JP2021164270A - 電力供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷の上流側に接続されるスイッチの容量の増加を防ぎつつ、当該スイッチの下流側に、容量の大きな負荷を接続できる電力供給装置を提供する。【解決手段】負荷回路３ｃに流れる電流を制御する電力供給装置１００において、第１電源と負荷回路３ｃとの間に接続されている第１電力供給線と、第１電力供給線に接続されている第１スイッチ素子と、第２電源と負荷回路３ｃとの間に接続されている第２電力供給線と、第２電力供給線に接続されている第２スイッチ素子と、第１スイッチ素子のオン、オフ、及び、第２スイッチ素子のオン、オフをそれぞれ切り替えるコントローラとを備え、コントローラは、第１スイッチ素子及び第２スイッチ素子をオンにした状態で、第１電力供給線及び第２電力供給線に流れる電流をそれぞれ測定し、電流の測定結果に応じて、第１スイッチ素子のオン、オフ、及び、第２スイッチのオン、オフを切り替えて、負荷回路３ｃに流れる電流を制御する。【選択図】 図１

Description

本発明は、電源の電力を負荷に供給する電力供給装置に関するものである。

電源から与えられる電力を複数の負荷に分配して給電するための各給電路に対して複数の半導体リレーを接続し、リレーユニットにより各半導体リレーから各負荷への給電状態を制御し、過熱検出手段によりリレーユニットの過熱を検出し、制御手段により各半導体リレーを制御して各負荷への給電状態を制御し、過熱検出手段により過熱が検出された場合には、駆動中の一部の負荷への給電をオフにする電源制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車載電源制御装置には、リレーユニットに含まれる半導体リレーの下流に負荷が接続されている。

特開２００３−７２４８７号公報

上記の技術では、複数の半導体リレーと複数の負荷が１対１で対応させて接続されている。そのため、半導体リレーの下流側に容量の大きな負荷を接続する場合には、半導体リレーの容量を大きくしなければならない。

本発明が解決しようとする課題は、負荷の上流側に接続されるスイッチの容量の増加を防ぎつつ、当該スイッチの下流側に、容量の大きな負荷を接続できる電力供給装置を提供することである。

［１］本発明に係る電力供給装置は、第１電源と負荷回路３ｃとの間に接続されている第１電力供給線と、第１電力供給線に接続されている第１スイッチ素子と、第２電源と負荷回路３ｃとの間に接続されている第２電力供給線と、第２電力供給線に接続されている第２スイッチ素子と、第１スイッチ素子のオン、オフ、及び、第２スイッチ素子のオン、オフをそれぞれ切り替えるコントローラとを備え、コントローラは、第１スイッチ素子及び第２スイッチ素子をオンにした状態で、第１電力供給線及び第２電力供給線に流れる電流をそれぞれ測定し、電流の測定結果に応じて、第１スイッチ素子のオン、オフ、及び、第２スイッチ素子のオン、オフを切り替えて、負荷回路３ｃに流れる電流を制御する。
［２］上記発明において、コントローラは、ＰＷＭ制御により第１スイッチ素子のオン、オフを切り替えるための第１スイッチング信号を生成し、ＰＷＭ制御により第２スイッチ素子のオン、オフを切り替えるための第２スイッチング信号を生成し、第１スイッチング信号を第１スイッチ素子に、第２スイッチング信号を第２スイッチ素子に出力し、第１スイッチング信号の位相と第２スイッチング信号の位相がずれている。
［３］上記発明において、コントローラは、負荷回路に流れる負荷電流を測定し、負荷電流と電流閾値とを比較し、負荷電流が電流閾値以上である場合には、第１スイッチ素子及び第２スイッチ素子のうち、オンになっているスイッチ素子をオフに切り替える。
［４］上記発明において、第１電源と第１スイッチ素子との間に接続されている第１半導体リレーと、第２電源と第２スイッチ素子との間に接続されている第２半導体リレーとを備え、第１半導体リレーは、第１半導体スイッチ及び第１制御ユニットを有し、第２半導体リレーは、第２半導体スイッチ及び第２制御ユニットを有し、第１制御ユニットは、第１半導体スイッチに流れる第１電流を検出し、第１電流の検出結果に応じて第１半導体スイッチをオンからオフに切り替え、第２制御ユニットは、第２半導体スイッチに流れる第２電流を検出し、第２電流の検出結果に応じて第２半導体スイッチをオンからオフに切り替える。
［５］上記発明において、第１制御ユニットは、第１半導体スイッチの第１温度を検出し、第１温度の検出結果に応じて第１半導体スイッチをオンからオフに切り替え、第２制御ユニットは、第２半導体スイッチの第２温度を検出し、第２温度の検出結果に応じて第２半導体スイッチをオンからオフに切り替える。
［６］上記発明において、第１電源と第１スイッチ素子との間に接続されている第１リレーと、第２電源と第２スイッチ素子との間に接続されている第２リレーとを備え、コントローラは、第１電力供給線及び第２電力供給線のうちいずれ一方の電力供給線に流れる電流を測定し、第１リレー及び第２リレーのうち、一方の電力供給線に接続された一方のリレーをターンオンにした後に、一方の電力供給線に流れる電流が過渡電流閾値以上である場合には、第１リレー及び第２リレーのうち、一方のリレーとは異なる他方のリレーをオンにする
［７］上記発明において、第１電力供給線は、複数の配線に分岐する第１分岐配線を含み、第２電力供給線は、複数の配線に分岐する第２分岐配線を含み、負荷回路とは異なる第１負荷回路が第１分岐配線に接続されており、負荷回路とは異なる第２負荷回路が第２分岐配線に接続されており、負荷回路は、第１スイッチ素子を介して第１分岐配線に、第２スイッチ素子を介して第２分岐配線にそれぞれ接続されている。

本発明によれば、負荷回路に対して第１スイッチ素子と第２スイッチ素子を電気的に接続し、第１スイッチ素子及び第２スイッチ素子をオンにした状態で第１電力供給線及び第２電力供給線に流れる電流をそれぞれ測定し、電流の測定結果に応じて、第１スイッチ素子のオン、オフ、及び、第２スイッチ素子のオン、オフを切り替えて、負荷回路に流れる電流を制御する。このため、負荷回路の上流側に接続される第１スイッチ素子及び第２スイッチ素子の容量の増加を防ぎつつ、第１スイッチ素子及び第２スイッチ素子の下流側に容量の大きな負荷回路を接続できる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電力供給システムを示すブロック図である。 図２は、図１に示す電力供給装置１００内の電流経路を説明するための図である。 図３は、図１に示す電力供給装置１００内の電流経路を説明するための図である。 図４は、図１に示す電力供給装置１００内の電流経路を説明するための図である。 図５は、比較例の電力供給システムの一部を示すブロック図である。 図６は、比較例の電力供給システムの一部を示すブロック図である。 図７は、図１に示す電力供給システムにおいて、分岐配線に流れる電流特性を示すグラフである。 図８は、本発明の他の実施形態における電力供給システムを示すブロック図である。 図９は、図８に示すＩＰＤのブロック図である。 図１０は、本発明の他の実施形態における電力供給システムにおいて、電力供給線に流れる電流の特性を示すグラフである。 図１１は、本発明の他の実施形態における電力供給システムを示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は本実施形態における電力供給システムを示すブロック図である。本実施形態における電力供給システムは、バッテリなどの電源から出力される電力を、負荷回路に供給するシステムである。電力供給システムは、例えば電気自動車等の車両に搭載されており、車両に設けられたバッテリの電力を、ランプ、パワーウィンド、ナビゲーションシステム、又は、エアーコンデョナ等の負荷回路に供給する。この電力供給システムは、図１に示すように、電源１、２、負荷回路３а〜３ｅ、ヒューズ４а〜４ｅ、及び電力供給装置１００を備えている。

電源１、２は、例えば、車両に搭載される直流電源及び／又は発電機などである。電源１と電源２は異なる電源である。例えば、電源１と電源２をそれぞれ電池で構成する場合には、例えば電源１には高電圧の電源が使用され、電源２には低電圧用の電源が使用される。このような電源１、２としては、鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の２次電池（バッテリ）や、電気二重層キャパシタ等を用いることができる。また他の例として、電源１を電池で構成し、電源２を発電機で構成してもよい。発電機は、発電のみを行うモータでもよく、車両の駆動源として機能するモータでもよい。

電源１は、電力供給装置１００及びヒューズ４а〜４ｃを介して複数の負荷回路３а〜３ｃに接続されている。電源１は、電力供給装置１００及びヒューズ４ｃ〜４ｅを介して複数の負荷回路３ｃ〜３ｅに接続されている。負荷回路３а〜３ｅは、負荷を構成する回路であって、等価的に電気抵抗成分と電気容量成分とを含んで構成されている。負荷回路３а〜３ｅは、インダクティブ成分ＬとしてインダクタンスＬを有し、抵抗成分として抵抗Ｒを有し、容量成分としてキャパシタＣを有している。負荷回路３а〜３ｃは、電力供給線３０を介して電源１に接続されている。負荷回路３ｃ〜３ｅは、電力供給線４０を介して電源２に接続されている。

負荷回路３а〜３ｅは、電源１及び／又は電源２から電力供給を受けて動作する。負荷回路３а〜３ｅは、ランプ等の灯火系、ワイパ、ウォッシャ、エアーコンディショナー、ナビゲーションシステム、ＥＣＵ等の車載機器である。負荷回路３а、３ｂ、３ｄ、３ｅは、電力供給システムを含む車両における主要な負荷であって、車両の出荷時から車両に搭載されている。一方、負荷回路３ｃは、予備的な負荷であって、車両の出荷時には車両に搭載されていない。負荷回路３а、３ｂ、３ｄ、３ｅを電力供給システムに組み込む際には、負荷回路３а、３ｂ、３ｄ、３ｅの容量（定格電流）は把握されているため、負荷回路３а、３ｂ、３ｄ、３ｅに接続される配線には、容量に応じたハーネス等を用いればよい。一方、車両の出荷時には、負荷回路３ｃは接続されていないため、車両出荷時には、負荷回路３ｃの部分に、どのぐらいの容量の大きさの負荷が接続されるのか、把握できない。本実施形態における電力供給システムにおいて、負荷回路３ｃを接続先とする回路は、スペア回路２００として機能する。

ヒューズ４а〜４ｅは、負荷回路３а〜３ｅと電力供給装置１００との間にそれぞれ接続されている。ヒューズ４а〜４ｅに流れる電流が上限値より高くなった場合には、ヒューズ４а〜４ｅが溶断されることで、負荷回路３а〜３ｅに過電流が流れることを防止する。例えば、高電流がヒューズ４аに流れた場合には、ヒューズ４аが溶断されるため、過電流が負荷回路３аに流れることを防止できる。

電力供給装置１００は、リレー１０、２０、電力供給線３０、４０、判定回路５０、入力端子６１、６２、及び出力端子６３〜６７を備えている。電力供給装置１００は、電源１及び電源２から出力される電力を、負荷回路３а〜３ｅに供給する。また電力供給装置１００は、電源１及び電源２から負荷回路３а〜３ｅに流れる電流の導通と遮断を切り替える機能、及び、電源１及び電源２から負荷回路３ｃに流れる電流を制御する機能を有している。

リレー１０は、機械的な接点を有しており、電源１から負荷回路３а〜３ｃに流れる電流の導通及び遮断を切り替えるスイッチである。リレー２０は、機械的な接点を有するリレーであって、電源２から負荷回路３ｃ〜３ｅに流れる電流の導通及び遮断を切り替えるスイッチである。リレー１０は、電力供給線３０に含まれる配線３１により電源１に接続されている。リレー２０は、電力供給線４０に含まれる配線４１により電源２に接続されている。リレー１０、２０には、容量が予めきまっている。容量は、リレーに流すことができる電流の上限値（定格電流）で表される。本実施形態では、リレー２０の容量（I_ｔｈ２）はリレー１０の容量（I_ｔｈ１）よりも大きい。

電力供給線３０は、配線３１と分岐配線３２〜３４により構成されている。配線３１の一端は、電力供給装置１００の入力端子６１に接続されている。配線３１の他端は分岐点となっており、電力供給線３０は分岐点で分岐している。分岐された各分岐配線３２〜３４は、電力供給装置１００の出力端子６３〜６５に接続されている。分岐配線３２は、出力端子６３からヒューズ４аを介して負荷回路３аに電気的に接続されている。分岐配線３３は、出力端子６４からヒューズ４ｂを介して負荷回路３ｂに電気的に接続されている。分岐配線３４は、判定回路５０内を通って出力端子６５からヒューズ４ｃを介して負荷回路３ｃに電気的に接続されている。なお、配線３１は、入力端子６１から電源ラインを介して電源１に電気的に接続されている。

電力供給線４０は、配線４１と分岐配線４２〜４４により構成されている。配線４１の一端は、電力供給装置１００の入力端子６２に接続されている。配線４１の他端は分岐点となっており、電力供給線４０は分岐点で分岐している。分岐された各分岐配線４２〜４４は、電力供給装置１００の出力端子６５〜６７に接続されている。分岐配線４２は、出力端子６７からヒューズ４ｅを介して負荷回路３ｅに電気的に接続されている。分岐配線４３は、出力端子６６からヒューズ４ｄを介して負荷回路３ｄに電気的に接続されている。分岐配線４４は、判定回路５０内を通って出力端子６５からヒューズ４ｃを介して負荷回路３ｃに電気的に接続されている。なお、配線４１は、入力端子６２から電源ラインを介して電源２に電気的に接続されている。

また、電力供給線３０に含まれる分岐配線３４と電力供給線４０に含まれる分岐配線４４は合流点で合流し、一本の配線となって出力端子６５に接続されている。

判定回路５０は、スイッチ素子５１、５２、ダイオード５３、５４、及びＣＰＵ５５を備えている。判定回路５０は、電源１から流れる電流と電源２から流れる電流を合流させて負荷回路３ｃに流すための回路であって、電源１から負荷回路３ｃに流れる電流の電流経路（以下、第１電流経路とも称す）と、電源２から負荷回路３ｃに流れる電流の電流経路（以下、第２電流経路とも称す）とを有している。判定回路５０は、第１電流経路に流れる電流と第２電流経路に流れる電流をそれぞれ測定し、測定された電流と電流閾値とを比較する。そして、判定回路５０は、比較結果から、負荷回路３ｃに流れる電流がリレー１０、２２の各容量を超えるか否かを判定し、判定結果に基づいて、第１電流経路及び第２電流経路に流れる電流を制御する。

スイッチ素子５１は、電源１から負荷回路３ｃに流れる電流の導通及び遮断を切り替えるスイッチである。スイッチ素子５２は、電源２から負荷回路３ｃに流れる電流の導通及び遮断を切り替えるスイッチである。スイッチ素子５１、５２は、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどのトランジスタである。スイッチ素子５１は分岐配線３４に接続されており、スイッチ素子５２は分岐配線４４に接続されている。スイッチ素子５１のベース端子およびスイッチ素子５２のベース端子はＣＰＵ５５に接続されている。スイッチ素子５１のコレクタ端子は、電力供給線３０の分岐点に接続されている。スイッチ素子５１のエミッタ端子は、ダイオード５３を介して、分岐配線３４と分岐配線４４との合流点に接続されている。スイッチ素子５２のコレクタ端子は、電力供給線４０の分岐点に接続されている。スイッチ素子５２のエミッタ端子は、ダイオード５４を介して、分岐配線３４と分岐配線４４との合流点に接続されている。

ダイオード５３は、スイッチ素子５１から出力端子６５に向けて電流を流す方向を順方向として、分岐配線３４に接続されている。ダイオード５４は、スイッチ素子５２から出力端子６５に向けて電流を流す方向を順方向として、分岐配線４４に接続されている。ダイオード５３、５４は、逆流電流が判定回路５０に流れることを防止するために、配置されている。

ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５１のエミッタ電流と、スイッチ素子５２のエミッタ電流をそれぞれ測定し、エミッタ電流の測定結果に応じて、スイッチ素子５１及びスイッチ素子５２のオン、オフを切り替えるためのスイッチング信号を生成し、スイッチ素子５１、５２のベース端子にそれぞれ出力する。なお、ＣＰＵ５５はスイッチ素子５１、５２のエミッタ電流に限らず、スイッチ素子５１、５２のコレクタ電流を測定し、コレクタ電流の測定結果に応じてスイッチ素子５１のオン、オフ及びスイッチ素子５１のオン、オフを切り替えてもよい。

次に、ＣＰＵ５５による電流制御について説明する。なお、初期状態として、リレー１０及びリレー２０はオン状態になっている。リレー１０の容量に相当する電流閾値（I_ｔｈ１）と、リレー２０の容量に相当する電流閾値（I_ｔｈ２）が予め設定されており、これら電流閾値（I_ｔｈ１、I_ｔｈ２）を示すデータが、ＣＰＵ５５内のメモリに記憶されている。

ＣＰＵ５５は、ヒューズ４ｃを含むスペア回路２００の部分に、負荷回路３ｃが接続されたことを検知した場合に、スイッチ素子５１とスイッチ素子５２を両方オンにする。スペア回路２００と負荷回路３ｃの接続は、電気的な導通を検知すればよい。

ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５１とスイッチ素子５２をオンにした状態で、分岐配線３４、４４に流れる電流を測定する。分岐配線３４、４４に流れる電流の測定は、スイッチ素子５１のエミッタ電流（Ｉ_１）とスイッチ素子５２のエミッタ電流（Ｉ_２）を測定すればよい。なお、エミッタ電流（Ｉ_１）は、電力供給線３０に含まれる一部の分岐配線３４を流れる電流であり、エミッタ電流（Ｉ_１）の測定は、実質的には電力供給線３０の電流の測定に相当する。同様に、エミッタ電流（Ｉ_２）は、電力供給線４０に含まれる一部の分岐配線４４を流れる電流であり、エミッタ電流（Ｉ_２）の測定は、実質的には電力供給線４０の電流の測定に相当する。ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５１のエミッタ電流の値とスイッチ素子５２のエミッタ電流の値とを加算することで、負荷回路３ｃに流れる負荷電流（Ｉ_Ｌ＝Ｉ_１＋Ｉ_２）を求める。ＣＰＵ５５は、負荷電流（Ｉ_Ｌ）と電流閾値（I_ｔｈ１、I_ｔｈ２）とを比較する。以下詳述するように、ＣＰＵ５５は、比較結果に応じて、スイッチ素子５１、５２のオン、オフを切り替えて、負荷回路３ｃに流れる電流を制御する。

負荷電流（Ｉ_Ｌ）が電流閾値（I_ｔｈ１）以下である場合には、ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５１のオン状態を維持しつつ、スイッチ素子５２をオンからオフに切り替える。図２は、負荷電流（Ｉ_Ｌ）が電流閾値（I_ｔｈ１）以下である時の、電力供給装置１００内の電流経路を示している。図２に示すように、第１電流経路（分岐配線３４を含む経路）は導通し、第２電流経路（分岐配線４４を含む経路）は遮断されている。つまり、負荷回路３ｃに流れる電流は、電源１のみから供給される電流となる。

負荷電流（Ｉ_Ｌ）が電流閾値（I_ｔｈ１）より大きく、電流閾値（I_ｔｈ２）未満である場合には、ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５２のオン状態を維持しつつ、スイッチ素子５１をオンからオフに切り替える。図３は、負荷電流（Ｉ_Ｌ）が電流閾値（I_ｔｈ１）より大きく、電流閾値（I_ｔｈ２）未満である時の、電力供給装置１００内の電流経路を示している。図３に示すように、第２電流経路は導通し、第１電流経路は遮断されている。つまり、負荷回路３ｃに流れる電流は、電源２のみから供給される電流となる。

負荷電流（Ｉ_Ｌ）が電流閾値（I_ｔｈ２）以上である場合には、ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５１及びスイッチ素子５２のオン状態を維持する。図４は、負荷電流（Ｉ_Ｌ）が電流閾値（I_ｔｈ２）以上である時の、電力供給装置１００内の電流経路を示している。図４に示すように、第１電流経路及び第２電流経路は導通している。つまり、負荷回路３ｃに流れる電流は、電源１及び電源２から供給される電流となる。

ところで、本実施形態とは異なり、図５に示す比較例のように、ヒューズ４ｃを含むスペア回路２００がリレー１０に接続されて、リレー２０に接続されていない場合（図１に示す回路において、分岐配線４４及びスイッチ素子５２が接続されていない場合）には、リレー１０の容量より大きい負荷回路３ｃを、電力供給装置に接続することができない。つまり、通常、リレー１０に使用されるリレースイッチが決まると、リレー１０の定格に応じた設計の下、リレー１０と負荷との間を繋げるハーネスが選択される。そのため、スペア回路２００の電流経路が、リレー１０側のみしか確保できない場合には、リレー１０の容量より高い容量をもつ負荷を、新たに接続することはできない。その一方で、容量の大きい負荷が接続される可能性を予め想定して、設計することも考えられる。しかしながら、リレーの大型化やハーネス径の大型化になるという問題がある。

また、新たに接続される負荷の電流容量がリレー１０の容量より大きい場合には、図６に示す他の比較例のように、スペア回路２００に導通させる電流経路を、リレー１０から容量の大きいリレー２０に変更することも考えられる。しかしながら、回路設計を変更する必要があり、現実的ではない。

本実施形態に係る電力供給装置１００は、スイッチ素子５１、５２をオンにした状態で、電力供給線３０及び電力供給線４０に流れる電流をそれぞれ測定し、電流の測定結果に応じて、スイッチ素子５１、５２のオン、オフを切り替えて、負荷回路３ｃに流れる電流を制御する。すなわち、スペア回路２００に導通させる電流経路を予め複数設けており、スペア回路２００に接続される容量に応じて、スイッチ素子５１、５２のオン、オフを切り替えることで、リレー１０、２０の容量より大きな電流容量をもつ負荷を、スペア回路２００に接続できる。これにより、リレー１０、２０の大型化を防ぎつつ、様々な電流容量をもつ負荷をスペア回路２００に接続することができる。

以上のように、本実施形態では、スイッチ素子５１及びスイッチ素子５２をオンにした状態で、電力供給線３０及び電力供給線４０に流れる電流をそれぞれ測定し、電流の測定結果に応じて、スイッチ素子５１のオン、オフ及びスイッチ素子５２のオン、オフを切り替えて、負荷回路３ｃに流れる電流を制御する。これにより、負荷回路３ｃの上流側に接続されるスイッチ（リレー１０，２０に相当）の容量の増加を防ぎつつ、当該スイッチの下流側に、容量の大きな負荷を接続できる。

また本実施形態では、電力供給線６０は複数の配線に分岐する分岐配線３２〜３４を含み、電力供給線４０は複数の配線に分岐する分岐配線４２〜４４を含み、負荷回路３а、３ｂが分岐配線３２、３３に接続されており、負荷回路３ｄ、３ｅが分岐配線４２、４３に接続されており、負荷回路３ｃがスイッチ素子５１を介して分岐配線３４に、スイッチ素子５２を介して分岐配線４４にそれぞれ接続されている。これにより、電源１、２の電力を負荷回路３а、３ｂ、３ｄ、３ｆに供給する経路を確保しつつ、スペア回路に、様々な容量の負荷回路３ｃを接続できる。

本実施形態における電力供給線６０が本発明における「第１電力供給線」の一例に相当し、本実施形態におけるスイッチ素子５１が本発明における「第１スイッチ素子」の一例に相当し、本実施形態における電力供給線４０が本発明における「第２電力供給線」の一例に相当し、本実施形態におけるスイッチ素子５２が本発明における「第２スイッチ素子」の一例に相当し、本実施形態におけるＣＰＵ５５が本発明における「コントローラ」の一例に相当する。

＜第２実施形態＞
本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態では第１実施形態に対して、ＣＰＵ５５によるスイッチ素子５１、５２の制御方法が異なる。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略して、上述の実施形態においてした説明を援用する。また電力供給システムの具体的構成は、第１実施形態と同じ構成である。

ＣＰＵ５５は、スペア回路２００に負荷回路３ｃが接続されている状態で、スイッチ素子５１をオンにし、スイッチ素子５１のエミッタ電流を測定する。このとき、スイッチ素子５２はオフ状態である。ＣＰＵ５５は、エミッタ電流と電流閾値（I_ｔｈ１）とを比較し、エミッタ電流が電流閾値（I_ｔｈ１）より大きいか否かを判定する。エミッタ電流が電流閾値（I_ｔｈ１）以下である場合には、ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５１のオン状態を維持する。

エミッタ電流が電流閾値（I_ｔｈ１）より大きい場合には、ＣＰＵ５５は、ＰＷＭ制御により、スイッチ素子５１、５２のオン、オフを切り替える。具体的には、ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５１のオン、オフを切り替えるためのスイッチング信号（Ｓ_１）と、スイッチ素子５２のオン、オフを切り替えるためのスイッチング信号（Ｓ_２）を生成する。スイッチング信号（Ｓ_１）のデューティー比及びスイッチング信号（Ｓ_２）のデューティー比は、リレー１０の容量とリレー２０の容量の比に応じて決まる。例えば、リレー１０の容量とリレー２０の容量が同じ場合には、スイッチング信号（Ｓ_１）のデューティー比及びスイッチング信号（Ｓ_２）のデューティー比は、それぞれ５０％になる。例えば、リレー１０の容量とリレー２０の容量の比が３：７である場合には、スイッチング信号（Ｓ_１）のデューティー比は３０％になり、スイッチング信号（Ｓ_２）のデューティー比は７０％になる。また、スイッチング信号（Ｓ_１）のオン期間と、スイッチング信号（Ｓ_２）のオン期間が重ならないように、スイッチング信号（Ｓ_１）の位相とスイッチング信号（Ｓ_２）の位相がずれている。例えば、スイッチング信号（Ｓ_１）とスイッチング信号（Ｓ_２）のデューティー比がそれぞれ５０％の時には、スイッチング信号（Ｓ_１）の位相は、スイッチング信号（Ｓ_２）の半周期分ずれている。すなわち、スイッチング信号（Ｓ_１）のオン期間とオフ期間を反転させた波形が、スイッチング信号（Ｓ_２）の信号波形となる。そして、ＣＰＵ５５は、スイッチング信号（Ｓ_１）をスイッチ素子５１のベース端子に出力し、スイッチング信号（Ｓ_２）をスイッチ素子５２のベース端子に出力する。

図７（а）は分岐配線３４に流れる電流特性を示し、図７（ｂ）は分岐配線４４に流れる電流特性を示し、及び、図７（ｃ）は負荷回路３ｃに流れる電流特性を示す。縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。なお、図７の例では、リレー１０の容量とリレー２０の容量を同じにしている。そのため、スイッチ素子５１、５２のデューティー比は共に５０％である。また、リレー１０の容量とリレー２０の容量とを合算した合計容量に相当する電流を、負荷回路３ｃに流すとする。

スイッチング信号（Ｓ_１）のオン期間中は、リレー１０の容量に相当する電流値（Ｉ_１＿Ｈ）より大きい電流がリレー１０に流れるが、スイッチ素子５１のデューティー比は５０％のため、スイッチ素子５１を流れる電流の実効値（Ｉ_１）は、オン期間中の電流値の半分の値となる。また、スイッチング信号（Ｓ_２）のオン期間中は、リレー１０の容量に相当する電流値（Ｉ_２＿Ｈ）より大き
い電流がリレー１０に流れるが、スイッチ素子５２のデューティー比は５０％のため、スイッチ素子５２を流れる電流の実効値（Ｉ_２）は、オン期間中の電流値の半分の値となる。すなわち、リレー１０、２０に流れる定常的な電流は、リレー１０、２０の容量に相当する電流値以下に抑えることができる。そして、負荷回路３ｃに流れる電流（Ｉ_а）は、実効値（Ｉ_１）と実効値（Ｉ_２）とを合算した電流値となる。

以上のように、本実施形態では、ＣＰＵ５５は、ＰＷＭ制御によりスイッチ素子５１のオン、オフを切り替えるためのスイッチング信号（Ｓ_１）を生成し、ＰＷＭ制御によりスイッチ素子５２のオン、オフを切り替えるためのスイッチング信号（Ｓ_２）を生成し、スイッチング信号（Ｓ_１）をスイッチ素子５１に、スイッチング信号（Ｓ_２）をスイッチ素子５２に出力する。これにより、リレー１０、２０に過電流が定常的に流れることを防ぎつつ、リレー１０の容量又はリレー２０の容量より大きい電流を負荷回路３ｃに流すことができる。

＜第３実施形態＞
本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態では第１実施形態に対して、ＣＰＵ５５によるリレー１０、２０の構成が異なる。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略して、上述の実施形態においてした説明を援用する。また電力供給システムの具体的構成は、第１実施形態と同じ構成である。図８は、本発明の他の実施形態における電力供給システムを示すブロック図である。

図８に示すように、本実施形態において、第１実施形態におけるリレー１０，２０の代わりに、ＩＰＤ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｖｉｃｅ）８０、９０を、リレー１０，２０の位置に接続している。

図９は、ＩＰＤ８０を示すブロック図である。ＩＰＤ８０は、電源１と負荷回路３а〜３ｃとの間の電気的な導通と遮断とを切り替えるスイッチング機能（ドライブ機能）と、ＩＰＤ８０の状態を診断する自己診断機能と、負荷回路３а〜３ｃ、判定回路５０及び電力供給線６０を保護する保護機能を有している。

ＩＰＤ８０は、半導体スイッチ８１と、センサ８２、８３と、駆動回路８４と、制御ユニット８５とを備えている。ＩＰＤ８０は電力供給線６０に接続されている。ＩＰＤ８０は、半導体スイッチ８１と、センサ８２、８３と、駆動回路８４と、制御ユニット８５とを単一のチップでモジュール化したデバイスである。

半導体スイッチ８１には、たとえば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の半導体素子を用いることができる。本実施形態では、ｎチャネルのＭＯＳＦＥＴを用いているが、ｐチャネルのＭＯＳＦＥＴでもよい。半導体スイッチ８１のドレイン電極及びソース電力は、電力供給線６０に接続されている。半導体スイッチ８１のゲート電極は、配線を介して駆動回路８４に接続されている。この半導体スイッチ８１は、駆動回路８４からゲート電極に出力されるスイッチング信号（駆動電圧）によりオンとオフの切り替えが可能となっている。半導体スイッチ８１は、電源レギュレータ５を介して電源１から動作電圧を得ている。電源レギュレータ５は、昇圧回路等の電圧変換回路を有している。電源レギュレータ５は電力供給線６０に接続されている。

センサ８２は、半導体スイッチ８１の電流を検出するセンサである。センサ８２は、半導体スイッチ８１のソース電極に接続されており、半導体スイッチ８１のドレイン−ソース間に流れる電流を検出し、検出値を制御ユニット８５に出力する。

センサ８３は、半導体スイッチ８１の温度を検出し、検出値を制御ユニット８５に出力する。

駆動回路８４には、制御ユニット８５から駆動要求信号が入力される。駆動回路８４は、半導体スイッチ８１のオン、オフを切り替えるためのスイッチング信号を半導体スイッチ８１のゲート電極に出力することで、半導体スイッチ８１の駆動電圧を設定する。

制御ユニット８５は、ＣＰＵ５５からの外部要求信号に応じて、半導体スイッチ８１のオン状態とオフ状態を切り替えるための駆動要求信号を、駆動回路８４に出力する。また、制御ユニット８５は、センサ８２を用いて、半導体スイッチ８１の自己診断制御を実行する。例えば、制御ユニット８５は、半導体スイッチ８１をオンにするための駆動要求信号を出力している状態で、センサ８２の検出電流がゼロ又はゼロに近い値である場合には、半導体スイッチ８１のオープン故障が発生している可能性がある。制御ユニット８５は、センサ８２の検出値から、半導体スイッチ８１が駆動要求信号で示される指令どおりに動作しているか否かを判定する。そして、半導体スイッチ８１が指令どおりに動作していない場合には、制御ユニット８５は、半導体スイッチ８１に異常が生じていると判定する。なお、制御ユニット８５による自己診断方法は、上記の診断方法に限らず他の診断方法でもよい。

制御ユニット８５は、半導体スイッチ８１の過電流による異常を診断する。制御ユニット８５には、半導体スイッチ８１に流すことができる電流の上限値が閾値として予め設定されている。制御ユニット８５は、センサ８２を用いて、半導体スイッチ８１に流れる電流を検出する。制御ユニット８５は、検出された電流値と電流の上限値とを比較する。検出された電流値が上限値以上である場合には、制御ユニット８５は、半導体スイッチ８１に過電流が流れていると診断する。一方、検出された電流値が上限値未満である場合には、制御ユニット８５は、半導体スイッチ８１に過電流が流れていないと診断する。

制御ユニット８５は、半導体スイッチ８１の過熱による異常を診断する。制御ユニット８５には、半導体スイッチ８１の上限温度が閾値として予め設定されている。制御ユニット８５は、センサ８３を用いて、半導体スイッチ８１の温度を検出する。制御ユニット８５は、検出された温度と上限温度とを比較する。検出された温度が上限温度以上である場合には、制御ユニット８５は、半導体スイッチ８１が過熱状態であると診断する。一方、検出された温度が上限温度未満である場合には、制御ユニット８５は、半導体スイッチ８１が過熱状態ではないと診断する。

制御ユニット８５は、過電流が流れていると診断した場合、又は、過熱状態であると診断した場合には、駆動回路８４に対して、半導体スイッチ８１をオフにするための駆動要求信号（オフ信号）を出力する。駆動回路８４は、当該オフ信号を受信し、半導体スイッチ８１のゲート電圧を低くして、半導体スイッチ８１をオンからオフに切り換える。これにより、半導体スイッチ８１、電力供給線６０、半導体スイッチ８１の下流側に接続されている負荷回路３а〜３ｃを保護できる。なお、制御ユニット８５は診断結果をＣＰＵ５に出力する。

なお、ＩＰＤ９０は、ＩＰＤ８０と同様の構成であり、詳細な説明を省略する。

また、ＩＰＤ８０がオン状態でありＩＰＤ９０がオフ状態である場合に、ＩＰＤ８０に含まれる制御ユニット８５は、過電流が流れていると診断した場合、又は、過熱状態であると診断した場合には、ＩＰＤ８０に含まれる半導体スイッチ８１をオンからオフに切り替える。このとき、電源１から負荷回路３ｃに流れる電流が、半導体スイッチ８１のオンにより、遮断される。そのため、本実施形態では、ＩＰＤ９０に含まれる半導体スイッチをオフからオンに切り替える。これにより、ＣＰＵ５５は、ＩＰＤ８０に過電流が流れること、及び、ＩＰＤ８０の温度上昇を防ぎつつ、スペア回路２００への電源供給を継続させることができる。

以上のように、本実施形態では、電源１とスイッチ素子５１との間に接続されている半導体リレー８０と、電源２とスイッチ素子５２との間に接続されている半導体リレー９０とを備え、半導体リレー８０は、半導体スイッチ８１及び制御ユニット８５を有し、半導体リレー９０は、半導体スイッチ及び制御ユニットを有する。制御ユニット８５は、半導体スイッチ８１に流れる電流を検出し、検出結果に応じて半導体スイッチ８１をオンからオフに切り替える。また、ＩＰＤ９０に含まれる制御ユニットは、ＩＰＤ９０に含まれる半導体スイッチに流れる電流を検出し、検出結果に応じて当該半導体スイッチをオンからオフに切り替える。これにより、ＩＰＤ８０のスイッチング機能と保護機能により、過電流が流れることを防止できる。

また本実施形態では、制御ユニット８５は、センサ８３を用いて半導体スイッチ８１の温度を検出し、検出された温度に応じて半導体スイッチ８１をオンからオフに切り替える。また、ＩＰＤに含まれる制御ユニットは、ＩＰＤ９０に含まれる半導体スイッチの温度を検出し、検出された温度に応じて当該半導体スイッチをオンからオフに切り替える。これにより、ＩＰＤ８０、９０に含まれるスイッチの温度を監視できる。さらに、通電による発熱や周囲からの熱により、ＩＰＤ８０、９０がＩＰＤの温度上限を超えるような場合に、検出温度に基づいて半導体スイッチをオン、オフを制御することで、ＩＰＤの温度上昇を抑制できる。

なお、第２実施形態では、スイッチ素子５１、５２のオン、オフの切り替えで、ＰＷＭ制御を行ったが、ＩＰＤ８０、９０に含まれる半導体リレーのオン、オフの切り替えで、ＰＷＭ制御を行ってもよい。これにより、電力供給装置１００に接続される負荷回路３а〜３ｅに対して、ＰＷＭ制御による電力供給を可能とする。また、第２実施形態と同様に、ＰＷＭ制御の際に、スイッチング信号のデューティー比及び位相を調整することで、負荷回路３а〜３ｅに供給される電力のバランスを保つことができる。また、ＩＰＤ８０に流すことが可能な電流容量とＩＰＤ９０に流すことが可能な電流容量とを合計した電流容量の限界値まで、負荷回路３а〜３ｅに電流を流すことができる。

＜第４実施形態＞
本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態では第１実施形態に対して、リレー１０及びリレー２０の制御方法が異なる。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略して、上述の実施形態においてした説明を援用する。また電力供給システムの具体的構成は、第１実施形態と同じ構成である。

ＣＰＵ５５は、スペア回路２００に負荷回路３ｃが接続されている状態で、電源１の電力を負荷回路３ｃに供給するために、リレー１０及びスイッチ素子５１をそれぞれオフからオンに切り替える。リレー２０とスイッチ素子５２はオフ状態のままである。リレー１０の容量に応じた上限電流（I_{ｔｈ３＿１}）と、リレー２０の容量に応じた上限電流（I_{ｔｈ４＿１}）が予め設定されており、これら上限電流閾値（I_{ｔｈ３＿１}、I_{ｔｈ４＿１}）を示すデータが、ＣＰＵ５５内のメモリに記憶されている。上限電流閾値（I_{ｔｈ３＿１}）は、リレー１０の容量に相当する電流の上限値よりも低い電流値に設定されている。また、上限電流閾値（I_{ｔｈ４＿１}）は、リレー２０の容量に相当する電流の上限値よりも低い電流値に設定されている。上限電流閾値（I_{ｔｈ３＿１}、I_{ｔｈ４＿１}）は過渡電流閾値である。さらに、電流が上限電流閾値（I_{ｔｈ３＿１}）を超えたためリレー２０を一時的にオンにした後に、リレー２０をオフにするための電流閾値（I_{ｔｈ３＿２}）が設定されている。この電流閾値（I_{ｔｈ３＿２}）は、上限電流閾値（I_{ｔｈ３＿１}）よりも低い。また、電流が上限電流閾値（I_{ｔｈ４＿１}）を超えたためリレー１０を一時的にオンにした後に、リレー１０をオフにするための電流閾値（I_{ｔｈ４＿２}）が設定されている。この電流閾値（I_{ｔｈ４＿２}）は、上限電流閾値（I_{ｔｈ４＿１}）よりも低い。

負荷回路３ｃに電流を流した直後は、過渡的に急峻な電流（以下、突入電流とも称する。）が流れる場合がある。このような突入電流は、リレー１０又はスイッチ素子５１のターンオン（オフからオンに切り替える）の後、短時間で流れる。本実施形態では、このような突入電流が流れて、スペア回路２００に流れる電流がリレー１０の容量に相当する電流を超える場合に、少なくともリレー容量を超える期間中、リレー２０をオンにして、リレー容量の超過分を、他方の電力供給線に流すことで、リレー容量を超えるような突入電流が流れても通電可能な状態を維持する。

本実施形態では、リレー１０及び／又はスイッチ素子５１のターンオンの直後に、電力供給線に流れる電流を測定し、測定された電流が上限電流閾値（I_{ｔｈ３＿１}）以上なった場合には、ＣＰＵ５５は、リレー２０及びスイッチ素子５２をオンにして、電力供給線６０に流れる電流を上限電流閾値（I_{ｔｈ３＿１}）以下にする。

図１０（а）は電力供給線６０に流れる電流の特性を示すグラフであり、図１０（ｂ）は電力供給線４０に流れる電流の特性を示すグラフである。縦軸は電流の大きさを示し、横軸は時間を示す。

負荷回路３ｃがスペア回路２００に接続されている状態で、時間ｔ_０の時点で、リレー１０及びスイッチ素子５１をオフからオンに切り替えると、電力供給線６０に流れる電流は時間の経過とともに大きくなる。ＣＰＵ５５は、時間ｔ_０以降、所定の周期でスイッチ素子５１のエミッタ電流を測定する。スイッチ素子５１のエミッタ電流は、電力供給線６０に流れる電流に相当する。時間ｔ_１の時点で、スイッチ素子５１のエミッタ電流が上限電流閾値（I_{ｔｈ３＿１}）以上になるため、ＣＰＵ５５は、リレー２０及びスイッチ素子５２をオンにする。

図１０（а）の点線のグラフで示されるように、時間ｔ_１以降、リレー２０がオフのまま維持されると、時間ｔ_２の時点で電力供給線６０に流れる電流が、リレー１０の容量に相当する電流制限値（I_ｌｉｍ）以上になる。一方、本実施形態のように、時間ｔ_１の時点で、リレー２０及びスイッチ素子５２がオンになると、図１０（ｂ）に示すように、電力供給線７０に電流が流れる。図１０（а）の実線のグラフで示されるように、電力供給線７０に電流が流れた分、電力供給線６０に流れる電流は低くなり、電力供給線６０に流れる電流はリレー１０の容量以下に抑えられる。

そして、時間ｔ_３の時点で、電力供給線６０に流れる電流が、電流閾値（I_{ｔｈ３＿２}）以下になる場合に、ＣＰＵ５５は、リレー２０をオンからオフに切り替える。これにより、負荷回路３ｃに流れる電流がリレー１０容量より大きくなる期間中は、リレー２０をオンにして、電力供給線６０及びリレー１０に流れる電流を、リレー１０の容量以下に抑えることができる。

なお、本実施形態では、負荷回路３ｃに電力を供給する場合に、リレー２０及びスイッチ素子５２をオフにした状態で、リレー１０及びスイッチ素子５１をオンにしたが、リレー１０及びスイッチ素子５１をオフにした状態で、リレー２０及びスイッチ素子５２をオンにしてもよい。すなわち、ＣＰＵ５５は、リレー２０及び／又はスイッチ素子５２のターンオンの時点から、スイッチ素子５２のエミッタ電流を測定することで電力供給線４０に流れる電流を測定する。ＣＰＵ５５は、測定された電流が上限電流閾値（I_{ｔｈ４＿１}）以上なった場合には、ＣＰＵ５５は、リレー１０及びスイッチ素子５１をオンにして、電力供給線４０に流れる電流を上限電流閾値（I_{ｔｈ４＿１}）以下にする。そして、電力供給線４０に流れる電流が電流閾値（I_{ｔｈ４＿２}）以下になった場合には、リレー１０をオフにする。電流閾値（I_{ｔｈ４＿２}）は、リレー１０をオフにするための閾値であり、上限電流閾値（I_{ｔｈ４＿１}）より低い値に設定されている。

なお、負荷回路３ｃに電力を供給する際に、リレー１０及びスイッチ素子５１をターンオンにするタイミングは、リレー１０をスイッチ素子５１より先にターンオンしてもよいし、スイッチ素子５１をリレー１０より先にターンオンしてもよいし、リレー１０及びスイッチ素子５１を同時にターンオンしてもよい。また、負荷回路３ｃに電力を供給する際に、リレー２０及びスイッチ素子５２をターンオンにするタイミングは、リレー２０をスイッチ素子５２より先にターンオンしてもよいし、スイッチ素子５２をリレー２０より先にターンオンしてもよいし、リレー２０及びスイッチ素子５２を同時にターンオンしてもよい。

また、本実施形態では、測定された電流が上限電流閾値（I_{ｔｈ３＿１}）以上なった場合に、リレー２０及びスイッチ素子５２をオンにしたが、スイッチ素子５２が既にオンになっているときには、リレー２０をオンにすればよい。本実施形態では、測定された電流が上限電流閾値（I_{ｔｈ４＿１}）以上なった場合に、リレー１０及びスイッチ素子５１をオンにしたが、スイッチ素子５１が既にオンになっているときには、リレー１０をオンにすればよい。

上記のように、本実施形態では、電力供給線３０及び電力供給線４０のうちいずれ一方の電力供給線３０、４０に流れる電流を測定し、リレー１０及びリレー２０のうち、当該一方の電力供給線３０、４０に接続された一方のリレー１０、２０をターンオンにした後に、当該一方の電力供給線３０、４０に流れる電流が過渡電流閾値以上である場合には、リレー１０及びリレー２０のうち、当該一方のリレー１０、２０とは異なる他方のリレー１０、２０をオンにする。これにより、突入電流が一方のリレー１０，２０の容量に相当する電流より大きくなる場合には、他方のリレーをオンにして、一方のリレーに接続された電力供給線３０、４０に流れる電流を、リレー１０，２０の容量に相当する電流より小さくすることができる。

本実施形態におけるリレー１０及びリレー２０のうちいずれか一方のリレーが「第１リレー」の一例に相当し、本実施形態におけるリレー１０及びリレー２０のうちいずれか他方のリレーが「第２リレー」の一例に相当する。

＜第５実施形態＞
本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態では第１実施形態に対して、ヒューズ４ｃを設けていない点、及び、判定回路５０がヒューズ機能を有している点が異なる。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略して、上述の実施形態においてした説明を援用する。また電力供給システムの具体的構成は、第１実施形態と同じ構成である。

図１１は、本発明の他の実施形態における電力供給システムを示すブロック図である。本実施形態における電力供給システムは、ヒューズ４ｃを備えておらず、ヒューズ４ｃ以外の構成は、第１実施形態と同様の構成である。

ＣＰＵ５５には、負荷回路３ｃに流すことができる電流（負荷回路３ｃの定格電流）に応じて決まる上限電流閾値（Ｉ_{ｓ＿ｌｉｍ}）を示すデータが、メモリに記憶されている。ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５１及び／又はスイッチ素子５２のエミッタ電流を測定することで、負荷回路３ｃに流れる負荷電流を計測する。スイッチ素子５１、５２がオンである場合には、ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５１のエミッタ電流とスイッチ素子５２のエミッタ電流とを合算することで、負荷回路３ｃに流れる負荷電流を計測する。スイッチ素子５１がオンであり、スイッチ素子５２がオフである場合には、ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５１のエミッタ電流を、負荷回路３ｃに流れる負荷電流として測定する。スイッチ素子５１がオフであり、スイッチ素子５２がオンである場合には、ＣＰＵ５５は、スイッチ素子５２のエミッタ電流を、負荷回路３ｃに流れる負荷電流として測定する。

ＣＰＵ５５は、測定された負荷回路３ｃの負荷電流と上限電流閾値（Ｉ_{ｓ＿ｌｉｍ}）とを比較する。測定された負荷回路３ｃの電流が上限電流閾値（Ｉ_{ｓ＿ｌｉｍ}）以上である場合には、ＣＰＵ５５は、オンになっているスイッチ素子５１、５２をオフにする。これにより、判定回路５０から負荷回路３ｃへの電流が遮断され、過電流が負荷回路３ｃに流れることを防止できる。

本実施形態では、ＣＰＵ５５にヒューズ機能を設けることで、ヒューズを省くことができる。ヒューズ４ｃを接続する場合には、負荷回路３ｃの種類に応じて、ヒューズの設計が必要になる。例えば、突入電流のピーク値が大きい場合には、ヒューズ４ｃにミニヒューズを使用できないため、スローブローヒューズを用いる必要がある。このとき、ミニヒューズの形状とスローブローヒューズの形状が異なるため、ヒューズを保持するための保持部やケースの設計変更が必要になる。一方、本実施形態のように、ＣＰＵ５５にヒューズ機能を設けることで、ソフトウェア上で、上限電流閾値（Ｉ_{ｓ＿ｌｉｍ}）を変更するだけでよい。これにより、判定回路５０の下流側のヒューズを省略できる。判定回路５０の下流側に接続される負荷回路３ｃの自由度が向上する。

以上にように、本実施形態では、負荷回路３ｃに流れる負荷電流を測定し、負荷電流と上限電流閾値（Ｉ_{ｓ＿ｌｉｍ}）とを比較し、測定された負荷電流が上限電流閾値（Ｉ_{ｓ＿ｌｉｍ}）以上である場合には、スイッチ素子５１及びスイッチ素子５２のうち、オンになっているスイッチ素子５１，５２をオフに切り替える。これにより、ヒューズを省略でき、負荷回路３ｃの自由度を向上できる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

１、２…電源
３а〜３ｅ…負荷回路
４а〜４ｅ…ヒューズ
１０、２０…リレー
３０、４０…電力供給線
３１、４１…配線
３２〜３４、４２〜４４…分岐配線
５０…判定回路
５１、５２…スイッチ素子
５３、５４…ダイオード
６１、６２…入力端子
６３〜６７…出力端子
８０…半導体リレー
８１…半導体スイッチ
８２、８３…センサ
８４…駆動回路
８５…制御ユニット
１００…電力供給装置
２００…スペア回路

Claims (7)

1. 第１電源と負荷回路との間に接続されている第１電力供給線と、
   前記第１電力供給線に接続されている第１スイッチ素子と、
   第２電源と前記負荷回路との間に接続されている第２電力供給線と、
   前記第２電力供給線に接続されている第２スイッチ素子と、
   前記第１スイッチ素子のオン、オフ、及び、前記第２スイッチ素子のオン、オフをそれぞれ切り替えるコントローラとを備え、
   前記コントローラは、
   前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子をオンにした状態で、前記第１電力供給線及び前記第２電力供給線に流れる電流をそれぞれ測定し、
   前記電流の測定結果に応じて、前記第１スイッチ素子のオン、オフ、及び、前記第２スイッチ素子のオン、オフを切り替えて、前記負荷回路に流れる電流を制御する電力供給装置。
2. 請求項１記載の電力供給装置であって、
   前記コントローラは、
   ＰＷＭ制御により前記第１スイッチ素子のオン、オフを切り替えるための第１スイッチング信号を生成し、
   ＰＷＭ制御により前記第２スイッチ素子のオン、オフを切り替えるための第２スイッチング信号を生成し、
   前記第１スイッチング信号を前記第１スイッチ素子に、前記第２スイッチング信号を前記第２スイッチ素子に出力し、
   前記第１スイッチング信号の位相と前記第２スイッチング信号の位相がずれている電力供給装置。
3. 請求項１又は２記載の電力供給装置であって、
   前記コントローラは、
   前記負荷回路に流れる負荷電流を測定し、
   前記負荷電流と電流閾値とを比較し、
   前記負荷電流が前記電流閾値以上である場合には、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子のうち、オンになっているスイッチ素子をオフに切り替える電力供給装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力供給装置であって、
   前記第１電源と前記第１スイッチ素子との間に接続されている第１半導体リレーと、
   前記第２電源と前記第２スイッチ素子との間に接続されている第２半導体リレーとを備え、
   前記第１半導体リレーは、第１半導体スイッチ及び第１制御ユニットを有し、
   前記第２半導体リレーは、第２半導体スイッチ及び第２制御ユニットを有し、
   前記第１制御ユニットは、前記第１半導体スイッチに流れる第１電流を検出し、前記第１電流の検出結果に応じて前記第１半導体スイッチをオンからオフに切り替え、
   前記第２制御ユニットは、前記第２半導体スイッチに流れる第２電流を検出し、前記第２電流の検出結果に応じて前記第２半導体スイッチをオンからオフに切り替える電力供給装置。
5. 請求項４に記載の電力供給装置であって、
   前記第１制御ユニットは、前記第１半導体スイッチの第１温度を検出し、前記第１温度の検出結果に応じて前記第１半導体スイッチをオンからオフに切り替え、
   前記第２制御ユニットは、前記第２半導体スイッチの第２温度を検出し、前記第２温度の検出結果に応じて前記第２半導体スイッチをオンからオフに切り替える電力供給装置。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力供給装置であって、
   前記第１電源と前記第１スイッチ素子との間に接続されている第１リレーと、
   前記第２電源と前記第２スイッチ素子との間に接続されている第２リレーとを備え、
   前記コントローラは、
   前記第１電力供給線及び前記第２電力供給線のうちいずれ一方の電力供給線に流れる電流を測定し、
   前記第１リレー及び前記第２リレーのうち、前記一方の電力供給線に接続された一方のリレーをターンオンにした後に、前記一方の電力供給線に流れる電流が過渡電流閾値以上である場合には、前記第１リレー及び前記第２リレーのうち、前記一方のリレーとは異なる他方のリレーをオンにする電力供給装置。
7. 請求項４又は５に記載の電力供給装置であって、
   前記第１電力供給線は、複数の配線に分岐する第１分岐配線を含み、
   前記第２電力供給線は、複数の配線に分岐する第２分岐配線を含み、
   前記負荷回路とは異なる第１負荷回路が前記第１分岐配線に接続されており、
   前記負荷回路とは異なる第２負荷回路が前記第２分岐配線に接続されており、
   前記負荷回路は、前記第１スイッチ素子を介して前記第１分岐配線に、前記第２スイッチ素子を介して前記第２分岐配線にそれぞれ接続されている電力供給装置。

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