JP6614452B2 - リレー装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載用のリレー装置に関するものである。

特許文献１には、２つの蓄電池が接続スイッチを介して接続される車両用電源システムが開示されている。この車両用電源システムでは、回生発電時にオルタネータの調整電圧を非回生時の出力電圧よりも高くなるように制御がなされる。また、回生発電時には、鉛蓄電池の目標電圧が設定され、検出値と目標電圧との偏差が所定量以下になるよう、かつ、調整電圧が目標電圧に対して所定の電圧幅以上高くならないように制御がなされる。

２０１４−３４３７６号公報

特許文献１で開示される車両用電源システムは、上述した制御を採用し、この制御により、第１蓄電池と第２蓄電池との間に配置された接続スイッチが遮断されたときに電気負荷の動作が不安定になることを抑制している。しかし、このシステムには、蓄電池からの経路をヒューズで保護する構成が開示されておらず、このシステムからは、電流の逆流に起因するヒューズ遮断に対する解決策を得ることはできない。

これに対し、２つの蓄電部から負荷へ電力を供給することを可能とし、且つ各蓄電部からの経路に保護用のヒューズ部を設けたシステムとして、図１３のような例が挙げられる。図１３で示す車載用電源システムでは、メインバッテリ１８１からの電力を、導電路１５１を介して負荷１９１に供給し得る構成となっており、サブバッテリ１８２からの電力も、導電路１５２を介して負荷１９１に供給し得る構成となっている。例えば、両リレー部１４１，１４２を同時期にオン状態とすれば、２経路による負荷１９１への電力供給が可能となり、一方側のバッテリが失陥した場合には、その経路のリレー部をオフ状態とする保護を行いつつ、他方側の経路によって負荷９１への電力供給を維持するといったことも可能となる。また、導電路１５１及び導電路１５２には、ヒューズ部１７１，１７２がそれぞれ設けられており、いずれかの経路で想定を超える過電流が生じた場合には、ヒューズ部１７１の溶断によって回路や機器を過電流から保護することができる。更に、図１３のシステムでは、メインバッテリ１８１とサブバッテリ１８２とが、導電路１８３を介して導通し得る構成となっており、リレー部１４３がオン状態のときには、メインバッテリ１８１に接続された発電機１８４から両バッテリ１８１，１８２に対して充電電流を供給することが可能となる。例えば、発電機１８４の回生発電中にリレー部１４３がオン状態となっていれば、発電機１８４からの回生電力によって両バッテリ１８１，１８２を充電することができる。

しかし、この図１３のシステムは、図１４のように、発電機１８４の発電時にリレー部１４３がオフ状態になった場合、発電機１８４から供給される電流が、導電路１８３を通らずに導電路１５１及び導電路１５２を介して回り込んでしまい、サブバッテリ１８２へ流れ込む虞がある。このような回り込み電流が生じると、適正な対策がなされていない場合、予期せぬ不具合を招く虞がある。例えば、負荷１９１の消費電流量を考慮してサブバッテリ１８２側のヒューズ部１７２を設計している場合、上述した回り込みの電流量が想定している負荷１９１の消費電流量を大きく上回る大きさであると、ヒューズ部１７２において意図しない溶断が生じる虞がある。

本発明は上述した事情に基づいてなされたものであり、少なくとも２つの蓄電部によって負荷への電力供給が可能であり且ついずれの蓄電部の経路もヒューズ部によって保護することが可能なシステムに適用することができ、且ついずれかの経路で電流の逆流が発生することに起因する不具合を防止し得るリレー装置を実現することを目的とするものである。

本発明の一例であるリレー装置は、
第１蓄電部から第１ヒューズ部を介して負荷へ電力を供給する経路であり、前記第１ヒューズ部よりも前記第１蓄電部側に第３導電路の一端側が接続された経路である第１導電路において、前記第１ヒューズ部よりも前記負荷側の位置でオン状態とオフ状態とに切り替わる第１リレー部と、
第２蓄電部から第２ヒューズ部を介して前記負荷へ電力を供給する経路であり、前記第２ヒューズ部よりも前記第２蓄電部側に前記第３導電路の他端側が接続された経路である第２導電路において、前記第２ヒューズ部よりも前記負荷側の位置でオン状態とオフ状態とに切り替わる第２リレー部と、
少なくとも前記第１導電路の電流の向きを検出する第１電流検出部と、
少なくとも前記第２導電路の電流の向きを検出する第２電流検出部と、
前記第１導電路及び前記第２導電路のそれぞれにおいて電流が前記負荷へ向かう正規方向に流れていることを条件として前記第１リレー部及び前記第２リレー部のオン状態を維持し、前記第１導電路及び前記第２導電路のいずれか一方の経路において電流が前記正規方向とは逆方向に流れた場合に、前記第１リレー部及び前記第２リレー部のうち電流が逆方向に流れる逆流経路に配置されたいずれか一方のリレー部をオフ状態に切り替える切替制御部と、
を有する。

上記リレー装置において、切替制御部は、第１導電路及び第２導電路のそれぞれにおいて電流が負荷へ向かう正規方向に流れていることを条件として第１リレー部及び第２リレー部のオン状態を維持する。この構成によれば、第１導電路及び第２導電路のそれぞれにおいて正規方向の電流が供給されていることを条件として２経路による電流供給が可能となる。そして、このように２経路による電流供給を可能としつつ、いずれか一方の経路において電流が逆方向に流れた場合には、第１リレー部及び第２リレー部のうち逆流経路に配置された一方のリレー部をオフ状態に切り替えることができる。このように、電流の逆流が生じている経路に配置された一方のリレー部をオフ状態に切り替えることができるため、その経路で逆流が継続することを防ぐことができる。よって、逆流が発生することに起因する不具合（例えば、逆流電流が増大し続けることに起因して逆流経路のヒューズ部が遮断されてしまう不具合など）を防ぐことができる。

実施例１のリレー装置を備えた車載電源システムを概略的に例示するブロック図である。 実施例１のリレー装置及びその周辺構成を概略的に例示するブロック図である。 図２のリレー装置において一方の経路で電流が逆方向になったときの制御を概念的に説明する説明図である。 図２のリレー装置において一方の経路のリレー部をオフ状態とした後、第３リレーをオン状態にする動作について概念的に説明する説明図である。 図２のリレー装置における報知動作を概念的に説明する説明図である。 実施例１のリレー装置で行われる制御の流れを例示するフローチャートである。 実施例２のリレー装置及びその周辺構成を概略的に例示するブロック図である。 実施例３のリレー装置を備えた車載電源システムを概略的に例示するブロック図である。 実施例３のリレー装置及びその周辺構成を概略的に例示するブロック図である。 実施例３のリレー装置で行われる制御の別例を例示するフローチャートである。 実施例３のリレー装置において両リレー部がオフ状態とされた場合について概念的に説明する説明図である。 実施例４のリレー装置及びその周辺構成を概略的に例示するブロック図である。 比較例のリレー装置を備えたシステムにおける充電動作及び電力供給動作を概略的に説明する説明図である。 比較例のリレー装置を備えたシステムで生じる電流の回り込みを概略的に説明する説明図である。

以下、本発明の望ましい例を示す。但し、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。

切替制御部は、第１導電路及び第２導電路のいずれか一方の経路において電流が逆方向に流れた場合、第１リレー部及び第２リレー部のうち他方のリレー部がオン状態であることを確認した後に一方のリレー部をオフ状態に切り替えるように機能してもよい。

このように構成されたリレー装置は、いずれか一方の経路において電流が逆方向に流れた場合にその経路のリレー部（一方のリレー部）をオフ状態に切り替える際に、他方のリレー部を確実にオン状態とした上で切り替えることができる。よって、一方のリレー部をオフ状態に切り替える前後において負荷への電力供給が途絶えることをより確実に防ぐことができる。

リレー装置は、第１導電路及び第２導電路のいずれかの導電路において電流の逆流が生じた場合に第３導電路の通電状態と非通電状態を切り替える第３リレー部がオン状態に制御され得るか否かを確認する確認部を有していてもよい。

このように構成されたリレー装置は、いずれかの経路で逆流が発生した場合に第３リレー部がオン状態に制御され得るか否かを確認することができ、逆流の原因となりうる第３リレー部が正常に制御され得るか否かを把握することで逆流の原因をより明確にすることができる。

リレー装置は、第３リレー部をオン状態に制御できないことが確認部によって確認された場合に報知を行う報知部を有していてもよい。

このように構成されたリレー装置は、逆流が発生した場合に、逆流の原因となりうる第３リレー部が正常に制御し得るか否かを確認し、第３リレー部をオン状態に制御できないことが確認された場合（即ち、第３リレー部が逆流の原因である可能性が高まった場合）にその旨を外部に報知することができる。

リレー装置は、第１蓄電部と負荷の間の経路において第１リレー部よりも負荷側の部分又は第２蓄電部と負荷の間の経路において第２リレー部よりも負荷側の部分の少なくともいずれかに電気的に接続されると共に、第１蓄電部又は第２蓄電部の少なくともいずれかによって充電され、第１リレー部及び第２リレー部がオフ状態のときに負荷と導通した状態で維持される第３蓄電部を有していてもよい。

このように構成されたリレー装置は、何らかの理由によって両リレー部がオフ状態になった場合でも、第３蓄電部によって負荷へと電力を供給することができるため、負荷への電力供給がより一層遮断されにくくなる。例えば、逆流の発生によって一方のリレー部をオフ状態に切り替えた際に、何らかの理由によって他方のリレー部がオフ状態であるときでも、第３蓄電部からの電力によって負荷への電力供給が維持されやすくなる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について説明する。
図１で示す車載電源システム１００（以下、システム１００ともいう）は、複数の電源（第１蓄電部８１及び第２蓄電部８２）を備えた車載用の電源システムとして構成されている。リレー装置１０は、車載電源システム１００の一部をなしている。なお、図１の車載電源システム１００は、同様の機能を有する２つのリレー装置１０（第１リレー装置１０Ａ及び第２リレー装置１０Ｂ）を有している。

第１蓄電部８１は、主電源として機能し、例えば鉛バッテリなどの公知の電源によって構成されている。以下の説明や図では、第１蓄電部８１をメインバッテリとも称する。第１蓄電部８１は、高電位側の端子がリレー装置１０の外部に設けられた配線部７１に電気的に接続され、配線部７１に直流電圧を印加する構成をなす。第１蓄電部８１の低電位側の端子は、例えばグラウンドに電気的に接続されている。なお、配線部７１は、第１導電路５１の一部をなす。

発電機８４は、第１蓄電部８１に導通する配線部７１に電気的に接続されており、発電電力を配線部７１に印加する構成をなす。発電機８４は、公知のオルタネータとして構成され、発電機８４の動作は図示しない電子制御装置によって制御される。この発電機８４は、第１蓄電部８１を充電する機能を有し、第３リレー部４３（分離リレー）のオン動作時には第２蓄電部８２をも充電する機能を有する。

第２蓄電部８２は、補助電源として機能し、例えばリチウムイオン電池や電気二重層キャパシタなどの公知の電源によって構成されている。以下の説明や図では、第２蓄電部８２をサブバッテリとも称する。第２蓄電部８２は、第１蓄電部８１よりもエネルギーの受け入れ性が高くなっており、高電位側の端子がリレー装置１０の外部に設けられた配線部７２に電気的に接続され、配線部７２に直流電圧を印加する構成をなす。第２蓄電部８２の低電位側の端子は、例えばグラウンドに電気的に接続されている。なお、本システムでは、発電機８４で発生する回生エネルギーを第１蓄電部８１だけでなく第２蓄電部８２に与えて充電し得る構成をなしている。なお、配線部７２は、第２導電路５２の一部をなす。

第３導電路５３は、第１蓄電部８１に電気的に接続された配線部７１（第１導電路５１の一部）と第２蓄電部８２に電気的に接続された配線部７２（第２導電路５２の一部）との間を導通させ得る導電路である。第３導電路５３は、一端側がヒューズ部７７Ａを介して配線部７１及び第１蓄電部８１（メインバッテリｆ）の高電位側の端子に電気的に接続され、他端側がヒューズ部７７Ｂを介して配線部７２及び第２蓄電部８２（サブバッテリ）の高電位側の端子に電気的に接続されている。第３導電路５３は、一端がヒューズ部７４（第１ヒューズ部）よりも第１蓄電部８１側（具体的には、ヒューズ部７６Ａよりも第１蓄電部８１側）で配線部７１に接続されている。また、第３導電路５３は、他端がヒューズ部７５（第２ヒューズ部）よりも第２蓄電部８２側（具体的には、ヒューズ部７６Ｂよりも第２蓄電部８２側）で配線部７２に接続されている。

第３リレー部４３（分離リレー）は、第３導電路５３を通電状態と非通電状態とに切り替えるリレー部である。第３リレー部４３がオン状態のときには第３導電路５３が通電状態となり配線部７１と配線部７２との間が導通した状態となる。第３リレー部４３がオフ状態のときには第３導電路５３が非通電状態となり、第３導電路５３において双方向の通電が遮断される。

第１導電路５１は、第１蓄電部８１からヒューズ部７４（第１ヒューズ部）を介して負荷９１へ電力を供給する経路であり、リレー装置１０の外部に配置される配線部７１と、リレー装置１０の内部に配置される導電路６１とを備えている。第１導電路５１は、ヒューズ部７４（第１ヒューズ部）よりも第１蓄電部８１側に第３導電路５３の一端側が接続されている。

第２導電路５２は、第２蓄電部８２からヒューズ部７５（第２ヒューズ部）を介して負荷９１へ電力を供給する経路であり、リレー装置１０の外部に配置される配線部７２と、リレー装置１０の内部に配置される導電路６２とを備えている。第２導電路５２は、ヒューズ部７５（第２ヒューズ部）よりも第２蓄電部８２側に第３導電路５３の他端側が接続されている。

配線部７１は、第１蓄電部８１に電気的に接続された共通の電力路７１Ｃと、この電力路７１Ｃから分岐する２つの電力路７１Ａ，７１Ｂとを備える。電力路７１Ａは、第１蓄電部８１から負荷９１Ａへの電力供給に用いられる経路であり、ヒューズ部７４Ａを介して一方のリレー装置１０Ａの導電路６１Ａに電気的に接続されている。電力路７１Ｂは、第１蓄電部８１から負荷９１Ｂへの電力供給に用いられる経路であり、ヒューズ部７４Ｂを介して他方のリレー装置１０Ｂの導電路６１Ｂに電気的に接続されている。

配線部７２は、第２蓄電部８２に電気的に接続された共通の電力路７２Ｃと、この電力路７２Ｃから分岐する２つの電力路７２Ａ，７２Ｂとを備える。電力路７２Ａは、第２蓄電部８２から負荷９１Ａへの電力供給に用いられる経路であり、ヒューズ部７５Ａを介して一方のリレー装置１０Ａの導電路６２Ａに電気的に接続されている。電力路７２Ｂは、第２蓄電部８２から負荷９１Ｂへの電力供給に用いられる経路であり、ヒューズ部７５Ｂを介して他方のリレー装置１０Ｂの導電路６２Ｂに電気的に接続されている。電力路７１Ａ，７２Ａに設けられたヒューズ（ヒューズ部７４Ａ、７５Ａなど）は、第１のヒューズボックス７０Ａに収容され、電力路７１Ｂ，７２Ｂに設けられたヒューズ（ヒューズ部７４Ｂ、７５Ｂなど）は、第２のヒューズボックス７０Ｂに収容されている。

ヒューズ部７４は、第１ヒューズ部の一例に相当し、第１蓄電部８１と負荷９１の間の経路である第１導電路５１に設けられている。図１の例では、第１蓄電部８１と負荷９１Ａの間の経路である電力路７１Ａにヒューズ部７４Ａが設けられ、第１蓄電部８１と負荷９１Ｂの間の経路である電力路７１Ｂにヒューズ部７４Ｂが設けられている。

ヒューズ部７５は、第２ヒューズ部の一例に相当し、第２蓄電部８２と負荷９１の間の経路である第２導電路５２に設けられている。図１の例では、第２蓄電部８２と負荷９１Ａの間の経路である電力路７２Ａにヒューズ部７５Ａが設けられ、第２蓄電部８２と負荷９１Ｂの間の経路である電力路７２Ｂにヒューズ部７５Ｂが設けられている。

負荷９１は、公知の車載用電気部品であり、様々な負荷が対象となる。負荷９１は、ステアリング用アクチュエータ、シフトバイワイヤ機構、電子制御ブレーキシステムなどのイグニッション系負荷（イグニッションスイッチがオン状態のときに動作する負荷）であってもよく、ナビゲーション装置、オーディオ装置、エアーコンディショナーなどのアクセサリ系負荷（アクセサリスイッチがオン状態のときに動作する負荷）であってもよい。図１の例において、負荷９１Ａは、リレー装置１０Ａに電気的に接続されるとともにリレー装置１０Ａによって電力供給の状態が切り替えられる負荷である。また、負荷９１Ｂは、リレー装置１０Ｂに電気的に接続されるとともにリレー装置１０Ｂによって電力供給の状態が切り替えられる負荷である。これら負荷９１Ａ，９１Ｂは、動作継続が強く望まれる負荷が選定されることが望ましく、図１の車載電源システム１００は、負荷９１Ａ，９１Ｂに対していずれか一方の蓄電部からの電力供給が途絶えた場合でも、他方の蓄電部によって負荷に対する電力供給を維持し得る構成となっており、負荷の動作を安定的に継続しやすい構成となっている。

次に、リレー装置１０について説明する。
図１、図２のように、リレー装置１０は、第１リレー部４１、第２リレー部４２、第１電圧検出部２１、第２電圧検出部２２、第１電流検出部３１、第２電流検出部３２、制御部１２などを備える。図１で示す車載電源システム１００には、２つのリレー装置１０Ａ，１０Ｂが搭載されているが、これらは同様の構成をなし、いずれも図２のように構成されている。なお、図１では、リレー装置１０Ａの各要素を、第１リレー部４１Ａ、第２リレー部４２Ａ、第１電圧検出部２１Ａ、第２電圧検出部２２Ａ、第１電流検出部３１Ａ、第２電流検出部３２Ａと表しており、第１導電路５１の一部、第２導電路５２の一部、及びこれらと負荷を接続する導電路５４を、導電路６１Ａ、導電路６２Ａ、導電路５４Ａと個別に表している。また、リレー装置１０Ｂの各要素を、第１リレー部４１Ｂ、第２リレー部４２Ｂ、第１電圧検出部２１Ｂ、第２電圧検出部２２Ｂ、第１電流検出部３１Ｂ、第２電流検出部３２Ｂと表しており、第１導電路５１の一部、第２導電路５２の一部、及びこれらと負荷を接続する導電路５４を、導電路６１Ｂ、導電路６２Ｂ、導電路５４Ｂと個別に表している。

以下の説明では、代表例として、図１で示すリレー装置１０Ａが図２のような構成をなすものとして説明する。図２のように、リレー装置１０は、第１リレー部４１、第２リレー部４２、第１電圧検出部２１、第２電圧検出部２２、第１電流検出部３１、第２電流検出部３２、制御部１２などを備える。図２の例では、第１リレー部４１、第２リレー部４２、第１電圧検出部２１、第２電圧検出部２２、第１電流検出部３１、第２電流検出部３２、制御部１２などが例えば同一の基板上に実装され、リレー装置１０全体が、これらを一体的にユニット化したユニット装置として構成されている。なお、図２では、発電機８４（図１）などを省略して簡略的に示している。

図２で示す、第１リレー部４１は、第１蓄電部８１から負荷９１へと電力を供給する経路である第１導電路５１（具体的には、導電路６１）に設けられ、ヒューズ部７４（第１ヒューズ部）よりも負荷９１側の位置でオン状態とオフ状態とに切り替わる構成をなす。第１リレー部４１は、第１導電路５１において第１電圧検出部２１及び第１電流検出部３１の下流側（負荷９１側）に設けられ、第１導電路５１を通電状態と非通電状態とに切り替えるリレーとして構成されている。第１リレー部４１がオン状態であれば、第１蓄電部８１と負荷９１の間が第１導電路５１を介して導通し、このときには第１蓄電部８１から負荷９１に対し第１導電路５１を介して電力を供給することが可能となる。第１リレー部４１がオフ状態のときには第１導電路５１において双方向に電流が流れない状態となり、このときには第１蓄電部８１から負荷９１に対し第１導電路５１を介して電力を供給することが不能となる。

第２リレー部４２は、第２蓄電部８２から負荷９１へと電力を供給する経路である第２導電路５２（具体的には導電路６２）に設けられ、ヒューズ部７５（第２ヒューズ部）よりも負荷９１側の位置でオン状態とオフ状態とに切り替わる構成をなす。第２リレー部４２は、第２導電路５２において第２電圧検出部２２及び第２電流検出部３２の下流側（負荷９１側）に設けられ、第２導電路５２を通電状態と非通電状態とに切り替えるリレーとして構成されている。第２リレー部４２がオン状態であれば、第２蓄電部８２と負荷９１の間が第２導電路５２を介して導通し、このときには第２蓄電部８２から負荷９１に対し第２導電路５２を介して電力を供給することが可能となる。第２リレー部４２がオフ状態のときには第２導電路５２において双方向に電流が流れない状態となり、このときには第２蓄電部８２から負荷９１に対し第２導電路５２を介して電力を供給することが不能となる。

図２で示す第１電流検出部３１は、第１導電路５１の電流値を検出する公知の電流検出回路として構成されている。図２では、第１電流検出部３１を電流モニタとも称する。第１電流検出部３１は、第１導電路５１において第１リレー部４１よりも上流側（第１蓄電部８１側）の位置の電流を検出し得る構成で配置されており、第１導電路５１を流れる電流の値に応じた検出値を、図示しない信号線を介して制御部１２に与える。更に、第１電流検出部３１は、第１導電路５１の電流の向き（具体的には、ヒューズ部７４と第１リレー部４１の間における導電路６１の電流の向き）を検出し、その電流の向きを示す情報を制御部１２に与える。制御部１２は、第１電流検出部３１から入力される検出値によって第１導電路５１の電流値と第１導電路５１を流れる電流の向きを特定し得る。

第２電流検出部３２は、第２導電路５２の電流値を検出する公知の電流検出回路として構成されている。図２では、第２電流検出部３２を電流モニタとも称する。第２電流検出部３２は、第２導電路５２において第２リレー部４２よりも上流側（第２蓄電部８２側）に配置されており、第２導電路５２を流れる電流の値に応じた検出値を、図示しない信号線を介して制御部１２に与える。更に、第２電流検出部３２は、第２導電路５２の電流の向き（具体的には、ヒューズ部７５と第２リレー部４２の間における導電路６２の電流の向き）を検出し、その電流の向きを示す情報を制御部１２に与える。制御部１２は、第２電流検出部３２から入力される検出値によって第２導電路５２の電流値を特定し得る。

図２で示す第１電圧検出部２１は、公知の電圧検出回路として構成されている。図２では、第１電圧検出部２１を電圧モニタとも称する。第１電圧検出部２１は、第１導電路５１において第１リレー部４１よりも上流側（第１蓄電部８１側）に配置されており、第１導電路５１における所定位置（第１リレー部４１よりも第１蓄電部８１側の位置）の電圧値に応じた検出値を、図示しない信号線を介して制御部１２に与える。制御部１２は、第１電圧検出部２１から入力される検出値によって第１導電路５１の所定位置の電圧値を特定し得る。

第２電圧検出部２２は、公知の電圧検出回路として構成されている。図２では、第２電圧検出部２２を電圧モニタとも称する。第２電圧検出部２２は、第２導電路５２において第２リレー部４２よりも上流側（第２蓄電部８２側）に配置されており、第２導電路５２における所定位置（第２リレー部４２よりも第２蓄電部８２側の位置）の電圧値に応じた検出値を、図示しない信号線を介して制御部１２に与える。制御部１２は、第２電圧検出部２２から入力される検出値によって第２導電路５２の所定位置の電圧値を特定し得る。

図２で示す制御部１２は、例えば、ＣＰＵを備えた制御回路として構成されている。制御部１２には、第１電圧検出部２１の検出値、第２電圧検出部２２の検出値、第１電流検出部３１の検出値、第２電流検出部３２の検出値がそれぞれ入力され、制御部１２は、これらの検出値に基づいて、第１リレー部４１、第２リレー部４２、第３リレー部４３の切り替えを制御する。制御部１２は、少なくとも発電機８４の発電中には第３リレー部４３をオン動作させるように第３リレー部４３の切り替えを制御する。

次に、リレー装置１０の制御について図２、図６等を参照して説明する。
制御部１２は、所定の開始条件の成立に応じて図６で示す切替制御を実行する。所定の開始条件は、特に限定されないが、例えば、制御部１２への電源供給の開始などが挙げられる。

制御部１２は、図６の切替制御を開始すると、まずステップＳ１の処理を行い、図２で示す第１リレー部４１及び第２リレー部４２をいずれもオン状態とし、且つ第１電流検出部３１及び第２電流検出部３２から入力される各検出値を監視する。このとき、回路が正常な状態であれば、第１蓄電部８１からも、第２蓄電部８２からも負荷９１に対して電力が供給され得る。なお、図２では、回路が正常な状態のときに第１蓄電部８１及び第２蓄電部８２から両導電路を介して電流が供給される様子を破線にて概念的に示している。

制御部１２は、図６のステップＳ１の処理において、第１リレー部４１及び第２リレー部４２をオン状態に切り替え、且つ第１電流検出部３１及び第２電流検出部３２から入力される各検出値の監視を開始した後、ステップＳ２の処理を行い、第１リレー部４１及び第２リレー部４２がオン状態のときに第１リレー部４１及び第２リレー部４２のいずれかのリレー電流が逆方向であるか否か（即ち、導電路６１及び導電路６２のいずれかにおいて電流が逆方向であるか否か）を判定する。

制御部１２は、図６のステップＳ２の判定処理を行ったとき、導電路６１及び導電路６２のいずれにおいても電流が逆方向でなく、いずれのリレー電流も正規方向であると判定した場合（Ｓ２でＮｏの場合）、ステップＳ１の処理を行い、第１リレー部４１及び第２リレー部４２をいずれもオン状態で継続し且つ第１電流検出部３１及び第２電流検出部３２から入力される各検出値の監視を継続する。このように、図６で示す切替制御では、制御開始後に第１リレー部４１及び第２リレー部４２をいずれもオン状態とし、第１導電路５１及び第２導電路５２のそれぞれにおいて電流が負荷９１へ向かう正規方向であることを条件としてそれら第１リレー部４１及び第２リレー部４２のオン状態を維持する。

一方、制御部１２は、図６のステップＳ２の判定処理において、第１リレー部４１及び第２リレー部４２のいずれかのリレー電流が逆方向であると判定した場合（即ち、導電路６１又は導電路６２のいずれかの電流が逆方向であり、Ｓ２でＹｅｓとなる場合）、ステップＳ３の処理を行い、電流が逆方向となった経路のリレー部（オフ対象となるリレー部）とは異なるもう一つのリレー部のオンオフ状態を確認する。例えば、ステップＳ２において第１導電路５１の電流が逆方向であると判定された場合、続くステップＳ３では、逆方向と判定された経路（第１導電路５１）とは異なるもう一つの経路（第２導電路５２）に配置された第２リレー部４２がオン状態に制御されているか否かを確認する。なお、電流が逆方向になる原因は様々に考えられるが、例えば、発電機８４の発電中に何らかの理由によって第３リレー部４３がオフ状態になり、導電路５４側の電圧よりも第２蓄電部８２側の電圧のほうが低くなる場合などが挙げられる。

制御部１２は、図６のステップＳ３の処理を行った後のステップＳ４の処理において、電流が逆方向と判定された経路とは異なるもう一つの経路に配置されたリレー部がオン状態であるか否かを判定し、オン状態でない場合には、ステップＳ３の処理を再度行い、再確認する。このように、図６の切替制御では、いずれかの経路の電流が逆方向であると判定された場合、もう一つの経路のリレー部がオン状態になるまでの間、ステップＳ３の確認処理及びステップＳ４の判定処理を繰り返すことになる。

制御部１２は、図６のステップＳ４の判定処理を行ったとき、逆流経路ではない経路（ステップＳ２にて電流が逆方向と判定された経路とは異なるもう一つの経路）に配置されたリレー部がオン状態であると判定した場合（Ｓ４でＹｅｓの場合）、ステップＳ５の処理を行い、逆流経路（ステップＳ２にて電流が逆方向と判定された経路）のリレー部をオフ状態に切り替える。例えば、ステップＳ２において第１導電路５１の電流が逆方向と判定されている場合、ステップＳ４にて第２リレー部４２のオン状態が確認されたときには、ステップＳ５の処理では、図３のように第１リレー部４１に対してオフ動作させる制御信号を与え、第１導電路５１に配置された第１リレー部４１をオフ状態に切り替える。

このように、本構成では、制御部１２が切替制御部の一例に相当し、第１導電路５１及び第２導電路５２の両電流が正規方向（負荷９１に向かう方向）であることを条件として第１リレー部４１及び第２リレー部４２のオン状態を維持し、第１導電路５１及び第２導電路５２のいずれか一方の経路において電流が正規方向とは逆方向に流れた場合に、第１リレー部４１及び第２リレー部４２のうち逆流経路に配置された一方のリレー部をオフ状態に切り替える。具体的には、制御部１２は、第１導電路５１及び第２導電路５２のいずれか一方の経路において電流が逆方向に流れた場合、ステップＳ３、Ｓ４にて第１リレー部４１及び第２リレー部４２のうち他方のリレー部（逆流経路ではない経路のリレー部）がオン状態であることを確認した後に一方のリレー部（逆流経路のリレー部）をオフ状態に切り替える。

制御部１２は、図６のステップＳ５の処理の後、ステップＳ６の処理を行い、第３リレー部４３（分離リレー）の制御が可能であるか否かを判定する。具体的には、制御部１２は、図４のように第３リレー部４３に対してオン動作を指示するオン信号を直接又は他の装置を介して間接的に出力し、そのオン信号に応じて第３リレー部４３がオン動作しているか否かを確認する。第３リレー部４３がオン動作しているか否かの確認は、第３リレー部４３からの信号（オン動作していることを特定する信号）を取得できるか否かによって確認してもよく、第３リレー部４３の両端の電位差を検出し、両端の電位差が一定値未満に収まっているか否かによって確認してもよい。このように制御部１２から第３リレー部４３にオン信号を与えたときに、これに応じて第３リレー部４３がオン動作したことが確認できた場合には、ステップＳ８の処理を行い、第１リレー部４１、第２リレー部４２、第３リレー部４３の全てをオン動作させる。

本構成では、制御部１２が確認部の一例に相当し、第１導電路５１及び第２導電路５２のいずれかの導電路において電流の逆流が生じた場合に第３リレー部４３がオン状態に制御され得るか否か（具体的には、第３リレー部４３がオン信号に応じてオン動作し得るか否か）を確認するように機能する。

制御部１２は、ステップＳ６において、第３リレー部４３の制御（オフ動作）が不能であると判定した場合（制御部１２から第３リレー部４３にオン信号を与えたときに、これに応じて第３リレー部４３がオン動作しなかった場合）、ステップＳ７の処理を行い、外部に対する報知動作（具体的には第３リレー部４３の故障が生じている旨の警告動作等）を行う。例えば、ステップＳ２において第１導電路５１の電流が逆方向であると判定され、ステップＳ５の処理で、図３のように第１リレー部４１がオフ状態に切り替えられた場合において、ステップＳ６の処理で第３リレー部４３の制御（オフ動作）が不能であると判定された場合、制御部１２は、ステップＳ７の処理において、図５のように外部に報知信号を出力する。この報知信号は、例えば、車内に設けられたランプや表示器などに警告マークや警告メッセージなどを表示させるための報知信号であってもよく、ブザーやスピーカなどに所定の警告メッセージや警報音を発生させる報知信号などであってもよい。或いは、外部装置（車内の電子装置や車外の装置）に対し有線通信や無線通信などによって所定の異常が発生している旨の情報を伝達する報知信号であってもよい。このような報知信号によってユーザやメンテナンス者、或いは外部機器に対して異常が発生していることを伝達することができる。

本構成では、制御部１２が報知部の一例に相当し、第３リレー部４３をオン状態に制御できないことが確認部によって確認された場合に報知を行うように機能する。

以上のように、本構成のリレー装置１０は、第１導電路５１及び第２導電路５２のそれぞれにおいて電流が負荷９１へ向かう正規方向に流れていることを条件として第１リレー部４１及び第２リレー部４２のオン状態を維持する。この構成によれば、第１導電路５１及び第２導電路５２のそれぞれにおいて正規方向の電流が供給されていることを条件として２経路による電流供給が可能となる。そして、このように２経路による電流供給を可能としつつ、いずれか一方の経路において電流が逆方向に流れた場合には、第１リレー部４１及び第２リレー部４２のうち逆流経路に配置された一方のリレー部をオフ状態に切り替えることができる。このように、電流の逆流が生じている経路に配置された一方のリレー部をオフ状態に切り替えることができるため、その経路で逆流が継続することを防ぐことができる。よって、逆流が発生することに起因する不具合（例えば、逆流電流が増大し続けることに起因して逆流経路のヒューズ部が遮断されてしまう不具合など）を防ぐことができる。

切替制御部に相当する制御部１２は、第１導電路５１及び第２導電路５２のいずれか一方の経路において電流が逆方向に流れた場合、第１リレー部４１及び第２リレー部４２のうち他方のリレー部がオン状態であることを確認した後に一方のリレー部をオフ状態に切り替える。このように構成されたリレー装置１０は、いずれか一方の経路において電流が逆方向に流れた場合にその経路のリレー部（一方のリレー部）をオフ状態に切り替える際に、他方のリレー部を確実にオン状態とした上で切り替えることができる。よって、一方のリレー部をオフ状態に切り替える前後において負荷９１への電力供給が途絶えることをより確実に防ぐことができる。

リレー装置１０は、第１導電路５１及び第２導電路５２のいずれかの導電路において電流の逆流が生じた場合に第３リレー部４３がオン状態に制御され得るか否かを確認する確認部を有する。このように構成されたリレー装置１０は、いずれかの経路で逆流が発生した場合に第３リレー部４３がオン状態に制御され得るか否かを確認することができ、逆流の原因となりうる第３リレー部４３が正常に制御し得るか否かを把握することで逆流の原因をより明確にすることができる。

リレー装置１０は、第３リレー部４３をオン状態に制御できないことが確認部によって確認された場合に報知を行う報知部を有する。このように構成されたリレー装置１０は、逆流が発生した場合に、逆流の原因となりうる第３リレー部４３が正常に制御し得るか否かを確認し、第３リレー部４３をオン状態に制御できないことが確認された場合（即ち、第３リレー部４３が逆流の原因である可能性が高まった場合）にその旨を外部に報知することができる。

＜実施例２＞
次に、実施例２について図７等を参照して説明する。
実施例１では、リレー装置１０全体が一体的なユニット装置として構成された例を示したが、図７で示す実施例２のリレー装置２１０は、複数のユニット装置によって構成されている点、及び各ユニット装置に制御部が設けられている点、ユニット装置間を接続する通信線２１４が設けられている点のみが実施例１と異なる。よって、実施例２のリレー装置２１０において、実施例１のリレー装置１０と同様の構成をなす部分についてはリレー装置１０の各部分と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図７の例では、第１リレー部４１、第１電圧検出部２１、第１電流検出部３１、制御部２１２Ａなどが例えば同一の基板上に実装され、これらを一体的にユニット化したユニット装置２１０Ａが構成されている。また、第２リレー部４２、第２電圧検出部２２、第２電流検出部３２、制御部２１２Ｂなどが例えば同一の基板上に実装され、これらを一体的にユニット化したユニット装置２１０Ｂが構成されている。そして、ユニット装置２１０Ａ，２１０Ｂによってリレー装置２１０が構成されている。なお、図７で示す車載電源システム２００（以下、システム２００ともいう）において、リレー装置２１０以外の部分については、図１、図２等で示す車載電源システム１００と同様の構成となっている。また、制御部２１２Ａ，２１２Ｂは、いずれも制御部１２（図２等）と同様の構成をなす。

図７の例では、所定の開始条件の成立に伴い、制御部２１２Ａ，２１２Ｂのそれぞれが図６と同様の切替制御を行えばよい。制御部２１２Ａ，２１２Ｂのそれぞれが図６の切替制御を行う場合、ステップＳ１では、ユニット装置２１０Ａ，２１０Ｂのうちの自身が設けられたユニット装置のリレー部をオン状態とすればよい。そして、ステップＳ２では、そのリレー部が設けられた導電路の電流が逆方向であるか否かを判断すればよい。そして、ステップＳ２において、そのリレー部が設けられた導電路の電流が逆方向であると判断した場合、ステップＳ３では、通信線２１４を介して情報通信を行い、もう片方のリレー部（そのステップＳ３の処理を実行しているユニット装置ではないもう片方のユニット装置に設けられたもう片方のリレー部）のオンオフを確認すればよい。そして、もう片方のリレー部がオン状態である場合には、ステップＳ５の処理を行い、ステップＳ２で逆流状態と判断された経路のリレー部をオフ状態に切り替えればよい。ステップＳ７、Ｓ８は、実施例１と同様であり、制御部２１２Ａ，２１２Ｂが相互に連携してこれらの処理を行えばよい。

＜実施例３＞
次に、実施例３について図８等を参照して説明する。実施例３のリレー装置３１０は、実施例１のリレー装置１０をより具体化した構成であり、上述した実施例１のリレー装置１０の構成及び機能を全て含み、構成及び機能を更に追加したものである。よって、図８、図９等では、実施例１と同様の部分については、図１、図２と同様の符号を付し、これら同様の部分についての詳細な説明は省略する。具体的には、図８で示す車載電源システム３００は、第３蓄電部３１６を追加した点のみが図１で示す車載電源システム１００と異なっている。そして、図９等で示す実施例３のリレー装置３１０は、第３蓄電部３１６を追加した点のみが図２等で示す実施例１のリレー装置１０と異なり、この点以外は実施例１のリレー装置１０と同一となっている。

なお、図８で示すリレー装置３１０Ｂは、リレー装置３１０Ａと同様の構成、機能を有する。以下の説明では、代表例として、図８で示すリレー装置３１０Ａが図９のような構成をなすものとして説明する。

図９で示すリレー装置３１０は、第３蓄電部３１６を備えている。この第３蓄電部３１６は、コンデンサとして構成されており、第１蓄電部８１と負荷９１の間の経路において第１リレー部４１よりも負荷９１側の部分（第１リレー部４１よりも下流側の部分）又は第２蓄電部８２と負荷９２の間の経路において第２リレー部４２よりも負荷９２側の部分（第２リレー部４２よりも下流側の部分）の少なくともいずれかに電気的に接続されていればよい。図９の例では、第１導電路５１及び第２導電路５２の両方と負荷９１とを接続する共通の導電路５４に第３蓄電部３１６が電気的に接続されている。具体的には、コンデンサとして構成される第３蓄電部３１６の一方の電極が導電路５４に接続され、他方の電極がグラウンドに接続されている。この第３蓄電部３１６は、第１リレー部４１又は第２リレー部４２の少なくともいずれかがオン状態であるときに第１蓄電部８１又は第２蓄電部８２の少なくともいずれかによって充電され構成となっている。そして、第３蓄電部３１６は、第１リレー部４１及び第２リレー部４２がいずれもオフ状態となったときでも、負荷９１と導通した状態で維持され、負荷９１に対して電力を供給し得る。

このように構成されたリレー装置３１０は、何らかの理由によって両リレー部がオフ状態になった場合でも、第３蓄電部３１６によって負荷９１へと電力を供給することができるため、負荷９１への電力供給がより一層遮断されにくくなる。例えば、一方のリレー部をオフ状態に切り替えてそのリレー部の経路の検査を行う際に、何らかの理由によって他方のリレー部がオフ状態であるときでも、第３蓄電部３１６からの電力によって負荷９１への電力供給が維持されやすくなる。

図９で示すリレー装置３１０は、実施例１と同様の方法で切替制御（図６）を行うことができる。

また、図９で示すリレー装置３１０は、図６で示す切替制御に代え、図６のステップＳ３の確認処理及びステップＳ４の判定処理を省略した図１０のような流れで切替制御を行い、処理時間の短縮化を図ってもよい。なお、図１０の切替制御において、ステップＳ１１は、図６のステップＳ１と同様の処理であり、ステップＳ１２は、図６のステップＳ２と同様の処理であり、ステップＳ１３は、図６のステップＳ５と同様の処理であり、ステップＳ１４は、図６のステップＳ６と同様の処理であり、ステップＳ１５は、図６のステップＳ７と同様の処理であり、ステップＳ１６は、図６のステップＳ８と同様の処理である。

図１０のような流れで切替制御を行う場合、図６で示すステップＳ３、Ｓ４の処理を省略しているため、いずれかの経路で逆流が生じたことに応じてステップＳ１３でその経路のリレー部をオフ状態としたときに、もう片方のリレー部と同時期にオフしてしまう可能性もある。つまり、図１１のように、第１リレー部４１及び第２リレー部４２の両方がオフ状態となってしまい、第１蓄電部８１、第２蓄電部８２、発電機８４のいずれからも負荷９１に電力が供給されない時期が発生する可能性がある。しかし、このように両リレー部がオフ状態となっても、ある程度の期間は、第３蓄電部３１６によって負荷９１に対して電力を供給し続けることができるため、負荷９１への電力供給が途絶えにくくなる。

＜実施例４＞
次に、実施例４について図１２を参照して説明する。実施例４のリレー装置４１０は、実施例２のリレー装置２１０をより具体化した構成であり、上述した実施例２のリレー装置２１０の構成及び機能を全て含み、構成及び機能を更に追加したものである。よって、図１２では、実施例２と同様の部分については、図７と同様の符号を付し、これら同様の部分についての詳細な説明は省略する。具体的には、図１２で示す車載電源システム４００は、第３蓄電部４１６を追加した点のみが図７で示す車載電源システム２００と異なっている。そして、図１２で示す実施例４のリレー装置４１０は、第３蓄電部４１６を追加した点のみが図７で示す実施例２のリレー装置２１０と異なり、この点以外は実施例２のリレー装置２１０と同一となっている。ユニット装置４１０Ａは、第３蓄電部４１６Ａが付加されている点のみが図７で示すユニット装置２１０Ａと異なり、ユニット装置４１０Ｂは、第３蓄電部４１６Ｂが付加されている点のみが図７で示すユニット装置２１０Ｂと異なる。

図１２で示すリレー装置４１０は、３つの第３蓄電部４１６を備えている。これら第３蓄電部４１６は、コンデンサとして構成されており、第１導電路５１において第１リレー部４１よりも負荷９１側の部分（第１リレー部４１よりも下流側の部分）に接続された第３蓄電部４１６Ａと、第２導電路５２において第２リレー部４２よりも負荷９１側の部分（第２リレー部４２よりも下流側の部分）に接続された第３蓄電部４１６Ｂと、共通の導電路５４に接続された第３蓄電部４１６Ｃとを備える。これら第３蓄電部４１６はいずれも、第１リレー部４１又は第２リレー部４２の少なくともいずれかがオン状態であるときに第１蓄電部８１又は第２蓄電部８２の少なくともいずれかによって充電され構成となっている。そして、これら第３蓄電部４１６は、第１リレー部４１及び第２リレー部４２がいずれもオフ状態となったときでも、負荷９１と導通した状態で維持され、負荷９１に対して電力を供給し得る。このように構成されたリレー装置４１０は、実施例２、３と同様の効果を生じさせることができる。

図１２で示すリレー装置４１０は、実施例２と同様の方法で切替制御を行うことができる。リレー装置４１０が切替制御を行う場合、実施例２と全く同じ方法で切替制御を行ってもよいが、いずれかの経路で電流の逆流が発生したときに他の経路のリレー部のオンオフ状態を確認する処理を省略し、処理時間の短縮化を図ってもよい。この場合、図７で示す通信線２１４は、省略することができる。

このリレー装置４１０でも、第１リレー部４１及び第２リレー部４２の両方がオフ状態となってしまい、第１蓄電部８１、第２蓄電部８２、発電機８４のいずれからも負荷９１に電力が供給されない事態が発生した場合に、第３蓄電部４１６によって負荷９１に対して電力を供給し続けることができ、負荷９１への電力供給が途絶えにくくなる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上述した実施例では、第１電流検出部及び第２電流検出部がリレー部よりも上流側に配置された例を示したが、これらはリレー部よりも下流側に配置されていてもよい。
（２）上述した実施例で用いられる第１リレー部４１、第２リレー部４２、第３リレー部４３は、導電路の双方向の通電を遮断し得る構成であればよく、公知の様々なリレーを採用し得る。いずれも、半導体式のリレー装置であってもよく、機械式のリレー装置であってもよい。
（３）上述した実施例では、各リレー装置の下流側に１つの負荷が接続された例を示したが、複数の負荷が接続されていてもよい。
（４）上述した実施例では、ヒューズ部７４（第１ヒューズ部）及びヒューズ部７５（第２ヒューズ部）の例として、過電流時に溶断するヒューズの例を示したが、過電流時に導電路を遮断し得る公知の様々なヒューズ構造を採用し得る。例えば、ヒューズ部７４、７５は、公知の半導体式ヒューズ装置などであってもよい。

１０，２１０，３１０，４１０…リレー装置
１２，２１２Ａ，２１２Ｂ…制御部（切替制御部、報知部）
３１…第１電流検出部
３２…第２電流検出部
４１…第１リレー部
４２…第２リレー部
４３…第３リレー部
５１…第１導電路
５２…第２導電路
５３…第３導電路
７４…ヒューズ部（第１ヒューズ部）
７５…ヒューズ部（第２ヒューズ部）
８１…第１蓄電部
８２…第２蓄電部
９１…負荷
３１６，４１６…第３蓄電部

Claims (5)

1. 第１蓄電部から第１ヒューズ部を介して負荷へ電力を供給する経路であり、前記第１ヒューズ部よりも前記第１蓄電部側に第３導電路の一端側が接続された経路である第１導電路において、前記第１ヒューズ部よりも前記負荷側の位置でオン状態とオフ状態とに切り替わる第１リレー部と、
   第２蓄電部から第２ヒューズ部を介して前記負荷へ電力を供給する経路であり、前記第２ヒューズ部よりも前記第２蓄電部側に前記第３導電路の他端側が接続された経路である第２導電路において、前記第２ヒューズ部よりも前記負荷側の位置でオン状態とオフ状態とに切り替わる第２リレー部と、
   少なくとも前記第１導電路の電流の向きを検出する第１電流検出部と、
   少なくとも前記第２導電路の電流の向きを検出する第２電流検出部と、
   前記第１導電路及び前記第２導電路のそれぞれにおいて電流が前記負荷へ向かう正規方向に流れていることを条件として前記第１リレー部及び前記第２リレー部のオン状態を維持し、前記第１導電路及び前記第２導電路のいずれか一方の経路において電流が前記正規方向とは逆方向に流れた場合に、前記第１リレー部及び前記第２リレー部のうち電流が逆方向に流れる逆流経路に配置されたいずれか一方のリレー部をオフ状態に切り替える切替制御部と、
   を有するリレー装置。
2. 前記切替制御部は、前記第１導電路及び前記第２導電路のいずれか一方の経路において電流が逆方向に流れた場合、前記第１リレー部及び前記第２リレー部のうち他方のリレー部がオン状態であることを確認した後に前記一方のリレー部をオフ状態に切り替える請求項１に記載のリレー装置。
3. 前記第１導電路及び前記第２導電路のいずれかの導電路において電流の逆流が生じた場合に、前記第３導電路の通電状態と非通電状態を切り替える第３リレー部がオン状態に制御され得るか否かを確認する確認部を有する請求項１又は請求項２に記載のリレー装置。
4. 前記確認部によって前記第３リレー部をオン状態に制御できないことが確認された場合に報知を行う報知部を有する請求項３に記載のリレー装置。
5. 前記第１蓄電部と前記負荷の間の経路において前記第１リレー部よりも前記負荷側の部分又は前記第２蓄電部と前記負荷の間の経路において前記第２リレー部よりも前記負荷側の部分の少なくともいずれかに電気的に接続されると共に、前記第１蓄電部又は前記第２蓄電部の少なくともいずれかによって充電され、前記第１リレー部及び前記第２リレー部がオフ状態のときに前記負荷と導通した状態で維持される第３蓄電部を有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のリレー装置。

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