JP4930263B2

JP4930263B2 - 蓄電装置

Info

Publication number: JP4930263B2
Application number: JP2007206550A
Authority: JP
Inventors: 一樹森田; 秀晃濱井; 庸介三谷
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2027-08-08
Also published as: JP2012135206A; JP5360245B2; JP2008182872A

Description

本発明は、主電源の電圧低下時に蓄電部から電力を供給する補助電源用の蓄電装置に関するものである。

近年、環境への配慮や燃費向上のために停車時にエンジン駆動を停止するアイドリングストップ機能を搭載した自動車（以下、車両という）が市販されている。このような車両は使用中に断続的に大電流を消費するスタータを駆動する際に、一時的にバッテリの電圧が下がる。その結果、オーディオやカーナビゲーション等の負荷への供給電圧も下がり、動作が不安定になる可能性があった。

また、車両の制動についても、従来の機械的な油圧制御から電気的な油圧制御への各種車両制動システムの提案がなされてきているが、バッテリが異常になった時、車両制動回路等の負荷が動作しなくなる可能性があった。

これらに対し、一時的なバッテリの電圧低下時にも負荷に十分な電力を供給したり、バッテリ異常時に車両制動システムに電力を供給するための補助電源としての蓄電装置が、例えば特許文献１に提案されている。

この蓄電装置の概略回路図を図１９に示す。図１９において、点線で囲まれた部分が特許文献１に示された回路図に相当する。

まず、点線で囲まれた回路部分について説明する。主電源に相当するバッテリ１０１にはイグニションスイッチとしての第１スイッチ手段１０３が接続されている。車両起動時に第１スイッチ手段１０３をオンにすると、それと直列に接続された第１ダイオード１０５を介して車両全体に電圧ＶＣＣの電力が供給される。

一方、車両の使用に関わらず常時駆動が必要な時計や半導体メモリ等の負荷に対しては、バッテリ１０１の出力を分岐して、第２ダイオード１０７、および抵抗１０９を介して電圧ＶＤＤが常に供給されている。また、バッテリ１０１を交換等のため外してもＶＤＤ出力が維持されるように補助電源としてコンデンサ１１１が接続されている。これにより、コンデンサ１１１が電力を供給するので、時計や半導体メモリ等を駆動し続けられる。

次に、このような構成の回路をアイドリングストップ車や車両制動システム等の補助電源として応用した場合について説明する。概略回路図は図１９の全体のようになる。すなわち、ＶＣＣはそのまま負荷１１３に接続されるとともに、コンデンサ１１１の出力を含むＶＤＤは、斜点線で示したように第１スイッチ手段１０３と連動した第２スイッチ手段１１５、および第３ダイオード１１７を介して負荷１１３に接続される。従って、負荷１１３には２系統の電源が接続されたことに相当する。

次に、補助電源としての動作を説明する。なお、第１スイッチ手段１０３と第２スイッチ手段１１５は図１９に示す通り２個を連動して使用する構成として説明する。また、コンデンサ１１１には常にバッテリ１０１が接続されているので、満充電の状態にある。

この状態で第１スイッチ手段１０３と第２スイッチ手段１１５をオンにすると、バッテリ１０１のＶＣＣが正常であればＶＣＣが負荷１１３に供給される。なぜなら、ＶＤＤ側には第２ダイオード１０７と第３ダイオード１１７が２個直列に接続されているので、ＶＣＣ側に比べて電圧降下が大きくなる。その結果、ＶＤＤは出力されずＶＣＣが優先的に負荷１１３に供給されることになる。

ここで、スタータ駆動やバッテリ１０１の異常等によりバッテリ１０１の電圧ＶＣＣがＶＤＤより下がったとすると、第１ダイオード１０５と第３ダイオード１１７の両端電圧がそれぞれ逆転するため、第１ダイオード１０５はオフに、第３ダイオード１１７はオンになる。その結果、コンデンサ１１１の電圧ＶＤＤが負荷１１３に供給される。

このような動作により、バッテリ１０１の電圧が下がっても、第１ダイオード１０５と第３ダイオード１１７により自動的にコンデンサ１１１の電圧ＶＤＤが負荷１１３に供給されるので、その駆動が停止することはなくなる。
実用新案登録第２５６５０１８号公報

以上のような蓄電装置によって、確かにバッテリ１０１の電圧低下時にも負荷１１３を駆動し続けられるのであるが、特に車両に適用する場合にはバッテリ１０１の電圧低下時に確実に第１ダイオード１０５と第３ダイオード１１７が切り替わる必要がある。しかし、従来の構成ではこのような切替回路部分の故障を判断することができないため、十分な信頼性が得られないという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、切替回路部分の故障判断を行うことができる高信頼性の蓄電装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の蓄電装置は、主電源と負荷との間に接続される蓄電装置であって、前記負荷に電力を供給する蓄電部と、前記主電源の電力を前記蓄電部に充電する充電回路と、前記主電源と前記負荷の間に直列接続された主電源側バイパスＦＥＴおよび負荷側バイパスＦＥＴと、前記蓄電部と前記負荷の間に直列接続された蓄電部側ＦＥＴおよび負荷側ＦＥＴと、前記負荷の電圧（Ｖａ）、前記主電源側バイパスＦＥＴと前記負荷側バイパスＦＥＴの接続点の電圧（Ｖｃ）、および前記蓄電部側ＦＥＴと前記負荷側ＦＥＴの接続点の電圧（Ｖｄ）を検出する電圧検出回路と、前記各ＦＥＴ、前記充電回路、および前記電圧検出回路が接続された制御部と、を備え、前記主電源側バイパスＦＥＴと前記負荷側バイパスＦＥＴとにそれぞれ形成される寄生ダイオードのアノード同士が接続され、前記蓄電部側ＦＥＴと前記負荷側ＦＥＴとにそれぞれ形成される寄生ダイオードのアノード同士が接続されるものであり、前記制御部は、前記制御部が起動後、前記主電源側バイパスＦＥＴをオンにし前記蓄電部側ＦＥＴと前記負荷側ＦＥＴとをオフにした状態で、前記負荷の電圧（Ｖａ）が既定値以下であれば前記主電源側バイパスＦＥＴと前記負荷側バイパスＦＥＴのいずれかが開放故障をしていると判断する第１ステップと、前記充電回路を制御して前記蓄電部を充電する第２ステップと、を順次行い、次に前記蓄電部が充電された状態で、前記主電源側バイパスＦＥＴをオンにし前記蓄電部側ＦＥＴと前記負荷側ＦＥＴとをオフにした状態で、前記接続点の電圧（Ｖｄ）が既定値以上であれば前記蓄電部側ＦＥＴと前記負荷側ＦＥＴのいずれかが短絡故障をしていると判断する第３ステップと、前記主電源側バイパスＦＥＴをオンにし前記蓄電部側ＦＥＴをオン、前記負荷側ＦＥＴをオフにした状態で、前記接続点の電圧（Ｖｄ）が既定値以下であれば前記蓄電部側ＦＥＴが開放故障をしていると判断する第４ステップと、前記主電源側バイパスＦＥＴをオンにし前記蓄電部側ＦＥＴをオフ、前記負荷側ＦＥＴをオンにした状態で、前記接続点の電圧（Ｖｄ）が既定値以下であれば前記負荷側ＦＥＴが開放故障をしていると判断する第５ステップと、前記主電源側バイパスＦＥＴと前記負荷側バイパスＦＥＴをオフにし前記蓄電部側ＦＥＴをオンにした状態で、前記接続点の電圧（Ｖｃ）が既定値以上であれば前記主電源側バイパスＦＥＴと前記負荷側バイパスＦＥＴのいずれかが短絡故障をしていると判断する第６ステップと、を行うものである。

本発明の蓄電装置によれば、切替回路部分である主電源側バイパスＦＥＴ、負荷側バイパスＦＥＴ、蓄電部側ＦＥＴ、および負荷側ＦＥＴを限定された条件内でオンオフ制御することにより、負荷に供給する電圧変動を低減した状態で、負荷の電圧（Ｖａ）、主電源側バイパスＦＥＴと負荷側バイパスＦＥＴの接続点の電圧（Ｖｃ）、蓄電部側ＦＥＴと負荷側ＦＥＴの接続点の電圧（Ｖｄ）から、前記４つのＦＥＴの短絡、および開放故障を判断できるので、さらに高信頼な蓄電装置を実現できるという効果が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、蓄電装置をアイドリングストップ車に適用した場合について述べる。また、説明中で特にオンオフ状態が記載されていないスイッチやＦＥＴは、どちらの状態でもよいことを示す。

（参考例１）
図１は、参考例１における蓄電装置のブロック回路図である。図２は、参考例１における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図１において、太線は電力系配線を、細線は信号系配線をそれぞれ示す。また、図２の電圧経時特性図においてカッコつきの記号はその時点での電圧値を示す。

図１において、蓄電装置１１は主電源１３と負荷１５との間に接続されている。主電源１３はバッテリであり、負荷１５はオーディオやナビゲーション等である。

蓄電装置１１は次の構成を有する。まず、主電源１３と負荷１５の間には第１スイッチ１７が接続されている。従って、第１スイッチ１７をオンにすると、蓄電回路系をバイパスして直接主電源１３から負荷１５に電力を供給できる。なお、第１スイッチ１７にはできるだけ内部抵抗値が小さく、かつ外部からオンオフ制御が可能な、例えばリレーが用いられている。

また、主電源１３には充電回路１９が接続され、さらに充電回路１９には蓄電部２１が接続されている。従って、蓄電部２１は充電回路１９によって所定の電圧まで充電される。なお、充電回路１９は充電を制御する際に蓄電部２１の電圧Ｖｔを検出しているが、この電圧Ｖｔを出力する機能を有している。また、蓄電部２１は急速充放電特性に優れる電気二重層キャパシタを用いた。

蓄電部２１と負荷１５の間には第２スイッチ２３が接続されている。従って、第２スイッチ２３をオンにすると、蓄電部２１の電力が負荷１５に供給される。なお、第２スイッチ２３は第１スイッチ１７と同様にリレーを用いた。また、第２スイッチ２３の出力側には外部電源供給スイッチ２５が接続されている。外部電源供給スイッチ２５の出力は車両側の外部制御回路（図示せず）の電源端子Ｖｃｃに接続されている。従って、例えば車両の使用を終了した後に外部制御回路を駆動する際に、外部電源供給スイッチ２５をオンにすることにより蓄電部２１から電力を供給することができる。なお、外部電源供給スイッチ２５は外部からオンオフ制御が可能なリレーやＦＥＴ等で構成される。

主電源１３には、その電圧Ｖｂを検出するための電圧検出回路２７が接続されている。また、電圧検出回路２７は負荷１５にも接続されているので、その電圧Ｖａも検出することができる。なお、電圧検出回路２７は主電源１３の電圧Ｖｂと負荷１５の電圧Ｖａを切り替えて検出する構成とした。

第１スイッチ１７、第２スイッチ２３、外部電源供給スイッチ２５、充電回路１９、および電圧検出回路２７には制御部２９が接続されている。制御部２９はマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、第１スイッチ１７、第２スイッチ２３、および外部電源供給スイッチ２５のオンオフ制御を、それぞれオンオフ信号Ｓｏｆ１、Ｓｏｆ２、Ｇｏｆにより行っている。また、制御部２９は充電回路１９に充電制御信号Ｃｃｏｎｔを送信することで充電制御を行うとともに、電圧信号Ｖｔにより蓄電部２１の電圧Ｖｔを取り込んでいる。さらに、電圧検出回路２７に電圧切替信号Ｖｃｏｎｔを送信することで検出したい電圧を選択し、電圧信号Ｖｉｎにより選択した電圧を取り込んでいる。また、制御部２９は外部制御回路とデータ信号ｄａｔａにより各種制御信号やデータ信号を送受信している。

次に、このような蓄電装置の動作について説明する。

基本的な制御部２９の動作の流れは、まず車両始動後に第１スイッチ１７をオンにして負荷１５に主電源１３の電力を供給するとともに、充電回路１９により主電源１３の電力を蓄電部２１に充電する。その後、電圧検出回路２７により主電源１３の電圧Ｖｂを検出し、スタータ（図示せず）駆動により主電源１３の電圧が負荷１５を駆動するための最低電圧（例えば１０．５Ｖ）を下回れば、第１スイッチ１７をオフにすると同時に蓄電部２１の電力を負荷１５に供給するために第２スイッチ２３をオンにする。この時、第１スイッチ１７はオフなので、蓄電部２１の電力が主電源１３に逆流することはない。

その後、スタータ駆動が完了し、主電源１３の電圧Ｖｂが回復すれば、第２スイッチ２３をオフにすると同時に第１スイッチ１７をオンにして、再び主電源１３から負荷１５に電力を直接供給する。この時、次の電圧Ｖｂの低下に備えて再び蓄電部２１を充電する。

このような動作を繰り返すことで、アイドリングストップ後の主電源１３の電圧Ｖｂの低下時にも負荷１５に電力を供給し続けられるので、負荷１５を継続して駆動できる。

車両の使用が終了すれば、蓄電部２１を構成する電気二重層キャパシタの寿命を延ばすために、蓄電部２１の電力を放電する。

以上の動作が蓄電装置１１の基本動作であるが、切替回路部分である第１スイッチ１７と第２スイッチ２３の高信頼性を得るために、制御部２９は以下のようにしてそれらの故障判断を行っている。なお、故障判断の動作は図２を用いて説明する。

図２において、横軸は時間を、縦軸は上から順に蓄電部２１の電圧Ｖｔ、負荷１５の電圧Ｖａ、および主電源１３の電圧Ｖｂを示す。また、下の２つのグラフは第１スイッチ１７と第２スイッチ２３のタイミングチャートである。

時間ｔ０で車両を始動すると、制御部２９は前記したように第１スイッチ１７をオンに、第２スイッチ２３をオフにする。この状態で電圧検出回路２７により負荷１５の電圧Ｖａを検出する。第１スイッチ１７が正常であれば、電圧Ｖａは主電源１３の電圧Ｖｂと等しくなる。従って、もし負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値（参考例１では負荷１５を駆動できる最低電圧Ｖｍｉｎ＝１０．５Ｖとした）以下であれば第１スイッチ１７が開放故障していると判断する。なお、開放故障とはスイッチがオフのままでオンにならない故障と定義する。

ここで、もし第１スイッチ１７が開放故障していれば、制御部２９は直ちに外部制御回路に対し蓄電装置１１が故障していることを故障信号により知らせる。これを受け、外部制御回路は運転者に警告する等により修理を促す。この場合、１ヶ所でも故障していれば蓄電装置１１として動作できないので、以降の故障判断は行わない。なお、以下の説明では何らかの故障が判断された時点で、それ以降の故障判断は行わないこととする。

一方、第１スイッチ１７が開放故障していなければ、次に制御部２９は時間ｔ１で第１スイッチ１７をオフにする。これにより第１スイッチ１７、および第２スイッチ２３がオフになるため、負荷１５の電圧Ｖａは理想的には０Ｖに下がる。しかし、実際にはリーク電流が流れたりノイズの影響等があるため、完全に０Ｖになるわけではなく、僅かに電圧を有する。この電圧値Ｖｎは様々な検討の結果、０．１Ｖを超えることはなかったので、以後０．１Ｖ未満の時は０Ｖであるものとみなす。従って、第１スイッチ１７と第２スイッチ２３がオフの状態で電圧検出回路２７により検出した負荷１５の電圧Ｖａが第２既定値（上記した理由でＶｎ＝０．１Ｖとする）以上の電圧になれば、第１スイッチ１７、または第２スイッチ２３が短絡故障していると判断する。なお、短絡故障とはスイッチがオンのままでオフにならない故障と定義する。

もし、第１スイッチ１７、または第２スイッチ２３が短絡故障していれば、前記したように故障信号を外部制御回路に送信する。短絡故障していなければ、次に時間ｔ２で第１スイッチ１７をオンにする。これにより、負荷１５には再び主電源１３の電力が供給される。従って、時間ｔ１からｔ２の間は故障判断のために負荷１５への電力供給が一時的に停止する。

その後、制御部２９は充電回路１９を制御して蓄電部２１を充電する。充電が終わると、時間ｔ３で第１スイッチ１７をオフにし、第２スイッチ２３をオンにする。これにより、負荷１５へは一時的に蓄電部２１の電力が供給されるので、負荷１５の電圧Ｖａは蓄電部２１の電圧Ｖｔと等しくなる。ここで、例えばエンジンが駆動している時の主電源１３の電圧Ｖｂを約１４Ｖ、蓄電部２１の満充電時の電圧Ｖｔを１２．８Ｖとすると、電圧Ｖｔは電圧Ｖｂより小さくなるので、図２に示すように電圧Ｖａは時間ｔ３で若干低くなる。しかし、負荷１５には十分駆動可能な電圧Ｖｔ（１２．８Ｖ）が供給されているので、負荷１５が停止することはない。

この状態で制御部２９は電圧検出回路２７により検出した負荷１５の電圧Ｖａが第３既定値（ここでも第１既定値と同様に負荷駆動最低電圧Ｖｍｉｎとした）以下であれば、蓄電部２１の電圧が正しく負荷１５に印加されていないことになるので、第２スイッチ２３が開放故障していると判断する。第２スイッチ２３が開放故障した時の動作は他の故障時の動作と同じである。

第２スイッチ２３が開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ４で第１スイッチ１７をオンにし、第２スイッチ２３をオフにする。これにより、負荷１５へは主電源１３の電力が供給される。

このような動作によって、第１スイッチ１７と第２スイッチ２３の故障判断を終了し、以後は前記した基本動作を継続する。なお、故障判断のために必要な時間は極めて短いので、蓄電装置１１の本来の動作を阻害することはない。また、制御部２９はいずれかの故障を判断すれば故障信号を出力するので、高信頼性が得られる。

以上の構成、動作により、切替回路部分である第１スイッチ１７と第２スイッチ２３をオンオフ制御した時の負荷１５の電圧Ｖａから、第１スイッチ１７と第２スイッチ２３の短絡、および開放故障を判断できるので、高信頼な蓄電装置を実現できた。

なお、参考例１では車両の始動後に蓄電装置１１の故障判断を行っているが、これは車両使用後でもよい。この場合、制御部２９は蓄電部２１の電力で故障判断を行い、故障判断結果を制御部２９に内蔵したメモリ（図示せず）に記憶した後、蓄電部２１の電力を放電し、次回の車両始動後に直ちに外部制御回路へ故障判断結果を送信する。これにより車両走行前にすぐに蓄電装置１１の故障がわかるので、より高信頼性が得られる。

また、車両使用後に故障判断を行った結果を直ちに外部制御回路に送信してもよい。この場合、次回の車両始動後にすでに蓄電装置１１の故障判断結果が得られているので、さらなる高信頼性が得られる。但し、車両使用後は外部制御回路の電源が切れるので、外部制御回路が故障判断結果を受信できるように、蓄電部２１の電力で外部制御回路を駆動する必要がある。具体的には、車両使用後に蓄電部２１を放電するために第２スイッチ２３をオンにするが、同時に外部電源供給スイッチ２５をオンにして蓄電部２１の電力を外部制御回路に供給している。これにより、蓄電部２１の電力を有効に使用しながら放電できる。

（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１における蓄電装置のブロック回路図である。図４は、本発明の実施の形態１における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図３の太線と細線の意味は図１と同じである。また、図４の電圧経時特性図におけるカッコつきの記号の意味も図２と同じである。

図３における本実施の形態１の構成で、図１の構成と同じものには同じ番号を付して詳細な説明を省略する。すなわち、本実施の形態１の特徴は以下の通りである。

１）第１スイッチ１７に替わって、主電源１３と負荷１５の間に主電源側バイパスＦＥＴ３１、および負荷側バイパスＦＥＴ３３を直列接続した。なお、いずれも寄生ダイオード３５が形成されている。

２）第２スイッチ２３に替わって、蓄電部２１と負荷１５の間に蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９を直列接続した。これらにも寄生ダイオード３５が形成されている。このように第１スイッチ１７や第２スイッチ２３を構成するリレーの替わりにＦＥＴを用いたので、可動部分がなくなり高信頼な構成が得られる。

３）制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９の４つのＦＥＴを独立してオンオフ制御するためにオンオフ信号Ｆｏｆ１、Ｆｏｆ２、Ｆｏｆ３、およびＦｏｆ４をそれぞれ送信する構成とした。

４）主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄを電圧検出回路２７で検出する構成とした。これにより、電圧検出回路２７は電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄを切り替えて検出することになる。

次に、このような蓄電装置１１の動作について説明する。基本動作については参考例１とほぼ同じであり、第１スイッチ１７をオンオフする時は、本実施の形態１では主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３を同時にオンオフすればよく、第２スイッチ２３をオンオフする時は、本実施の形態１では蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９を同時にオンオフすればよい。

次に、切替回路部分である４つのＦＥＴの故障判断動作について図４を参照しながら説明する。図４において、横軸は時間を、縦軸は上から順に蓄電部２１の電圧Ｖｔ、負荷１５の電圧Ｖａ、主電源１３の電圧Ｖｂ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄを示す。また、下の４つのグラフはそれぞれ４つのＦＥＴのタイミングチャートである。

時間ｔ０で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。これにより、負荷１５に主電源１３の電力が供給される。なお、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３のオンオフ設定を、ノーマリーオンとし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９のオンオフ設定を、ノーマリーオフとすれば、起動時から主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにしておくことができる。

この状態で電圧検出回路２７により負荷１５の電圧Ｖａを検出する。主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３が正常であれば、電圧Ｖａは主電源１３の電圧Ｖｂと等しくなる。従って、もし負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値（本実施の形態１においても負荷駆動最低電圧Ｖｍｉｎとした）以下であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していると判断する。なお、この故障判断は負荷側バイパスＦＥＴ３３がオフであってもよい。但し、この場合は負荷側バイパスＦＥＴ３３の寄生ダイオード３５により電圧降下ΔＶ（≒０．７Ｖ）が起こるので、電圧ＶａはＶｂ−ΔＶとなる。

主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ１で蓄電部２１を充電する。充電後の時間ｔ２で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。これにより、負荷１５へは蓄電部２１の電力が供給される。但し、負荷側ＦＥＴ３９はオフなので、電圧Ｖａは蓄電部２１の電圧Ｖｔより寄生ダイオード３５の電圧降下ΔＶだけ低くなるが、負荷１５を駆動し続けることはできる。この状態では主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３がオフなので、これらのＦＥＴが正常ならば電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃは０Ｖ近傍になる。これがもし第２既定値（参考例１で述べたＶｎ＝０．１Ｖ）以上であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１が短絡故障していると判断する。なお、この故障判断は負荷側バイパスＦＥＴ３３の替わりに蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにしてもよいが、この場合は故障判断中に負荷１５への電力供給が断たれる。また、この故障判断は蓄電部２１の充電後に行っているが、これは故障判断中に蓄電部２１の電力を負荷１５に供給し続けるためである。負荷１５への電力供給が断たれてもよい場合は蓄電部２１の充電前に上記故障判断を行ってもよい。

次に時間ｔ３で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。これにより、負荷１５へは再び主電源１３の電力が供給される。この時、蓄電部２１は充電された状態なので、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９が正常にオフ状態であれば、両者の接続点の電圧Ｖｄは０Ｖ近傍になるが、蓄電部側ＦＥＴ３７が短絡故障をしていれば電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔに、負荷側ＦＥＴ３９が短絡故障をしていれば電圧Ｖｄは負荷１５の電圧Ｖａになる。従って、上記した４つのＦＥＴの状態で電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第３既定値（Ｖｎ）以上であれば蓄電部側ＦＥＴ３７、または負荷側ＦＥＴ３９が短絡故障していると判断する。なお、この故障判断の際に負荷側バイパスＦＥＴ３３はオフでもよい。但し、この場合は負荷１５への電力供給が寄生ダイオード３５を介してなされるため、負荷１５の電圧ＶａはＶｂ−ΔＶとなる。

次に時間ｔ４で制御部２９は蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。これにより、蓄電部側ＦＥＴ３７が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔまで上昇する。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第４既定値（ここでもＶｍｉｎとした）以下であれば蓄電部側ＦＥＴ３７が開放故障していると判断する。なお、時間ｔ４からｔ５の故障判断は時間ｔ３からｔ４の故障判断時の４つのＦＥＴの状態から蓄電部側ＦＥＴ３７のみをオンにしているが、時間ｔ４からｔ５の故障判断を行うための条件は主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側ＦＥＴ３９をオフにして、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする必要がある。

次に時間ｔ５で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにする。この時、時間ｔ４からｔ５で蓄電部側ＦＥＴ３７がオンであるので、負荷１５には蓄電部２１の電力が供給される。但し、負荷側ＦＥＴ３９はオフであるので、寄生ダイオード３５の電圧降下ΔＶが起こるため、負荷１５の電圧ＶａはＶｔ−ΔＶとなる。この状態では、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３が正常にオフになっていれば両者の接続点の電圧Ｖｃは０Ｖ近傍になる。従って、電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第５既定値（Ｖｎ）以上であれば負荷１５の電圧Ｖａが前記接続点に回り込んでいることになるので、負荷側バイパスＦＥＴ３３が短絡故障していると判断する。なお、この短絡故障は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする必要がある。

制御部２９は上記した負荷側バイパスＦＥＴ３３の短絡故障判断と同時に、負荷側ＦＥＴ３９の開放故障判断も行う。具体的には、負荷側ＦＥＴ３９が正常であれば負荷１５の電圧Ｖａは前記したようにＶｔ−ΔＶとなる。従って、負荷１５の電圧Ｖａが第６既定値（ここでもＶｍｉｎとした）以下であれば負荷側ＦＥＴ３９が開放故障していると判断する。

なお、上記故障判断を行う時の４つのＦＥＴの状態は時間ｔ２からｔ３の場合と全く同じであるので、時間ｔ２からｔ３の故障判断を充電後に行う際は、時間ｔ２からｔ３の故障判断と時間ｔ５からｔ６の故障判断を同時に行ってもよい。この場合、電圧Ｖｃが第２既定値（＝第５既定値＝Ｖｎ）以上であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスＦＥＴ３３が短絡故障していると判断する。このようにすれば、３つの故障判断を同時に行えるので、さらに短時間で故障判断が可能となる。但し、時間ｔ２からｔ３の故障判断を蓄電部２１の充電前に行う場合は、主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を別に行う必要がある。

以上で故障判断が終了したので、時間ｔ６で主電源バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした後、通常動作状態とする。

以上の構成、動作により、切替回路部分である主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、および蓄電部側ＦＥＴ３７をオンオフ制御した時の負荷の電圧Ｖａ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃ、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄから、前記４つのＦＥＴの短絡、および開放故障を判断できるので、高信頼な蓄電装置を実現できた。

なお、本実施の形態１で説明したように、制御部２９が車両始動後に主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスＦＥＴ３３の開放故障を判断した後、蓄電部２１の充電後に残りの故障判断を行うとともに、主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する時（時間ｔ２からｔ３）は、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするように制御することにより、負荷１５への電力供給を断つことなく４つのＦＥＴの故障判断を行うことができる。この際、負荷側ＦＥＴ３９はオンでもオフでもよいが、オフの場合は寄生ダイオード３５による電圧降下ΔＶが発生するので、負荷１５にできるだけ安定な電圧を供給するために、負荷側ＦＥＴ３９をオンにする方が望ましい。同様の理由で、時間ｔ５からｔ６においても負荷側ＦＥＴ３９をオンにする方が望ましい。

また、参考例１と同様に、上記故障判断を車両の使用後に行ってもよい。この場合の外部制御回路とのやり取り等の動作は参考例１と全く同じである。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図５の電圧経時特性図におけるカッコつきの記号の意味は図２と同じである。

本実施の形態２における蓄電装置１１の構成は図３と同じであるので、構成上の説明を省略し、本実施の形態２の特徴となる故障判断方法について述べる。

主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９の故障判断は、前記した実施の形態１における方法も含め、以下の条件の組み合わせで行うことができる。なお、特に記載していないＦＥＴはオンでもオフでもよい。また、複数の条件が記載されている場合はいずれかの条件を用いればよい。

１）主電源側バイパスＦＥＴ３１の開放故障を判断する場合
１−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオン、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値以下、または主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第２既定値以下であれば開放故障
２）負荷側バイパスＦＥＴ３３の開放故障を判断する場合
２−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオン、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第３既定値以下であれば開放故障
２−２）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、負荷側バイパスＦＥＴ３３と蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第４既定値以下であれば開放故障
３）蓄電部側ＦＥＴ３７の開放故障を判断する場合
３−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値以下であれば開放故障
３−２）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにし、負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値以下であれば開放故障
４）負荷側ＦＥＴ３９の開放故障を判断する場合
４−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオンにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第６既定値以下であれば開放故障
４−２）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側ＦＥＴ３９をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第７既定値以下であれば開放故障
５）主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する場合
５−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第８既定値以上であれば短絡故障
５−２）主電源側バイパスＦＥＴ３１と蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第８既定値以上であれば短絡故障
６）負荷側バイパスＦＥＴ３３の短絡故障を判断する場合
６−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第９既定値以上であれば短絡故障
７）蓄電部側ＦＥＴ３７の短絡故障を判断する場合
７−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値以上であれば短絡故障
７−２）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１と蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値以上であれば短絡故障
８）負荷側ＦＥＴ３９の短絡故障を判断する場合
８−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１１既定値以上であれば短絡故障
なお、上記した第１既定値から第１１既定値は故障判断時の蓄電部２１の充電状態や各ＦＥＴの特性バラツキ等を考慮して適宜決定すればよい。例えば、実施の形態１の場合に対応してみると、上記した第１既定値から第７既定値はＶｍｉｎに相当し、第８既定値から第１１既定値はＶｎに相当する。また、蓄電部２１が充電中に故障判断を行う場合は、第１既定値から第７既定値を故障判断時の各電圧（Ｖａ、Ｖｃ、Ｖｄ）の変化に応じて決定しておけばよい。さらに、第８既定値から第１１既定値は、各ＦＥＴの漏れ電流特性のバラツキやノイズ等の影響があるため、それらをあらかじめ加味して、それぞれの値を決定しておいてもよい。なお、実施の形態１で説明した第１既定値から第６既定値は、本実施の形態２で述べた第１既定値から第６既定値とは異なる。

上記のような条件の組み合わせの内、最適な故障判断動作例について図５により説明する。なお、図５の各グラフの内容は図４のものと同じである。また、第１既定値から第７既定値はＶｍｉｎとし、第８既定値から第１１既定値はＶｎとした。

まず、時間ｔ０で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。この状態は図４の時間ｔ０と同じ状態であるので、電圧検出回路２７で検出した負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値（Ｖｍｉｎ）以下であるか、または第３既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば、主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していると判断する。

主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ１で蓄電部２１を充電する。この際、蓄電部２１の電圧Ｖｔが主電源１３の電圧Ｖｂと充電回路１９の充電精度内で一致するように充電を行っている。従って、充電後の時間ｔ２では蓄電部２１の電圧Ｖｔは、図５に示すように主電源１３の電圧Ｖｂとほぼ等しくなる。

次に、蓄電部２１の充電後である時間ｔ２で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。この状態は前記した時間ｔ０と同じであるので、本実施の形態２では制御部２９は時間ｔ２で各ＦＥＴのオンオフ制御を行わなくてもよいことになる。このような故障判断条件の組合せとすることで、制御部２９の負担が軽減される。

上記各ＦＥＴの状態は、図４の時間ｔ３からｔ４と同じであるので、実施の形態１と同様に、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値（Ｖｎ）以上であるか、または第１１既定値（Ｖｎ）以上であれば、蓄電部側ＦＥＴ３７、または負荷側ＦＥＴ３９が短絡故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ３で電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込む。ここで、主電源１３の電圧Ｖｂが蓄電部２１の電圧Ｖｔと寄生ダイオード３５による電圧降下ΔＶの差（＝Ｖｔ−ΔＶ）以上であるか否かを判断する。もし、電圧Ｖｂが前記差よりも小さければ、時間ｔ３で各ＦＥＴを制御した時に、蓄電部２１から主電源１３に電流が逆流することになるので、これを避けるために前記判断を行っている。

ここで、本実施の形態２では各ＦＥＴの寄生ダイオード３５による電圧降下ΔＶは全て等しいとして説明するが、実際には電圧降下ΔＶのバラツキがあるため、あらかじめＦＥＴ毎の電圧降下ΔＶを求めておき、上記計算を行う際に適用されるＦＥＴの電圧降下ΔＶの値を用いるようにしてもよい。また、電圧Ｖｂが電圧差（Ｖｔ−ΔＶ）より小さかったとしても僅かに小さい場合は、前記電流の逆流はごく僅かとなり、実使用上問題になることはない。従って、許容できる逆流電流の範囲内であれば、電圧降下ΔＶに幅を持たせてもよい。この時、前記した電圧降下ΔＶのバラツキを含めて幅を持たせるようにしてもよい。

制御部２９は、電圧Ｖｂが前記電圧差（Ｖｔ−ΔＶ）以上であることを判断すると、主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、および蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにし、負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。但し、図５の時間ｔ２からｔ３ではすでに主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３がオン、負荷側ＦＥＴ３９がオフであるので、本実施の形態２では蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするだけでよい。これにより、蓄電部側ＦＥＴ３７が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔまで上昇する。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば蓄電部側ＦＥＴ３７が開放故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ４で電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込む。ここで、蓄電部２１の電圧Ｖｔが主電源１３の電圧Ｖｂと寄生ダイオード３５による電圧降下ΔＶの差（＝Ｖｂ−ΔＶ）以上であるか否かを判断する。もし、電圧Ｖｔが前記差よりも小さければ、時間ｔ４で各ＦＥＴを制御した時に、主電源１３から蓄電部２１に電流が急激に流れることになるので、これを避けるために前記判断を行っている。制御部２９は、電圧Ｖｂが前記差以上であることを判断すると、主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、および負荷側ＦＥＴ３９をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。但し、図５の時間ｔ３からｔ４ではすでに主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３がオンであるので、本実施の形態２では、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフに、負荷側ＦＥＴ３９をオンにするだけでよい。これにより、負荷側ＦＥＴ３９が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは主電源１３の電圧Ｖｂとほぼ等しくなる。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第７既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば負荷側ＦＥＴ３９が開放故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ５で電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込む。ここで、主電源１３の電圧Ｖｂと蓄電部２１の電圧Ｖｔの差の絶対値（＝｜Ｖｂ−Ｖｔ｜）が寄生ダイオード３５による電圧降下ΔＶ以下であるか否かを判断する。もし、前記絶対値が電圧降下ΔＶよりも大きければ、時間ｔ５で各ＦＥＴを制御した時に、主電源側バイパスＦＥＴ３１が短絡故障していれば、主電源１３から蓄電部２１に、また負荷側バイパスＦＥＴ３３が短絡故障していれば、その逆方向に電流が急峻に流れることになるので、これを避けるために前記判断を行っている。制御部２９は、前記絶対値が電圧降下ΔＶ以下であることを判断すると、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオンにする。但し、図５の時間ｔ４からｔ５ではすでに負荷側ＦＥＴ３９がオンであるので、本実施の形態２では時間ｔ５で負荷側ＦＥＴ３９のオン制御をしなくてもよい。これにより、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３がオフなので、これらのＦＥＴが正常ならば電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃは電圧検出回路２７により０Ｖ近傍になる。これがもし第８既定値（Ｖｎ）以上であるか、または第９既定値（Ｖｎ）以上であれば、主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスＦＥＴ３３が短絡故障していると判断する。

以上で故障判断が終了したので、実施の形態１と同様に時間ｔ６で蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフに、主電源バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンにした後、通常動作状態とする。

このように故障判断動作を行うことで、４つのＦＥＴの開放故障、および短絡故障を判断することができる上に、図５より明らかなように、負荷１５の電圧Ｖａは図４と比較して故障判断を行ってもほとんど変動しないことがわかる。従って、故障判断時に実施の形態１よりも安定した電圧を負荷１５に供給することができる。

以上の構成、動作により、切替回路部分である主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９を限定された条件内で任意にオンオフ制御することにより、負荷１５に供給する電圧変動を低減した状態で、負荷１５の電圧Ｖａ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃ、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄから、４つのＦＥＴの短絡、および開放故障を判断できるので、さらに高信頼な蓄電装置を実現できた。

なお、本実施の形態２においても実施の形態１と同様に、制御部２９が車両始動後に主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスＦＥＴ３３の開放故障を判断した後、蓄電部２１の充電後に残りの故障判断を行うとともに、主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する時（時間ｔ５からｔ６）は、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするように制御することにより、負荷１５への電力供給を断つことなく４つのＦＥＴの故障判断を行うことができる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における蓄電装置のブロック回路図である。図７は、本発明の実施の形態３における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図６の太線と細線の意味は図１と同じである。また、図７の電圧経時特性図におけるカッコつきの記号の意味も図２と同じである。

図６における本実施の形態３の構成で、図３の構成と同じものには同じ番号を付して詳細な説明を省略する。すなわち、本実施の形態３の特徴は以下の通りである。

１）負荷側バイパスＦＥＴ３３に替わって、主電源側バイパスＦＥＴ３１にアノードを負荷１５にカソードを接続した負荷側バイパスダイオード４１を設けた。従って、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１は直列接続される。

２）制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９の３つのＦＥＴを独立してオンオフ制御するためにオンオフ信号Ｆｏｆ１、Ｆｏｆ３、およびＦｏｆ４をそれぞれ送信する構成とした。これにより負荷側バイパスＦＥＴ３３、およびその制御が不要になるので、実施の形態１に比べ簡単な構成となる。

次に、このような蓄電装置１１の動作について説明する。基本動作については実施の形態１とほぼ同じであるが、主電源１３から負荷１５への直接電力供給のオンオフ制御は主電源側バイパスＦＥＴ３１のみをオンオフすればよい。

次に、切替回路部分である３つのＦＥＴと負荷側バイパスダイオード４１の故障判断動作について図７を参照しながら説明する。図７において、横軸は時間を、縦軸は上から順に蓄電部２１の電圧Ｖｔ、負荷１５の電圧Ｖａ、主電源１３の電圧Ｖｂ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄを示す。また、下の３つのグラフはそれぞれ３つのＦＥＴのタイミングチャートである。

時間ｔ０で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。これにより、負荷１５に主電源１３の電力が供給される。なお、主電源側バイパスＦＥＴ３１のオンオフ設定を、ノーマリーオンとし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９のオンオフ設定を、ノーマリーオフとすれば、起動時から主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにしておくことができる。

この状態で電圧検出回路２７により負荷１５の電圧Ｖａを検出する。主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１が正常であれば、電圧Ｖａは主電源１３の電圧Ｖｂから負荷側バイパスダイオード４１の電圧降下ΔＶを差し引いた値（Ｖｂ−ΔＶ）と等しくなる。従って、もし負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値（本実施の形態３においても負荷駆動最低電圧Ｖｍｉｎとした）以下であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスダイオード４１が開放故障していると判断する。

主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１が開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ１で蓄電部２１を充電する。充電後の時間ｔ２で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。これにより、負荷１５へは蓄電部２１の電力が供給される。但し、負荷側ＦＥＴ３９はオフなので、電圧Ｖａは蓄電部２１の電圧Ｖｔより寄生ダイオード３５の電圧降下ΔＶだけ低くなるが、負荷１５を駆動し続けることはできる。この状態で主電源側バイパスＦＥＴ３１が正常にオフならば電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃは０Ｖ近傍になる。これがもし第２既定値（ここでもＶｎとした）以上であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１が短絡故障していると判断する。なお、この故障判断は蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにしても可能であるが、この場合は故障判断中に負荷１５への電力供給が断たれる。また、この故障判断は蓄電部２１の充電後に行っているが、これは故障判断中に蓄電部２１の電力を負荷１５に供給し続けるためである。負荷１５への電力供給が断たれてもよい場合は蓄電部２１の充電前に上記故障判断を行ってもよい。

次に時間ｔ３で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。これにより、負荷１５へは再び主電源１３の電力が供給される。この時、蓄電部２１は充電された状態なので、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９が正常にオフ状態であれば、両者の接続点の電圧Ｖｄは０Ｖ近傍になるが、蓄電部側ＦＥＴ３７が短絡故障をしていれば電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔに、負荷側ＦＥＴ３９が短絡故障をしていれば電圧Ｖｄは負荷１５の電圧Ｖａになる。従って、上記した３つのＦＥＴの状態で電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第３既定値（Ｖｎ）以上であれば蓄電部側ＦＥＴ３７、または負荷側ＦＥＴ３９が短絡故障していると判断する。

次に時間ｔ４で制御部２９は蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。これにより、蓄電部側ＦＥＴ３７が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔまで上昇する。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第４既定値（ここでもＶｍｉｎとした）以下であれば蓄電部側ＦＥＴ３７が開放故障していると判断する。なお、時間ｔ４からｔ５の故障判断は時間ｔ３からｔ４の故障判断時の３つのＦＥＴの状態から蓄電部側ＦＥＴ３７のみをオンにしているが、時間ｔ４からｔ５の故障判断を行うための条件は主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側ＦＥＴ３９をオフにして、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする必要がある。

次に時間ｔ５で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにする。この時、時間ｔ４からｔ５で蓄電部側ＦＥＴ３７がオンであるので、負荷１５には蓄電部２１の電力が供給される。但し、負荷側ＦＥＴ３９はオフであるので、寄生ダイオード３５の電圧降下ΔＶが起こるため、負荷１５の電圧ＶａはＶｔ−ΔＶとなる。この状態では、主電源側バイパスＦＥＴ３１が正常にオフになっており、負荷側バイパスダイオード４１が正常であれば両者の接続点の電圧Ｖｃは０Ｖ近傍になる。従って、電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃが第５既定値（Ｖｎ）以上であれば負荷１５の電圧Ｖａが前記接続点に回り込んでいることになるので、負荷側バイパスダイオード４１が短絡故障していると判断する。なお、この短絡故障は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにして、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする必要がある。

制御部２９は上記した負荷側バイパスダイオード４１の短絡故障判断と同時に、負荷側ＦＥＴ３９の開放故障判断も行う。具体的には、負荷側ＦＥＴ３９が正常であれば負荷１５の電圧Ｖａは前記したようにＶｔ−ΔＶとなる。従って、負荷１５の電圧Ｖａが第６既定値（ここでもＶｍｉｎとした）以下であれば負荷側ＦＥＴ３９が開放故障していると判断する。

なお、上記故障判断を行う時の３つのＦＥＴの状態は時間ｔ２からｔ３の場合と全く同じであるので、実施の形態１で述べたように両者の故障判断を同時に行ってもよい。この場合、電圧Ｖｃが第２既定値（＝第５既定値＝Ｖｎ）以上であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスダイオード４１が短絡故障していると判断する。このようにすれば、３つの故障判断を同時に行えるので、さらに短時間で故障判断が可能となる。但し、時間ｔ２からｔ３の故障判断を蓄電部２１の充電前に行う場合は、主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を別に行う必要がある。

以上で故障判断が終了したので、時間ｔ６で主電源バイパスＦＥＴ３１をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした後、通常動作状態とする。

以上の構成、動作により、切替回路部分である主電源側バイパスＦＥＴ３１、および蓄電部側ＦＥＴ３７をオンオフ制御した時の負荷の電圧Ｖａ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃ、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄから、前記３つのＦＥＴと負荷側バイパスダイオード４１の短絡、および開放故障を判断できるので、高信頼な蓄電装置を実現できた。

なお、本実施の形態３で説明したように、制御部２９が車両始動後に主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスダイオード４１の開放故障を判断した後、蓄電部２１の充電後に残りの故障判断を行うとともに、主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する時（時間ｔ２からｔ３）は、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするように制御することにより、負荷１５への電力供給を断つことなく３つのＦＥＴと負荷側バイパスダイオード４１の故障判断を行うことができる。この際、および時間ｔ５からｔ６においても負荷側ＦＥＴ３９は実施の形態１で述べた同じ理由によりオンにする方が望ましい。

（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図８の電圧経時特性図におけるカッコつきの記号の意味は図２と同じである。

本実施の形態４における蓄電装置１１の構成は図６と同じであるので、構成上の説明を省略し、本実施の形態４の特徴となる故障判断方法について述べる。

主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスダイオード４１、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９の故障判断は、前記した実施の形態３における方法も含め、以下の条件の組み合わせで行うことができる。なお、特に記載していないＦＥＴはオンでもオフでもよい。また、複数の条件が記載されている場合はいずれかの条件を用いればよい。

１）主電源側バイパスＦＥＴ３１の開放故障を判断する場合
１−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオン、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値以下、または主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃが第２既定値以下であれば開放故障
２）負荷側バイパスダイオード４１の開放故障を判断する場合
２−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオン、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第３既定値以下であれば開放故障
３）蓄電部側ＦＥＴ３７の開放故障を判断する場合
３−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値以下であれば開放故障
３−２）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにし、負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値以下であれば開放故障
４）負荷側ＦＥＴ３９の開放故障を判断する場合
４−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオンにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第６既定値以下であれば開放故障
４−２）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側ＦＥＴ３９をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第７既定値以下であれば開放故障
５）主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する場合
５−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃが第８既定値以上であれば短絡故障
６）負荷側バイパスダイオード４１の短絡故障を判断する場合
６−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃが第９既定値以上であれば短絡故障
７）蓄電部側ＦＥＴ３７の短絡故障を判断する場合
７−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値以上であれば短絡故障
７−２）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１と蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値以上であれば短絡故障
８）負荷側ＦＥＴ３９の短絡故障を判断する場合
８−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１１既定値以上であれば短絡故障
なお、上記した第１既定値から第１１既定値は実施の形態２で述べたように、故障判断時の蓄電部２１の充電状態や各ＦＥＴの特性バラツキ等を考慮して適宜決定すればよい。また、本実施の形態４においても第１既定値から第７既定値はＶｍｉｎとし、第８既定値から第１１既定値はＶｎとした。また、実施の形態３で説明した第１既定値から第６既定値は、本実施の形態４で述べた第１既定値から第６既定値とは異なる。

上記のような条件の組み合わせの内、最適な故障判断動作例について図８により説明する。なお、図８の各グラフの内容は図７のものと同じである。

まず、時間ｔ０で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。この状態は図７の時間ｔ０と同じ状態であるので、電圧検出回路２７で検出した負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値（Ｖｍｉｎ）以下であるか、または第３既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば、主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスダイオード４１が開放故障していると判断する。

主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１が開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ１で蓄電部２１を充電する。この際、蓄電部２１の電圧Ｖｔが主電源１３の電圧Ｖｂと充電回路１９の充電精度内で一致するように充電を行っている。従って、充電後の時間ｔ２では蓄電部２１の電圧Ｖｔは、図８に示すように主電源１３の電圧Ｖｂとほぼ等しくなる。

次に、蓄電部２１の充電後である時間ｔ２で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。この状態は前記した時間ｔ０と同じであるので、本実施の形態４でも実施の形態２と同様に時間ｔ２で各ＦＥＴのオンオフ制御を行わなくてもよい。

上記各ＦＥＴの状態は、図７の時間ｔ３からｔ４と同じであるので、実施の形態３と同様に、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値（Ｖｎ）以上であるか、または第１１既定値（Ｖｎ）以上であれば、蓄電部側ＦＥＴ３７、または負荷側ＦＥＴ３９が短絡故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ３で主電源側バイパスＦＥＴ３１と蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにし、負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。但し、図８の時間ｔ２からｔ３ではすでに主電源側バイパスＦＥＴ３１がオン、負荷側ＦＥＴ３９がオフであるので、本実施の形態４では蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするだけでよい。これにより、蓄電部側ＦＥＴ３７が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔまで上昇する。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば蓄電部側ＦＥＴ３７が開放故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ４で電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込む。ここで、蓄電部２１の電圧Ｖｔが主電源１３の電圧Ｖｂと電圧降下ΔＶの差（＝Ｖｂ−ΔＶ×２）以上であるか否かを判断する。なお、本実施の形態４において、電圧降下ΔＶは寄生ダイオード３５によるものと、負荷側バイパスダイオード４１によるものの両方を指し、電圧降下ΔＶは全て等しいものとする。もし、電圧Ｖｔが前記差よりも小さければ、時間ｔ４で各ＦＥＴを制御した時に、主電源１３から蓄電部２１に電流が急激に流れることになるので、これを避けるために前記判断を行っている。なお、上記電流が流れる経路には寄生ダイオード３５と負荷側バイパスダイオード４１が存在するため、電圧降下ΔＶは２倍している。制御部２９は、電圧Ｖｂが前記差以上であることを判断すると、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側ＦＥＴ３９をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。但し、図８の時間ｔ３からｔ４ではすでに主電源側バイパスＦＥＴ３１がオンであるので、本実施の形態４では、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフに、負荷側ＦＥＴ３９をオンにするだけでよい。これにより、負荷側ＦＥＴ３９が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは主電源１３の電圧Ｖｂから負荷側バイパスダイオード４１の電圧降下ΔＶを差し引いた値（＝Ｖｂ−ΔＶ）とほぼ等しくなる。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第７既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば負荷側ＦＥＴ３９が開放故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ５で電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込む。ここで、主電源１３の電圧Ｖｂと蓄電部２１の電圧Ｖｔの差の絶対値（＝｜Ｖｂ−Ｖｔ｜）が電圧降下ΔＶ以下であるか否かを判断する。もし、前記絶対値が電圧降下ΔＶよりも大きければ、時間ｔ５で各ＦＥＴを制御した時に、主電源側バイパスＦＥＴ３１が短絡故障していれば、主電源１３から蓄電部２１に、また負荷側バイパスダイオード４１が短絡故障していれば、その逆方向に電流が急峻に流れることになるので、これを避けるために前記判断を行っている。制御部２９は、前記絶対値が電圧降下ΔＶ以下であることを判断すると、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオンにする。これにより、主電源側バイパスＦＥＴ３１がオフであり、負荷側バイパスダイオード４１はＦＥＴがオフの状態と等価であるので、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１が正常ならば電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃは電圧検出回路２７により０Ｖ近傍になる。これがもし第８既定値（Ｖｎ）以上であるか、または第９既定値（Ｖｎ）以上であれば、主電源側バイパスＦＥＴ３１か、または負荷側バイパスダイオード４１が短絡故障していると判断する。なお、この時の負荷１５の電圧Ｖａは、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９がオンであるので、蓄電部２１の電圧Ｖｔと等しくなる。ここで、主電源１３の電圧Ｖｂと蓄電部２１の電圧Ｖｔがほぼ等しくなるように充電しているため、図８に示すように時間ｔ５からｔ６で負荷１５の電圧Ｖａは電圧降下ΔＶだけ高くなる。

以上で故障判断が終了したので、実施の形態３と同様に時間ｔ６で蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフに、主電源バイパスＦＥＴ３１をオンにした後、通常動作状態とする。この時、負荷１５には主電源１３から電力が供給されるので、その電圧Ｖａは図８に示すようにＶｂ−ΔＶに戻る。

このように故障判断動作を行うことで、３つのＦＥＴと負荷側バイパスダイオード４１の開放故障、および短絡故障を判断することができる上に、図８より明らかなように、負荷１５の電圧Ｖａは故障判断を行っても、時間ｔ５からｔ６で僅かに電圧値が上がるものの、図７と比較して全体的にほとんど変動しないことがわかる。従って、故障判断時に実施の形態３よりも安定した電圧を負荷１５に供給することができる。

以上の構成、動作により、主電源側バイパスＦＥＴ３１、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９を限定された条件内で任意にオンオフ制御することにより、負荷１５に供給する電圧変動を低減した状態で、負荷１５の電圧Ｖａ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃ、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄから、３つのＦＥＴと負荷側バイパスダイオード４１の短絡、および開放故障を判断できるので、さらに高信頼な蓄電装置を実現できた。

なお、本実施の形態４においても実施の形態１と同様に、制御部２９が車両始動後に主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスダイオード４１の開放故障を判断した後、蓄電部２１の充電後に残りの故障判断を行うとともに、主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する時（時間ｔ５からｔ６）は、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするように制御することにより、負荷１５への電力供給を断つことなく３つのＦＥＴと負荷側バイパスダイオード４１の故障判断を行うことができる。

（参考例２）
図９は、参考例２における蓄電装置のブロック回路図である。図１０は、参考例２における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図９の太線と細線の意味は図１と同じである。また、図１０の電圧経時特性図におけるカッコつきの記号の意味も図２と同じである。

図９における参考例２の構成で、図３の構成と同じものには同じ番号を付して詳細な説明を省略する。すなわち、参考例２の特徴は以下の通りである。

１）負荷側ＦＥＴ３９に替わって、蓄電部側ＦＥＴ３７にアノードを負荷１５にカソードを接続した負荷側ダイオード４３を設けた。従って、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３は直列接続される。

２）制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、および蓄電部側ＦＥＴ３７の３つのＦＥＴを独立してオンオフ制御するためにオンオフ信号Ｆｏｆ１、Ｆｏｆ２、およびＦｏｆ３をそれぞれ送信する構成とした。これにより負荷側ＦＥＴ３９、およびその制御が不要になるので、実施の形態１に比べ簡単な構成となる。

次に、このような蓄電装置１１の動作について説明する。基本動作については実施の形態１とほぼ同じであるが、蓄電部２１から負荷１５への電力供給のオンオフ制御は蓄電部側ＦＥＴ３７のみをオンオフすればよい。

次に、切替回路部分である３つのＦＥＴと負荷側ダイオード４３の故障判断動作について図１０を参照しながら説明する。図１０において、横軸は時間を、縦軸は上から順に蓄電部２１の電圧Ｖｔ、負荷１５の電圧Ｖａ、主電源１３の電圧Ｖｂ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄを示す。また、下の３つのグラフはそれぞれ３つのＦＥＴのタイミングチャートである。

時間ｔ０で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。これにより、負荷１５に主電源１３の電力が供給される。なお、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３のオンオフ設定を、ノーマリーオンとし、蓄電部側ＦＥＴ３７のオンオフ設定を、ノーマリーオフとすれば、起動時から主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにしておくことができる。

この状態で電圧検出回路２７により負荷１５の電圧Ｖａを検出する。主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３が正常であれば、電圧Ｖａは主電源１３の電圧Ｖｂと等しくなる。従って、もし負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値（参考例２においても負荷駆動最低電圧Ｖｍｉｎとした）以下であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していると判断する。なお、この故障判断は負荷側バイパスＦＥＴ３３がオフであってもよい。但し、この場合は負荷側バイパスＦＥＴ３３の寄生ダイオード３５により電圧降下ΔＶ（≒０．７Ｖ）が起こるので、電圧ＶａはＶｂ−ΔＶとなる。

主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ１で蓄電部２１を充電する。充電後の時間ｔ２で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。これにより、負荷１５へは蓄電部２１の電力が供給される。但し、負荷側ダイオード４３を経由するので、電圧Ｖａは蓄電部２１の電圧Ｖｔより負荷側ダイオード４３の電圧降下ΔＶだけ低くなるが、負荷１５を駆動し続けることはできる。この状態では主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３がオフなので、これらのＦＥＴが正常ならば電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃは０Ｖ近傍になる。これがもし第２既定値（ここでもＶｎとした）以上であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１が短絡故障していると判断する。なお、この故障判断は負荷側バイパスＦＥＴ３３の替わりに蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにしてもよいが、この場合は故障判断中に負荷１５への電力供給が断たれる。また、この故障判断は蓄電部２１の充電後に行っているが、これは故障判断中に蓄電部２１の電力を負荷１５に供給し続けるためである。負荷１５への電力供給が断たれてもよい場合は蓄電部２１の充電前に上記故障判断を行ってもよい。

次に時間ｔ３で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。これにより、負荷１５へは再び主電源１３の電力が供給される。この時、蓄電部２１は充電された状態なので、蓄電部側ＦＥＴ３７が正常にオフ状態であり、負荷側ダイオード４３が正常であれば、両者の接続点の電圧Ｖｄは０Ｖ近傍になるが、蓄電部側ＦＥＴ３７が短絡故障をしていれば電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔに、負荷側ダイオード４３が短絡故障をしていれば電圧Ｖｄは負荷１５の電圧Ｖａになる。従って、上記した３つのＦＥＴの状態で電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第３既定値（Ｖｎ）以上であれば蓄電部側ＦＥＴ３７、または負荷側ダイオード４３が短絡故障していると判断する。なお、この故障判断の際に負荷側バイパスＦＥＴ３３はオフでもよい。但し、この場合は負荷１５への電力供給が寄生ダイオード３５を介してなされるため、負荷１５の電圧ＶａはＶｂ−ΔＶとなる。

次に時間ｔ４で制御部２９は蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。これにより、蓄電部側ＦＥＴ３７が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔまで上昇する。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第４既定値（ここでもＶｍｉｎとした）以下であれば蓄電部側ＦＥＴ３７が開放故障していると判断する。

次に時間ｔ５で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにする。この時、時間ｔ４からｔ５で蓄電部側ＦＥＴ３７がオンであるので、負荷１５には蓄電部２１の電力が供給される。但し、負荷側ダイオード４３を経由するので、負荷側ダイオード４３の電圧降下ΔＶが起こり、負荷１５の電圧ＶａはＶｔ−ΔＶとなる。この状態では、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３が正常にオフになっていれば両者の接続点の電圧Ｖｃは０Ｖ近傍になる。従って、電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第５既定値（Ｖｎ）以上であれば負荷１５の電圧Ｖａが前記接続点に回り込んでいることになるので、負荷側バイパスＦＥＴ３３が短絡故障していると判断する。なお、この短絡故障は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする必要がある。また、上記故障判断を行う時の３つのＦＥＴの状態は時間ｔ２からｔ３の場合と全く同じであるので、実施の形態１で述べたように両者の故障判断を同時に行ってもよい。この場合、電圧Ｖｃが第２既定値（＝第５既定値＝Ｖｎ）以上であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスＦＥＴ３３が短絡故障していると判断する。但し、時間ｔ２からｔ３の故障判断を蓄電部２１の充電前に行う場合は、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の短絡故障を別々に行う必要がある。

また、時間ｔ５からｔ６の状態では負荷１５には蓄電部２１の電力が供給されている。従って、これまでの故障判断の結果、時間ｔ５からｔ６では蓄電部側ＦＥＴ３７が正常であるので、負荷側ダイオード４３が正常であれば負荷１５の電圧ＶａはＶｔ−ΔＶとなる。従って、制御部２９は電圧検出回路２７により検出した負荷１５の電圧Ｖａが第６既定値（ここでもＶｍｉｎとした）以下であれば負荷側ダイオード４３が開放故障していると判断する。

これらのことから、時間ｔ５からｔ６では負荷側バイパスＦＥＴ３３の短絡故障と負荷側ダイオード４３の開放故障を同時に判断する。さらに、前記したように時間ｔ２からｔ３の故障判断も同時に行うことができるので、より短時間で故障判断を行うことができる。

以上で故障判断が終了したので、時間ｔ６で主電源バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした後、通常動作状態とする。

以上の構成、動作により、切替回路部分である主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、および蓄電部側ＦＥＴ３７をオンオフ制御した時の負荷の電圧Ｖａ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃ、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄから、前記３つのＦＥＴと負荷側ダイオード４３の短絡、および開放故障を判断できるので、高信頼な蓄電装置を実現できた。

なお、参考例２で説明したように、制御部２９が車両始動後に主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスＦＥＴ３３の開放故障を判断した後、蓄電部２１の充電後に残りの故障判断を行うとともに、主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する時は、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするように制御することにより、負荷１５への電力供給を断つことなく３つのＦＥＴと負荷側ダイオード４３の故障判断を行うことができる。

（参考例３）
図１１は、参考例３における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図１１の電圧経時特性図におけるカッコつきの記号の意味は図２と同じである。

参考例３における蓄電装置１１の構成は図９と同じであるので、構成上の説明を省略し、参考例３の特徴となる故障判断方法について述べる。

主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ダイオード４３の故障判断は、前記した参考例２における方法も含め、以下の条件の組み合わせで行うことができる。なお、特に記載していないＦＥＴはオンでもオフでもよい。また、複数の条件が記載されている場合はいずれかの条件を用いればよい。

１）主電源側バイパスＦＥＴ３１の開放故障を判断する場合
１−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオン、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値以下、または主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第２既定値以下であれば開放故障
２）負荷側バイパスＦＥＴ３３の開放故障を判断する場合
２−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオン、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第３既定値以下であれば開放故障
２−２）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、負荷側バイパスＦＥＴ３３と蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第４既定値以下であれば開放故障
３）蓄電部側ＦＥＴ３７の開放故障を判断する場合
３−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値以下であれば開放故障
４）負荷側ダイオード４３の開放故障を判断する場合
４−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第６既定値以下であれば開放故障
５）主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する場合
５−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第８既定値以上であれば短絡故障
５−２）主電源側バイパスＦＥＴ３１と蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第８既定値以上であれば短絡故障
６）負荷側バイパスＦＥＴ３３の短絡故障を判断する場合
６−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃが第９既定値以上であれば短絡故障
７）蓄電部側ＦＥＴ３７の短絡故障を判断する場合
７−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値以上であれば短絡故障
８）負荷側ダイオード４３の短絡故障を判断する場合
８−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第１１既定値以上であれば短絡故障
なお、上記した第１既定値から第１１既定値は実施の形態２で述べたように、故障判断時の蓄電部２１の充電状態や各ＦＥＴの特性バラツキ等を考慮して適宜決定すればよい。また、参考例３においても第１既定値から第７既定値はＶｍｉｎとし、第８既定値から第１１既定値はＶｎとした。また、参考例２で説明した第１既定値から第６既定値は、参考例３で述べた第１既定値から第６既定値とは異なる。

上記のような条件の組み合わせの内、最適な故障判断動作例について図１１により説明する。なお、図１１の各グラフの内容は図１０のものと同じである。

まず、時間ｔ０で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。この状態は図１０の時間ｔ０と同じ状態であるので、電圧検出回路２７で検出した負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値（Ｖｍｉｎ）以下であるか、または第３既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば、主電源側バイパスＦＥＴ３１か、または負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していると判断する。

主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ１で蓄電部２１を充電する。この際、蓄電部２１の電圧Ｖｔが主電源１３の電圧Ｖｂと充電回路１９の充電精度内で一致するように充電を行っている。従って、充電後の時間ｔ２では蓄電部２１の電圧Ｖｔは、図１１に示すように主電源１３の電圧Ｖｂとほぼ等しくなる。

次に、蓄電部２１の充電後である時間ｔ２で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。この状態は前記した時間ｔ０と同じであるので、参考例３では制御部２９は時間ｔ２で各ＦＥＴのオンオフ制御を行わなくてもよい。

上記各ＦＥＴの状態は、図１０の時間ｔ３からｔ４と同じであるので、参考例２と同様に、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値（Ｖｎ）以上であるか、または第１１既定値（Ｖｎ）以上であれば、蓄電部側ＦＥＴ３７か、または負荷側ダイオード４３が短絡故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ３で電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込む。ここで、主電源１３の電圧Ｖｂが蓄電部２１の電圧Ｖｔと電圧降下ΔＶの差（＝Ｖｔ−ΔＶ）以上であるか否かを判断する。なお、参考例３において、電圧降下ΔＶは寄生ダイオード３５によるものと、負荷側ダイオード４３によるものの両方を指し、電圧降下ΔＶは全て等しいものとする。もし、電圧Ｖｂが前記差よりも小さければ、時間ｔ３で各ＦＥＴを制御した時に、蓄電部２１から主電源１３に電流が逆流することになるので、これを避けるために前記判断を行っている。

制御部２９は、電圧Ｖｂが前記電圧差（Ｖｔ−ΔＶ）以上であることを判断すると、主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、および蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。但し、図１１の時間ｔ２からｔ３ではすでに主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３がオンであるので、参考例３では蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするだけでよい。これにより、蓄電部側ＦＥＴ３７が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔまで上昇する。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば蓄電部側ＦＥＴ３７が開放故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ４で電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込む。ここで、主電源１３の電圧Ｖｂが、蓄電部２１の電圧Ｖｔと、寄生ダイオード３５および負荷側ダイオード４３による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｔ−ΔＶ×２）以上であるか否かを判断する。もし、前記主電源１３の電圧Ｖｂが、蓄電部２１の電圧Ｖｔと、寄生ダイオード３５および負荷側ダイオード４３による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｔ−ΔＶ×２）よりも小さければ、時間ｔ４で各ＦＥＴを制御した時に、負荷側バイパスＦＥＴ３３が短絡故障していれば、主電源１３から蓄電部２１に電流が急峻に流れることになるので、これを避けるために前記判断を行っている。制御部２９は、前記主電源１３の電圧Ｖｂが、蓄電部２１の電圧Ｖｔと、寄生ダイオード３５および負荷側ダイオード４３による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｔ−ΔＶ×２）以上であることを判断すると、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。但し、図１１の時間ｔ３からｔ４ではすでに蓄電部側ＦＥＴ３７がオンであるので、参考例３では、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにするだけでよい。これにより、負荷側ダイオード４３が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔとほぼ等しくなる。従って、電圧検出回路２７により検出した負荷１５の電圧Ｖａが第６既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば負荷側ダイオード４３が開放故障していると判断する。

次に、制御部２９は上記判断に引き続き、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の短絡故障判断を行う。この際、まず電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込んで、主電源１３の電圧Ｖｂが、蓄電部２１の電圧Ｖｔと、寄生ダイオード３５および負荷側ダイオード４３による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｔ−ΔＶ×２）以上であるか否かを判断するのであるが、これはすでに時間ｔ４で判断済みである。さらに、制御部２９は、前記主電源１３の電圧Ｖｂが、蓄電部２１の電圧Ｖｔと寄生ダイオード３５と負荷側ダイオード４３による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｔ−ΔＶ×２）以上であることを判断すると、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするのであるが、これもすでにその状態になっているので、引き続き以下の判断動作を行う。すなわち、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３がオフなので、これらのＦＥＴが正常ならば電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃは電圧検出回路２７により０Ｖ近傍になる。これがもし第８既定値（Ｖｎ）以上であるか、または第９既定値（Ｖｎ）以上であれば、主電源側バイパスＦＥＴ３１か、または負荷側バイパスＦＥＴ３３が短絡故障していると判断する。なお、時間ｔ４からｔ５の負荷１５の電圧Ｖａは、蓄電部側ＦＥＴ３７がオンであるので、蓄電部２１の電圧Ｖｔから負荷側ダイオード４３の電圧降下ΔＶだけ低い電圧（＝Ｖｔ−ΔＶ）となる。

以上で故障判断が終了したので、時間ｔ５で主電源バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした後、通常動作状態とする。

このように故障判断動作を行うことで、３つのＦＥＴと負荷側ダイオード４３の開放故障、および短絡故障を判断することができる上に、図１１より明らかなように、負荷１５の電圧Ｖａは故障判断を行っても、時間ｔ４からｔ５で僅かに電圧値が上がるものの、図１０と比較して全体的にほとんど変動しないことがわかる。従って、故障判断時に参考例２よりも安定した電圧を負荷１５に供給することができる。さらに、時間ｔ５までで故障判断が終了するので、参考例２よりも早く故障判断を行うことができる。

以上の構成、動作により、主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、および蓄電部側ＦＥＴ３７を限定された条件内で任意にオンオフ制御することにより、負荷１５に供給する電圧変動を低減した状態で、負荷１５の電圧Ｖａ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の接続点の電圧Ｖｃ、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄから、３つのＦＥＴと負荷側ダイオード４３の短絡、および開放故障を高速に判断できるので、さらに高信頼な蓄電装置を実現できた。

なお、参考例３においても実施の形態１と同様に、制御部２９が車両始動後に主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスＦＥＴ３３の開放故障を判断した後、蓄電部２１の充電後に残りの故障判断を行うとともに、主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する時（時間ｔ４からｔ５）は、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするように制御することにより、負荷１５への電力供給を断つことなく３つのＦＥＴと負荷側ダイオード４３の故障判断を行うことができる。

（参考例４）
図１２は、参考例４における蓄電装置のブロック回路図である。図１３は、参考例４における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図１２の太線と細線の意味は図１と同じである。また、図１３の電圧経時特性図におけるカッコつきの記号の意味も図２と同じである。

図１２における参考例４の構成で、図６、図９の構成と同じものには同じ番号を付して詳細な説明を省略する。すなわち、参考例４は実施の形態１の構成に比べ以下の点が異なる。

２）負荷側ＦＥＴ３９に替わって、蓄電部側ＦＥＴ３７にアノードを負荷１５にカソードを接続した負荷側ダイオード４３を設けた。従って、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３は直列接続される。

３）制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１、および蓄電部側ＦＥＴ３７の２つのＦＥＴを独立してオンオフ制御するためにオンオフ信号Ｆｏｆ１、およびＦｏｆ３をそれぞれ送信する構成とした。

このように負荷側バイパスダイオード４１と負荷側ダイオード４３の２つのダイオードを設けることにより、負荷側バイパスＦＥＴ３３と負荷側ＦＥＴ３９、およびそれらの制御が不要になるので、実施の形態１〜３に比べ簡単な構成となる。

次に、このような蓄電装置１１の動作について説明する。基本動作については実施の形態１とほぼ同じであるが、主電源１３から負荷１５への直接電力供給のオンオフ制御は主電源側バイパスＦＥＴ３１のみをオンオフすればよく、また蓄電部２１から負荷１５への電力供給のオンオフ制御は蓄電部側ＦＥＴ３７のみをオンオフすればよい。

次に、切替回路部分である２つのＦＥＴと２つのダイオードの故障判断動作について図１３を参照しながら説明する。図１３において、横軸は時間を、縦軸は上から順に蓄電部２１の電圧Ｖｔ、負荷１５の電圧Ｖａ、主電源１３の電圧Ｖｂ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄを示す。また、下の２つのグラフはそれぞれ２つのＦＥＴのタイミングチャートである。

時間ｔ０で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。これにより、負荷１５に主電源１３の電力が供給される。なお、主電源側バイパスＦＥＴ３１のオンオフ設定を、ノーマリーオンとし、蓄電部側ＦＥＴ３７のオンオフ設定を、ノーマリーオフとすれば、起動時から主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにしておくことができる。

この状態で電圧検出回路２７により負荷１５の電圧Ｖａを検出する。主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１が正常であれば、電圧Ｖａは主電源１３の電圧Ｖｂから負荷側バイパスダイオード４１の電圧降下ΔＶを差し引いた値（Ｖｂ−ΔＶ）と等しくなる。従って、もし負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値（参考例４においても負荷駆動最低電圧Ｖｍｉｎとした）以下であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスダイオード４１が開放故障していると判断する。

主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１が開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ１で蓄電部２１を充電する。充電後の時間ｔ２で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。これにより、負荷１５へは蓄電部２１の電力が供給される。但し、負荷側ダイオード４３を経由するので、電圧Ｖａは蓄電部２１の電圧Ｖｔより負荷側ダイオード４３の電圧降下ΔＶだけ低くなるが、負荷１５を駆動し続けることはできる。この状態で主電源側バイパスＦＥＴ３１が正常にオフならば電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃは０Ｖ近傍になる。これがもし第２既定値（ここでもＶｎとした）以上であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１が短絡故障していると判断する。なお、この故障判断は蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにしても可能であるが、この場合は故障判断中に負荷１５への電力供給が断たれる。また、この故障判断は蓄電部２１の充電後に行っているが、これは故障判断中に蓄電部２１の電力を負荷１５に供給し続けるためである。負荷１５への電力供給が断たれてもよい場合は蓄電部２１の充電前に上記故障判断を行ってもよい。

次に時間ｔ３で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。これにより、負荷１５へは再び主電源１３の電力が供給される。この時、蓄電部２１は充電された状態なので、蓄電部側ＦＥＴ３７が正常にオフ状態であり、負荷側ダイオード４３が正常であれば、両者の接続点の電圧Ｖｄは０Ｖ近傍になるが、蓄電部側ＦＥＴ３７が短絡故障をしていれば電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔに、負荷側ダイオード４３が短絡故障をしていれば電圧Ｖｄは負荷１５の電圧Ｖａになる。従って、上記した２つのＦＥＴの状態で電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第３既定値（Ｖｎ）以上であれば蓄電部側ＦＥＴ３７、または負荷側ダイオード４３が短絡故障していると判断する。

次に時間ｔ５で制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにする。この時、時間ｔ４からｔ５で蓄電部側ＦＥＴ３７がオンであるので、負荷１５には蓄電部２１の電力が供給される。但し、負荷側ダイオード４３を経由するので、負荷側ダイオード４３の電圧降下ΔＶが起こり、負荷１５の電圧ＶａはＶｔ−ΔＶとなる。この状態では、主電源側バイパスＦＥＴ３１が正常にオフになっており、負荷側バイパスダイオード４１が正常であれば両者の接続点の電圧Ｖｃは０Ｖ近傍になる。従って、電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃが第５既定値（Ｖｎ）以上であれば負荷１５の電圧Ｖａが前記接続点に回り込んでいることになるので、負荷側バイパスダイオード４１が短絡故障していると判断する。なお、この短絡故障は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにして、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする必要がある。また、上記故障判断を行う時の２つのＦＥＴの状態は時間ｔ２からｔ３の場合と全く同じであるので、実施の形態１で述べたように両者の故障判断を同時に行ってもよい。この場合、電圧Ｖｃが第２既定値（＝第５既定値＝Ｖｎ）以上であれば主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスダイオード４１が短絡故障していると判断する。

但し、時間ｔ２からｔ３の故障判断を蓄電部２１の充電前に行う場合は、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の短絡故障を別々に行う必要がある。

これらのことから、時間ｔ５からｔ６では負荷側バイパスダイオード４１の短絡故障と負荷側ダイオード４３の開放故障を同時に判断する。さらに、前記したように時間ｔ２からｔ３の故障判断も同時に行うことができるので、より短時間で故障判断を行うことができる。

以上で故障判断が終了したので、時間ｔ６で主電源バイパスＦＥＴ３１をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした後、通常動作状態とする。

以上の構成、動作により、切替回路部分である主電源側バイパスＦＥＴ３１、および蓄電部側ＦＥＴ３７をオンオフ制御した時の負荷の電圧Ｖａ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃ、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄから、前記２つのＦＥＴと前記２つのダイオードの短絡、および開放故障を判断できるので、高信頼な蓄電装置を実現できた。

なお、参考例４で説明したように、制御部２９が車両始動後に主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスダイオード４１の開放故障を判断した後、蓄電部２１の充電後に残りの故障判断を行うとともに、主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する時は、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするように制御することにより、負荷１５への電力供給を断つことなく２つのＦＥＴと２つのダイオードの故障判断を行うことができる。

（参考例５）
図１４は、参考例５における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図１４の電圧経時特性図におけるカッコつきの記号の意味は図２と同じである。

参考例５における蓄電装置１１の構成は図１２と同じであるので、構成上の説明を省略し、参考例５の特徴となる故障判断方法について述べる。

主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスダイオード４１、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ダイオード４３の故障判断は、前記した参考例４における方法も含め、以下の条件の組み合わせで行うことができる。なお、特に記載していないＦＥＴはオンでもオフでもよい。また、複数の条件が記載されている場合はいずれかの条件を用いればよい。

１）主電源側バイパスＦＥＴ３１の開放故障を判断する場合
１−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオン、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値以下、または主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃが第２既定値以下であれば開放故障
２）負荷側バイパスダイオード４１の開放故障を判断する場合
２−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオン、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第３既定値以下であれば開放故障
３）蓄電部側ＦＥＴ３７の開放故障を判断する場合
３−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値以下であれば開放故障
４）負荷側ダイオード４３の開放故障を判断する場合
４−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第６既定値以下であれば開放故障
５）主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する場合
５−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃが第８既定値以上であれば短絡故障
６）負荷側バイパスダイオード４１の短絡故障を判断する場合
６−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにした状態で、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃが第９既定値以上であれば短絡故障
７）蓄電部側ＦＥＴ３７の短絡故障を判断する場合
７−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値以上であれば短絡故障
８）負荷側ダイオード４３の短絡故障を判断する場合
８−１）主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第１１既定値以上であれば短絡故障
なお、上記した第１既定値から第１１既定値は実施の形態２で述べたように、故障判断時の蓄電部２１の充電状態や各ＦＥＴの特性バラツキ等を考慮して適宜決定すればよい。また、参考例５においても第１既定値から第７既定値はＶｍｉｎとし、第８既定値から第１１既定値はＶｎとした。また、参考例４で説明した第１既定値から第６既定値は、参考例５で述べた第１既定値から第６既定値とは異なる。

上記のような条件の組み合わせの内、最適な故障判断動作例について図１４により説明する。なお、図１４の各グラフの内容は図１３のものと同じである。

まず、時間ｔ０で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。この状態は図１３の時間ｔ０と同じ状態であるので、電圧検出回路２７で検出した負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値（Ｖｍｉｎ）以下であるか、または第３既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば、主電源側バイパスＦＥＴ３１か、または負荷側バイパスダイオード４１が開放故障していると判断する。

主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１が開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ１で蓄電部２１を充電する。この際、蓄電部２１の電圧Ｖｔが主電源１３の電圧Ｖｂと充電回路１９の充電精度内で一致するように充電を行っている。従って、充電後の時間ｔ２では蓄電部２１の電圧Ｖｔは、図１４に示すように主電源１３の電圧Ｖｂとほぼ等しくなる。

次に、蓄電部２１の充電後である時間ｔ２で、制御部２９は主電源側バイパスＦＥＴ３１をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。この状態は前記した時間ｔ０と同じであるので、参考例５では制御部２９は時間ｔ２で各ＦＥＴのオンオフ制御を行わなくてもよい。

上記各ＦＥＴの状態は、図１３の時間ｔ３からｔ４と同じであるので、参考例４と同様に、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値（Ｖｎ）以上であるか、または第１１既定値（Ｖｎ）以上であれば、蓄電部側ＦＥＴ３７か、または負荷側ダイオード４３が短絡故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ３で主電源側バイパスＦＥＴ３１と蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。但し、図１４の時間ｔ２からｔ３ではすでに主電源側バイパスＦＥＴ３１がオンであるので、参考例５では蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするだけでよい。これにより、蓄電部側ＦＥＴ３７が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔまで上昇する。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば蓄電部側ＦＥＴ３７が開放故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ４で電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込む。ここで、主電源１３の電圧Ｖｂが、蓄電部２１の電圧Ｖｔと、寄生ダイオード３５および負荷側ダイオード４３による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｔ−ΔＶ×２）以上であるか否かを判断する。もし、前記主電源１３の電圧Ｖｂが、蓄電部２１の電圧Ｖｔと、寄生ダイオード３５および負荷側ダイオード４３による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｔ−ΔＶ×２）よりも小さければ、時間ｔ４で各ＦＥＴを制御した時に、負荷側バイパスＦＥＴ３３が短絡故障していれば、主電源１３から蓄電部２１に電流が急峻に流れることになるので、これを避けるために前記判断を行っている。制御部２９は、前記主電源１３の電圧Ｖｂが、蓄電部２１の電圧Ｖｔと、寄生ダイオード３５および負荷側ダイオード４３による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｔ−ΔＶ×２）以上であることを判断すると、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。但し、図１４の時間ｔ３からｔ４ではすでに蓄電部側ＦＥＴ３７がオンであるので、参考例５では、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにするだけでよい。これにより、負荷側ダイオード４３が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔとほぼ等しくなる。従って、電圧検出回路２７により検出した負荷１５の電圧Ｖａが第６既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば負荷側ダイオード４３が開放故障していると判断する。

次に、制御部２９は上記判断に引き続き、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の短絡故障判断を行う。この際、まず電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込んで、主電源１３の電圧Ｖｂが、蓄電部２１の電圧Ｖｔと、寄生ダイオード３５および負荷側ダイオード４３による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｔ−ΔＶ×２）以上であるか否かを判断するのであるが、これはすでに時間ｔ４で判断済みである。さらに、制御部２９は、前記主電源１３の電圧Ｖｂが、蓄電部２１の電圧Ｖｔと、寄生ダイオード３５および負荷側ダイオード４３による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｔ−ΔＶ×２）以上であることを判断すると、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするのであるが、これもすでにその状態になっているので、引き続き以下の判断動作を行う。すなわち、主電源側バイパスＦＥＴ３１がオフなので、これが正常ならば電圧検出回路２７により検出した主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃは電圧検出回路２７により０Ｖ近傍になる。これがもし第８既定値（Ｖｎ）以上であるか、または第９既定値（Ｖｎ）以上であれば、主電源側バイパスＦＥＴ３１か、または負荷側バイパスダイオード４１が短絡故障していると判断する。なお、時間ｔ４からｔ５の負荷１５の電圧Ｖａは、蓄電部側ＦＥＴ３７がオンであるので、蓄電部２１の電圧Ｖｔから負荷側ダイオード４３の電圧降下ΔＶだけ低い電圧（＝Ｖｔ−ΔＶ）となる。この電圧は、主電源１３の電圧Ｖｂと蓄電部２１の電圧Ｖｔがほぼ等しくなるように充電していることから、時間ｔ４以前の電圧（＝Ｖｂ−ΔＶ）とほぼ等しくなる。

以上で故障判断が終了したので、時間ｔ５で主電源バイパスＦＥＴ３１をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした後、通常動作状態とする。

このように故障判断動作を行うことで、２つのＦＥＴと２つのダイオードの開放故障、および短絡故障を判断することができる上に、図１４より明らかなように、負荷１５の電圧Ｖａは図１３と比較して、故障判断を行ってもほとんど変動しないことがわかる。従って、故障判断時に参考例４よりも安定した電圧を負荷１５に供給することができる。さらに、時間ｔ５までで故障判断が終了するので、参考例４よりも早く故障判断を行うことができる。

以上の構成、動作により、主電源側バイパスＦＥＴ３１と蓄電部側ＦＥＴ３７を限定された条件内で任意にオンオフ制御することにより、負荷１５に供給する電圧変動を低減した状態で、負荷１５の電圧Ｖａ、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の接続点の電圧Ｖｃ、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の接続点の電圧Ｖｄから、２つのＦＥＴと２つのダイオードの短絡、および開放故障を高速に判断できるので、さらに高信頼な蓄電装置を実現できた。

なお、参考例５においても実施の形態１と同様に、制御部２９が車両始動後に主電源側バイパスＦＥＴ３１、または負荷側バイパスダイオード４１の開放故障を判断した後、蓄電部２１の充電後に残りの故障判断を行うとともに、主電源側バイパスＦＥＴ３１の短絡故障を判断する時（時間ｔ４からｔ５）は、主電源側バイパスＦＥＴ３１をオフにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするように制御することにより、負荷１５への電力供給を断つことなく２つのＦＥＴと２つのダイオードの故障判断を行うことができる。

（参考例６）
図１５は、参考例６における蓄電装置のブロック回路図である。図１６は、参考例６における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図１５の太線と細線の意味は図１と同じである。また、図１６の電圧経時特性図におけるカッコつきの記号の意味も図２と同じである。

図１５における参考例６の構成で、図３の構成と同じものには同じ番号を付して詳細な説明を省略する。すなわち、参考例６の特徴は以下の通りである。

１）主電源用バイパスＦＥＴ３１を廃した。

２）それに伴い、オンオフ信号Ｆｏｆ１の信号線を廃した。

３）図３における電圧Ｖｃは図１５の構成では電圧Ｖｂと等しくなるので、電圧Ｖｃを検出するために電圧検出回路２７から接続されていた信号線を廃した。

このような構成とすることで、実施の形態１に比べ簡単な構成が得られる。

次に、このような蓄電装置１１の動作について説明する。基本動作については実施の形態１とほぼ同じであるが、主電源１３から負荷１５への直接電力供給のオンオフ制御は負荷側バイパスＦＥＴ３３のみをオンオフすればよい。

次に、切替回路部分である３つのＦＥＴの故障判断動作について図１６を参照しながら説明する。図１６において、横軸は時間を、縦軸は上から順に蓄電部２１の電圧Ｖｔ、負荷１５の電圧Ｖａ、主電源１３の電圧Ｖｂ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄを示す。また、下の３つのグラフはそれぞれ３つのＦＥＴのタイミングチャートである。

時間ｔ０で、制御部２９は負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。これにより、負荷１５に主電源１３の電力が供給される。なお、負荷側バイパスＦＥＴ３３のオンオフ設定を、ノーマリーオンとし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９のオンオフ設定を、ノーマリーオフとすれば、起動時から負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにしておくことができる。

この状態で電圧検出回路２７により負荷１５の電圧Ｖａを検出する。負荷側バイパスＦＥＴ３３が正常であれば、電圧Ｖａは主電源１３の電圧Ｖｂと等しくなる。従って、もし負荷１５の電圧Ｖａが第１既定値（参考例６においても負荷駆動最低電圧Ｖｍｉｎとした）以下であれば負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していると判断する。なお、この故障判断は負荷側バイパスＦＥＴ３３がオフであってもよい。但し、この場合は負荷側バイパスＦＥＴ３３の寄生ダイオード３５により電圧降下ΔＶ（≒０．７Ｖ）が起こるので、電圧ＶａはＶｂ−ΔＶとなる。

負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ１で蓄電部２１を充電する。充電後の時間ｔ２で制御部２９は負荷側バイパスＦＥＴ３３と蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。この時、すでに負荷側ＦＥＴ３９はオフであるので、全てのＦＥＴがオフになる。この際、主電源１３の電力が負荷側バイパスＦＥＴ３３の寄生ダイオード３５を経由して負荷１５に供給される。従って、電圧Ｖａは主電源１３の電圧Ｖｂより寄生ダイオード３５の電圧降下ΔＶだけ低くなるが、負荷１５を駆動し続けることはできる。この状態では負荷側バイパスＦＥＴ３３がオフなので、正常であれば電圧検出回路２７により検出した主電源１３の電圧Ｖｂ、および負荷１５の電圧Ｖａの差は前記したように理想的にはΔＶとなる。しかし、参考例１で述べたようにリーク電流やノイズの影響による電圧値Ｖｎ（＝０．１Ｖ程度）が上乗せされる。従って、制御部２９は電圧Ｖａと電圧Ｖｂの差を求め、もし第２既定値（ここでは上記理由によりΔＶ＋Ｖｎとする）以下であれば負荷側バイパスＦＥＴ３３が短絡故障していると判断する。なお、この故障判断を行っても負荷１５へは主電源１３から電力供給が継続されるので、蓄電部２１の充電前や充電中に故障判断してもよい。

また、時間ｔ２からｔ３における全てのＦＥＴがオフの状態では、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは、これらが正常であれば０Ｖ近傍となる。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第３既定値（ここでもＶｎとした）以上であれば蓄電部側ＦＥＴ３７、または負荷側ＦＥＴ３９が短絡故障していると判断する。なお、この故障判断では、負荷側バイパスＦＥＴ３３のオンオフ状態はどちらでもよい。

次に時間ｔ３で制御部２９は蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにする。この時、蓄電部２１は充電された状態なので、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９が正常であれば、両者の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔになる。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第４既定値（Ｖｍｉｎ）以下なら蓄電部側ＦＥＴ３７が開放故障していると判断する。なお、この故障判断の際に負荷側ＦＥＴ３９がオフに、蓄電部側ＦＥＴ３７がオンになっていれば、負荷側バイパスＦＥＴ３３はオンでもオフでもよい。但し、負荷側バイパスＦＥＴ３３がオフの場合は負荷１５への電力供給が寄生ダイオード３５を介してなされるため、負荷１５の電圧ＶａはＶｂ−ΔＶとなる。

次に時間ｔ４で制御部２９は、まず負荷１５の電圧Ｖａと蓄電部２１の電圧Ｖｔを取り込み、両者を比較する。この時点では３つのＦＥＴの状態は時間ｔ３からｔ４と同じであるので、負荷側ＦＥＴ３９はオフである。従って、蓄電部２１の電圧Ｖｔは満充電電圧の１２．８Ｖ、負荷１５の電圧ＶａはＶａ＝Ｖｂ−ΔＶ≒１４−０．７＝１３．３Ｖとなる。従って、Ｖａ−Ｖｔ＝０．５Ｖとなる。この電圧差であれば、後述するように負荷側ＦＥＴ３９をオンにしても負荷１５側から蓄電部２１へ突入電流が流れても僅かであり、ＦＥＴへの影響を低減できる。なお、突入電流の観点からＶａ−Ｖｔ≦１Ｖ（第５既定値）であれば問題ない。また、Ｖａ−Ｖｔが負、すなわちＶｔ＞Ｖａの場合は突入電流が流れない。これらのことから、まず制御部２９は現在の負荷１５の電圧Ｖａと蓄電部２１の電圧Ｖｔを比較して、突入電流が僅かしか流れない条件にあるかを判断し、例えば充電初期などで蓄電部２１の電圧Ｖｔが十分高くない時には以後の故障判断を行わず、条件が成立するまで待つ。

ここでは、前記した通りＶａ−Ｖｔ＝０．５Ｖで第５既定値（１Ｖ）以下であるので、故障判断を行うことができる。そこで、制御部２９は負荷側ＦＥＴ３９をオンにする。これにより、負荷側ＦＥＴ３９が正常であれば、負荷１５の電圧Ｖａ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄがほぼ等しくなる。従って、制御部２９は電圧検出回路２７により検出した負荷１５の電圧Ｖａ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄの差を求め、第６既定値（ここでもリーク電流やノイズの影響を考慮してＶｎ＝０．１Ｖとした）以上であれば負荷側ＦＥＴ３９が開放故障していると判断する。なお、この故障判断は負荷側ＦＥＴ３９がオンであれば、他のＦＥＴはオンでもオフでもよい。

以上で故障判断が終了したので、時間ｔ５で負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした後、通常動作状態とする。

以上の構成、動作により、切替回路部分である負荷側バイパスＦＥＴ３３、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９をオンオフ制御した時の負荷の電圧Ｖａ、主電源１３の電圧Ｖｂ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄから、前記３つのＦＥＴの短絡、および開放故障を判断できるので、高信頼な蓄電装置を実現できた。

なお、参考例６で説明したように、制御部２９が車両始動後に負荷側バイパスＦＥＴ３３の開放故障を判断した後、蓄電部２１の充電後に残りの故障判断を行うことにより、負荷１５への電力供給を断つことなく３つのＦＥＴの故障判断を行うことができる。

また、負荷側バイパスＦＥＴ３３に替えて、アノードを主電源１３に、カソードを負荷１５に接続した負荷側バイパスダイオードを接続する構成でもよい。この場合、故障判断は上記したものと同じであるが、図１６の負荷側バイパスＦＥＴ３３のタイミングチャートが常時オフの状態になることに相当する。従って、負荷１５の電圧Ｖａは常時Ｖｂ−ΔＶとなる。また、前記負荷側バイパスダイオードの故障判断は次のようにして行う。

まず、制御部２９は蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態（図１６の時間ｔ０からｔ１）で電圧検出回路２７により負荷１５の電圧Ｖａ、および主電源１３の電圧Ｖｂを検出する。

次に、負荷１５の電圧Ｖａが上記した第１既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば前記負荷側バイパスダイオードが開放故障していると判断する。同時に、負荷１５の電圧Ｖａと主電源１３の電圧Ｖｂの差を求め、上記した第２既定値（ΔＶ＋Ｖｎ）以下であれば前記負荷側バイパスダイオードが短絡故障していると判断する。

このような構成とすることで、主電源１３から負荷１５に直接電力を供給する時は負荷側バイパスダイオードの電圧降下ΔＶだけ負荷１５の電圧Ｖａが下がるものの、ＦＥＴを２個にすることができ、簡単な構成の蓄電装置１１が実現できる。

また、負荷側ＦＥＴ３９に替えて、アノードを蓄電部側ＦＥＴ３７に、カソードを負荷１５に接続した負荷側ダイオードを接続する構成でもよい。この場合、故障判断は基本的に図１６で説明したものと同じであるが、図１６の負荷側ＦＥＴ３９のタイミングチャートが常時オフの状態になることに相当する。従って、時間ｔ４からｔ５の動作がなくなる。この場合の前記負荷側ダイオードの故障判断は次のようにして行う。

まず、制御部２９は蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態（図１６の時間ｔ２からｔ３）で電圧検出回路２７により蓄電部側ＦＥＴ３７と前記負荷側ダイオードの接続点の電圧Ｖｄを検出する。

次に、電圧Ｖｄが上記した第３既定値（Ｖｎ）以上であれば前記負荷側ダイオードが短絡故障していると判断する。

次に、負荷１５の電圧Ｖａと蓄電部２１の電圧Ｖｔの差が前記第５既定値（１Ｖ）以下の時、または蓄電部２１の電圧Ｖｔが負荷１５の電圧Ｖａよりも大きい時で、かつ充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後（図１６の時間ｔ３からｔ４）に電圧検出回路２７により検出した負荷１５の電圧Ｖａ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と前記負荷側ダイオードの接続点の電圧Ｖｄの差を求める。

次に、前記差が上記した第６既定値（Ｖｎ）以上であれば前記負荷側ダイオードが開放故障していると判断する。

このような構成とすることによっても、ＦＥＴを２個にすることができ、簡単な構成の蓄電装置１１が実現できる。

また、負荷側バイパスＦＥＴ３３を前記負荷側バイパスダイオードに替える構成と、負荷側ＦＥＴ３９を前記負荷側ダイオードに替える構成とを同時に行ってもよい。この場合の接続方法はそれぞれ上記した通りである。この構成においても負荷側ＦＥＴ３９がないので図１６の時間ｔ４からｔ５の動作がなくなる。また、これら２個のダイオードの故障判断は、それぞれ上記した方法を組み合わせることで行うことができる。

すなわち、前記負荷側バイパスダイオードの故障判断は次のようにして行う。

まず、この構成では負荷側ＦＥＴ３９がないので、制御部２９は蓄電部側ＦＥＴ３７のみをオフにした状態（図１６の時間ｔ０からｔ１）で電圧検出回路２７により負荷１５の電圧Ｖａ、および主電源１３の電圧Ｖｂを検出する。

一方、前記負荷側ダイオードの故障判断は前記した方法と同様に、次のようにして行う。

このような構成とすることにより、ＦＥＴを１個だけにすることができ、さらに簡単な構成の蓄電装置１１が実現できる。

（参考例７）
図１７は、参考例７における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図１７の電圧経時特性図におけるカッコつきの記号の意味は図２と同じである。

参考例７における蓄電装置１１の構成は図１５と同じであるので、構成上の説明を省略し、参考例７の特徴となる故障判断方法について述べる。

負荷側バイパスＦＥＴ３３、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９の故障判断は、以下の条件の組み合わせで行うことができる。なお、特に記載していないＦＥＴはオンでもオフでもよい。

１）負荷側バイパスＦＥＴ３３の開放故障を判断する場合
１−１）蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第３既定値以下であれば開放故障
２）蓄電部側ＦＥＴ３７の開放故障を判断する場合
２−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにし、負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値以下であれば開放故障
３）負荷側ＦＥＴ３９の開放故障を判断する場合
３−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、負荷側ＦＥＴ３９をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第７既定値以下であれば開放故障
４）負荷側バイパスＦＥＴ３３の短絡故障を判断する場合
４−１）負荷側バイパスＦＥＴ３３、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、主電源１３の電圧Ｖｂと負荷１５の電圧Ｖａの差が第１２既定値以下であれば短絡故障
５）蓄電部側ＦＥＴ３７の短絡故障を判断する場合
５−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値以上であれば短絡故障
６）負荷側ＦＥＴ３９の短絡故障を判断する場合
６−１）蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１１既定値以上であれば短絡故障
なお、上記した第３既定値から第１１既定値は実施の形態２で述べたように、故障判断時の蓄電部２１の充電状態や各ＦＥＴの特性バラツキ等を考慮して適宜決定すればよい。また、参考例７において、第３既定値、第５既定値、および第７既定値はＶｍｉｎとし、第１０既定値と第１１既定値はＶｎとした。第１２既定値については、後述するようにΔＶ＋Ｖｎとした。また、参考例６で説明した第３既定値と第５既定値は、参考例７で述べた第３既定値や第５既定値とは異なる。

上記のような条件の組み合わせの内、最適な故障判断動作例について図１７により説明する。なお、図１７の各グラフの内容は図１６のものと同じである。

まず、時間ｔ０で、制御部２９は負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。この状態は図１６の時間ｔ０と同じ状態であるので、電圧検出回路２７で検出した負荷１５の電圧Ｖａが第３既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば、負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していると判断する。

負荷側バイパスＦＥＴ３３が開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ１で蓄電部２１を充電する。この際、蓄電部２１の電圧Ｖｔが主電源１３の電圧Ｖｂと充電回路１９の充電精度内で一致するように充電を行っている。従って、充電後の時間ｔ２では蓄電部２１の電圧Ｖｔは、図１７に示すように主電源１３の電圧Ｖｂとほぼ等しくなる。

次に、蓄電部２１の充電後である時間ｔ２で、制御部２９は負荷側バイパスＦＥＴ３３、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。この時、すでに蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９はオフであるので、参考例７では負荷側バイパスＦＥＴ３３をオフにするだけでよい。これにより、全てのＦＥＴがオフになる。この際、主電源１３の電力が負荷側バイパスＦＥＴ３３の寄生ダイオード３５を経由して負荷１５に供給される。従って、電圧Ｖａは主電源１３の電圧Ｖｂより寄生ダイオード３５の電圧降下ΔＶだけ低くなるが、負荷１５を駆動し続けることはできる。この状態では負荷側バイパスＦＥＴ３３がオフなので、正常であれば電圧検出回路２７により検出した主電源１３の電圧Ｖｂ、および負荷１５の電圧Ｖａの差は前記したように理想的にはΔＶとなる。しかし、参考例１で述べたようにリーク電流やノイズの影響による電圧値Ｖｎ（＝０．１Ｖ程度）が上乗せされる。従って、制御部２９は電圧Ｖａと電圧Ｖｂの差を求め、もし第１２既定値（ここでは上記理由によりΔＶ＋Ｖｎとする）以下であれば負荷側バイパスＦＥＴ３３が短絡故障していると判断する。なお、この故障判断を行っても負荷１５へは主電源１３から電力供給が継続されるので、蓄電部２１の充電前や充電中に故障判断してもよい。なお、参考例７では各ＦＥＴの寄生ダイオード３５による電圧降下ΔＶは全て等しいとする。

次に、制御部２９は時間ｔ３で、負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。但し、図１７の時間ｔ２からｔ３ではすでに蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９がオフであるので、参考例７では負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンにするだけでよい。これにより、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９が正常であれば、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは電圧検出回路２７により０Ｖを維持する。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値（Ｖｎ）以上であるか、または第１１既定値（Ｖｎ）以上であれば、蓄電部側ＦＥＴ３７、または負荷側ＦＥＴ３９が短絡故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ４で電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込む。ここで、主電源１３の電圧Ｖｂが蓄電部２１の電圧Ｖｔと寄生ダイオード３５による電圧降下ΔＶの差（＝Ｖｔ−ΔＶ）以上であるか否かを判断する。もし、電圧Ｖｂが前記差よりも小さければ、時間ｔ４で各ＦＥＴを制御した時に、蓄電部２１から主電源１３に電流が逆流することになるので、これを避けるために前記判断を行っている。

制御部２９は、電圧Ｖｂが前記電圧差（Ｖｔ−ΔＶ）以上であることを判断すると、負荷側バイパスＦＥＴ３３と蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにし、負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。但し、図１７の時間ｔ３からｔ４ではすでに負荷側バイパスＦＥＴ３３がオン、負荷側ＦＥＴ３９がオフであるので、参考例７では蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするだけでよい。これにより、蓄電部側ＦＥＴ３７が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔまで上昇する。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば蓄電部側ＦＥＴ３７が開放故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ５で電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込む。ここで、蓄電部２１の電圧Ｖｔが主電源１３の電圧Ｖｂと寄生ダイオード３５による電圧降下ΔＶの差（＝Ｖｂ−ΔＶ）以上であるか否かを判断する。もし、電圧Ｖｔが前記差よりも小さければ、時間ｔ５で各ＦＥＴを制御した時に、主電源１３から蓄電部２１に電流が急激に流れることになるので、これを避けるために前記判断を行っている。制御部２９は、電圧Ｖｂが前記差以上であることを判断すると、負荷側バイパスＦＥＴ３３、および負荷側ＦＥＴ３９をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。但し、図１７の時間ｔ４からｔ５ではすでに負荷側バイパスＦＥＴ３３がオンであるので、参考例７では、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフに、負荷側ＦＥＴ３９をオンにするだけでよい。これにより、負荷側ＦＥＴ３９が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは主電源１３の電圧Ｖｂとほぼ等しくなる。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第７既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば負荷側ＦＥＴ３９が開放故障していると判断する。

以上で故障判断が終了したので、時間ｔ６で負荷側バイパスＦＥＴ３３をオンに、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした後、通常動作状態とする。

このように故障判断動作を行うことで、３つのＦＥＴの開放故障、および短絡故障を判断することができる上に、図１７より明らかなように、負荷１５の電圧Ｖａは故障判断を行っても、時間ｔ２からｔ３で僅かに電圧値が下がるものの、図１６と比較してほとんど変動しないことがわかる。従って、故障判断時に参考例６よりも安定した電圧を負荷１５に供給することができる。

以上の構成、動作により、切替回路部分である負荷側バイパスＦＥＴ３３、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９を限定された条件内で任意にオンオフ制御することにより、負荷１５に供給する電圧変動を低減した状態で、負荷１５の電圧Ｖａ、主電源１３の電圧Ｖｂ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄから、３つのＦＥＴの短絡、および開放故障を判断できるので、さらに高信頼で簡易構成の蓄電装置を実現できた。

なお、参考例７においても参考例６と同様に、制御部２９が車両始動後に負荷側バイパスＦＥＴ３３の開放故障を判断した後、蓄電部２１の充電後に残りの故障判断を行ってもよい。また、参考例１と同様に、上記故障判断を車両の使用後に行ってもよい。この場合の外部制御回路とのやり取り等の動作は参考例１と全く同じである。

（実施の形態５）
図１８は、本発明の実施の形態５における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図である。なお、図１８の電圧経時特性図におけるカッコつきの記号の意味は図２と同じである。

本実施の形態５における蓄電装置１１の構成は、参考例６の構成（図１５）に対し、負荷側バイパスＦＥＴ３３に替えて、アノードを主電源１３に、カソードを負荷１５に接続した負荷側バイパスダイオード４１とした点以外は同じであるので、蓄電装置１１のブロック回路図、および他の構成上の説明を省略し、本実施の形態５の特徴となる故障判断方法について述べる。

負荷側バイパスダイオード４１、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９の故障判断は、以下の条件の組み合わせで行うことができる。なお、特に記載していないＦＥＴはオンでもオフでもよい。

１）負荷側バイパスダイオード４１の開放故障を判断する場合
１−１）蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、負荷１５の電圧Ｖａが第３既定値以下であれば開放故障
２）蓄電部側ＦＥＴ３７の開放故障を判断する場合
２−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにし、負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値以下であれば開放故障
３）負荷側ＦＥＴ３９の開放故障を判断する場合
３−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、負荷側ＦＥＴ３９をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第７既定値以下であれば開放故障
４）負荷側バイパスダイオード４１の短絡故障を判断する場合
４−１）蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、主電源１３の電圧Ｖｂと負荷１５の電圧Ｖａの差が第１２既定値以下であれば短絡故障
５）蓄電部側ＦＥＴ３７の短絡故障を判断する場合
５−１）充電回路１９が蓄電部２１を充電中、または充電後に、蓄電部側ＦＥＴ３７と
負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値以上であれば短絡故障
６）負荷側ＦＥＴ３９の短絡故障を判断する場合
６−１）蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした状態で、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１１既定値以上であれば短絡故障
なお、上記した第３既定値から第１１既定値は実施の形態２で述べたように、故障判断時の蓄電部２１の充電状態や各ＦＥＴの特性バラツキ等を考慮して適宜決定すればよい。また、本実施の形態５において、第３既定値、第５既定値、および第７既定値はＶｍｉｎとし、第１０既定値と第１１既定値はＶｎとした。第１２既定値については、参考例７で述べた理由からΔＶ＋Ｖｎとした。また、参考例６で説明した第３既定値と第５既定値は、本実施の形態５で述べた第３既定値や第５既定値とは異なる。

上記のような条件の組み合わせの内、最適な故障判断動作例について図１８により説明する。なお、図１８の各グラフの内容は、負荷側バイパスＦＥＴ３３のタイミングチャートがない以外は図１７のものと同じである。

まず、時間ｔ０で、制御部２９は蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。この状態は図１７の時間ｔ０において、負荷側バイパスＦＥＴ３３がオフの状態に相当するので、負荷１５の電圧Ｖａは図１８に示すように主電源１３の電圧Ｖｂから負荷側バイパスダイオード４１の電圧降下ΔＶだけ低い値（＝Ｖｂ−ΔＶ）となる。しかし、実質的には図１７の時間ｔ０と同等の状態であるので、電圧検出回路２７で検出した負荷１５の電圧Ｖａが第３既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば、負荷側バイパスダイオード４１が開放故障していると判断する。なお、本実施の形態５においても各ＦＥＴの寄生ダイオード３５と負荷側バイパスダイオード４１による電圧降下ΔＶは全て等しいとする。

次に、制御部２９は引き続き負荷側バイパスダイオード４１の短絡故障判断を行う。これは、参考例７と同様に蓄電部２１の充電後に行ってもよいが、ここでは、充電前に短絡故障判断を行う場合について説明する。すなわち、制御部２９は蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９がオフの状態で、電圧検出回路２７により検出した主電源１３の電圧Ｖｂ、および負荷１５の電圧Ｖａの差を求め、もし第１２既定値（ΔＶ＋Ｖｎ）以下であれば負荷側バイパスダイオード４１が短絡故障していると判断する。なお、この故障判断は図１７の時間ｔ２からｔ３における動作と同じである。

負荷側バイパスダイオード４１が短絡、開放故障していなければ、制御部２９は時間ｔ１で蓄電部２１を充電する。この際、蓄電部２１の電圧Ｖｔが主電源１３の電圧Ｖｂと充電回路１９の充電精度内で一致するように充電を行っている。従って、充電後の時間ｔ２では蓄電部２１の電圧Ｖｔは、図１８に示すように主電源１３の電圧Ｖｂとほぼ等しくなる。

次に、蓄電部２１の充電後である時間ｔ２で、制御部２９は蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。本実施の形態５では、すでに蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９はオフであるので、制御部２９は引き続き蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の短絡故障を判断する。すなわち、時間ｔ２において、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９が正常であれば、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは電圧検出回路２７により０Ｖを維持する。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第１０既定値（Ｖｎ）以上であるか、または第１１既定値（Ｖｎ）以上であれば、蓄電部側ＦＥＴ３７、または負荷側ＦＥＴ３９が短絡故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ３で蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにし、負荷側ＦＥＴ３９をオフにする。但し、図１８の時間ｔ２からｔ３ではすでに負荷側ＦＥＴ３９がオフであるので、本実施の形態５では蓄電部側ＦＥＴ３７をオンにするだけでよい。これにより、蓄電部側ＦＥＴ３７が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは蓄電部２１の電圧Ｖｔまで上昇する。従って、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄが第５既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば蓄電部側ＦＥＴ３７が開放故障していると判断する。

次に、制御部２９は時間ｔ４で電圧検出回路２７より主電源１３の電圧Ｖｂを、充電回路１９より蓄電部２１の電圧Ｖｔをそれぞれ読み込む。ここで、前記蓄電部２１の電圧Ｖｔが、主電源１３の電圧Ｖｂと、寄生ダイオード３５および負荷側バイパスダイオード４１による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｂ−ΔＶ×２）以上であるか否かを判断する。もし蓄電部２１の電圧Ｖｔが、主電源１３の電圧Ｖｂと、寄生ダイオード３５および負荷側バイパスダイオード４１による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｂ−ΔＶ×２）よりも小さければ、時間ｔ４で各ＦＥＴを制御したときに、主電源１３から蓄電部２１に急峻に電流が流れることになるので、これを避けるために前記判断を行っている。制御部２９は、前記蓄電部２１の電圧Ｖｔが、主電源１３の電圧Ｖｂと、寄生ダイオード３５および負荷側バイパスダイオード４１による電圧降下（ΔＶ×２）の差（＝Ｖｂ−ΔＶ×２）以上であることを判断すると、負荷側ＦＥＴ３９をオンにし、蓄電部側ＦＥＴ３７をオフにする。これにより、負荷側ＦＥＴ３９が正常であれば蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄは負荷１５の電圧Ｖａとほぼ等しくなる。ここで、図１８より時間ｔ４からｔ５における負荷１５の電圧Ｖａは主電源１３の電圧Ｖｂから負荷側バイパスダイオード４１の電圧降下ΔＶだけ低い電圧（＝Ｖｂ−ΔＶ）になっている。よって、負荷側ＦＥＴ３９が正常ならば、Ｖｄ＝Ｖａ＝Ｖｂ−ΔＶの関係が成立する。このことから、電圧検出回路２７により検出した蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧ＶｄがＶｂ−ΔＶに至らず、第７既定値（Ｖｍｉｎ）以下であれば負荷側ＦＥＴ３９が開放故障していると判断する。

以上で故障判断が終了したので、時間ｔ５で蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９をオフにした後、通常動作状態とする。

このように故障判断動作を行うことで、２つのＦＥＴと負荷側バイパスダイオード４１の開放故障、および短絡故障を判断することができる上に、図１８より明らかなように、負荷１５の電圧Ｖａは図１７と比較して、故障判断を行ってもほとんど変動しないことがわかる。従って、故障判断時に参考例７よりも安定した電圧を負荷１５に供給することができる。但し、通常動作時は主電源１３の電力が必ず負荷側バイパスダイオード４１を経由して負荷１５に供給されるので、負荷側バイパスダイオード４１による損失が常時発生する。

以上の構成、動作により、負荷側バイパスダイオード４１、蓄電部側ＦＥＴ３７、および負荷側ＦＥＴ３９を限定された条件内で任意にオンオフ制御することにより、負荷１５に供給する電圧変動を低減した状態で、負荷１５の電圧Ｖａ、主電源１３の電圧Ｖｂ、および蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の接続点の電圧Ｖｄから、２つのＦＥＴと負荷側バイパスダイオード４１の短絡、および開放故障を判断できるので、さらに高信頼で簡易構成の蓄電装置を実現できた。

なお、本実施の形態５においても参考例６と同様に、制御部２９が車両始動後に負荷側バイパスダイオード４１の開放故障を判断した後、蓄電部２１の充電後に残りの故障判断を行ってもよい。また、参考例１と同様に、上記故障判断を車両の使用後に行ってもよい。この場合の外部制御回路とのやり取り等の動作は参考例１と全く同じである。

また、実施の形態１〜５および参考例１〜７で述べた充電後に行う故障判断は負荷駆動最低電圧Ｖｍｉｎ（＝１０．５Ｖ）より高い電圧まで蓄電部２１が充電されていれば、充電中に故障判断を行ってもよい。

また、実施の形態１〜５および参考例１〜７で述べた故障判断の順番は、それらに限定されるものではなく、任意の順番で行ってもよい。但し、蓄電部２１の充電中、または充電後に行う故障判断は、その条件下で任意の順番で行えばよい。なお、車両始動後にいち早く高信頼に主電源１３から負荷１５に電力を供給するために、主電源１３と負荷１５を直接接続する第１スイッチ１７や主電源側バイパスＦＥＴ３１、負荷側バイパスＦＥＴ３３、負荷側バイパスダイオード４１の開放故障判断を最初に行う方が望ましい。

また、実施の形態１〜５および参考例１〜７において、故障判断された場合には、以降の判断動作を中止して故障信号を発するようにしてもよい。

また、実施の形態１〜５および参考例１〜７で述べた切替回路部分の故障判断は蓄電装置１１を使用している間に適宜繰り返し（例えば一定時間毎に）行ってもよい。

また、実施の形態１〜５および参考例１〜７の構成において、第１スイッチ１７、負荷側バイパスＦＥＴ３３、負荷側バイパスダイオード４１、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の直列回路、または主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の直列回路を、それぞれ複数設け、それらを並列接続する構成としてもよい。この場合、第１スイッチ１７や負荷側バイパスＦＥＴ３３、負荷側バイパスダイオード４１に流れる電流が並列接続数に応じて分散されるため、電流容量の小さなスイッチやＦＥＴ、ダイオードを用いることができ、蓄電装置１１の小型化が可能となる。同様に、第２スイッチ２３、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の直列回路、または蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の直列回路を、それぞれ複数設け、それらを並列接続する構成としてもよい。

また、実施の形態１〜５および参考例１〜７の構成において、負荷１５を複数設け、それぞれの負荷１５に対して、主電源１３の電力を供給する経路（第１スイッチ１７、負荷側バイパスＦＥＴ３３、負荷側バイパスダイオード４１、主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスＦＥＴ３３の直列回路、または主電源側バイパスＦＥＴ３１と負荷側バイパスダイオード４１の直列回路を含む経路）と、蓄電部２１の電力を供給する経路（第２スイッチ２３、蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ＦＥＴ３９の直列回路、または蓄電部側ＦＥＴ３７と負荷側ダイオード４３の直列回路を含む経路）を設ける構成としてもよい。これにより、それぞれの負荷１５の消費電流に応じてスイッチやＦＥＴ、ダイオードの電流容量を最適なものとすることができる。

また、実施の形態１〜５および参考例１〜７の構成において、必要に応じて主電源１３と負荷１５の間、または蓄電部２１と負荷１５の間に、ヒューズ、ＦＥＴ等の半導体素子、あるいはリレー等からなる回路保護素子を挿入してもよい。この場合、回路保護素子は電圧降下の微小なものを選択すれば、故障判断のときの電圧値に与える影響を少なくすることができる。

また、実施の形態１〜５および参考例１〜７では蓄電部２１に電気二重層キャパシタを用いたが、これは電気化学キャパシタ等の他の蓄電素子を用いてもよい。

また、実施の形態１〜５および参考例１〜７では蓄電装置をアイドリングストップ車に適用した場合について述べたが、それに限らず、ハイブリッド車や、電動パワーステアリング、電動ターボ、電気的な油圧制御による車両制動等の各システムにおける車両用補助電源、あるいは一般の非常用バックアップ電源等にも適用可能である。

本発明にかかる蓄電装置は切替回路部分の故障判断ができ、高信頼性が得られるので、特に主電源の電圧低下時に蓄電部から電力を供給する補助電源用の蓄電装置等として有用である。

参考例１における蓄電装置のブロック回路図参考例１における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図本発明の実施の形態１における蓄電装置のブロック回路図本発明の実施の形態１における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図本発明の実施の形態２における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図本発明の実施の形態３における蓄電装置のブロック回路図本発明の実施の形態３における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図本発明の実施の形態４における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図参考例２における蓄電装置のブロック回路図参考例２における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図参考例３における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図参考例４における蓄電装置のブロック回路図参考例４における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図参考例５における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図参考例６における蓄電装置のブロック回路図参考例６における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図参考例７における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図本発明の実施の形態５における蓄電装置の故障判断時のタイミングチャートと電圧経時特性図従来の蓄電装置の概略回路図

１１蓄電装置
１３主電源
１５負荷
１７第１スイッチ
１９充電回路
２１蓄電部
２３第２スイッチ
２７電圧検出回路
２９制御部
３１主電源側バイパスＦＥＴ
３３負荷側バイパスＦＥＴ
３７蓄電部側ＦＥＴ
３９負荷側ＦＥＴ
４１負荷側バイパスダイオード
４３負荷側ダイオード

Claims

主電源と負荷との間に接続される蓄電装置であって、
前記負荷に電力を供給する蓄電部と、
前記主電源の電力を前記蓄電部に充電する充電回路と、
前記主電源と前記負荷の間に直列接続された主電源側バイパスＦＥＴおよび負荷側バイパスＦＥＴと、
前記蓄電部と前記負荷の間に直列接続された蓄電部側ＦＥＴおよび負荷側ＦＥＴと、
前記負荷の電圧（Ｖａ）、前記主電源側バイパスＦＥＴと前記負荷側バイパスＦＥＴの接続点の電圧（Ｖｃ）、および前記蓄電部側ＦＥＴと前記負荷側ＦＥＴの接続点の電圧（Ｖｄ）を検出する電圧検出回路と、
前記各ＦＥＴ、前記充電回路、および前記電圧検出回路が接続された制御部と、を備え、
前記主電源側バイパスＦＥＴと前記負荷側バイパスＦＥＴとにそれぞれ形成される寄生ダイオードのアノード同士が接続され、前記蓄電部側ＦＥＴと前記負荷側ＦＥＴとにそれぞれ形成される寄生ダイオードのアノード同士が接続されるものであり、
前記制御部は、
前記制御部が起動後、前記主電源側バイパスＦＥＴをオンにし前記蓄電部側ＦＥＴと前記負荷側ＦＥＴとをオフにした状態で、前記負荷の電圧（Ｖａ）が既定値以下であれば前記主電源側バイパスＦＥＴと前記負荷側バイパスＦＥＴのいずれかが開放故障をしていると判断する第１ステップと、
前記充電回路を制御して前記蓄電部を充電する第２ステップと、
を順次行い、次に前記蓄電部が充電された状態で、
前記主電源側バイパスＦＥＴをオンにし前記蓄電部側ＦＥＴと前記負荷側ＦＥＴとをオフにした状態で、前記接続点の電圧（Ｖｄ）が既定値以上であれば前記蓄電部側ＦＥＴと前記負荷側ＦＥＴのいずれかが短絡故障をしていると判断する第３ステップと、
前記主電源側バイパスＦＥＴをオンにし前記蓄電部側ＦＥＴをオン、前記負荷側ＦＥＴをオフにした状態で、前記接続点の電圧（Ｖｄ）が既定値以下であれば前記蓄電部側ＦＥＴが開放故障をしていると判断する第４ステップと、
前記主電源側バイパスＦＥＴをオンにし前記蓄電部側ＦＥＴをオフ、前記負荷側ＦＥＴをオンにした状態で、前記接続点の電圧（Ｖｄ）が既定値以下であれば前記負荷側ＦＥＴが開放故障をしていると判断する第５ステップと、
前記主電源側バイパスＦＥＴと前記負荷側バイパスＦＥＴをオフにし前記蓄電部側ＦＥＴをオンにした状態で、前記接続点の電圧（Ｖｃ）が既定値以上であれば前記主電源側バイパスＦＥＴと前記負荷側バイパスＦＥＴのいずれかが短絡故障をしていると判断する第６ステップと、
を行う蓄電装置。
前記制御部は、前記第２ステップの後、前記蓄電部が充電された状態で前記第３ステップを行う請求項１に記載の蓄電装置。
前記制御部は、前記第３ステップ、前記第４ステップ、前記第５ステップ、前記第６ステップを順次行う請求項１に記載の蓄電装置。
前記制御部はいずれかの前記故障をしていると判断すれば、この判断以降の前記故障の判断を中止して故障信号を出力するようにした請求項１に記載の蓄電装置。
前記負荷側バイパスＦＥＴに替えて、アノードを前記主電源側バイパスＦＥＴに接続しカソードを前記負荷側に接続した負荷側ダイオードとする請求項１から請求項４のいずれかに記載の蓄電装置。
前記主電源側バイパスＦＥＴを廃止し、前記負荷側バイパスＦＥＴに替えて、アノードを前記主電源側に接続しカソードを前記負荷側に接続した負荷側ダイオードとし、
前記電圧検出回路は前記接続点の電圧（Ｖｃ）の検出を廃し負荷の電圧（Ｖａ）の検出を行うものであり、
前記第６ステップに代えて、前記蓄電部側ＦＥＴと前記負荷側ＦＥＴとをオフにした状態で、前記主電源の電圧（Ｖｂ）と前記負荷の電圧（Ｖａ）の差が既定値以下であれば前記負荷側バイパスダイオードが短絡故障していると判断する第７ステップとする請求項１から請求項４のいずれかに記載の蓄電装置。