすることで電流を通電し且つオフすることで電流を遮断し、
前記制御部は、前記メイン電源装置が異常であり且つ前記バックアップ電源装置が正常である場合、前記第１切替機構において、前記第１半導体スイッチ、前記第２半導体スイッチ、前記第３半導体スイッチ、前記第４半導体スイッチ、及び、前記第５半導体スイッチを全てオフし、且つ、前記第２切替機構をオンすることで、前記メイン電源装置と前記バックアップ電源装置との電気的な接続を遮断した状態で前記第２バッテリから前記第２負荷部に電力を供給可能とする請求項１に記載の車両電源システム。
前記バックアップ電源装置は、前記第１切替機構及び前記第２切替機構を制御する制御部をさらに含んで構成され、
前記第１切替機構及び前記第２切替機構は、オンすることで電流を通電し且つオフすることで電流を遮断し、
前記制御部は、前記メイン電源装置が正常であり且つ前記バックアップ電源装置が異常である場合、前記第１切替機構において、前記第１半導体スイッチ、前記第２半導体スイッチ、前記第３半導体スイッチ、前記第４半導体スイッチ、及び、前記第５半導体スイッチを全てオフし、且つ、前記第２切替機構をオフすることで、前記メイン電源装置と前記バックアップ電源装置との電気的な接続を遮断した状態で前記第２バッテリから前記第２負荷部に電力を供給不可とする請求項１又は２に記載の車両電源システム。