JP7010989B2 - 車両用電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用電源装置に関する。

従来、車両用の電源制御技術において、メイン電源に異常が発生した場合に、特定の重要な負荷に対してサブ電源から電力を供給することにより、特定の重要な負荷に対する電力の供給を継続させる技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１７－２１８０１３号公報

しかしながら、上述した車両用の電源制御技術では、例えば電源系統に地絡による電圧低下などの異常が発生した場合には、サブ電源から電力を供給しても電源系統の電圧が上昇せず、負荷を駆動することができない場合があった。すなわち、従来手法によると、電源系統に発生した異常の種類によっては、特定の重要な負荷に対する電力の供給が継続できなくなる場合があるという問題があった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、電源系統に異常が発生した場合においても、重要な負荷に対する電力の供給を継続させることを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明に係る車両用電源装置は以下の構成を採用した。
（１）本発明の一態様に係る車両用電源装置は、第１の電源と、前記第１の電源に第１の接続点で接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する重要な機能を担う第１の負荷と、前記第１の電源と並列に接続される第２の電源と、前記第２の電源に第２の接続点で接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する重要な機能を担う第２の負荷と、前記第１の電源に第３の接続点で接続されるとともに、前記第１の電源の電圧よりも高い電圧を出力可能な第３の電源、を備えた車両用電源装置において、前記第１の接続点と前記第３の接続点との間に配置される第１のスイッチと、前記第２の接続点と前記第３の接続点との間に配置される第２のスイッチと、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを制御する制御装置とを備える。

（２）上記（１）に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第３の接続点よりも前記第３の電源側の異常時には、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを非接続状態に制御する。

（３）上記（１）又は（２）に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第１のスイッチよりも前記第１の負荷側又は前記第２のスイッチよりも前記第２の負荷側の異常時には、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを非接続状態に制御する。

（４）上記（１）から（３）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第１のスイッチよりも前記第１の負荷側又は前記第２のスイッチよりも前記第２の負荷側の異常時には前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを非接続状態に制御し、前記第１のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第１の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第１のスイッチを接続状態に制御し、前記第２のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第２の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第２のスイッチを接続状態に制御する。

（５）上記（１）から（４）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記第３の接続点に接続されるとともに、前記車両の走行又は停止に関する重要な機能以外の機能である通常負荷を担う第３の負荷をさらに備え、前記制御装置は、前記第３の電源からの出力が停止している場合に前記第１の電源又は前記第２の電源又は前記第１の電源と前記第２の電源の両方から前記第３の負荷に対して電力を供給させる。

（６）上記（１）から（５）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記第１の電源及び前記第２の電源は、充放電が可能な電源を含む。

（７）上記（１）から（６）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第１のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第１の接続点の電圧及び前記第２のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第２の接続点の電圧を示す情報を取得し、前記第１の接続点の電圧が所定の範囲内にあれば前記第１のスイッチを接続状態に制御し、前記第２の接続点の電圧が所定の範囲内にあれば前記第２のスイッチを接続状態に制御する。

（８）上記（１）から（７）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第１のスイッチを接続状態に制御している場合の前記第１の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第１のスイッチが接続状態に固着故障していると判定し、前記第２のスイッチを接続状態に制御している場合の前記第２の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第２のスイッチが接続状態に固着故障していると判定する。

（９）上記（１）から（８）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記第３の電源が出力する出力電圧を制御する電圧制御装置をさらに備え、前記制御装置は、前記第１のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第１の接続点の電圧及び前記第２のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第２の接続点の電圧を示す情報を取得し、前記電圧制御装置は、前記第３の電源の出力電圧を前記第１の接続点及び前記第２の接続点の電圧よりも高い電圧に制御する。

（１０）上記（９）に記載の車両用電源装置では、前記電圧制御装置は、前記第３の電源の出力電圧を前記第１の接続点及び前記第２の接続点の電圧よりも高い電圧に制御し、前記制御装置は、前記第１のスイッチを接続状態に制御している場合の前記第１の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の値よりも大きい場合には前記第１のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定し、前記第２のスイッチを接続状態に制御している場合の前記第２の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の値よりも大きい場合には前記第２のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定する。

（１１）上記（９）又は（１０）に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第１のスイッチが非接続状態である場合の前記第１の接続点の電圧と、前記第２のスイッチが非接続状態である場合の前記第２の接続点の電圧を示す情報とを取得し、前記電圧制御装置は、前記第３の電源の出力電圧を前記第１のスイッチが非接続状態である場合の前記第１の接続点の電圧に基づいた電圧に制御した状態で前記第１のスイッチを接続状態に制御し、前記第２のスイッチが非接続状態である場合の前記第２の接続点の電圧に基づいた電圧に制御した状態で前記第２のスイッチを接続状態に制御する。

（１２）上記（１）から（１１）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記第１の接続点と前記第３の接続点との間に前記第１のスイッチと並列に配置される第３のスイッチをさらに備え、前記第１のスイッチは、制御されていない場合に非接続状態となり、前記第３のスイッチは、制御されていない場合に接続状態となる。

（１３）上記（１２）に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第３の電源からの出力が停止している場合であって前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを非接続状態かつ前記第３のスイッチを接続状態に制御している場合の前記第１の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の値よりも大きい場合には前記第３のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定する。

（１４）上記（９）から（１１）に従属する（１２）又は（１３）に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチと前記第３のスイッチとを非接続状態に制御し前記第３の電源の出力電圧を前記第１の電源の出力電圧よりも高い電圧に制御した状態における前記第１の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第３のスイッチが接続状態に固着故障していると判定する。

（１５）上記（１）から（１４）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記第１の負荷及び前記第２の負荷には、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷の少なくともいずれか一つが、それぞれ含まれる。

（１６）上記（１）から（１５）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記第２の電源は、リチウムイオン二次電池を含む。

本発明によれば、電源系統に異常が発生した場合にでも、重要な負荷に対する電力の供給が遮断されない車両用電源装置を提供できる。

本発明の実施形態における車両用電源装置の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態におけるスイッチの状態と充放電の状態との対応関係の一例を示す図である。 本発明の実施形態における第３電源系統に異常が発生した場合のスイッチの切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。 本発明の実施形態における第１電源系統に異常が発生した場合のスイッチの切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。 本発明の実施形態における第２電源系統に異常が発生した場合のスイッチの切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。 本発明の実施形態におけるイグニッション電源切り替え時のスイッチの切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。 本発明の実施形態におけるイグニッション電源オフ時のＥＣＵ書き換え動作のタイミングの一例を示す図である。 本発明の実施形態におけるバッテリの逆接続確認動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態におけるイグニッション電源オン時におけるバッテリ間電流の抑制動作のタイミングの一例を示す図である。 本発明の実施形態における第１のスイッチ、第２のスイッチ及び第３のスイッチの固着故障を検出する一連の動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態における異常発生後の再接続動作のタイミングの一例を示す図である。 本発明の実施形態における異常発生後に再接続する一連の動作の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、説明を省略する場合がある。
本発明の実施形態に係る車両用電源装置１００は電動車両に搭載されている。電動車両には、電気自動車、ハイブリッド電気自動車（HEV;Hybrid Electrical Vehicle）及び燃料電池自動車（FCV;Fuel Cell Vehicle）などの各種車両が含まれる。電気自動車は、バッテリを動力源として駆動する。ハイブリッド電気自動車は、バッテリ及び内燃機関を動力源として駆動する。燃料電池自動車は、燃料電池を駆動源として駆動する。以下の説明において、これらの車両の種類を区別しない場合には、総称して電動車両と記載する。

［車両用電源装置１００の機能構成］
図１は、本発明の実施形態における車両用電源装置１００の機能構成の一例を示す図である。
車両用電源装置１００は、第１電源系統１０と、第２電源系統２０と、第３電源系統３０と、接続部４０と、スイッチ４２と、制御装置９０とを備える。

［接続部４０］
接続部４０は、第１電源系統１０と第３電源系統３０との間に配置され、第１電源系統１０と第３電源系統３０との間の接続状態を切り替える。一例として、接続部４０は、スイッチ４１を備える。スイッチ４１は、例えば、電磁開閉器、半導体スイッチなどにより構成され、制御装置９０の制御に基づいて開閉動作を行う。スイッチ４１を第１のスイッチとも記載する。
接続部４０が第１電源系統１０と接続される点を、接続点Ｐ１とし、第１の接続点とも記載する。また、接続部４０が第３電源系統３０と接続される点を接続点Ｐ３とし、第３の接続点とも記載する。スイッチ４１は、接続点Ｐ１と接続点Ｐ３の間に配置される。

［第１電源系統１０］
第１電源系統１０は、第１の電源１１と、第１の負荷１２とを含む。第１の電源１１と、第１の負荷１２とは、接続線Ｌ１によって接続される。
第１の電源１１は、この一例において充放電が可能な電源を含む。充放電が可能な電源とは、鉛バッテリなどの二次電池である。第１の電源１１は、第３の電源３１から供給される電力により充電される。
第１の負荷１２には、車両の走行又は停止に関する重要な機能を担う負荷が含まれる。例えば、第１の負荷１２には、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷が含まれていてもよい。第１の負荷１２は、接続点Ｐ１で第１の電源１１に接続される。つまり、第１の負荷１２は、第１の電源１１に接続点Ｐ１で接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する重要な機能を担う。

なお、第１電源系統１０は、スタータモータ１３と、ヒューズＦ１１と、ヒューズＦ１２とを含んでいてもよい。
スタータモータ１３は、内燃機関であるエンジン（不図示）に起動トルクを付与する（クランキング等）ことによりエンジンの始動を行うモータである。
スタータモータ１３と、第１の電源１１とは、接続線Ｌ１１に接続される。第１の負荷１２は、接続線Ｌ１２に接続される。接続部４０は接続線Ｌ１３に接続される。
接続線Ｌ１１と、接続線Ｌ１２と、接続線Ｌ１３とを区別しない場合には、これらを総称して接続線Ｌ１とも記載する。

この一例において、ヒューズＦ１１及びヒューズＦ１２は、定格以上の大電流が流れた際に溶断するように構成されている。
ヒューズＦ１１は、接続線Ｌ１１と接続線Ｌ１３との間に設けられ、ヒューズＦ１１より接続線Ｌ１１側の異常時（例えば地絡）において、第３電源系統３０側又は第２電源系統２０側から過剰な電流が供給されることを抑止する。また、ヒューズＦ１１は、ヒューズＦ１１より接続線Ｌ１３側の異常（例えば地絡）において、第１の電源１１から過剰な電流を供給することを抑止する。
ヒューズＦ１２は、接続線Ｌ１２と接続線Ｌ１３との間に設けられ、ヒューズＦ１２より接続線Ｌ１２側の異常時（例えば地絡）において、第３電源系統３０側、第２電源系統２０側又は第１の電源１１から過剰な電流が供給されることを抑止する。

［第３電源系統３０］
第３電源系統３０は、第３の電源３１と、第３の負荷３２とを含む。第３の電源３１と、第３の負荷３２とは、接続点Ｐ３に接続される。
接続点Ｐ３は、接続部４０を介して接続点Ｐ１に接続される。つまり、第３の電源３１は、第１の電源１１に接続点Ｐ３で接続される。また、本実施形態において、第３の電源３１は、第１の電源１１の電圧よりも高い電圧を出力可能である。
第３の電源３１は、この一例においてＡＣＧ（AC Generator：交流発電機）を備える。第３の電源３１は、ＡＣＧにより得られた交流を直流に変換した電力を供給する。また別の一例として、第３の電源３１は、他の直流電源から得られた電力を変換して供給する装置（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ）を備えていてもよい。

第３の負荷３２は、車両の通常運転に関する機能である通常負荷を担う。ここで、車両の通常運転に関する機能には、車両の走行又は停止に関しない機能、および車両の走行又は停止に関する機能のうち必須ではない機能が含まれる。車両の走行又は停止に関する機能を担う負荷のことを重要負荷ともいい、車両の通常運転に関する機能を担う負荷のことを非重要負荷ともいう。通常負荷とは、車両の走行又は停止に関する重要な機能以外の機能である。
第３の負荷３２は、Ｐ３に接続される。つまり、第３の負荷３２は、接続点Ｐ３に接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する重要な機能以外の機能である通常負荷を担う。

第３の電源３１は接続線Ｌ３１に接続され、第３の負荷３２は接続線Ｌ３２に接続される。接続線Ｌ３１と接続線Ｌ３２とを区別しない場合には、これらを総称して接続線Ｌ３とも記載する。
なお、第３電源系統３０は、ヒューズＦ３２を含んでいてもよい。
この一例において、ヒューズＦ３２は、定格以上の大電流が流れた際に溶断するように構成されている。
ヒューズＦ３２は、接続線Ｌ３１と接続線Ｌ３２との間に設けられ、ヒューズＦ３２より接続線Ｌ３２側の異常時（例えば地絡）において、第１電源系統１０側、第２電源系統２０側又は第３の電源３１から過剰な電流が供給されることを抑止する。

［スイッチ４２］
スイッチ４２は、第３電源系統３０と第２電源系統２０との間に配置され、第３電源系統３０と第２電源系統２０との間の接続状態を切り替える。スイッチ４２は、例えば、電磁開閉器、半導体スイッチなどにより構成され、制御装置９０の制御に基づいて開閉動作を行う。スイッチ４２を第２のスイッチとも記載する。
スイッチ４２が第２電源系統２０と接続される点を、接続点Ｐ２とし、第２の接続点とも記載する。スイッチ４２は、接続点Ｐ２と接続点Ｐ３との間に配置される。
なお、接続部４０に含まれるスイッチと、スイッチ４２とを区別しない場合には、総称してスイッチ４９と記載する。

［第２電源系統２０］
第２電源系統２０は、第２の電源２１と、第２の負荷２２とを含む。また、第２の電源２１と、第２の負荷２２とは、接続点Ｐ２に接続される。
第２の負荷２２には、車両の走行又は停止に関する重要な機能を担う負荷が含まれる。例えば、第２の負荷２２には、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷が含まれていてもよい。
第２の電源２１は、この一例において、充放電が可能な電源を含む。充放電可能な電源とは、一例としてリチウムイオン二次電池である。この場合、第２の電源２１は、リチウムイオン二次電池を含む。
接続点Ｐ２は、スイッチ４２を介して接続点Ｐ３に接続される。接続点Ｐ３は接続部４０を介して接続点Ｐ１に接続されている。つまり、第２の電源２１は、接続点Ｐ２で、第１の電源１１と並列に接続される。

なお、第２電源系統２０は、ヒューズＦ２１と、ヒューズＦ２２とを含んでいてもよい。第２の電源２１は、接続線Ｌ２１に接続される。第２の負荷２２は、接続線Ｌ２２に接続される。スイッチ４２は接続線Ｌ２３に接続される。
接続線Ｌ２１と、接続線Ｌ２２と、接続線Ｌ２３とを区別しない場合には、これらを総称して接続線Ｌ２とも記載する。
この一例において、ヒューズＦ２１及びヒューズＦ２２は、定格以上の大電流が流れた際に溶断するように構成されている。
ヒューズＦ２１は、接続線Ｌ２１と接続線Ｌ２３との間に設けられ、ヒューズＦ２１より接続線Ｌ２１側の異常時（例えば地絡）において、第３電源系統３０側又は第１電源系統１０側から過剰な電流が供給されることを抑止する。また、ヒューズＦ２１は、ヒューズＦ２１より接続線Ｌ２３側の異常（例えば地絡）において、第２の電源２１から過剰な電流を供給することを抑止する。
ヒューズＦ２２は、接続線Ｌ２２と接続線Ｌ２３との間に設けられ、ヒューズＦ２２より接続線Ｌ２２側の異常時（例えば地絡）において、第３電源系統３０側、第１電源系統１０側又は第２の電源２１から過剰な電流が供給されることを抑止する。

［制御装置９０］
制御装置９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを備えている。制御装置９０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたソフトウエアによって動作を行う。
制御装置９０は、接続点Ｐ１の電位である第１電源系統電位Ｖ１、接続点Ｐ２の電位である第２電源系統電位Ｖ２及び接続点Ｐ３の電位である第３電源系統電位Ｖ３を取得する。具体的には、制御装置９０は、不図示の電位測定部９１から各電源系統の電位を取得する。

また、制御装置９０は、スイッチ４９を制御する。具体的には、制御装置９０は、スイッチ４９が備える各端子間の接続状態を切り替える。制御装置９０は、スイッチ４９に物理的に信号線で接続されている。制御装置９０は、信号線を介してスイッチ４９に操作信号を伝える。操作信号には、スイッチ４９を接続状態及び非接続状態に操作する信号が含まれる。
制御装置９０は、電位測定部９１から取得した各電源系統の電位に基づき、スイッチ４９を制御する。
なお、制御装置９０の制御動作はハードウエアによって実現されていてもよいし、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたソフトウエアは、ＲＡＭ（Random Access Memory）に展開された上で動作してもよい。

［車両用電源装置１００の動作］
車両用電源装置１００において、制御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２及び第３電源系統電位Ｖ３の電位を取得し、スイッチ４９の状態を切り替える。
制御装置９０は、スイッチ４９の状態を切り替えることにより、第１の電源１１及び第２の電源２１の充放電状態を切り替える。
また、制御装置９０は、地絡等による異常電圧を検知した場合（異常発生時）、スイッチ４９を非接続状態に制御することにより、異常が発生している電源系統を切り離すことができる。
各電源の充放電動作切り替えのためのスイッチ切り替え動作及び異常発生時の動作についてそれぞれ説明する。

［充放電動作切り替えのためのスイッチ切り替え動作］
図２は、本発明の実施形態におけるスイッチの状態と充放電の状態との対応関係の一例を示す図である。
同図には、第３電源系統電位Ｖ３、スイッチ４１の状態及びスイッチ４２の接続状態に対応する第１の電源１１の状態及び第２の電源２１の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。同図において、第３電源系統電位Ｖ３の縦軸は電圧を示す。スイッチ４１の状態は、スイッチ４１の接続状態を示す。スイッチ４２の状態は、スイッチ４２の接続状態を示す。

スイッチ４１及びスイッチ４２は、イグニッション電源オン以前（時刻ｔ_１以前）において、オフである。また、イグニッション電源オン以前（時刻ｔ_１以前）では、第３電源系統電位Ｖ３も０Ｖ（接地電位）と同等である。したがって、第１の電源１１は第１の負荷１２に電力を供給する。つまり、第１の電源１１の状態は、放電状態である。また、第２の電源２１は第２の負荷２２に電力を供給する。つまり、第２の電源２１の状態は、放電状態である。
同図の一例では、時刻ｔ_１において、不図示のイグニッションキーにより、イグニッション電源がオンされている。
制御装置９０は、イグニッション電源がオンされると、スイッチ４１及びスイッチ４２をオンに制御する。スイッチ４１及びスイッチ４２がオンに制御され、接続状態に切り替わると、第１の電源１１及び第２の電源２１は、第３の負荷３２に対してさらに電力を供給する。

イグニッション電源オン（時刻ｔ_１）から定時間経過後（時刻ｔ_２）、第３電源系統電位Ｖ３は上昇する。本実施形態において、第３電源系統電位Ｖ３は、第１の電源１１の出力電位及び第２の電源２１の出力電位より高い。したがって、第１の電源１１及び第２の電源２１は、第３の電源３１から電力の供給を受ける。つまり、第１の電源１１及び第２の電源２１は充電状態に切り替わる（時刻ｔ_２）。
制御装置９０が、スイッチ４１をオフに切り替えると（時刻ｔ_３）、スイッチ４１は非接続状態に切り替わる。したがって、第３の電源３１から第１の電源１１に対する電力の供給は遮断される。つまり、第１の電源１１は放電状態に切り替わる（時刻ｔ_３）。

制御装置９０が、スイッチ４１を再度オンに切り替えると（時刻ｔ_４）、スイッチ４１は接続状態に切り替わる。したがって、第３の電源３１から第１の電源１１に対する電力の供給が再開される。つまり、第１の電源１１は充電状態に切り替わる（時刻ｔ_４）。
制御装置９０が、スイッチ４２をオフに切り替えると（時刻ｔ_５）、スイッチ４２は非接続状態に切り替わる。したがって、第３の電源３１から第２の電源２１に対する電力の供給は遮断される。つまり、第２の電源２１は放電状態に切り替わる（時刻ｔ_５）。
以上説明したように、車両用電源装置１００において、制御装置９０がスイッチ４９の接続状態を切り替えることにより、第１の電源１１及び第２の電源２１の状態（充電状態又は放電状態）がそれぞれ切り替わる。

［異常発生時の動作］
車両用電源装置１００において、制御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２及び第３電源系統電位Ｖ３の電位を監視し、電位に異常が生じた場合にスイッチ４９の状態を切り替える。
第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２及び第３電源系統電位Ｖ３の各電位について異常が発生した時の、制御装置９０によるスイッチ４９の切り替え動作について説明する。第３電源系統電位Ｖ３に異常が発生した場合、第１電源系統電位Ｖ１に異常が発生した場合、第２電源系統電位Ｖ２に異常が発生した場合の、それぞれの場合について説明する。

［第３電源系統電位Ｖ３の異常発生時の動作］
図３は、本発明の実施形態における第３電源系統に異常が発生した場合のスイッチの切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図には、第３電源系統電位Ｖ３、第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２、スイッチ４１の状態及びスイッチ４２の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。同図において、第３電源系統電位Ｖ３、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２の縦軸は電圧を示す。スイッチ４１の状態は、スイッチ４１の接続状態を示す。スイッチ４２の状態は、スイッチ４２の接続状態を示す。
制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第３電源系統電位Ｖ３、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得する。制御装置９０は、第３電源系統電位Ｖ３が正常時最大値Ｖ３ＭＡＸから正常時最小値Ｖ３ＭＩＮの間にある場合は正常と判定し、第３電源系統電位Ｖ３が正常時最大値Ｖ３ＭＡＸから正常時最小値Ｖ３ＭＩＮの間にない場合は異常と判定する。制御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にある場合は正常と判定し、第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にない場合は異常と判定する。制御装置９０は、第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にある場合は正常と判定し、第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にない場合は異常と判定する。

同図の一例では、時刻ｔ_ｐにおいて第３電源系統３０に異常が発生している。すなわち、時刻ｔ_ｐ以前において、第３電源系統３０の状態は正常であり、時刻ｔ_ｐ以後において、第３電源系統３０の状態は異常である。
制御装置９０は、第３電源系統３０正常時において、スイッチ４１及びスイッチ４２のいずれのスイッチもオンに制御する。
第３電源系統３０に地絡などの異常が発生すると、第３電源系統電位Ｖ３は低下する。時刻ｔ_ｐにおいてスイッチ４１はオンなので、第３電源系統３０と第１電源系統１０は接続されている。したがって、第１電源系統電位Ｖ１は、第３電源系統電位Ｖ３の低下と同様に低下する。また、時刻ｔ_ｐにおいてスイッチ４２はオンなので、第３電源系統３０と第２電源系統２０は接続されている。したがって、第２電源系統電位Ｖ２は、第３電源系統電位Ｖ３の低下と同様に低下する。

制御装置９０は第３電源系統電位Ｖ３が正常時最大値Ｖ３ＭＡＸから正常時最小値Ｖ３ＭＩＮの間にないことを検出する（時刻ｔ_１）。制御装置９０は第３電源系統電位Ｖ３が正常時最大値Ｖ３ＭＡＸから正常時最小値Ｖ３ＭＩＮの間にないことを検出すると、スイッチ４１及びスイッチ４２をオフにする（時刻ｔ_２）。つまり、制御装置９０は、接続点Ｐ３よりも第３の電源３１側の異常時には、スイッチ４１とスイッチ４２とを非接続状態に制御する。
スイッチ４１がオフに制御されたので、第１電源系統１０と第３電源系統３０は非接続状態になる。また、スイッチ４２がオフに制御されたので、第２電源系統２０と第３電源系統３０は非接続状態になる。つまり、第１電源系統１０及び第２電源系統２０は、第３電源系統３０の影響を受けなくなる。

第１電源系統１０は、第３電源系統３０の影響を受けなくなるので、第１の負荷１２には、第１の電源１１から電力が供給される。第１電源系統電位Ｖ１は、スイッチ４１が非接続状態に制御された後（時刻ｔ_２以降）、上昇し始める。第３電源系統電位Ｖ３は第１電源系統電位Ｖ１よりも高い電位のため、第３電源系統３０に異常発生前（時刻ｔ_ｐ以前）と比較し、スイッチ４１が非接続状態に制御された後（時刻ｔ_２以降）の第１電源系統電位Ｖ１は、低くなる。
また、第１電源系統１０と同様に、第２電源系統２０は、第３電源系統３０の影響を受けなくなるので、第２の負荷２２には、第２の電源２１から電力が供給される。第２電源系統電位Ｖ２は、スイッチ４２が非接続状態に制御された後（時刻ｔ_２以降）、上昇し始める。第３電源系統電位Ｖ３は第２電源系統電位Ｖ２よりも高い電位のため、第３電源系統３０に異常発生前（時刻ｔ_ｐ以前）と比較し、スイッチ４２が非接続状態に制御された後（時刻ｔ_２以降）の第２電源系統電位Ｖ２は、低くなる。
したがって本実施形態において、第３電源系統３０に地絡などの異常が発生した場合でも、第１電源系統１０及び第２電源系統２０は正常に動作することができる。

［第１電源系統電位Ｖ１の異常発生時の動作］
図４は、本発明の実施形態における第１電源系統に異常が発生した場合のスイッチの切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図の一例では、時刻ｔ_ｐにおいて第１電源系統１０に異常が発生している。すなわち、時刻ｔ_ｐ以前において、第１電源系統１０の状態は正常であり、時刻ｔ_ｐ以後において、第１電源系統１０の状態は異常である。
制御装置９０は、第１電源系統１０正常時において、スイッチ４１及びスイッチ４２のいずれのスイッチもオンに制御する。
第１電源系統１０に地絡などの異常が発生すると、第１電源系統電位Ｖ１は低下する。時刻ｔ_ｐにおいてスイッチ４１及びスイッチ４２はオンなので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は接続されている。したがって、第２電源系統電位Ｖ２は、第１電源系統電位Ｖ１の低下と同様に低下する。

制御装置９０は第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にないことを検出する（時刻ｔ_１）。制御装置９０は第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にないことを検出すると、スイッチ４１及びスイッチ４２をオフにする（時刻ｔ_２）。つまり、制御装置９０は、スイッチ４１よりも第１の負荷１２側の異常時には、スイッチ４１を非接続状態に制御する。
スイッチ４１及びスイッチ４２がオフに制御されたので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は非接続状態になる。つまり、第２電源系統２０は、第１電源系統１０の影響を受けなくなる。

第２電源系統２０は、第１電源系統１０の影響を受けなくなるので、第２の負荷２２には、第２の電源２１から電力が供給される。第２電源系統電位Ｖ２は、スイッチ４１及びスイッチ４２が非接続状態に制御された後（時刻ｔ_２以降）、上昇し始める。第３電源系統電位Ｖ３は第２電源系統電位Ｖ２よりも高い電位のため、第１電源系統１０に異常発生前（時刻ｔ_ｐ以前）と比較し、スイッチ４１及びスイッチ４２が非接続状態に制御された後（時刻ｔ_２以降）の第２電源系統電位Ｖ２は、低くなる。
したがって本実施形態において、第１電源系統１０に地絡などの異常が発生した場合でも、第２電源系統２０は正常に動作することができる。

［第２電源系統電位Ｖ２の異常発生時の動作］
図５は、本発明の実施形態における第２電源系統に異常が発生した場合のスイッチの切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図の一例では、時刻ｔ_ｐにおいて第２電源系統２０に異常が発生している。すなわち、時刻ｔ_ｐ以前において、第２電源系統２０の状態は正常であり、時刻ｔ_ｐ以後において、第２電源系統２０の状態は異常である。
制御装置９０は、第２電源系統２０正常時において、スイッチ４１及びスイッチ４２のいずれのスイッチもオンに制御する。
第２電源系統２０に地絡などの異常が発生すると、第２電源系統電位Ｖ２は低下する。時刻ｔ_ｐにおいてスイッチ４１及びスイッチ４２はオンなので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は接続されている。したがって、第１電源系統電位Ｖ１は、第２電源系統電位Ｖ２の低下と同様に低下する。

制御装置９０は第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にないことを検出する（時刻ｔ_１）。制御装置９０は第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にないことを検出すると、スイッチ４１及びスイッチ４２をオフにする（時刻ｔ_２）。つまり、制御装置９０は、スイッチ４２よりも第２の負荷２２側の異常時には、スイッチ４２を非接続状態に制御する。
スイッチ４１及びスイッチ４２がオフに制御されたので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は非接続状態になる。つまり、第１電源系統１０は、第２電源系統２０の影響を受けなくなる。

第１電源系統１０は、第２電源系統２０の影響を受けなくなるので、第１の負荷１２には、第１の電源１１から電力が供給される。第１電源系統電位Ｖ１は、スイッチ４１及びスイッチ４２が非接続状態に制御された後（時刻ｔ_２以降）、上昇し始める。第３電源系統電位Ｖ３は第１電源系統電位Ｖ１よりも高い電位のため、第２電源系統２０に異常発生前（時刻ｔ_ｐ以前）と比較し、スイッチ４１及びスイッチ４２が非接続状態に制御された後（時刻ｔ_２以降）の第１電源系統電位Ｖ１は、低くなる。
したがって本実施形態において、第２電源系統２０に地絡などの異常が発生した場合でも、第１電源系統１０は正常に動作することができる。

上述したように、制御装置９０は、スイッチ４９の状態を切り替えることにより、第３電源系統３０、第１電源系統１０又は第２電源系統２０のいずれかの電源系統に地絡等の異常が発生した場合にも、地絡等の異常が発生していない他電源系統を正常に使用することが可能となる。

なお、接続部４０は、スイッチ４１に加え、スイッチ４３を備えていてもよい。この場合、スイッチ４１はノーマリーオープン（N.O.）型の接点を有するスイッチである。ノーマリーオープン型の接点とは、スイッチ４９に操作信号が加わっていない場合に、遮断状態を維持する接点である。具体的には、操作力が電磁力である電磁スイッチ（例えば、電磁接触器、電磁開閉器）の場合には、操作電流による電磁力が発生していない場合には遮断状態を維持する。つまり、スイッチ４１は、制御されていない場合に非接続状態となる。スイッチ４１は、半導体スイッチであってもよい。

スイッチ４３は、ノーマリークローズ（N.C.）型の接点を有するスイッチである。ノーマリークローズ型の接点とは、スイッチ４９に操作信号が加わっていない場合に、導通状態を維持する接点である。具体的には、操作力が電磁力である電磁スイッチ（例えば、電磁接触器、電磁開閉器）の場合には、操作電流による電磁力が発生している場合には導通状態を維持する。つまり、スイッチ４３は、制御されていない場合に接続状態となる。スイッチ４３は、半導体スイッチであってもよい。

スイッチ４１及びスイッチ４３は、第１電源系統１０と第３電源系統３０との間に並列に配置され、第１電源系統１０と第３電源系統３０との間の接続状態を切り替える。つまり、車両用電源装置１００において、ノーマリーオープン型の接点を有するスイッチ４１と、ノーマリークローズ型の接点を有するスイッチ４３とが、並列に接続されている。したがって、制御装置９０に電源が供給されていない状態においても、第１電源系統１０から第３の負荷３２に対して電力を供給することができる。
なお、スイッチ４３を第３のスイッチとも記載する。

［イグニッション電源切り替え時における車両用電源装置１００の動作］
本実施形態において、車両用電源装置１００は、不図示のイグニッションキーの状態によって決定されるイグニッション電源がオン状態であるかオフ状態であるかの情報を取得する。制御装置９０は、イグニッション電源がオン状態であるかオフ状態であるかの情報に基づき、スイッチ４９を制御する。
図６は、本発明の実施形態におけるイグニッション電源切り替え時のスイッチ４９の切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図には、第３の電源の状態、スイッチ４１の状態、スイッチ４２の状態、スイッチ４３の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。また、それぞれの時点において、第３電源系統３０に供給される電力が、いずれの電源から供給されているかを、第３電源系統電力供給として示している。

イグニッション電源オン時（時刻ｔ_１以前又は時刻ｔ_４以降）において、第３の電源３１の状態はオンである。また、スイッチ４１及びスイッチ４２の状態はオンであり、スイッチ４３の状態はオフである。つまり、イグニッション電源オン時において、第１電源系統１０と第３電源系統３０はスイッチ４１により接続されており、第２電源系統２０と第３電源系統３０とはスイッチ４３により接続されている。
この状態において、第３電源系統３０への電源供給は、第３の電源３１自身によって行われる。または、第１の電源１１からスイッチ４１を経由して電源の供給が行われる。または、第２の電源２１からスイッチ４３を経由して電源の供給が行われる。
制御装置９０は、イグニッション電源がオフ状態に制御されたことを示す情報を取得（時刻ｔ_１）すると、スイッチ４３の状態をオンに制御する。なお、イグニッション電源がオフ状態では、第３の電源３１もオフである。
制御装置９０は、時刻ｔ_１から所定時間経過後の時刻ｔ_２において、スイッチ４１の状態をオフに制御する。また、スイッチ４２の状態をオフに制御する。時刻ｔ_１から時刻ｔ_２までの期間において、スイッチ４１及びスイッチ４３はいずれもオンに制御される。したがって、時刻ｔ_１から時刻ｔ_２までの期間において、第３電源系統３０への電源供給は、第１の電源１１からスイッチ４１を経由して行われる。または、第２の電源２１から、スイッチ４３を経由して行われる。
スイッチ４１及びスイッチ４３がオフ（時刻ｔ_２）した後、イグニッション電源オフ時（時刻ｔ_２から時刻ｔ_３の間）において、第３電源系統３０への電源供給は、第１の電源１１から、スイッチ４３を経由して行われる。

制御装置９０は、イグニッション電源がオン状態に制御されたことを示す情報を取得（時刻ｔ_３）すると、スイッチ４１及びスイッチ４２の状態をオンに制御する。制御装置９０は、時刻ｔ_３から所定時間経過後の時刻ｔ_４において、スイッチ４３の状態をオフに制御する。時刻ｔ_３から時刻ｔ_４までの期間において、スイッチ４１及びスイッチ４３はいずれもオンとなる。したがって、時刻ｔ_３から時刻ｔ_４の間の期間において、第３電源系統３０への電源供給は、第１の電源１１からスイッチ４１を経由して行われる。または、第２の電源２１から、スイッチ４３を経由して行われる。
スイッチ４３がオフ（時刻ｔ_４）した後、イグニッション電源オン時（時刻ｔ_４以降）において、第３電源系統３０への電源供給は、第３の電源３１自身によって行われる。または、第１の電源１１からスイッチ４１を経由して電源の供給が行われる。または、第２の電源２１からスイッチ４３を経由して電源の供給が行われる。

したがって、イグニッション電源がオン状態である場合とオフ状態である場合との切替時においても、スイッチ４１、スイッチ４３のいずれか、又はスイッチ４１、スイッチ４３の両方のスイッチにより第３電源系統３０に電力が供給される。つまり、イグニッション電源がオン状態である場合とオフ状態である場合との切替時においても、第３電源系統３０に対する電力の供給が遮断されることがない。
なお、本実施形態では、制御装置９０がスイッチ４１及びスイッチ４３を制御することにより、イグニッション電源の切替時におけるスイッチの制御を行った。しかしながら、イグニッション電源の切替時において、スイッチ４１、スイッチ４３のいずれか、又はスイッチ４１、スイッチ４３の両方のスイッチがオンしていればよい。
例えば、コンデンサと抵抗を用いた遅延回路等のハードウエアの構成により、上述した機能を実現してもよい。

［イグニッション電源オフ時のＥＣＵ書き換えにおける車両用電源装置１００の動作］
本実施形態における車両用電源装置１００は、不図示のＥＣＵ（Engine Control Unit）と、ＥＣＵの書き換えを行うＥＣＵ書換部（不図示）とを備える。本実施形態において、ＥＣＵ及びＥＣＵ書換部は、第３の負荷３２に属する。つまりＥＣＵ及びＥＣＵ書換部は、第３電源系統３０に属する。
制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換開始情報及びＥＣＵ書換終了情報を取得する。制御装置９０は、ＥＣＵ書換部から取得する情報に基づき、スイッチ４９を制御する。
図７は、本発明の実施形態におけるイグニッション電源オフ時のＥＣＵ書き換え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図には、スイッチ４１の状態、スイッチ４２の状態、スイッチ４３の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。また、それぞれの時点において、第３の負荷に供給される電力が、いずれの電源から供給されるかを示している。

時刻ｔ_１、時刻ｔ_２、時刻ｔ_３及び時刻ｔ_４におけるスイッチ４９の動作は、図６で説明した動作と同様である。
制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換開始情報を取得する（時刻ｔ_ＥＳ）。制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換開始情報を取得すると、スイッチ４２の状態をオンにする。
制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換終了情報を取得する（時刻ｔ_ＥＥ）。制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換終了情報を取得すると、スイッチ４２の状態をオフにする。
つまり、ＥＣＵ書換開始情報取得前（時刻ｔ_ＥＳ以前）及び、ＥＣＵ書換開始情報取得後（時刻ｔ_ＥＥ以降）は、第１の電源１１又は第３の電源３１から、第３の負荷３２に対して電力が供給される。また、ＥＣＵ書換時（時刻ｔ_ＥＳから時刻ｔ_ＥＥまで）は、第３の電源３１に加え、第１の電源１１又は第２の電源２１から、第３の負荷３２に対して電力が供給される。

本実施形態において、時刻ｔ_ＥＳから時刻ｔ_ＥＥまでの期間におけるスイッチ４１及びスイッチ４３の状態は問わない。時刻ｔ_ＥＳから時刻ｔ_ＥＥまでの期間におけるスイッチ４１及びスイッチ４３の状態は、スイッチ４１及びスイッチ４３の両方がオフである場合、スイッチ４１又はスイッチ４３のいずれか一方がオンである場合、もしくはスイッチ４１及びスイッチ４３の両方がオンである場合を含む。
つまり、制御装置９０は、第３の電源３１からの出力が停止している場合に第１の電源１１又は第２の電源２１又は第１の電源１１と前記第２の電源２１の両方から第３の負荷３２に対して電力を供給させる。

［バッテリの逆接続確認動作］
本実施形態において、第１の電源１１は、二次電池を備えている。この一例において、第１の電源１１が備える二次電池は、取り外し可能なバッテリである。また、第２の電源２１は、二次電池を備えている。この一例において、第２の電源２１が備える二次電池は、取り外し可能なバッテリである。
車両用電源装置１００は、第１の電源１１が備えるバッテリ又は第２の電源２１が備えるバッテリが逆接続されたことを検知する。ここで逆接続とは、バッテリ自体の極性と、車両用電源装置１００が備えるバッテリ接続部（不図示）の極性とが逆に接続されることである。

図８は、本発明の実施形態におけるバッテリの逆接続確認動作の一例を示す図である。
（ステップＳ１０）制御装置９０は、スイッチ４１、スイッチ４２及びスイッチ４３をオフに制御する。
（ステップＳ１２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得する。
（ステップＳ１４）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第１電源系統電位Ｖ１と、あらかじめ定められた所定の値とを比較する。また、制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第２電源系統電位Ｖ２と、あらかじめ定められた所定の値とを比較する。
第１電源系統電位Ｖ１と、第２電源系統電位Ｖ２とが、いずれも所定の値以上である場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１６に進める。第１電源系統電位Ｖ１又は第２電源系統電位Ｖ２の少なくともいずれか一方が所定の値以上でない場合（ステップＳ１４；ＮＯ）には、処理をステップＳ１８に進める。
（ステップＳ１６）制御装置９０は、バッテリは正常に接続されていると判定し、処理を終了する。
（ステップＳ１８）制御装置９０は、バッテリは逆接続されていると判定し、処理を終了する。

制御装置９０は、スイッチ４１を非接続状態に制御している場合の接続点Ｐ１の電圧及びスイッチ４２を非接続状態に制御している場合の接続点Ｐ２の電圧を示す情報を取得し、接続点Ｐ１の電圧が所定の範囲内にあればスイッチ４１を接続状態に制御し、接続点Ｐ２の電圧が所定の範囲内にあればスイッチ４２を接続状態に制御する。
つまり、制御装置９０は、バッテリが逆接続されていると判定した場合には、スイッチ４１及びスイッチ４２をオンしない。したがって、逆接続されているバッテリの電位が第３電源系統３０に印可されることを防ぐことができる。

［イグニッション電源オン時におけるバッテリ間電流の抑制動作］
本実施形態において、車両用電源装置１００は、第３の電源３１が出力する出力電圧を制御する電圧制御装置９２を備えていてもよい。
電圧制御装置９２は、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２に基づき、第３の電源３１の出力電位を制御する。イグニッション電源オン時における電圧制御装置９２の動作を説明する。
図９は、本発明の実施形態におけるイグニッション電源オン時におけるバッテリ間電流の抑制動作のタイミングの一例を示す図である。
同図には、第３電源系統電位Ｖ３、第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２、スイッチ４１の状態及びスイッチ４２の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。同図において、第３電源系統電位Ｖ３、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２の縦軸は電圧を示す。スイッチ４１の状態は、スイッチ４１の接続状態を示す。スイッチ４２の状態は、スイッチ４２の接続状態を示す。

同図の一例では、時刻ｔ_ｐにおいてイグニッション電源がオンされている。時刻ｔ_ｐ以前において、スイッチ４１及びスイッチ４２の状態はオフである。また、第３の電源３１の出力はオフである。つまり、第３の電源３１の出力電位は０Ｖ（接地電位）と同等である。したがって、時刻ｔ_ｐ以前において、第３の電源３１の出力電位は０Ｖ（接地電位）と同等であり、第１電源系統電位Ｖ１は第１の電源１１の出力電位と同等であり、第２電源系統電位Ｖ２は第２の電源２１の出力電位と同等である。
制御装置９０は、スイッチ４１を非接続状態に制御している場合の第１電源系統電位Ｖ１及びスイッチ４２を非接続状態に制御している場合の第２電源系統電位Ｖ２を取得する。
時刻ｔ_ｐにおいて、イグニッション電源がオンされると、第３電源系統電位Ｖ３は上昇する。

時刻ｔ_１において、制御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得し、電圧制御装置９２に提供する。電圧制御装置９２は、第３電源系統電位Ｖ３と第１電源系統電位Ｖ１とを比較する。また、電圧制御装置９２は、第３電源系統電位Ｖ３と第２電源系統電位Ｖ２とを比較する。
第３電源系統電位Ｖ３が、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２の少なくともいずれか一方より低い場合、電圧制御装置９２は、第３の電源３１の出力電圧を第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２よりも高い電圧に制御する。

電圧制御装置９２は、第３電源系統電位Ｖ３が第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２より高いことを確認し、制御装置９０に通知する。
制御装置９０は、第３電源系統電位Ｖ３が第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２より高い旨の通知を受けると、スイッチ４１及びスイッチ４２をオンに制御する。（時刻ｔ_１）。
第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２は、第３電源系統電位Ｖ３より低いため、第１の電源１１及び第２の電源２１から電流が流出することはない。したがって、車両用電源装置１００は、イグニッション電源オン時におけるバッテリ間電流を抑制することができる。

また、一例として、電圧制御装置９２は、第３の電源３１の出力電圧をスイッチ４１が非接続状態である場合の接続点Ｐ１の電圧に基づいた電圧に制御した状態でスイッチ４１を接続状態に制御し、スイッチ４２が非接続状態である場合の接続点Ｐ２の電圧に基づいた電圧に制御した状態でスイッチ４２を接続状態に制御してもよい。
第１電源系統電位Ｖ１と、第２電源系統電位Ｖ２とが所定の電位差以上である場合に、電圧制御装置９２は、第３の電源３１の出力電圧を、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２のそれぞれの電圧値に対応した出力電圧とすることにより、第１電源系統１０及び第２電源系統２０のそれぞれに流れる突入電流を抑止することができる。

［スイッチ４９のオン固着検知及びオフ固着検知］
本実施形態における車両用電源装置１００は、スイッチ４９のオフ固着及びオン固着を検知する機能を備える。
オン固着とは、スイッチ４９の故障モードのうちの１つであり、スイッチ４９の接点が接続状態（オン状態）で固定される故障モードである。例えば、スイッチ４９が接点を有する機械的スイッチの場合には、接点の開閉に伴うアークが生じた場合や、接点に定格値を超える電流が流れた場合に、接点が溶着することがある。この場合、スイッチ４９は、制御装置９０の制御によらず、オン状態に固定され、オン固着の故障となる。
オフ固着とは、スイッチ４９の故障モードのうちの１つであり、スイッチ４９の接点が非接続状態（オフ状態）で固定される故障モードである。寿命による接点消耗や、断線等により接点間が非接続状態に固定されてしまうことがある。この場合、スイッチ４９は、制御装置９０の制御によらず、オフ状態に固定され、オフ固着の故障となる。
車両用電源装置１００は、スイッチ４９について、オン固着による故障をしているか、オフ固着による故障をしているかの判定を行う機能を備える。

［スイッチ４１、スイッチ４２及びスイッチ４３の固着検知］
図１０は、本発明の実施形態におけるスイッチ４１、スイッチ４２及びスイッチ４３の固着故障を検出する一連の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ３００）制御装置９０は、スイッチ４１及びスイッチ４２をオフに制御する。また、制御装置９０は、スイッチ４３をオンに制御する。
（ステップＳ３０２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第３電源系統電位Ｖ３を取得する。
（ステップＳ３１０）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３とを比較する。第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以上である場合（ステップＳ３１０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ３１２に進める。第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以上でない場合（ステップＳ３１０；ＮＯ）には、処理をステップＳ３２０に進める。
（ステップＳ３１２）制御装置９０は、スイッチ４３がオフ固着していると判定し、処理を終了する。つまり、制御装置９０は、第３の電源３１からの出力が停止している場合であって、スイッチ４１及びスイッチ４２を非接続状態かつスイッチ４３を接続状態に制御している場合の、第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３の電位差が所定の値よりも大きい場合には、スイッチ４３が非接続状態に固着故障していると判定する。

（ステップＳ３２０）制御装置９０は、スイッチ４１、スイッチ４２及びスイッチ４３をオフに制御する。制御装置９０は第３の電源３１を起動する。
（ステップＳ３２２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第３電源系統電位Ｖ３を取得する。
（ステップＳ３３０）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３とを比較する。第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以下である場合（ステップＳ３３０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ３３２に進める。第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以下でない場合（ステップＳ３３０；ＮＯ）には、処理をステップＳ２０２に進める。
（ステップＳ３３２）制御装置９０は、スイッチ４１又はスイッチ４３がオン固着していると判定し、処理を終了する。つまり、制御装置９０は、スイッチ４１とスイッチ４２とスイッチ４３とを非接続状態に制御し、第３の電源３１の出力電圧を第１の電源１１の出力電圧よりも高い電圧に制御した状態における、第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３との電位差が所定の値よりも小さい場合には、スイッチ４３が接続状態に固着故障していると判定する。

（ステップＳ２０２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２及び第３電源系統電位Ｖ３を取得する。
（ステップＳ２２０）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第２電源系統電位Ｖ２と第３電源系統電位Ｖ３とを比較する。第２電源系統電位Ｖ２と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以下である場合（ステップＳ２２０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２２２に進める。第２電源系統電位Ｖ２と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以下でない場合（ステップＳ２２０；ＮＯ）には、処理をステップＳ２３０に進める。
（ステップＳ２２２）制御装置９０は、スイッチ４２がオン固着していると判定し、処理を終了する。つまり、制御装置９０は、スイッチ４２を接続状態に制御している場合の接続点Ｐ２と接続点Ｐ３との電位差が所定の電位差よりも小さい場合にはスイッチ４２が接続状態に固着故障していると判定する。

（ステップＳ２３０）制御装置９０は、スイッチ４１及びスイッチ４２をオンに制御し、スイッチ４３をオフに制御する。制御装置９０は第３の電源３１を起動する。電圧制御装置９２は、第３の電源３１の出力電圧を第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２よりも高い電圧に制御する。
（ステップＳ２３２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２及び第３電源系統電位Ｖ３を取得する。
（ステップＳ２４０）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３とを比較する。第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以上である場合（ステップＳ２４０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２４２に進める。第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以上でない場合（ステップＳ２４０；ＮＯ）には、処理をステップＳ２５０に進める。
（ステップＳ２４２）制御装置９０は、スイッチ４１がオフ固着していると判定し、処理を終了する。つまり、制御装置９０は、スイッチ４１を接続状態に制御している場合の第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３との電位差が、所定の値よりも大きい場合にはスイッチ４１が非接続状態に固着故障していると判定する。

（ステップＳ２５０）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第２電源系統電位Ｖ２と第３電源系統電位Ｖ３とを比較する。第２電源系統電位Ｖ２と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以上である場合（ステップＳ２５０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２５２に進める。第２電源系統電位Ｖ２と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以上でない場合（ステップＳ２５０；ＮＯ）には、処理をステップＳ２６０に進める。
（ステップＳ２５２）制御装置９０は、スイッチ４２がオフ固着していると判定し、処理を終了する。つまり、制御装置９０は、スイッチ４２を接続状態に制御している場合の第２電源系統電位Ｖ２と第３電源系統電位Ｖ３との電位差が、所定の値よりも大きい場合にはスイッチ４２が非接続状態に固着故障していると判定する。
（ステップＳ２６０）制御装置９０は、スイッチ４１及びスイッチ４２が正常であると判定し、処理を終了する。

［異常発生後の再接続動作］
上述したように、御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２又は第３電源系統電位Ｖ３のいずれかの電位が所定値を下回った場合に、スイッチ４９を切断する。制御装置９０は、スイッチ４９を切断することにより、第１電源系統１０と、第２電源系統２０と、第３電源系統３０との接続状態を互いに切断する。
本実施形態において、制御装置９０は、スイッチ４９の切断後に、電位が所定値を上回った電源系統について、スイッチ４９の接続状態を接続状態にすることで、正常な電源系統を再度接続する事ができる。

図１１は、本発明の実施形態における異常発生後の再接続動作のタイミングの一例を示す図である。
同図には、第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２、スイッチ４１の状態及びスイッチ４２の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。同図において、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２の縦軸は電圧を示す。スイッチ４１の状態は、スイッチ４１の接続状態を示す。スイッチ４２の状態は、スイッチ４２の接続状態を示す。
制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得する。制御装置９０は、制御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にある場合は正常と判定し、第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にない場合は異常と判定する。制御装置９０は、第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にある場合は正常と判定し、第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にない場合は異常と判定する。

同図の一例では、時刻ｔ_ｐにおいて第２電源系統２０に異常が発生している。すなわち、時刻ｔ_ｐ以前において、第２電源系統２０の状態は正常であり、時刻ｔ_ｐ以後において、第２電源系統２０の状態は異常である。
制御装置９０は、第２電源系統２０正常時において、スイッチ４１及びスイッチ４２のいずれのスイッチもオンに制御する。
第２電源系統２０に地絡などの異常が発生すると、第２電源系統電位Ｖ２は低下する。時刻ｔ_ｐにおいてスイッチ４１及びスイッチ４２はオンなので、第２電源系統２０と第１電源系統１０は接続されている。したがって、第１電源系統電位Ｖ１は、第２電源系統電位Ｖ２の低下と同様に低下する。

制御装置９０は第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にないことを検出する（時刻ｔ_１）。制御装置９０は第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にないことを検出すると、スイッチ４１及びスイッチ４２をオフにする（時刻ｔ_２）。スイッチ４１及びスイッチ４２がオフに制御されたので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は非接続状態になる。つまり、第１電源系統１０は、第２電源系統２０の影響を受けなくなる。
第１電源系統１０は、第２電源系統２０の影響を受けなくなるので、第１の負荷１２には、第１の電源１１から電力が供給される。スイッチ４１が非接続状態に制御された後（時刻ｔ_２以降）、第１電源系統電位Ｖ１は上昇し始める。第３電源系統電位Ｖ３は第１電源系統電位Ｖ１よりも高い電位のため、第３電源系統３０に異常発生前（時刻ｔ_ｐ以前）と比較し、スイッチ４１が非接続状態に制御された後（時刻ｔ_２以降）の第１電源系統電位Ｖ１は、低くなる。

制御装置９０は、スイッチ４９をオフに制御した後（時刻ｔ_２以降）、所定の期間第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を監視する。第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３との電位差が所定値以下である場合、第１電源系統１０は正常であるということができる。この場合、制御装置９０は、スイッチ４１を接続状態に制御する（時刻ｔ_２）。第３電源系統電位Ｖ３は第１電源系統電位Ｖ１よりも高い電位のため、スイッチ４１を接続状態に制御した後（時刻ｔ_３以降）は、第１電源系統電位Ｖ１が上昇する。
したがって本実施形態において、第２電源系統２０に地絡等による異常が発生し、第１電源系統１０には異常が発生していない場合においても、第３電源系統３０から第２電源系統２０を遮断し、第３電源系統３０と第１電源系統１０とは接続状態とすることができる。

上述した例では、第２電源系統２０に異常が発生した場合について説明したが、本実施形態はこれに限られない。第１電源系統１０に異常が発生した場合も、同様である。つまり、制御装置９０は、スイッチ４１よりも第１の負荷１２側又はスイッチ４２よりも第２の負荷２２側の異常時にはスイッチ４１及びスイッチ４２を非接続状態に制御し、スイッチ４１を非接続状態に制御している場合の接続点Ｐ１と接続点Ｐ３との電位差が所定の電位差よりも小さい場合にはスイッチ４１を接続状態に制御し、スイッチ４２を非接続状態に制御している場合の接続点Ｐ２と接続点Ｐ３との電位差が所定の電位差よりも小さい場合にはスイッチ４２を接続状態に制御する。

図１２は、本発明の実施形態における異常発生後に再接続する一連の動作の一例を示す図である。
同図は、上述した例において、時刻ｔ_２以降の処理である。
（ステップＳ４０）制御装置９０は、時刻ｔ_２以降、スイッチ４１及びスイッチ４２をオフ状態に制御する。スイッチ４１及びスイッチ４２がオフ状態である場合（ステップＳ４０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ４２に進める。スイッチ４１及びスイッチ４２がオフ状態でない場合（ステップＳ４０；ＮＯ）には、処理を終了する。
（ステップＳ４２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２及び第３電源系統電位Ｖ３を取得する。
（ステップＳ４４）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３とを比較する。第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以下である場合（ステップＳ４４；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ４５に進める。第１電源系統電位Ｖ１と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以下でない場合（ステップＳ４４；ＮＯ）には、処理をステップＳ４６に進める。
（ステップＳ４５）制御装置９０は、スイッチ４１を接続状態に制御して、処理を終了する。
（ステップＳ４６）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第２電源系統電位Ｖ２と第３電源系統電位Ｖ３とを比較する。第２電源系統電位Ｖ２と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以下である場合（ステップＳ４６；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ４７に進める。第２電源系統電位Ｖ２と第３電源系統電位Ｖ３との差が所定値以下でない場合（ステップＳ４６；ＮＯ）には、処理をステップＳ４８に進める。
（ステップＳ４７）制御装置９０は、スイッチ４２を接続状態に制御して、処理を終了する。
（ステップＳ４８）制御装置９０は、スイッチ４１及びスイッチ４３のいずれも非接続状態に維持したまま、処理を終了する。
本実施形態において、制御装置９０は、正常である電源系統の再接続を行う。したがって、異常のある電源系統のみを遮断することができる。

［実施形態の効果のまとめ］
以上説明したように、車両用電源装置１００は、第１の電源１１及び第１の負荷１２と、第３の電源３１との間にスイッチ４１を備える。また、第２の電源２１及び第２の負荷２２と、第３の電源３１との間にスイッチ４２を備える。制御装置９０は、スイッチ４１及びスイッチ４２の接続状態を制御する。第１の負荷１２及び第２の負荷２２は、車両の走行又は停止に関する重要な機能を担う。
制御装置９０は、第１電源系統１０又は第２電源系統２０又のいずれかに地絡等の異常が発生した場合、スイッチ４１及びスイッチ４２を非接続状態に制御する。したがって、第１の負荷１２が属する第１電源系統１０又は第２の負荷２２が属する第２電源系統２０の少なくともいずれか一方が正常である場合、正常な負荷に対して電力を供給することができる。
したがって、従来では重要な負荷に対する電力の供給が遮断されていたが、本実施形態の構成をとることにより、重要な負荷に対する電力の供給が遮断されることを防ぐことができる。

また、上述した実施形態によれば、制御装置９０は、第３電源系統３０の異常時には、スイッチ４１及びスイッチ４２を非接続状態に制御する。スイッチ４１及びスイッチ４２が非接続状態に制御されると、第１電源系統１０は第３電源系統３０と遮断され、第２電源系統２０は第３電源系統３０と遮断される。
車両用電源装置１００において、重要な負荷を含む第１の負荷１２は第１電源系統１０に属し、重要な負荷を含む第２の負荷２２は第２電源系統２０に属する。したがって、車両用電源装置１００は、第３電源系統３０に異常が発生した場合、重要な負荷を切り離すことにより、重要な負荷に対する電力供給を継続することができる。

また、上述した実施形態によれば、車両用電源装置１００は、電源系統に異常が発生した場合に、スイッチ４１及びスイッチ４２を非接続状態に制御する。車両用電源装置１００は、スイッチ４１及びスイッチ４２が非接続状態に制御されることにより、第１電源系統１０、第２電源系統２０及び第３電源系統３０の接続状態を互いに非接続状態に切り替えることができる。
したがって、車両用電源装置１００は、スイッチ４１を備えることにより、異常が発生している系統の負荷と異常が発生していない系統の負荷とを互いに切り離すことができる。

また、上述した実施形態によれば、制御装置９０は、異常を検出したことによりスイッチ４９を非接続状態に制御した後、電位が正常に戻った電源系統について、電力の供給を再開する。
したがって、車両用電源装置１００は、一方の重要負荷に異常が発生した場合にでも、他方の異常が発生していない重要負荷に対し、電力を供給することができる。

また、上述した実施形態によれば、車両用電源装置１００は、車両の通常運転に関する機能を担う第３の負荷３２を備える。第３の電源３１は、第３の負荷３２に電力を供給する。車両用電源装置１００は、第３の電源３１からの出力が停止している場合には、第２の電源２１から第３の負荷３２に電力を供給する。
ここで、車両用電源装置１００は、第３の電源３１がオフの状態でＥＣＵ書き換えを行うことがある。車両用電源装置１００は、イグニッション電源がオフの状態である場合にも、ＥＣＵ書き換えのための電力を第２の電源２１から供給することができる。
また、上述した実施形態によれば、第３の負荷３２がスイッチ４１及びスイッチ４２を介さずに第３の電源３１に接続されている。第３の電源３１から第３の負荷３２に流れる電流は、スイッチ４１及びスイッチ４２を介することがない。
したがって、本実施形態においては、スイッチ４１及びスイッチ４２に流れる電流を最小限に抑えることができる。つまり、スイッチ４１及びスイッチ４２の定格電流を少なく抑えることができる。

また、上述した実施形態によれば、第１の電源１１及び第２の電源２１は、充放電が可能な電源を含む。
第１の電源１１は、第３の電源３１から電力を供給され、供給された電力を充電する。
第２の電源２１は、第３の電源３１から電力を供給され、供給された電力を充電する。
第１の電源１１及び第２の電源２１は、自身に蓄えられた電力を消費し終えた後においても、充電により再度使用することができる。
したがって車両用電源装置１００を備える車両は、第１の電源１１及び第２の電源２１を頻繁に交換しなくてもよい。

また、上述した実施形態によれば、車両用電源装置１００は、イグニッション電源オン時において、スイッチ４９を接続状態に制御する前に、バッテリの逆接確認を行う。
したがって、従来では逆接確認のための装置を備えていたのに対し、本実施形態における車両用電源装置１００を備えることにより、逆接確認のための装置を備えなくとも、逆接確認を行うことができる。

また、上述した実施形態によれば、制御装置９０は、スイッチ４１を制御し、スイッチ４１の両端の電圧を比較することにより、スイッチ４１がオン固着しているか否かの判定をすることができる。また、スイッチ４２を制御し、スイッチ４２の両端の電圧を比較することにより、スイッチ４２がオン固着しているか否かの判定をすることができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ４１又はスイッチ４２のオン固着による異常状態を検出することができる。

また、上述した実施形態によれば、第３の電源３１が出力する出力電圧は、第１の電源１１が出力する出力電圧及び第２の電源２１が出力する出力電圧よりも高い。つまり、第３の負荷３２が使用する電力は、第３の電源３１から供給される。
したがって、第１の電源１１及び第２の電源２１から第３の負荷３２に対して電力の供給がされないので、スイッチ４１及びスイッチ４２の電流容量、またヒューズやハーネスの電流容量を小さくすることができる。

また、上述した実施形態によれば、電圧制御装置９２により第３の電源３１の出力電圧を制御した状態において、制御装置９０は、スイッチ４９を制御し、スイッチ４１の両端の電圧を比較することにより、スイッチ４１がオフ固着しているか否かの判定をすることができる。また、制御装置９０は、スイッチ４９を制御し、スイッチ４２の両端の電圧を比較することにより、スイッチ４２がオフ固着しているか否かの判定をすることができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ４１又はスイッチ４２のオフ固着による異常状態を検出することができる。

また、上述した実施形態によれば、車両用電源装置１００は、電圧制御装置９２を備える。電圧制御装置９２は、第３の電源３１が出力する出力電圧を調整する。制御装置９０がスイッチ４１を接続状態に制御する前に、電圧制御装置９２は、第３の電源３１の出力電圧を、第１の電源１１の出力電圧と同等に制御する。したがって、スイッチ４１が接続状態に切り替わる際の電源系統間を流れる突入電流を抑止することができる。
また、制御装置９０がスイッチ４２を接続状態に制御する前に、電圧制御装置９２は、第３の電源３１の出力電圧を、第２の電源２１の出力電圧と同等に制御する。したがって、スイッチ４２が接続状態に切り替わる際の電源系統間を流れる突入電流を抑止することができる。

また、上述した実施形態によれば、スイッチ４１はノーマリーオープンの接点を有しており、スイッチ４３はノーマリークローズの接点を有している。
スイッチ４１及びスイッチ４３は、いずれも第１電源系統１０と第２電源系統２０との間に配置されており、スイッチ４１とスイッチ４３とは互いに並行に接続されている。
制御装置９０は、イグニッション電源がオンであるか、オフであるかに基づき、スイッチ４１及びスイッチ４３を制御する。
したがって、車両用電源装置１００は、イグニッション電源がオフの状態である場合にも、第２の電源２１に電力を供給することができる。

また、上述した実施形態によれば、制御装置９０は、スイッチ４９を制御し、スイッチ４３の両端の電圧を比較することにより、スイッチ４３がオフ固着しているか否かの判定をすることができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ４３のオフ固着による異常状態を検出することができる。

また、上述した実施形態によれば、電圧制御装置９２により第３の電源３１の出力電圧を制御した状態において、制御装置９０は、スイッチ４９を制御し、スイッチ４３の両端の電圧を比較することにより、スイッチ４３がオン固着しているか否かの判定をすることができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ４３のオン固着による異常状態を検出することができる。

また、上述した実施形態によれば、第１の負荷１２及び前記第２の負荷２２には、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷の少なくともいずれか一つが、それぞれ含まれる。
車両用電源装置１００は、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷等の重要な負荷について、冗長系統を備えることができる。

また、上述した実施形態によれば、第２の電源２１はリチウムイオン二次電池を含む。リチウムイオン二次電池は、充放電の高効率化及び長寿命化が可能であるため、第２の電源２１は、充放電の高効率化及び長寿命化が可能となる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１００…車両用電源装置、
１０…第１電源系統、
２０…第２電源系統、
３０…第３電源系統、
１１…第１の電源、
１２…第１の負荷、
２１…第２の電源、
２２…第２の負荷、
３１…第３の電源、
３２…第３の負荷、
１３…スタータモータ、
４０…接続部、
４１、４２、４３、４９…スイッチ、
９０…制御装置、
９１…電位測定部、
９２…電圧制御装置、
Ｖ１…第１電源系統電位、
Ｖ２…第２電源系統電位、
Ｖ３…第３電源系統電位、
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…接続点、
Ｌ１、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ２、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ３、Ｌ３１、Ｌ３２…接続線、
Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ３２…ヒューズ

Claims (16)

1. 充放電が可能な第１の電源と、
   前記第１の電源に第１の接続点で接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する重要な機能を担う第１の負荷と、
   前記第１の電源と並列に接続される第２の電源と、
   前記第２の電源に第２の接続点で接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する重要な機能を担う第２の負荷と、
   前記第１の電源及び前記第２の電源に第３の接続点で接続されるとともに、前記第１の電源の電圧及び前記第２の電源の電圧よりも高い電圧を出力可能な第３の電源と、
   を備えた車両用電源装置において、
   前記第１の接続点及び第１の負荷と前記第３の接続点との間に配置される第１のスイッチと、
   前記第２の接続点及び第２の負荷と前記第３の接続点との間に配置される第２のスイッチと、
   前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを制御する制御装置と
   を備える車両用電源装置。
2. 前記制御装置は、前記第３の接続点よりも前記第３の電源側の異常時には、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを非接続状態に制御する
   請求項１に記載の車両用電源装置。
3. 前記制御装置は、前記第１のスイッチよりも前記第１の負荷側又は前記第２のスイッチよりも前記第２の負荷側の異常時には、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを非接続状態に制御する
   請求項１又は請求項２に記載の車両用電源装置。
4. 前記制御装置は、前記第１のスイッチよりも前記第１の負荷側又は前記第２のスイッチよりも前記第２の負荷側の異常時には前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを非接続状態に制御し、前記第１のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第１の接続点の電位と前記第３の接続点の電位とを電位測定部から取得し、取得した前記第１の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第１のスイッチを接続状態に制御し、前記第２のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第２の接続点の電位と前記第３の接続点の電位とを前記電位測定部から取得し、取得した前記第２の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第２のスイッチを接続状態に制御する
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
5. 前記第３の接続点に接続されるとともに、前記車両の走行又は停止に関する重要な機能以外の機能である通常負荷を担う第３の負荷をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第３の電源からの電圧出力が停止している場合に前記第１の電源又は前記第２の電源又は前記第１の電源と前記第２の電源の両方から前記第３の負荷に対して電力を供給させる
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
6. 前記第１の電源及び前記第２の電源は、充放電が可能な電源である
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
7. 前記制御装置は、前記第１のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第１の接続点の電圧及び前記第２のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第２の接続点の電圧を示す情報を電位測定部から取得し、取得した前記第１の接続点の電圧が所定の範囲内にあれば前記第１のスイッチを接続状態に制御し、取得した前記第２の接続点の電圧が所定の範囲内にあれば前記第２のスイッチを接続状態に制御する
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
8. 前記制御装置は、前記第１のスイッチを接続状態に制御している場合の前記第１の接続点の電位と前記第３の接続点の電位とを電位測定部から取得し、取得した前記第１の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第１のスイッチが接続状態に固着故障していると判定し、前記第２のスイッチを接続状態に制御している場合の前記第２の接続点の電位と前記第３の接続点の電位とを前記電位測定部から取得し、取得した前記第２の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第２のスイッチが接続状態に固着故障していると判定する
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
9. 前記第３の電源は、出力電圧が制御可能な電源であり、前記車両は前記第３の電源の出力電圧を制御する電圧制御装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第１のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第１の接続点の電圧及び前記第２のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第２の接続点の電圧を示す情報を取得し、
   前記電圧制御装置は、前記第３の電源の出力電圧を前記第１の接続点及び前記第２の接続点の電圧よりも高い電圧に制御する
   請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
10. 前記電圧制御装置は、前記第３の電源の出力電圧を前記第１の接続点及び前記第２の接続点の電圧よりも高い電圧に制御し、
    前記制御装置は、前記第１のスイッチを接続状態に制御している場合に取得した前記第１の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の値よりも大きい場合には前記第１のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定し、前記第２のスイッチを接続状態に制御している場合に取得した前記第２の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の値よりも大きい場合には前記第２のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定する
    請求項９に記載の車両用電源装置。
11. 前記制御装置は、前記第１のスイッチが非接続状態である場合の前記第１の接続点の電圧と、前記第２のスイッチが非接続状態である場合の前記第２の接続点の電圧を示す情報とを取得し、
    前記電圧制御装置は、前記第３の電源の出力電圧を前記第１のスイッチが非接続状態である場合の前記第１の接続点の電圧に基づいた電圧に制御した状態で前記第１のスイッチを接続状態に制御し、前記第２のスイッチが非接続状態である場合の前記第２の接続点の電圧に基づいた電圧に制御した状態で前記第２のスイッチを接続状態に制御する
    請求項９又は請求項１０に記載の車両用電源装置。
12. 前記第１の接続点と前記第３の接続点との間に前記第１のスイッチと並列に配置される第３のスイッチをさらに備え、
    前記第１のスイッチは、制御されていない場合に非接続状態となり、
    前記第３のスイッチは、制御されていない場合に接続状態となる
    請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
13. 前記制御装置は、前記第３の電源からの電圧出力が停止している場合であって前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを非接続状態かつ前記第３のスイッチを接続状態に制御している場合に取得した前記第１の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の値よりも大きい場合には前記第３のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定する
    請求項１２に記載の車両用電源装置。
14. 前記制御装置は、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチと前記第３のスイッチとを非接続状態に制御し前記第３の電源の出力電圧を前記第１の電源の出力電圧よりも高い電圧に制御した状態において取得した前記第１の接続点と前記第３の接続点との電位差が所定の値よりも小さい場合には前記第３のスイッチが接続状態に固着故障していると判定する
    請求項９から請求項１１に従属する請求項１２又は請求項１３に記載の車両用電源装置。
15. 前記第１の負荷及び前記第２の負荷には、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷の少なくともいずれか一つが、それぞれ含まれる
    請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
16. 前記第２の電源は、リチウムイオン二次電池である
    請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の車両用電源装置。

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