JP7355075B2 - 電源システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の蓄電池が直列接続された直列接続体を電源部とする電源システムに関する。

例えば車両の電源システムでは、近年、蓄電池の高電圧化が図られており、数１００Ｖの蓄電池である第１蓄電池と第２蓄電池とを直列接続して直列接続体とし、車両の走行時に、第１蓄電池と第２蓄電池との直列接続体から回転電機に電力を供給する技術が提案されている。これにより、回転電機に大電力を供給することができる。

また、直列接続された第１蓄電池及び第２蓄電池について、個別に放電又は充電を行わせる技術が知られている。例えば特許文献１に記載の電源システムは、入力端子が正極側電力線と第１蓄電池及び第２蓄電池の中間点とにそれぞれ接続されるとともに、出力端子が補機負荷に接続される第１分割リレーと、入力端子が第１蓄電池及び第２蓄電池の中間点と負極側電力線とにそれぞれ接続されるとともに、出力端子が補機負荷に接続される第２分割リレーとを備える。そして、第１分割リレー及び第２分割リレーの一方のみをオンにすることにより、第１蓄電池及び第２蓄電池について個別の放電又は充電を可能にするものとなっている。

特開２０１８－１１４８６９号公報

特許文献１に記載の電源システムでは、直列接続された蓄電池ごとに分割リレーを設け、それら各分割リレーにおいて蓄電池に接続される正側及び負側の入力端子の開閉が行われる構成となっており、電源システムの構成が複雑化する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、直列接続された複数の蓄電池を備える電源システムにおいて、構成の簡略化を図りつつ、各蓄電池における通電を好適に行わせることを目的とするものである。

上記課題を解決するための第１の手段は、複数の蓄電池が直列接続された直列接続体を電源部とする電源システムであって、前記電源部に正極側電気経路及び負極側電気経路を介して接続され、複数のスイッチング素子を有するインバータと、中性点接続された複数の巻線を有し、前記インバータを介して前記電源部との間で電力の入出力を行う回転電機と、前記電源部における各前記蓄電池の間の中間点と、前記巻線の中性点とを電気的に接続する接続経路と、前記電源部との間で通電を可能にする第１端子と第２端子とを有する機器と、を備え、前記機器の前記第１端子が前記接続経路に接続され、前記機器の前記第２端子が、前記正極側電気経路と前記負極側電気経路との少なくともいずれか一方に接続される構成となっている。

上記構成の電源システムでは、複数の蓄電池が直列接続された直列接続体を電源部とし、その電源部での充放が行われる。この電源システムでは、回転電機が、インバータを介して電源部に接続されており、回転電機と電源部との間で電力の入出力が可能となっている。各蓄電池の間の中間点は、接続経路を介して巻線の中性点に電気的に接続されており、その接続経路には機器の第１端子が接続されている。また、第２端子は、電源部の正極側電気経路と負極側電気経路との少なくともいずれか一方には機器の第２端子が接続されている。

例えば、機器が電源部を電力供給源とする補機である構成では、第２端子が正極側電気経路に接続されている場合、正極側電気経路及び接続経路を介して中性点よりも正極側に位置する正極側蓄電池から補機に電力が直接供給される。また、中性点よりも負極側に位置する負極側蓄電池の正極側が巻線の中性点に接続されており、インバータでスイッチング制御が行われることにより、回転電機の巻線において負極側蓄電池の正極側の電圧が昇圧され、この昇圧された電圧を用いて補機に電力が供給される。この場合、負極側蓄電池の電力により補機への電力供給が行われる。また、第２端子が負極側電気経路に接続されている場合、接続経路及び負極側電気経路を介して負極側蓄電池から補機に電力が直接供給される。また、正極側蓄電池の負極側が巻線の中性点に接続されており、インバータでスイッチング制御が行われることにより、回転電機の巻線において負極側蓄電池の負極側の電圧が降圧され、この降圧された電圧を用いて補機に電力が供給される。この場合、負極側蓄電池の電力により補機への電力供給が行われる。

また、機器が電源部を充電対象として充電を行う充電機器である構成では、第２端子が負極側電気経路に接続されている場合、接続経路及び負極側電気経路を介して充電機器から負極側蓄電池に直接充電される。また、正極側蓄電池の負極側が巻線の中性点に接続されており、インバータでスイッチング制御が行われることにより、回転電機の巻線において充電機器に入力される充電電圧が昇圧され、この昇圧された電圧を用いて正極側蓄電池への充電が行われる。

これらの通電の形態では、電源部における正極側蓄電池及び負極側蓄電池のうち一方の蓄電池に対して通電を行う場合と他方の蓄電池に対して通電を行う場合とで、電源部と機器との接続状態を切り替える必要がない。そのため、電源システムの構成の簡略化を図りつつ、各蓄電池における通電を好適に行わせることができる。

第２の手段では、前記正極側電気経路において前記第２端子が接続される接続点よりも前記電源部側、及び前記負極側電気経路において前記第２端子が接続される接続点よりも前記電源部側の少なくともいずれかに設けられたシステムメインリレーを備える。

上記構成によれば、例えば、第２端子が正極側電気経路に接続されている構成では、システムメインリレーが開放されることで、正極側蓄電池と機器との間の通電が停止される。また、システムメインリレーが開放されることで、回転電機の巻線における昇圧動作が停止され、負極側蓄電池と機器との間の通電が停止される。つまり、システムメインリレーを用いて、各蓄電池と機器との間の通電を停止することができる。

第３の手段では、前記電源部は、前記複数の蓄電池のうち少なくとも１つの蓄電池からなる正極側の第１蓄電部と残りの蓄電池からなる負極側の第２蓄電部とを有し、前記接続経路は、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部との間の前記中間点に接続されており、前記機器は、前記第１蓄電部及び前記第２蓄電部を電力供給源として電力供給を受ける補機であり、前記第２端子は、前記正極側電気経路と前記負極側電気経路とのいずれか一方に接続されており、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部とのうち、前記正極側電気経路又は前記負極側電気経路を介して前記第２端子が接続された側の蓄電部を特定蓄電部とし、前記特定蓄電部とは異なる蓄電部を非特定蓄電部とし、前記スイッチング素子の開閉によるインバータ制御を実施する制御装置を備え、前記制御装置は、前記特定蓄電部から前記補機に電力供給する場合に、前記接続経路に電流が流れないように前記インバータ制御を実施する第１制御と、前記非特定蓄電部から前記補機に電力供給する場合に、前記接続経路に所定の電流が流れるように前記インバータ制御を実施する第２制御と、を切り替えて実施する。

接続経路に電流が流れないようにインバータを制御する第１制御では、接続経路及び回転電機の巻線を介して非特定電池から補機に電力供給がされない。そのため、特定蓄電部から補機に電力が供給される。一方、接続経路に電流が流れるようにインバータを制御する第２制御では、接続経路及び回転電機の巻線を介して非特定蓄電部から補機に電力が供給される。上記構成では、第１制御と第２制御とを切り替えて実施するようにした。これにより、電源部と機器との接続状態の切り替えを行うことなく、各蓄電部からそれぞれ好適に電力を供給することができる。

第４の手段では、前記インバータは、上アームスイッチ及び下アームスイッチの直列接続体を有し、前記制御装置は、前記第１制御において、前記上アームスイッチが閉鎖される期間を前記下アームスイッチが閉鎖される期間と等しくすることで、前記接続経路に電流が流れないようにし、前記第２制御において、前記上アームスイッチと前記下アームスイッチとのうち、前記正極側電気経路又は前記負極側電気経路を介して前記非特定蓄電部が接続された側の特定スイッチが閉鎖される期間を、前記特定スイッチとは異なる非特定スイッチが閉鎖される期間よりも長くすることで、前記接続経路に所定の電流が流れるようにする。

接続経路を介して中間点と中性点とが電気的に接続されている構成では、上アームスイッチが閉鎖される期間と下アームスイッチが閉鎖される期間とを等しくすることで、接続経路に電流が流れない状態とし、これらの期間を異ならせることで、閉鎖される期間が長いスイッチに対応した向きの電流が接続経路に流れる状態とすることができる。上記構成では、上アームスイッチが閉鎖される期間と下アームスイッチが閉鎖される期間とを調整することで、接続経路に流れる電流を制御するようにした。これにより、インバータを用いて補機に電力を供給する蓄電部を適正に切り替えることができる。

第５の手段では、前記第１蓄電部及び前記第２蓄電部に流れる電流を検出する複数の電流センサを備え、前記電流センサは、前記接続経路のうち、前記第１端子との接続点よりも前記電源部側の第１電流検出点と、前記特定蓄電部と前記インバータとの間の電気経路のうち、前記第２端子との接続点よりも前記電源部側の第２電流検出点と、前記非特定蓄電部と前記インバータとの間の電気経路上の第３電流検出点と、のうち少なくとも２つの電流検出点に設けられており、前記制御装置は、前記電流センサの検出電流に基づいて前記第１制御と前記第２制御とを切り替える。

第１～第３電流検出点のうち、少なくとも２つの電流検出点に電流センサが設けられることで、これらの電流センサの検出電流に基づいて、各蓄電部と補機との間に流れる充放電電流を算出することができ、この電流に基づいて各蓄電部の残存容量を算出することができる。上記構成では、これらの電流センサの検出電流に基づいて、第１制御と第２制御とを切り替えるようにした。これにより、各蓄電部の残存容量を均等化することができる。

第６の手段では、前記電源部は、３個以上の前記蓄電池が直列接続されることで、各前記蓄電池の間に複数の前記中間点を有し、前記接続経路は、前記中間点毎に分岐して設けられ、複数の前記中間点の１つに選択的に接続可能であり、前記制御装置は、前記補機の駆動電圧に関する情報を取得し、取得された前記駆動電圧に応じて、前記接続経路が接続される前記中間点を切り替えて前記特定蓄電部の出力電圧を調整する。

電源システムにおいて補機に対する駆動電圧の要求値が異なることがある。その点、上記構成では、補機の駆動電圧に応じて、接続経路が接続される中間点を切り替えて特定蓄電部の出力電圧を調整するようにした。これにより、特定蓄電部の出力電圧を、補機の駆動電圧と同じ電圧又は略同じ電圧に設定することができる。この場合、特定蓄電部と非特定蓄電部とで出力電圧が相違することが考えられるが、非特定蓄電部の出力電圧については、インバータの制御により補機の駆動電圧と同じ電圧に変換することができる。

第７の手段では、前記第２端子が前記正極側電気経路に接続される状態と、前記第２端子が前記負極側電気経路に接続される状態とを切り替える切替部を備える。

補機に対して電力を直接供給する特定蓄電部と、回転電機の巻線を介して補機に電力を供給する非特定蓄電部とでは、電力消費の速度が異なり、これら両蓄電部において残存容量の差異が生じることが考えられる。その点、上記構成では、第２端子が接続された側の蓄電部を、第１蓄電部と第２蓄電部とで切り替えられるようにした。これにより、各蓄電部の残存容量の均等化を図ることができる。

第８の手段では、前記接続経路のうち、前記第１端子との接続点よりも前記回転電機側に設けられた選択遮断装置を備える。

非特定電池から補機に電力を供給しない場合において、接続経路を介して中間点と中性点とが電気的に接続されていると、特定電池から補機に電力を供給する際に接続経路に一時的に電流が流れた場合に、特定電池の電力が無駄に消費される。その点、上記構成では、接続経路のうち、第１端子との接続点よりも回転電機側に選択遮断装置が設けられるようにした。そのため、非特定電池から補機に電力を供給しない場合には、選択遮断装置を遮断状態とすることで、特定電池の電力消費を抑制することができる。

第９の手段では、前記第１端子と前記接続経路とを接続する経路、前記正極側電気経路及び前記負極側電気経路のいずれか一方と前記第２端子とを接続する経路、及び前記接続経路のうち、前記第１端子との接続点よりも前記電源部側の少なくとも１つに設けられた電力遮断装置（５４）を備える。

電源システムでは、回転電機の回転動作を継続しつつ、補機への電力供給を停止したいことがある。例えば補機への電力供給を停止する手段としてステムメインリレーを用いる場合、ステムメインリレーを開放すると、回転電機の回転動作も停止してしまう。その点、上記構成では、第１端子と接続経路とを接続する経路、正極側電気経路及び負極側電気経路のいずれか一方と第２端子とを接続する経路、及び接続経路のうち、第１端子との接続点よりも電源部側の少なくとも１つに電力遮断装置が設けられるようにした。そのため、電力遮断装置を遮断状態とすることで、回転電機の回転動作を継続しつつ、補機への電力供給を停止することができる。

第１０の手段では、前記電源部は、前記複数の蓄電池のうち少なくとも１つの蓄電池からなる正極側の第１蓄電部と残りの蓄電池からなる負極側の第２蓄電部とを有し、前記接続経路は、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部との間の前記中間点に接続されており、前記機器は、充電装置に接続可能とされ、前記充電装置から充電電力が入力される充電機器であり、前記第２端子は、前記負極側電気経路に接続されており、前記スイッチング素子の開閉によるインバータ制御を実施する制御装置を備え、前記制御装置は、前記電源部の充電時において、前記充電機器からの充電電力を前記接続経路及び前記負極側電気経路を介して前記第２蓄電部に供給して当該第２蓄電部を充電する一方、前記インバータ制御により前記第２蓄電部の正極側電圧を昇圧し、その昇圧電圧により前記第１蓄電部を充電する。

上記構成では、充電機器からの充電電力が接続経路及び負極側電気経路を介して第２蓄電部に供給されることで第２蓄電部が充電される。また、インバータ制御により第２蓄電部の正極側電圧が昇圧され、その昇圧電圧により第１蓄電部が充電される。つまり、インバータを制御することにより、第２蓄電部の充電に合わせて第１蓄電部を同時に充電することができる。これにより、電源部と充電機器との接続状態を切り替えることなく、第１蓄電部及び第２蓄電部を充電することができ、電源システムの構成を簡略化することができる。

第１１の手段では、前記第２端子は、前記正極側電気経路と前記負極側電気経路とにそれぞれ接続されており、前記接続経路のうち、前記第１端子との接続点よりも前記中間点側に設けられた電力遮断装置を備え、前記制御装置は、前記充電装置の充電電圧に関する情報を取得し、前記電源部の充電時において、取得された前記充電電圧が前記電源部の総電圧に相当する電圧である場合に、前記電力遮断装置を開放し、取得された前記充電電圧が前記電源部の総電圧に相当する電圧よりも低い中間電圧である場合に、前記電力遮断装置を閉鎖する。

充電装置の充電電圧は、電源部の総電圧に対する中間電圧、すなわち電源部の総電圧よりも低い電圧である場合だけでなく、電源部の総電圧に相当する電圧であることも考えられる。充電装置の充電電圧が電源部の総電圧に相当する電圧である場合、充電装置の充電電圧が、接続経路及び負極側電気経路を介して第２蓄電部に印加されると、第２蓄電部に大電流が流れ、第２蓄電部の過充電が懸念される。

上記構成では、接続経路のうち、第１端子との接続点よりも中間点側に電力遮断装置を設けた。そして、電源部の充電時において、充電装置の充電電圧が電源部の総電圧に相当する電圧である場合に、電力遮断装置を開放し、充電装置の充電電圧が電源部の総電圧に相当する電圧よりも低い中間電圧である場合に、電力遮断装置を閉鎖するようにした。これにより、充電装置の充電電圧に応じて、第１蓄電部及び第２蓄電部を適正に充電することができる。

第１２の手段では、前記電源部は、３個以上の前記蓄電池が直列接続されることで、各前記蓄電池の間に複数の前記中間点を有し、前記接続経路は、前記中間点毎に分岐して設けられているとともに、複数の前記中間点の１つに選択的に接続可能であり、前記制御装置は、前記充電装置の充電電圧に関する情報を取得し、取得された前記充電電圧に応じて、前記接続経路が接続される前記中間点を切り替えるとともに、その中間点の切り替え位置に応じて前記インバータ制御による前記昇圧電圧を変更する。

充電装置の充電電圧が電源部の総電圧より低い中間電圧である場合に、その中間電圧が都度異なることが考えられる。この場合、充電装置の充電電圧が、第２蓄電部の正極側の電圧と異なっていると、充電電圧を第２蓄電部の正極側の電圧に変換する構成が必要となる。上記構成では、充電装置の充電電圧に応じて、接続経路が接続される中間点を切り替えるとともに、その中間点の切り替え位置に応じてインバータ制御による昇圧電圧を変更するようにした。これにより、第２蓄電部の正極側の電圧を充電電圧と同じ電圧又は略同じ電圧にすることができる。そのため、インバータ及び回転電機とは別に、充電装置の充電電圧を変換する構成を必要とせず、電源システムの構成の簡略化を図ることができる。

第１３の手段では、前記インバータは、上アームスイッチ及び下アームスイッチの直列接続体を有し、前記制御装置は、前記電源部の充電時における前記インバータ制御に際し、前記上アームスイッチが開放される期間を前記下アームスイッチが開放される期間よりも長くし、且つ取得された前記充電電圧が低いほど、前記上アームスイッチが開放される期間を長くする。

接続経路を介して中間点と中性点とが電気的に接続されている構成では、上アームスイッチが開放される期間を、下アームスイッチが開放される期間よりも長くすることで、充電電圧が昇圧される。また、上アームスイッチが開放される期間が長いほど、充電電圧の昇圧量が大きくなる。上記構成では、充電装置の充電電圧に応じて上アームスイッチが開放される期間を調整することで、充電電圧の昇圧量を調整するようにした。これにより、インバータを用いて第１蓄電部を適正に充電することができる。

第１実施形態における電源システムの全体構成図。 第１実施形態における補機駆動処理の手順を示すフローチャート。 電源システムの等価回路を示す図。 接続経路に流れる電流を示す図。 電源システムに流れる電流を示す図。 第１実施形態の第１変形例における電源システムの全体構成図。 第１実施形態の第１変形例における補機駆動処理の手順を示すフローチャート。 電源システムに流れる電流を示す図。 第１実施形態の第２変形例における電源システムの全体構成図。 第２実施形態における電源システムの全体構成図。 第２実施形態における補機駆動処理の手順を示すフローチャート。 第３実施形態における電源システムの全体構成図。 第３実施形態における補機駆動処理の手順を示すフローチャート。 第４実施形態における電源システムの全体構成図。 第４実施形態における補機駆動処理の手順を示すフローチャート。 第５実施形態における電源システムの全体構成図。 第６実施形態における電源システムの全体構成図。 第６実施形態における充電処理の手順を示すフローチャート。 電源システムに流れる電流を示す図。 第７実施形態における電源システムの全体構成図。 第７実施形態における充電処理の手順を示すフローチャート。 その他の実施形態における電源システムの全体構成図。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る電源システムを車載の電源システム１０として具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、電源システム１０は、回転電機４０及び機器としてのＤＣＤＣコンバータ（以下、コンバータ）５０に電力を供給するシステムである。図１に示すように、電源システム１０は、電源部としての組電池２０と、インバータ３０と、回転電機４０と、コンバータ５０と、制御装置６０と、を備えている。

回転電機４０は、３相の同期機であり、ステータ巻線として星形結線されたＵ，Ｖ，Ｗ相巻線４１Ｕ，４１Ｖ，４１Ｗを備えている。回転電機４０は、例えば永久磁石同期機である。本実施形態において、回転電機４０は車載主機であり、車両の走行動力源となる。

インバータ３０は、上アームスイッチ３２（３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ）と下アームスイッチ３４（３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗ）との直列接続体を３相分備えている。本実施形態では、各スイッチ３２，３４として、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、具体的にはＩＧＢＴが用いられている。このため、各スイッチ３２，３４の高電位側端子はコレクタであり、低電位側端子はエミッタである。各スイッチ３２，３４には、フリーホイールダイオードとしての上アームダイオード３３（３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ）又は下アームダイオード３５（３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗ）が逆並列に接続されている。

Ｕ相上アームスイッチ３２Ｕのエミッタと、Ｕ相下アームスイッチ３４Ｕのコレクタとには、バスバー等のＵ相導電部材３６Ｕを介して、Ｕ相巻線４１Ｕの第１端が接続されている。Ｖ相上アームスイッチ３２Ｖのエミッタと、Ｖ相下アームスイッチ３４Ｖのコレクタとには、バスバー等のＶ相導電部材３６Ｖを介して、Ｖ相巻線４１Ｖの第１端が接続されている。Ｗ相上アームスイッチ３２Ｗのエミッタと、Ｗ相下アームスイッチ３４Ｗのコレクタとには、バスバー等のＷ相導電部材３６Ｗを介して、Ｗ相巻線４１Ｗの第１端が接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線４１Ｕ，４１Ｖ，４１Ｗの第２端同士は、中性点ＰＡで接続されている。

各上アームスイッチ３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗのコレクタは、正極側電気経路ＬＰを介して組電池２０の正極端子に接続されており、各下アームスイッチ３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗのエミッタは、負極側電気経路ＬＮを介して組電池２０の負極端子に接続されている。回転電機４０は、正極側，負極側電気経路ＬＰ，ＬＮ及びインバータ３０を介して組電池２０に接続されており、組電池２０との間で電力の入出力を行う。

組電池２０は、単電池としての電池セルの直列接続体として構成されており、端子電圧が例えば数百Ｖとなるものである。本実施形態では、組電池２０を構成する各電池セルの端子電圧（例えば定格電圧）が互いに同じに設定されている。電池セルとしては、例えば、リチウムイオン電池等の２次電池を用いることができる。

本実施形態では、組電池２０を構成する電池セルのうち、高電位側の複数の電池セルの直列接続体が第１蓄電部２１を構成し、低電位側の複数の電池セルの直列接続体が第２蓄電部２２を構成している。つまり、組電池２０が２つのブロックに分けられることにより第１蓄電部２１と、第１蓄電部２１の負極側に直列接続された第２蓄電部２２とが構成されている。本実施形態では、第１蓄電部２１を構成する電池セル数と、第２蓄電部２２を構成する電池セル数とが同じであり、第１蓄電部２１の端子電圧と、第２蓄電部２２の端子電圧とが同じとなるように構成されている。なお、第１蓄電部２１を構成する電池セル数と、第２蓄電部２２を構成する電池セル数とは異なっていてもよく、第１蓄電部２１の端子電圧と、第２蓄電部２２の端子電圧とが異なっていてもよい。なお、本実施形態において、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２は、「複数の蓄電池」に相当する。

組電池２０において、第１蓄電部２１の負極端子と第２蓄電部２２の正極端子との間の中間点に中間端子ＰＢが設けられている。本実施形態では、中間端子ＰＢは、接続経路ＬＣを介して回転電機４０の中性点ＰＡに接続されている。

コンバータ５０は、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２を電力供給源とし、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２の端子電圧を電圧変換（降圧）して低圧蓄電池２３に供給する。低圧蓄電池２３は、例えば、定格電圧が１２Ｖの鉛蓄電池である。

コンバータ５０は、電力供給を受けるための入力端子として、高圧側入力端子ＰＰと低圧側入力端子ＰＮとを備えている。本実施形態では、高圧側入力端子ＰＰは、高圧側接続点ＰＵにおいて正極側電気経路ＬＰに接続されており、低圧側入力端子ＰＮは、低圧側接続点ＰＤにおいて接続経路ＬＣに接続されている。つまり、高圧側入力端子ＰＰは、組電池２０の第１蓄電部２１側に接続されている。なお、本実施形態において、低圧側入力端子ＰＮは「第１端子」に相当し、高圧側入力端子ＰＰは「第２端子」に相当し、第１蓄電部２１が「特定蓄電部」に相当し、第２蓄電部２２が「非特定蓄電部」に相当する。

電源システム１０は、第１システムメインリレースイッチ（以下、リレースイッチ）ＳＭＲ１と、第２リレースイッチＳＭＲ２と、選択遮断装置としての接続スイッチ５１と、第１電流センサ６１と、第２電流センサ６２とを備えている。第１リレースイッチＳＭＲ１は、正極側電気経路ＬＰにおいて高圧側接続点ＰＵよりも組電池２０側に設けられており、第２リレースイッチＳＭＲ２は、負極側電気経路ＬＮに設けられている。第１，第２リレースイッチＳＭＲ１，ＳＭＲ２により、組電池２０と回転電機４０との間における通電及び通電遮断が切り替えられる。

接続スイッチ５１は、接続経路ＬＣのうち、低圧側接続点ＰＤよりも回転電機４０側に設けられたリレースイッチである。接続スイッチ５１により、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２とコンバータ５０との間における通電を確保しつつ、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２と回転電機４０との間における通電及び通電遮断が切り替えられる。

第１電流センサ６１は、接続経路ＬＣのうち、低圧側接続点ＰＤよりも組電池２０側に設けられており、第２電流センサ６２は、負極側電気経路ＬＮ上に設けられている。第１，第２電流センサ６１，６２は、各センサ６１，６２が設けられた部分に流れる電流の大きさ及び向きを検出する。第１電流センサ６１が検出した第１検出電流ＩＤ１及び第２電流センサ６２が検出した第２検出電流ＩＤ２は、制御装置６０に入力される。なお、本実施形態において、第１電流センサ６１が設けられた部分が「第１電流検出点」に相当し、第２電流センサ６２が設けられた部分が「第３電流検出点」に相当する。

制御装置６０は、マイコンを主体として構成され、自身が備える記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、各種制御機能を実現する。制御装置６０は、第１，第２リレースイッチＳＭＲ１，ＳＭＲ２及び接続スイッチ５１の開閉状態を制御する。また、制御装置６０は、車両のＩＧスイッチ５２に接続されており、ＩＧスイッチ５２の開閉状態を監視する。ＩＧスイッチ５２は、車両の起動スイッチである。

また、制御装置６０は、回転電機４０の制御量をその指令値にフィードバック制御すべく、インバータ３０を構成する各スイッチ３２，３４の開閉状態を制御し、インバータ３０のスイッチング制御（インバータ制御）を行う。制御量は、例えばトルクである。各相において、上アームスイッチ３２と下アームスイッチ３４とは交互に閉鎖される。

インバータ３０のスイッチング制御において、制御装置６０は、第１，第２電流センサ６１，６２の第１，第２検出電流ＩＤ１，ＩＤ２に基づいて、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２の残存容量を均等化する補機駆動処理を実施する。

図２に、本実施形態の補機駆動処理のフローチャートを示す。制御装置６０は、ＩＧスイッチ５２が閉鎖されると、所定の制御周期毎に補機駆動処理を繰り返し実施する。

補機駆動処理を開始すると、まずステップＳ１０において、第１，第２電流センサ６１，６２から第１，第２検出電流ＩＤ１，ＩＤ２を取得する。続くステップＳ１２では、第１，第２蓄電部２１，２２の残存容量を算出する。残存容量は、各蓄電部２１，２２の蓄電容量を示すＳＯＣ（State Of Charge）である。残存容量は、第１，第２蓄電部２１，２２が通電状態（充電状態又は放電状態）である場合には、第１，第２蓄電部２１，２２の充放電電流の時間積分値である電流積算値を用いて算出される。

例えば、第１，第２蓄電部２１，２２の放電状態において、接続経路ＬＣに流れる第１検出電流ＩＤ１の向きが、回転電機４０から組電池２０に向かう向きである場合、第１検出電流ＩＤ１と第２検出電流ＩＤ２とを加算した加算値が、第１蓄電部２１の放電電流となり、第２検出電流ＩＤ２が、第２蓄電部２２の放電電流となる。また例えば、第１，第２蓄電部２１，２２の放電状態において、接続経路ＬＣに流れる第１検出電流ＩＤ１の向きが、組電池２０から回転電機４０に向かう向きである場合、第２検出電流ＩＤ２から第１検出電流ＩＤ１を減算した減算値が、第１蓄電部２１の放電電流となり、第２検出電流ＩＤ２が、第２蓄電部２２の放電電流となる。ステップＳ１２では、第１蓄電部２１の充放電電流を時間積分して第１蓄電部２１の第１残存容量Ｑ１を算出し、第２蓄電部２２の充放電電流を時間積分して第２蓄電部２２の第２残存容量Ｑ２を算出する。

ステップＳ１４では、第１残存容量Ｑ１が第２残存容量Ｑ２よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１４で肯定判定すると、ステップＳ１６において、接続スイッチ５１を開放する。続くステップＳ１８において、第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力を供給するように各スイッチ３２，３４をスイッチング制御する第１制御を実施し、補機駆動処理を終了する。

一方、ステップＳ１４で否定判定すると、ステップＳ２０において、接続スイッチ５１を閉鎖する。続くステップＳ２２において、第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力を供給するように各スイッチ３２，３４をスイッチング制御する第２制御を実施し、補機駆動処理を終了する。なお、図２に示す補機駆動処理は、補機であるコンバータ５０への給電要求が生じていることを条件に実施されるものであってもよい。

以下、補機駆動処理における第１制御及び第２制御について説明する。

図３（ａ）に、均等化制御で用いられる電源システム１０の等価回路を示す。図３（ａ）では、各相巻線４１Ｕ～４１Ｗを巻線４１として示し、各上アームスイッチ３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗを上アームスイッチ３２として示し、各上アームダイオード３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗを上アームダイオード３３として示している。また、各下アームスイッチ３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗを下アームスイッチ３４として示し、各下アームダイオード３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗを下アームダイオード３５として示している。

図３（ａ）の等価回路は、図３（ｂ）の回路として示すことができる。図３（ｂ）の回路は、第１蓄電部２１と第２蓄電部２２との間で双方向の電力伝達が可能な昇降圧チョッパ回路である。

接続経路ＬＣを介して中間端子ＰＢと中性点ＰＡとが接続されている構成では、図４（ａ）に示すように、上アームスイッチ３２が閉鎖され、下アームスイッチ３４が開放されると、第１蓄電部２１の電力により、第１蓄電部２１と巻線４１とを含む閉回路に電流が流れる（矢印Ｙ１参照）。これにより、巻線４１には、中性点ＰＡに向かう方向である正方向に励磁電流が流れ、接続経路ＬＣには、中性点ＰＡから中間端子ＰＢへと向かう方向の電流ＩＭが流れる。

一方、図４（ｂ）に示すように、上アームスイッチ３２が開放され、下アームスイッチ３４が閉鎖されると、第２蓄電部２２の電力により、第２蓄電部２２と巻線４１とを含む閉回路に電流が流れる（矢印Ｙ２参照）。これにより、巻線４１には、正方向とは逆の負方向に励磁電流が流れ、接続経路ＬＣには、中間端子ＰＢから中性点ＰＡへと向かう方向の電流ＩＭが流れる。

つまり、接続経路ＬＣを介して中間端子ＰＢと中性点ＰＡとが接続されている構成では、上アームスイッチ３２が閉鎖されることにより、接続経路ＬＣに中間端子ＰＢへと向かう電流ＩＭが流れる。また、巻線４１に正方向の励磁電流が流れ、中性点ＰＡ側の電圧が各スイッチ３２，３４側の電圧よりも低くなる降圧状態となる。また、下アームスイッチ３４が閉鎖されることにより、接続経路ＬＣに中性点ＰＡへと向かう電流ＩＭが流れる。また、巻線４１に負方向の励磁電流が流れ、各スイッチ３２，３４側の電圧が中性点ＰＡ側の電圧よりも高くなる昇圧状態となる。

本実施形態では、第２制御において、接続経路ＬＣに中性点ＰＡへと向かう電流ＩＭが流れるようにすることで、第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力が供給されるようにした。具体的には、上アームスイッチ３２と下アームスイッチ３４とを交互に閉鎖しつつ、下アームスイッチ３４が閉鎖される期間（下アームスイッチ３４のオン時間）が上アームスイッチ３２が閉鎖される期間（上アームスイッチ３２のオン時間）よりも長くなるように各スイッチ３２，３４をスイッチング制御するようにした。なお、本実施形態において、上アームスイッチ３２が「非特定スイッチ」に相当し、下アームスイッチ３４が「特定スイッチ」に相当する。

図５（ａ）を用いて、接続経路ＬＣに中性点ＰＡへと向かう電流ＩＭが流れることと、第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力が供給されることとの関係を具体的に説明する。なお、図５（ａ）では、低圧蓄電池２３、第１，第２リレースイッチＳＭＲ１，ＳＭＲ２、接続スイッチ５１、ＩＧスイッチ５２，第１，第２電流センサ６１，６２及び制御装置７０の記載が省略されている。図５（ｂ），図８（ａ），図８（ｂ）についても同様である。

図５（ａ）に示すように、接続経路ＬＣに中性点ＰＡへと向かう電流ＩＭが流れる場合（矢印Ｙ３参照）、巻線４１による昇圧が可能になる。この場合に、各スイッチ３２，３４をスイッチング制御により巻線４１が昇圧状態となると、巻線４１の各スイッチ３２，３４側の電圧が中性点ＰＡ側の電圧よりも高くなる。つまり、上アームスイッチ３２を介して巻線４１の各スイッチ３２，３４側に接続される正極側電気経路ＬＰの電圧が、接続経路ＬＣを介して中性点ＰＡに接続される第２蓄電部２２の正極側の電圧よりも高くなる。この正極側電気経路ＬＰの電圧がコンバータ５０の高圧側入力端子ＰＰに入力され、第２蓄電部２２の正極側の電圧がコンバータ５０の低圧側入力端子ＰＮに入力されることで、第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力が供給される（矢印Ｙ４参照）。また、中性点ＰＡへと流れた電流ＩＭの一部は、下アームスイッチ３４を介して第２蓄電部２２の負極に流れる（矢印Ｙ５参照）。つまり、第２蓄電部２２と巻線４１との間で電流を還流させることにより（矢印Ｙ３，Ｙ５参照）、第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力が供給される（矢印Ｙ４参照）。

また、第１制御において、接続経路ＬＣに電流ＩＭが流れないようにすることで、第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力が供給されるようにした。具体的には、上アームスイッチ３２と下アームスイッチ３４とを交互に閉鎖しつつ、下アームスイッチ３４が閉鎖される期間と上アームスイッチ３２が閉鎖される期間とが等しくなるように各スイッチ３２，３４をスイッチング制御するようにした。

図５（ｂ）に示すように、接続経路ＬＣに電流ＩＭが流れないようにすると、巻線４１による昇降圧が不可能となり、接続経路ＬＣを介して中間端子ＰＢと中性点ＰＡとが接続されていても第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力が供給されない。そのため、正極側電気経路ＬＰ及び接続経路ＬＣを介して、第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力が直接供給される（矢印Ｙ６参照）。

本実施形態の補機駆動処理では、第１残存容量Ｑ１が第２残存容量Ｑ２よりも大きいか否かにより、第１制御と第２制御とを切り替え、コンバータ５０に電力を供給する蓄電部２１，２２を切り替える。これにより、残存容量の大きい蓄電部２１，２２からコンバータ５０に電力を供給することができ、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２の残存容量Ｑ１，Ｑ２が均等化される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

・本実施形態では、第１蓄電部２１と第２蓄電部２２との間の中間端子ＰＢが、接続経路ＬＣを介して巻線４１の中性点ＰＡに電気的に接続されている。コンバータ５０は、電力供給を受けるための高圧側入力端子ＰＰと低圧側入力端子ＰＮとを有しており、高圧側入力端子ＰＰは正極側電気経路ＬＰに接続され、低圧側入力端子ＰＮは接続経路ＬＣに接続されるようにした。この構成では、正極側電気経路ＬＰ及び接続経路ＬＣを介して第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力が直接供給される。また、第２蓄電部２２の正極側が巻線４１の中性点ＰＡに接続されており、インバータ３０でスイッチング制御が行われることにより、回転電機４０の巻線４１において第２蓄電部２２の正極側電圧が昇圧され、コンバータ５０に電力が供給される。この場合、第２蓄電部２２の電力によりコンバータ５０への電力供給が行われる。

これらの電力供給では、第１蓄電部２１と第２蓄電部２２との間の中間端子ＰＢは、共にコンバータ５０の低圧側入力端子ＰＮに接続されているため、組電池２０とコンバータ５０との接続状態を切り替える必要がなく、組電池２０とコンバータ５０との接続状態を切り替えるためのスイッチを必要としない。そのため、電源システム１０の構成の簡略化を図りつつ、各蓄電部２１，２２からコンバータ５０に電力を供給することができる。

・本実施形態では、第１リレースイッチＳＭＲ１を、高圧側入力端子ＰＰが接続された正極側電気経路ＬＰにおいて、高圧側接続点ＰＵよりも組電池２０側に設けるようにした。この構成では、第１リレースイッチＳＭＲ１が開放されることで、第１蓄電部２１からコンバータ５０への電力供給が停止される。また、第１リレースイッチＳＭＲ１が開放されることで、回転電機４０の巻線４１における昇圧動作が停止され、第２蓄電部２２からコンバータ５０への電力供給が停止される。つまり、第１リレースイッチＳＭＲ１を用いて、各蓄電部２１，２２からコンバータ５０への電力供給を停止することができる。

・接続経路ＬＣに電流ＩＭが流れないようにインバータ３０を制御する第１制御では、接続経路ＬＣ及び回転電機４０の巻線４１を介して第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力供給がされない。そのため、第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力が供給される。一方、接続経路ＬＣに電流ＩＭが流れるようにインバータ３０を制御する第２制御では、接続経路ＬＣ及び回転電機４０の巻線４１を介して第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力が供給される。本実施形態では、第１制御と第２制御とを切り替えて実施するようにした。これにより、組電池２０とコンバータ５０との接続状態を切り替えることなく、各蓄電部２１，２２からそれぞれ好適に電力を供給することができる。

・接続経路ＬＣを介して中間端子ＰＢと中性点ＰＡとが電気的に接続されている構成では、上アームスイッチ３２が閉鎖される期間と下アームスイッチ３４が閉鎖される期間とが等しくされることで、接続経路ＬＣに電流ＩＭが流れず、これらの期間を異ならせることで、接続経路に閉鎖される期間が長いスイッチに対応した向きの電流ＩＭが流れる。本実施形態では、上アームスイッチ３２が閉鎖される期間と下アームスイッチ３４が閉鎖される期間とを調整することで、接続経路ＬＣに流れる電流ＩＭを制御するようにした。これにより、インバータ３０を用いてコンバータ５０に電力を供給する蓄電部２１，２２を適正に切り替えることができる。

・第１，第２電流センサ６１，６２が設けられることで、これらの電流センサ６１，６２の検出電流ＩＤ１，ＩＤ２に基づいて、各蓄電部２１，２２とコンバータ５０との間に流れる充放電電流を算出することができ、この電流に基づいて各蓄電部２１，２２の残存容量Ｑ１，Ｑ２を算出することができる。本実施形態では、第１，第２電流センサ６１，６２の検出電流ＩＤ１，ＩＤ２に基づいて、第１制御と第２制御とを切り替えるようにした。これにより、各蓄電部２１，２２の残存容量Ｑ１，Ｑ２を均等化することができる。

・第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力を供給しない第１制御において、接続経路ＬＣを介して中間端子ＰＢと中性点ＰＡとが電気的に接続されていると、第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力を供給する際に接続経路ＬＣに一時的に電流ＩＭが流れた場合に、第１蓄電部２１の電力が無駄に消費される。その点、本実施形態では、接続経路ＬＣのうち、低圧側接続点ＰＤよりも回転電機４０側に接続スイッチ５１が設けられるようにした。そのため、第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力を供給しない第１制御においては、接続スイッチ５１を開放することで、第１蓄電部２１の電力消費を抑制することができる。

（第１実施形態の第１変形例）
図６に示すように、コンバータ５０の高圧側入力端子ＰＰが、高圧側接続点ＰＵにおいて接続経路ＬＣに接続されており、低圧側入力端子ＰＮが、低圧側接続点ＰＤにおいて負極側電気経路ＬＮに接続されていてもよい。つまり、低圧側入力端子ＰＮが、組電池２０の第２蓄電部２２側に接続されていてもよい。なお、本変形例において、高圧側入力端子ＰＰは「第１端子」に相当し、低圧側入力端子ＰＮは「第２端子」に相当し、第２蓄電部２２が「特定蓄電部」に相当し、第１蓄電部２１が「非特定蓄電部」に相当する。

第２リレースイッチＳＭＲ２は、負極側電気経路ＬＮにおいて低圧側接続点ＰＤよりも組電池２０側に設けられている。接続スイッチ５１は、接続経路ＬＣのうち、高圧側接続点ＰＵよりも回転電機４０側に設けられている。第１電流センサ６１は、接続経路ＬＣのうち、高圧側接続点ＰＵよりも組電池２０側に設けられており、第２電流センサ６２は、負極側電気経路ＬＮのうち、低圧側接続点ＰＤよりも組電池２０側に設けられており、第２電流センサ６２が設けられた部分に流れる電流の大きさ及び向きを検出する。なお、本変形例において、第２電流センサ６２が設けられた部分が「第２電流検出点」に相当する。

図７に、本変形例の補機駆動処理のフローチャートを示す。図７において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

本変形例の補機駆動処理では、ステップＳ１４で肯定判定すると、ステップＳ３０において、接続スイッチ５１を閉鎖する。続くステップＳ３２において、第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力を供給するように各スイッチ３２，３４をスイッチング制御する第３制御を実施し、補機駆動処理を終了する。

一方、ステップＳ１４で否定判定すると、ステップＳ３４において、接続スイッチ５１を開放する。続くステップＳ３６において、第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力を供給するように各スイッチ３２，３４をスイッチング制御する第４制御を実施し、補機駆動処理を終了する。

以下、補機駆動処理における第３制御及び第４制御について説明する。なお、本変形例において、第３制御は「第２制御」に相当し、第４制御は「第１制御」に相当する。

本変形例では、第３制御において、接続経路ＬＣに中間端子ＰＢへと向かう電流ＩＭが流れるようにすることで、第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力が供給されるようにした。具体的には、上アームスイッチ３２と下アームスイッチ３４とを交互に閉鎖しつつ、上アームスイッチ３２が閉鎖される期間を下アームスイッチ３４が閉鎖される期間よりも長くなるように各スイッチ３２，３４をスイッチング制御するようにした。なお、本実施形態において、上アームスイッチ３２が「特定スイッチ」に相当し、下アームスイッチ３４が「非特定スイッチ」に相当する。

図８（ａ）に示すように、接続経路ＬＣに中間端子ＰＢへと向かう電流ＩＭが流れる場合（矢印Ｙ７参照）、巻線４１による降圧が可能になる。この場合に、各スイッチ３２，３４をスイッチング制御により巻線４１が降圧状態となると、巻線４１の各スイッチ３２，３４側の電圧が中性点ＰＡ側の電圧よりも低くなる。つまり、下アームスイッチ３４を介して巻線４１の各スイッチ３２，３４側に接続される負極側電気経路ＬＮの電圧が、接続経路ＬＣを介して中性点ＰＡに接続される第１蓄電部２１の負極側の電圧よりも低くなる。この負極側電気経路ＬＮの電圧がコンバータ５０の低圧側入力端子ＰＮに入力され、第１蓄電部２１の正極側の電圧がコンバータ５０の高圧側入力端子ＰＰに入力されることで、第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力が供給される（矢印Ｙ８参照）。また、中間端子ＰＢへと流れる電流ＩＭの一部は、上アームスイッチ３２を介して第１蓄電部２１の正極から流れる（矢印Ｙ９参照）。つまり、第１蓄電部２１と巻線４１との間で電流を還流させることにより（矢印Ｙ７，Ｙ９参照）、第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力が供給される（矢印Ｙ８参照）。

また、第４制御において、接続経路ＬＣに電流ＩＭが流れないようにすることで、第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力が供給されるようにした。具体的には、図８（ｂ）に示すように、接続経路ＬＣに電流ＩＭが流れないようにすると、巻線４１による昇降圧が不可能となり、接続経路ＬＣを介して中間端子ＰＢと中性点ＰＡとが接続されていても第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力が供給されない。そのため、負極側電気経路ＬＮ及び接続経路ＬＣを介して、第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力が直接供給される（矢印Ｙ１０参照）。

以上詳述した本変形例によれば、高圧側入力端子ＰＰは接続経路ＬＣに接続され、低圧側入力端子ＰＮは負極側電気経路ＬＮに接続されるようにした。この構成では、接続経路ＬＣ及び負極側電気経路ＬＮを介して第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力が直接供給される。また、第１蓄電部２１の負極側が巻線４１の中性点ＰＡに接続されており、インバータ３０でスイッチング制御が行われることにより、回転電機４０の巻線４１において第１蓄電部２１の正極側の電圧が降圧され、この降圧された電圧を用いてコンバータ５０に電力が供給される。この場合、第１蓄電部２１の電力によりコンバータ５０への電力供給が行われる。

これらの電力供給では、第１蓄電部２１と第２蓄電部２２との間の中間端子ＰＢは、共にコンバータ５０の高圧側入力端子ＰＰに接続されているため、中間端子ＰＢとコンバータ５０との接続状態を切り替える必要がなく、接続状態を切り替えるためのスイッチを必要としない。そのため、電源システム１０の構成の簡略化を図りつつ、各蓄電部２１，２２からコンバータ５０に電力を供給することができる。

（第１実施形態の第２変形例）
図９に示すように、コンバータ５０の高圧側入力端子ＰＰが、正極側電気経路ＬＰに接続されている状態と、接続経路ＬＣに接続されている状態とに切り替え可能に構成されていてもよい。そして、これに連動して低圧側入力端子ＰＮが、接続経路ＬＣに接続されている状態と、負極側電気経路ＬＮに接続されている状態とに切り替え可能に構成されていてもよい。

具体的には、電源システム１０は、切替スイッチ５３を備えている。切替スイッチ５３は、第１，第２基準端子ＰＫ１，ＰＫ２と、第１，第２基準端子ＰＫ１，ＰＫ２に接続される第１～第３接続端子ＰＳ１～ＰＳ３とを有しており、各基準端子ＰＫ１，ＰＫ２に接続される接続端子ＰＳ１～ＰＳ３が連動して切り替わる２連スイッチである。第１基準端子ＰＫ１は高圧側入力端子ＰＰに接続されており、第２基準端子ＰＫ２は低圧側入力端子ＰＮに接続されている。第１接続端子ＰＳ１は、第１接続点ＰＸ１において正極側電気経路ＬＰに接続されており、第２接続端子ＰＳ２は、第２接続点ＰＸ２において負極側電気経路ＬＮに接続されており、第３接続端子ＰＳ３は、第３接続点ＰＸ３において接続経路ＬＣに接続されている。なお、切替スイッチ５３の接続状態は、制御装置６０により制御される。本変形例において、切替スイッチ５３が「切替部」に相当する。

切替スイッチ５３では、第１基準端子ＰＫ１が第１接続端子ＰＳ１に接続されている場合に、第２基準端子ＰＫ２が第３接続端子ＰＳ３に接続される。これにより、本変形例の電源システム１０は、第１実施形態の電源システム１０と等しくなる。この場合、第１接続点ＰＸ１が高圧側接続点ＰＵに相当し、第３接続点ＰＸ３が低圧側接続点ＰＤに相当する。

また、第１基準端子ＰＫ１が第３接続端子ＰＳ３に接続されている場合に、第２基準端子ＰＫ２が第２接続端子ＰＳ２に接続される。これにより、本変形例の電源システム１０は、第１変形例の電源システム１０と等しくなる。この場合、第２接続点ＰＸ２が低圧側接続点ＰＤに相当し、第３接続点ＰＸ３が高圧側接続点ＰＵに相当する。

つまり、切替スイッチ５３では、接続状態の切り替えにより、第１，第２基準端子ＰＫ１，ＰＫ２の一方が、接続経路ＬＣに接続される。また、接続状態の切り替えにより、第１，第２基準端子ＰＫ１，ＰＫ２の他方が、正極側電気経路ＬＰに接続されている状態と、負極側電気経路ＬＮに接続されている状態とで切り替わる。これにより、コンバータ５０に電力を直接供給できる蓄電部が、第１蓄電部２１と第２蓄電部２２とで切り替わる。

以上詳述した本変形例によれば、以下の効果が得られるようになる。

コンバータ５０に対して電力を直接供給する蓄電部と、回転電機４０の巻線４１を介してコンバータ５０に電力を供給する蓄電部とでは、電力消費の速度が異なり、これら両蓄電部において残存容量の差異が生じることが考えられる。例えば、コンバータ５０に対して電力を直接供給できる蓄電部は、コンバータ５０に電力を直接供給できない蓄電部、つまり回転電機４０の巻線４１を介してコンバータ５０に電力を供給する蓄電池に比べてコンバータ５０に電力を供給しやすく、残存容量Ｑ１，Ｑ２が減少しやすいことが考えられる。その点、本変形例では、コンバータ５０に電力を直接供給できる蓄電部を、第１蓄電部２１と第２蓄電部２２とで切り替えられるようにした。これにより、各蓄電部２１，２２の残存容量Ｑ１，Ｑ２を均等化することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図１０，図１１を参照しつつ説明する。

図１０に示すように、本実施形態では、接続経路ＬＣのうち、低圧側接続点ＰＤよりも組電池２０側に接続スイッチ５４が設けられている点で、第１実施形態と異なる。以下では、区別のために、接続スイッチ５１を第１接続スイッチ５１と呼び、接続スイッチ５４を第２接続スイッチ５４と呼ぶ。第２接続スイッチ５４はリレースイッチであり、制御装置６０は、第２接続スイッチ５４の開閉状態を制御する。これにより、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２とコンバータ５０との間における通電及び通電遮断が切り替えられる。なお、本実施形態において、第２接続スイッチ５４が「電力遮断装置」に相当する。

また、本実施形態では、補機駆動処理において、補機であるコンバータ５０への給電要求が生じているかを判定する点で、第１実施形態と異なる。例えば低圧蓄電池２３から電力供給を受ける電気負荷が駆動していない場合には、コンバータ５０への給電要求が生じていない。本実施形態では、給電要求が生じていない場合に、補機駆動処理において、回転電機４０の回転動作を継続しつつ、コンバータ５０への電力供給を停止するようにする。

図１１に、本実施形態の補機駆動処理のフローチャートを示す。図１１において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

本実施形態の補機駆動処理では、まずステップＳ４０において、コンバータ５０への給電要求が生じているか否かを判定する。例えば低圧蓄電池２３から電力供給を受ける電気負荷の駆動状態から、コンバータ５０における電圧変換が必要か否かを判定することができる。

ステップＳ４０で肯定判定すると、ステップＳ４２において、第２接続スイッチ５４を閉鎖し、ステップＳ１０に進む。一方、ステップＳ４０で否定判定すると、ステップＳ４４において、第２接続スイッチ５４を開放し、補機駆動処理を終了する。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

電源システム１０では、回転電機４０の回転動作を継続しつつ、コンバータ５０への電力供給を停止したいことがある。第１リレースイッチＳＭＲ１を開放することで、コンバータ５０への電力供給を停止することは可能であるか、第１リレースイッチＳＭＲ１を開放すると、回転電機４０の回転動作も停止してしまう。その点、本実施形態では、接続経路ＬＣのうち、低圧側接続点ＰＤよりも組電池２０側に第２接続スイッチ５４が設けられるようにした。そのため、第２接続スイッチ５４を開放することで、回転電機４０の回転動作を継続しつつ、コンバータ５０への電力供給を停止することができる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、第２実施形態との相違点を中心に図１２，図１３を参照しつつ説明する。

図１２に示すように、本実施形態では、正極側電気経路ＬＰと接続経路ＬＣとが第１中間経路ＬＳ１により接続されており、この第１中間経路ＬＳ１に第３接続スイッチ５５が設けられている点で、第２実施形態と異なる。第１中間経路ＬＳ１は、第１リレースイッチＳＭＲ１よりもインバータ３０側において正極側電気経路ＬＰに接続されており、第２接続スイッチ５４よりも組電池２０側において接続経路ＬＣに接続されている。

また、接続経路ＬＣと負極側電気経路ＬＮとが第２中間経路ＬＳ２により接続されており、この第２中間経路ＬＳ２に第４接続スイッチ５６が設けられている点で、第２実施形態と異なる。第２中間経路ＬＳ２は、第１接続スイッチ５１と第２接続スイッチ５４との間において接続経路ＬＣに接続されており、第２リレースイッチＳＭＲ２よりもインバータ３０側において負極側電気経路ＬＮに接続されている。第３，第４接続スイッチ５５，５６はリレースイッチであり、制御装置６０は、第３，第４接続スイッチ５５，５６の開閉状態を制御する。

また、本実施形態では、補機駆動処理において、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２の異常が発生したことを判定する点で、第２実施形態と異なる。第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２に異常が発生している場合には、回転電機４０の回転動作は停止されるが、回転動作の停止に伴う車両の停止を報知するためにコンバータ５０への電力供給は継続させたい場合がある。本実施形態では、補機駆動処理において、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２における異常発生時にコンバータ５０への電力供給を継続させるようにする。

図１３に、本実施形態の補機駆動処理のフローチャートを示す。図１３において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

本実施形態の補機駆動処理では、まずステップＳ５０，Ｓ５２において、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２のいずれか一方に異常が発生したことを判定する。具体的には、ステップＳ５０において、第１蓄電部２１に異常が発生したか否かを判定する。ステップＳ５０で否定判定すると、ステップＳ５２において、第２蓄電部２２に異常が発生したか否かを判定する。本実施形態において、蓄電部の異常には、蓄電部が過剰に高電圧、低電圧、高温又は低温となる状態異常、短絡異常、蓄電部の入出力が過度に制限される入出力異常、蓄電部の状態を検出するセンサの異常、センサ側の出力異常、及び通電経路の断線などの通電経路異常が含まれる。

いずれの蓄電部２１，２２でも異常が発生していないと判定された場合、ステップＳ５２で否定判定する。この場合、ステップＳ５４において、第３，第４接続スイッチ５５，５６を開放する。続くステップＳ５６では、第２接続スイッチ５４を閉鎖し、ステップＳ１０に進む。

一方、いずれか一方の蓄電部２１，２２で異常が発生したと判定された場合、異常が発生した蓄電部からの電力供給を停止させるとともに、異常が発生していない蓄電部からコンバータ５０への電力供給を継続させる処理を実施する。

具体的には、ステップＳ５０で肯定判定すると、まずステップＳ６０において、第１リレースイッチＳＭＲ１を開放する。続くステップＳ６２において、第１，第２接続スイッチ５１，５４を開放する。続くステップＳ６４において、第３，第４接続スイッチ５５，５６を閉鎖し、補機駆動処理を終了する。これにより、第３，第４接続スイッチ５５，５６及び第２リレースイッチＳＭＲ２を介して、第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力が供給される。

また、ステップＳ５２で肯定判定すると、まずステップＳ７０において、第２リレースイッチＳＭＲ２を開放する。続くステップＳ７２において、第１，第３，第４接続スイッチ５１，５５，５６を開放する。続くステップＳ６４において、第２接続スイッチ５４を閉鎖し、補機駆動処理を終了する。これにより、第１リレースイッチＳＭＲ１及び第２接続スイッチ５４を介して、第１蓄電部２１からコンバータ５０に電力が供給される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

電源システム１０では、いずれか一方の蓄電部２１，２２で異常が発生した場合でも、コンバータ５０への電力供給を継続したいことがある。その点、本実施形態では、正極側電気経路ＬＰと接続経路ＬＣとが第１中間経路ＬＳ１により接続され、この第１中間経路ＬＳ１に第３接続スイッチ５５が設けられている。また、接続経路ＬＣと負極側電気経路ＬＮとが第２中間経路ＬＳ２により接続され、この第２中間経路ＬＳ２に第４接続スイッチ５６が設けられるようにした。そのため、異常が発生した蓄電部２１，２２に応じて第３，第４接続スイッチ５５，５６を含む各種スイッチを適正に切り替えることで、コンバータ５０への電力供給を継続することができる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図１４，図１５を参照しつつ説明する。

図１４に示すように、本実施形態では、８個の蓄電池ＢＡ１～ＢＡ８が直列接続された直列接続体により組電池２０が構成されている点で、第１実施形態と異なる。各蓄電池ＢＡ１～ＢＡ８の間の中間点に中間端子ＰＢ１～ＰＢ７が設けられている。具体的には、第ｎ蓄電池ＢＡｎ（ｎ＝１～７）の負極端子と第ｎ＋１蓄電池ＢＡｎ＋１の正極端子との間の中間点に第ｎ中間端子ＰＢｎが設けられている。

接続経路ＬＣは、中間端子ＰＢ１～ＰＢ７毎に分岐するように設けられており、中間端子ＰＢ１～ＰＢ７毎に設けられた選択スイッチＳＷ１～ＳＷ７により、中性点ＰＡが中間端子ＰＢ１～ＰＢ７の１つに選択的に接続可能とされている。具体的には、第ｎ選択スイッチＳＷｎ（ｎ＝１～７）が閉鎖されることで、第ｎ中間端子ＰＢｎと中性点ＰＡとが接続される。制御装置６０は、中間端子ＰＢ１～ＰＢ７のいずれかに中性点ＰＡを接続する場合に、選択スイッチＳＷ１～ＳＷ７のうちの１個を閉鎖し、残りの６個を開放する。

本実施形態では、蓄電池ＢＡ１～ＢＡ８のうち、接続経路ＬＣに接続された中間端子ＰＢ１～ＰＢ７よりも正極側に位置する少なくとも１つの蓄電池により、第１蓄電部２１が構成され、残りの蓄電池により、第２蓄電部２２が構成される。つまり、本実施形態では、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２に含まれる蓄電池の数が可変とされ、これにより、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２の端子電圧（出力電圧）が可変とされている。

また、本実施形態では、補機として、車両の操舵を制御する電動パワーステアリング装置５０ａと、空調用の電動コンプレッサ５０ｂとを備えている点で、第１実施形態と異なる。電動パワーステアリング装置５０ａ及び電動コンプレッサ５０ｂの高圧側入力端子ＰＰは、それぞれ正極側電気経路ＬＰに接続されており、低圧側入力端子ＰＮは、それぞれ接続経路ＬＣに接続されている。

電動パワーステアリング装置５０ａの高圧側入力端子ＰＰと正極側電気経路ＬＰとの間には、第１調整スイッチＳＣ１が設けられている。電動パワーステアリング装置５０ａの低圧側入力端子ＰＮと接続経路ＬＣとの間には、第２調整スイッチＳＣ２が設けられている。電動コンプレッサ５０ｂの高圧側入力端子ＰＰと正極側電気経路ＬＰとの間には、第３調整スイッチＳＣ３が設けられている。電動コンプレッサ５０ｂの低圧側入力端子ＰＮと接続経路ＬＣとの間には、第４調整スイッチＳＣ４が設けられている。制御装置６０は、電動パワーステアリング装置５０ａに電力供給する場合に、第１，第２調整スイッチＳＣ１，ＳＣ２を閉鎖し、第３，第４調整スイッチＳＣ３，ＳＣ４を開放する。また、制御装置６０は、電動コンプレッサ５０ｂに電力供給する場合に、第１，第２調整スイッチＳＣ１，ＳＣ２を開放し、第３，第４調整スイッチＳＣ３，ＳＣ４を閉鎖する。

電動コンプレッサ５０ｂの駆動電圧は、電動パワーステアリング装置５０ａの駆動電圧と異なる。本実施形態では、電動コンプレッサ５０ｂの駆動電圧は、電動パワーステアリング装置５０ａの駆動電圧よりも高い。そのため、例えば第１蓄電部２１の端子電圧が、電動コンプレッサ５０ｂの駆動電圧に対応させて電動パワーステアリング装置５０ａの駆動電圧よりも高く設定されている場合には、第１蓄電部２１から電動パワーステアリング装置５０ａに電力供給する場合に、第１蓄電部２１の端子電圧を電圧変換する必要がある。本実施形態では、補機の駆動電圧に応じて、接続経路ＬＣが接続される中間端子ＰＢ１～ＰＢ７を切り替えることにより、インバータ３０及び回転電機４０とは別にコンバータを設けることを不要とする。

図１５に、本実施形態の補機駆動処理のフローチャートを示す。図１５において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

本実施形態の補機駆動処理では、まずステップＳ８０において、電力供給先の駆動電圧を取得し、ステップＳ８１に進む。例えば、どの補機に電力供給するかの情報から、補機の駆動電圧を取得することができる。

ステップＳ８１では、ステップＳ８０で取得された駆動電圧に応じて、接続経路ＬＣが接続される中間端子ＰＢ１～ＰＢ７を切り替え、ステップＳ１０に進む。本実施形態では、接続経路ＬＣが接続される中間端子ＰＢ１～ＰＢ７を切り替えて、第１蓄電部２１の端子電圧が電力供給対象の補機の駆動電圧と同じ電圧又は略同じ電圧となるように、第１蓄電部２１の端子電圧を調整する。

なお、ステップＳ２２の第２制御では、接続経路ＬＣが接続される中間端子ＰＢ１～ＰＢ７に応じて、各スイッチ３２，３４の開閉によるスイッチング制御を切り替える。これにより、接続経路ＬＣが接続される中間端子ＰＢ１～ＰＢ７に応じて第２蓄電部２２の端子電圧が変化した場合でも、インバータ３０及び回転電機４０を用いて、第２蓄電部２２の端子電圧を、電力供給対象の補機の駆動電圧と同じ電圧又は略同じ電圧となるように変換することができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

電源システム１０において補機の駆動電圧が互いに異なることがある。その点、本実施形態では、補機の駆動電圧に応じて、接続経路ＬＣが接続される中間端子ＰＢ１～ＰＢ７を切り替えて第１蓄電部２１の端子電圧を調整するようにした。これにより、第１蓄電部２１の端子電圧を、補機の駆動電圧と同じ電圧又は略同じ電圧に設定することができる。この場合、第１蓄電部２１と第２蓄電部２２とで端子間電圧が相違することが考えられるが、第２蓄電部２２の端子間電圧については、インバータ３０の制御により補機の駆動電圧と同じ電圧に変換することができる。

（第５実施形態）
以下、第５実施形態について、第３実施形態との相違点を中心に図１６を参照しつつ説明する。

図１６に示すように、電源システム１０では、充電インレットなどの充電機器である充電部６３を電源システム１０外部の充電装置に接続することで、充電装置から入力される充電電力により第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２を充電する。この構成において、充電装置の充電電圧が、組電池２０の定格電圧（総電圧）、つまり、第１蓄電部２１の定格電圧と第２蓄電部２２の定格電圧とを加えた値と等しい場合と、第２蓄電部２２の定格電圧（中間電圧）と等しい場合とのいずれの場合でも組電池２０を充電可能とするために、充電部６３と組電池２０との間には、充電装置の充電電圧により充電先の蓄電部２１，２２を切り替える切替スイッチ５７を備えている。

切替スイッチ５７は、第４～第６基準端子ＰＫ４～ＰＫ６と、各基準端子ＰＫ４～ＰＫ６にそれぞれ接続される第４～第６接続端子ＰＳ４～ＰＳ６とを有しており、各基準端子ＰＫ４～ＰＫ６と、それらに対応する接続端子ＰＳ４～ＰＳ６との開閉状態が独立して切り替わる。第４，第５基準端子ＰＫ４，ＰＫ５は、充電部６３における高圧側の入力端子である第１外部端子ＰＴ１に接続されており、第６基準端子ＰＫ６は、充電部６３における低圧側の入力端子である第２外部端子ＰＴ２に接続されている。第４接続端子ＰＳ４は、第１リレースイッチＳＭＲ１よりもインバータ３０側において正極側電気経路ＬＰに接続されており、第５接続端子ＰＳ５は、第２接続スイッチ５４よりも組電池２０側において接続経路ＬＣに接続されており、第６接続端子ＰＳ６は、第２リレースイッチＳＭＲ２よりもインバータ３０側において負極側電気経路ＬＮに接続されている。なお、切替スイッチ５７の接続状態は、制御装置６０により制御される。

各基準端子ＰＫ４～ＰＫ６の接続状態は、制御装置６０により制御される。具体的には、充電部６３に接続される充電装置の充電電圧が、組電池２０の定格電圧と等しい場合、第４基準端子ＰＫ４が第４接続端子ＰＳ４に接続され、第６基準端子ＰＫ６が第６接続端子ＰＳ６に接続されるように制御される。一方、第５基準端子ＰＫ５が第５接続端子ＰＳ５に接続されないように制御される。

また、充電部６３に接続される充電装置の充電電圧が、第２蓄電部２２の定格電圧と等しい場合、第５基準端子ＰＫ５が第５接続端子ＰＳ５に接続され、第６基準端子ＰＫ６が第６接続端子ＰＳ６に接続されるように制御される。一方、第４基準端子ＰＫ４が第４接続端子ＰＳ４に接続されないように制御される。

そして、第１蓄電部２１に異常が発生した場合、第４基準端子ＰＫ４が第４接続端子ＰＳ４に接続され、第５基準端子ＰＫ５が第５接続端子ＰＳ５に接続されるように制御される。これにより、切替スイッチ５７を介して正極側電気経路ＬＰと接続経路ＬＣとが接続され、この切替スイッチ５７を介して、第２蓄電部２２からコンバータ５０に電力が供給される。

以上詳述した本実施形態によれば、切替スイッチ５７を第３接続スイッチ５５として用いることができるため、切替スイッチ５７とは別に第３接続スイッチ５５を設ける必要がない。そのため、電源システム１０の構成を簡略化することができる。

（第６実施形態）
以下、第６実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図１７～図１９を参照しつつ説明する。

図１７に示すように、本実施形態では、機器としての充電部６３を備える点で、第１実施形態と異なる。充電部６３の第１外部端子ＰＴ１は、接続経路ＬＣに接続されており、第２外部端子ＰＴ２は、負極側電気経路ＬＮに接続されている。本実施形態では、第１接続スイッチ５１が、接続経路ＬＣのうち、第１外部端子ＰＴ１との接続点よりも中間端子ＰＢ側に設けられている。

本実施形態では、充電部６３に接続された充電装置の充電電圧が、組電池２０の定格電圧と等しい場合と、第２蓄電部２２の定格電圧と等しい場合とのいずれの場合であっても組電池２０を充電可能とするために、充電装置の充電電圧に応じて第１接続スイッチ５１の開閉状態を切り替える。

図１８に、本実施形態の充電処理のフローチャートを示す。制御装置６０は、充電部６３に充電装置が接続されると、充電処理を実施する。

補機駆動処理を開始すると、まずステップＳ９０において、充電装置の充電電圧を取得し、ステップＳ９１に進む。例えば、充電部６３に充電装置が接続された際に行われる充電装置との間の通信により、充電装置の充電電圧を取得する。

ステップＳ９１では、ステップＳ９０で取得された充電電圧が、組電池２０の定格電圧に相当する電圧であるか否かを判定する。ステップＳ９１では、取得された充電電圧が、組電池２０の定格電圧を中心とした所定範囲内の電圧であれば肯定判定し、ステップＳ９２に進む。一方、取得された充電電圧が、該所定範囲よりも低い電圧、つまり組電池２０の定格電圧に相当する電圧よりも低い中間電圧であれば否定判定し、ステップＳ９３に進む。

ステップＳ９２では、第１接続スイッチ５１を開放し、充電処理を終了する。

ステップＳ９３では、第１接続スイッチ５１を閉鎖する。続くステップＳ９４では、充電装置の充電電圧が、組電池２０の定格電圧と同じ電圧又は略同じ電圧まで昇圧されるように各スイッチ３２，３４をスイッチング制御する昇圧制御を実施し、充電処理を終了する。

以下、充電装置の充電電圧が組電池２０の中間電圧である場合と、充電装置の充電電圧が組電池２０の定格電圧である場合とにおける電流経路をそれぞれ説明する。まずは、図１９（ａ）を用いて、充電装置の充電電圧が中間電圧である場合における電流経路について説明する。なお、図１９（ａ）では、第１，第２リレースイッチＳＭＲ１，ＳＭＲ２、ＩＧスイッチ５２，第１，第２電流センサ６１，６２及び制御装置７０の記載が省略されている。図１９（ａ）についても同様である。

充電装置の充電電圧が中間電圧である場合、第１接続スイッチ５１が閉鎖される。この場合、充電部６３からの充電電力が、接続経路ＬＣ及び負極側電気経路ＬＮを介して第２蓄電部２２に供給されて第２蓄電部２２が充電される。また、各スイッチ３２，３４のスイッチング制御により第２蓄電部２２の正極側電圧が昇圧され、その昇圧電圧により第１蓄電部２１が充電される。

具体的には、図１９（ａ）に示すように、充電部６３の第１外部端子ＰＴ１から流れる電流ＩＭは、接続経路ＬＣとの接続点で分岐し、電流ＩＭの一部は第２蓄電部２２へと流れる（矢印Ｙ１１参照）。これにより、第２蓄電部２２が充電される。

接続経路ＬＣとの接続点で分岐した電流ＩＭの残りは、中性点ＰＡへと向かって流れる（矢印Ｙ１１参照）。接続経路ＬＣに中性点ＰＡへと向かう電流ＩＭが流れ、且つ第１接続スイッチ５１が閉鎖されている場合、巻線４１による昇圧が可能になる。この場合に、各スイッチ３２，３４のスイッチング制御により巻線４１が昇圧状態となると、第２蓄電部２２の正極側電圧が昇圧され、正極側電気経路ＬＰに第１蓄電部２１へと向かう電流ＩＭが流れる（矢印Ｙ１３参照）。これにより、第１蓄電部２１が充電される。つまり、充電装置の充電電圧が中間電圧である場合、インバータ３０を制御することにより、第２蓄電部２２の充電に合わせて第１蓄電部２１が同時に充電される。

一方、充電装置の充電電圧が、組電池２０の定格電圧に相当する電圧である場合、第１接続スイッチ５１が開放される。この場合、充電部６３からの充電電力が、接続経路ＬＣ、巻線４１及び正極側電気経路ＬＰを介して組電池２０に供給されて組電池２０が充電される。

具体的には、図１９（ｂ）に示すように、充電部６３の第１外部端子ＰＴ１から流れる電流ＩＭは、接続経路ＬＣとの接続点で分岐することなく中性点ＰＡへと向かって流れる（矢印Ｙ１４参照）。接続経路ＬＣに中性点ＰＡへと向かう電流ＩＭが流れても、第１接続スイッチ５１が開放されている場合、巻線４１による昇降圧が不可能となる。この場合に、第２蓄電部２２の正極側電圧が維持されたまま、巻線４１及び正極側電気経路ＬＰに組電池２０へと向かう電流ＩＭが流れる（矢印Ｙ１５参照）。これにより、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２が充電される。つまり、充電装置の充電電圧が組電池２０の定格電圧に相当する電圧である場合、インバータ３０を制御することなく、第１蓄電部２１と第２蓄電部２２とが同時に充電される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

・本実施形態では、充電部６３の充電電圧が、組電池２０の定格電圧に相当する電圧よりも低い中間電圧である場合、充電部６３からの充電電力が接続経路ＬＣ及び負極側電気経路ＬＮを介して第２蓄電部２２に供給されることで第２蓄電部２２が充電される。また、各スイッチ３２，３４のスイッチング制御により第２蓄電部２２の正極側電圧が昇圧され、その昇圧電圧により第１蓄電部２１が充電される。つまり、インバータ３０を制御することにより、第２蓄電部２２の充電に合わせて第１蓄電部２１を同時に充電することができる。これにより、組電池２０と充電部６３との接続状態を切り替えることなく、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２を充電することができ、電源システム１０の構成を簡略化することができる。

・充電部６３の充電電圧が、中間電圧である場合だけでなく、組電池２０の定格電圧に相当する電圧であることも考えられる。充電部６３の充電電圧が組電池２０の定格電圧に相当する電圧である場合、充電部６３の充電電圧が、接続経路ＬＣ及び負極側電気経路ＬＮを介して第２蓄電部２２に印加されると、第２蓄電部２２に大電流が流れ、第２蓄電部２２の過充電が懸念される。

本実施形態では、接続経路ＬＣのうち、充電部６３の第１外部端子ＰＴ１との接続点よりも中間端子ＰＢ側に第１接続スイッチ５１を設けた。そして、組電池２０の充電時において、充電部６３の充電電圧が組電池２０の定格電圧に相当する電圧である場合に、第１接続スイッチ５１を開放し、充電部６３の充電電圧が組電池２０の定格電圧に相当する電圧よりも低い中間電圧である場合に、第１接続スイッチ５１を閉鎖するようにした。これにより、充電部６３の充電電圧に応じて、第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２を適正に充電することができる。

（第７実施形態）
以下、第７実施形態について、第６実施形態との相違点を中心に図２０，図２１を参照しつつ説明する。

図２０に示すように、本実施形態では、８個の蓄電池ＢＡ１～ＢＡ８が直列接続された直列接続体により組電池２０が構成されている点で、第６実施形態と異なる。なお、本実施形態における組電池２０及び接続経路ＬＣの構成は、第４実施形態における組電池２０及び接続経路ＬＣの構成と同一であるため、説明を省略する。

また、本実施形態では、充電部６３の第１外部端子ＰＴ１が、接続経路ＬＣ及び正極側電気経路ＬＰに接続されている点で、第６実施形態と異なる。充電部６３には、第１外部端子ＰＴ１を接続経路ＬＣ及び正極側電気経路ＬＰのいずれの経路に接続するかを切り替えるために、調整スイッチＳＣ５，ＳＣ６が設けられている。第５調整スイッチＳＣ５は、充電部６３の第１外部端子ＰＴ１と接続経路ＬＣとの間に設けられている。第６調整スイッチＳＣ６は、充電部６３の第１外部端子ＰＴ１と正極側電気経路ＬＰとの間に設けられている。

制御装置６０は、充電部６３の充電電圧が組電池２０の定格電圧に相当すると判定した場合に、第５調整スイッチＳＣ５を開放し、第６調整スイッチＳＣ６を閉鎖する。また、制御装置６０は、充電部６３の充電電圧が組電池２０の定格電圧に相当する電圧よりも低い中間電圧であると判定した場合に、第５調整スイッチＳＣ５を閉鎖し、第６調整スイッチＳＣ６を開放する。

充電部６３の充電電圧が中間電圧である場合に、その中間電圧が都度異なることがある。この場合、充電部６３の充電電圧が中間電圧である場合において、充電部６３の充電電圧が、第２蓄電部２２の正極側電圧と異なっていると、充電部６３の充電電圧を電圧変換する必要がある。本実施形態では、充電部６３の充電電圧に応じて、接続経路ＬＣに接続される中間端子ＰＢ１～ＰＢ７を切り替えることにより、インバータ３０及び回転電機４０とは別にコンバータを設けることを不要とする。

図２１に、本実施形態の充電処理のフローチャートを示す。図２１において、先の図１８に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

本実施形態の充電処理では、ステップＳ９１で肯定判定すると、ステップＳ９５に進む。また、ステップＳ９１で否定判定すると、ステップＳ９６に進む。

ステップＳ９５では、第５調整スイッチＳＣ５を開放し、第６調整スイッチＳＣ６を閉鎖する。続くステップＳ９７では、全ての選択スイッチＳＷ１～ＳＷ７を開放し、充電処理を終了する。

ステップＳ９６では、第５調整スイッチＳＣ５を閉鎖し、第６調整スイッチＳＣ６を開放する。続くステップＳ９８では、ステップＳ９０で取得された充電電圧に応じて、接続経路ＬＣに接続される中間端子ＰＢ１～ＰＢ７を切り替え、ステップＳ９９に進む。本実施形態では、接続経路ＬＣが接続される中間端子ＰＢ１～ＰＢ７を切り替えて、第２蓄電部２２の正極側電圧が充電部６３の充電電圧と同じ電圧又は略同じ電圧となるようにする。

ステップＳ９９の昇圧制御では、接続経路ＬＣに接続される中間端子ＰＢ１～ＰＢ７に応じて、各スイッチ３２，３４の開閉によるスイッチング制御を切り替える。具体的には、上アームスイッチ３２が開放される期間を下アームスイッチ３４が開放される期間よりも長くなるように各スイッチ３２，３４をスイッチング制御するようにして、巻線４１を昇圧状態とする。その上で、ステップＳ９０で取得された充電電圧が低いほど、上アームスイッチ３２が開放される期間を長くするようにした。これにより、充電部６３の充電電圧に応じて、充電部６３の充電電圧を、組電池２０の定格電圧と同じ電圧又は略同じ電圧となるように昇圧することができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

・本実施形態では、充電部６３の充電電圧に応じて、接続経路ＬＣが接続される中間端子ＰＢ１～ＰＢ７を切り替えるとともに、その中間端子ＰＢ１～ＰＢ７の切り替え位置に応じて各スイッチ３２，３４のスイッチング制御による昇圧電圧を変更するようにした。これにより、第２蓄電部２２の正極側電圧を充電電圧と同じ電圧又は略同じ電圧にすることができる。そのため、インバータ３０及び回転電機４０とは別に、充電部６３の充電電圧を変換する構成を必要とせず、電源システムの構成の簡略化を図ることができる。

・接続経路ＬＣを介して中間端子ＰＢ１～ＰＢ７と中性点ＰＡとが電気的に接続されている構成では、上アームスイッチ３２が開放される期間を、下アームスイッチ３４が開放される期間よりも長くすることで、充電電圧が昇圧される。また、上アームスイッチ３２が開放される期間が長いほど、充電電圧の昇圧量が大きくなる。本実施形態では、充電部６３の充電電圧に応じて上アームスイッチ３２が開放される期間を調整することで、充電電圧の昇圧量を調整するようにした。これにより、インバータ３０及び回転電機４０を用いて第１蓄電部を適正に充電することができる。

＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・第１蓄電部２１及び第２蓄電部２２の充放電電流を検出する電流センサの設置場所は、図１に例示したものに限られない。例えば図１において、電流センサは、接続経路ＬＣのうち、低圧側接続点ＰＤよりも組電池２０側の第１電流検出点と、正極側電気経路ＬＰのうち、高圧側接続点ＰＵよりも組電池２０側の第２電流検出点と、負極側電気経路ＬＮ上の第３電流検出点とのうち少なくとも２つの電流検出点に設けられていればよい。

・第１接続スイッチ５１は必須ではない。また、第１実施形態、第２実施形態において、第２リレースイッチＳＭＲ２は必須ではなく、第１実施形態の第１変形例において、第１リレースイッチＳＭＲ１は必須ではない。

・第２実施形態において、第２接続スイッチ５４の設置場所は、図１０に例示したものに限られない。第２接続スイッチ５４は、高圧側入力端子ＰＰと高圧側接続点ＰＵとを接続する経路上や、低圧側入力端子ＰＮと低圧側接続点ＰＤとを接続する経路上に設けられていてもよい。

・第１，第２接続スイッチ５１，５４としては、リレーに限らない。第１，第２接続スイッチ５１，５４として、例えば、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの可逆遮断装置が用いられてもよい。

・第３接続スイッチ５５としては、リレーに限られない。第３接続スイッチ５５として、例えば、パイロクローサーやヒューズなどの不可逆遮断装置が用いられてもよい。第４接続スイッチ５６についても同様である。

・第１残存容量Ｑ１が第２残存容量Ｑ２よりも大きいか否かの判定は、第１残存容量Ｑ１と第２残存容量Ｑ２との差が所定値以上であることを判定してもよければ、第１残存容量Ｑ１と第２残存容量Ｑ２との比が所定値以上であることを判定してもよい。

・残存容量は放電容量であってもよい。放電容量は、所定のＳＯＣに到達するまでに必要な電流積算容量である。

また、残存容量は、組電池２０に含まれる各電池セルの中で、最も大きい残存容量を有する電池セルの残存容量であってもよければ、最も小さい残存容量を有する電池セルの残存容量であってもよい。また、組電池２０に含まれる各電池セルの残存容量の平均値であってもよい。

・上記実施形態において、中間端子ＰＢは着脱可能なサービスプラグであってもよい。この場合、３端子式のサービスプラグであることが好ましい。

・回転電機及びインバータとしては、５相又は７相等、３相以外のものであってもよい。

・インバータを構成する上，下アームスイッチとしては、ＩＧＢＴに限らず、例えばＮチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。

・第１蓄電部及び第２蓄電部が組電池を構成していなくてもよい。

・充電装置の充電電圧毎に充電部６３が設けられていてもよい。図２２に示す例では、第１充電部６３ａと第２充電部６３ｂとがそれぞれ設けられている。第１充電部６３ａの第１外部端子ＰＴ１は、接続経路ＬＣに接続されており、第２外部端子ＰＴ２は、負極側電気経路ＬＮに接続されている。第２充電部６３ｂの第１外部端子ＰＴ１は、接続経路ＬＣに接続されており、第２外部端子ＰＴ２は、負極側電気経路ＬＮに接続されている。この場合には、充電器６３ａ，６３ｂ毎にカバー６４ａ，６４ｂを設け、安全性確保のために、一方のカバーが開いた場合には他のカバーが開かないようにしてもよい。

１０…電源システム、２０…組電池、２１…第１蓄電部、２２…第２蓄電部、３０…インバータ、４０…回転電機、４１…巻線、５０…コンバータ、６３…充電部、ＬＣ…接続経路、ＬＮ…負極側電気経路、ＬＰ…正極側電気経路、ＰＡ…中性点、ＰＢ…中間端子。

Claims (13)

1. 複数の蓄電池が直列接続された直列接続体を電源部（２０）とする電源システム（１０）であって、
   前記電源部に正極側電気経路（ＬＰ）及び負極側電気経路（ＬＮ）を介して接続され、複数のスイッチング素子を有するインバータ（３０）と、
   中性点接続された複数の巻線（４１）を有し、前記インバータを介して前記電源部との間で電力の入出力を行う回転電機（４０）と、
   前記電源部における各前記蓄電池の間の中間点（ＰＢ）と、前記巻線の中性点（ＰＡ）とを電気的に接続する接続経路（ＬＣ）と、
   前記電源部との間で通電を可能にする第１端子と第２端子とを有する機器（５０、６３）と、を備え、
   前記機器の前記第１端子が前記接続経路に接続され、前記機器の前記第２端子が、前記正極側電気経路と前記負極側電気経路との少なくともいずれか一方に接続される構成となっている電源システム。
2. 前記正極側電気経路において前記第２端子が接続される接続点（ＰＵ）よりも前記電源部側、及び前記負極側電気経路において前記第２端子が接続される接続点（ＰＤ）よりも前記電源部側の少なくともいずれかに設けられたシステムメインリレー（ＳＭＲ１，ＳＭＲ２）を備える請求項１に記載の電源システム。
3. 前記電源部は、前記複数の蓄電池のうち少なくとも１つの蓄電池からなる正極側の第１蓄電部（２１）と残りの蓄電池からなる負極側の第２蓄電部（２２）とを有し、
   前記接続経路は、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部との間の前記中間点に接続されており、
   前記機器は、前記第１蓄電部及び前記第２蓄電部を電力供給源として電力供給を受ける補機（５０）であり、
   前記第２端子は、前記正極側電気経路と前記負極側電気経路とのいずれか一方に接続されており、
   前記第１蓄電部と前記第２蓄電部とのうち、前記正極側電気経路又は前記負極側電気経路を介して前記第２端子が接続された側の蓄電部を特定蓄電部とし、前記特定蓄電部とは異なる蓄電部を非特定蓄電部とし、
   前記スイッチング素子の開閉によるインバータ制御を実施する制御装置（６０）を備え、
   前記制御装置は、
   前記特定蓄電部から前記補機に電力供給する場合に、前記接続経路に電流が流れないように前記インバータ制御を実施する第１制御と、
   前記非特定蓄電部から前記補機に電力供給する場合に、前記接続経路に所定の電流が流れるように前記インバータ制御を実施する第２制御と、を切り替えて実施する請求項１または２に記載の電源システム。
4. 前記インバータは、上アームスイッチ（３２）及び下アームスイッチ（３４）の直列接続体を有し、
   前記制御装置は、
   前記第１制御において、前記上アームスイッチが閉鎖される期間を前記下アームスイッチが閉鎖される期間と等しくすることで、前記接続経路に電流が流れないようにし、
   前記第２制御において、前記上アームスイッチと前記下アームスイッチとのうち、前記正極側電気経路又は前記負極側電気経路を介して前記非特定蓄電部が接続された側の特定スイッチが閉鎖される期間を、前記特定スイッチとは異なる非特定スイッチが閉鎖される期間よりも長くすることで、前記接続経路に所定の電流が流れるようにする請求項３に記載の電源システム。
5. 前記第１蓄電部及び前記第２蓄電部に流れる電流を検出する複数の電流センサ（６１，６２）を備え、
   前記電流センサは、
   前記接続経路のうち、前記第１端子との接続点よりも前記電源部側の第１電流検出点と、
   前記特定蓄電部と前記インバータとの間の電気経路のうち、前記第２端子との接続点よりも前記電源部側の第２電流検出点と、
   前記非特定蓄電部と前記インバータとの間の電気経路上の第３電流検出点と、のうち少なくとも２つの電流検出点に設けられており、
   前記制御装置は、前記電流センサの検出電流に基づいて前記第１制御と前記第２制御とを切り替える請求項３または４に記載の電源システム。
6. 前記電源部は、３個以上の前記蓄電池が直列接続されることで、各前記蓄電池の間に複数の前記中間点を有し、
   前記接続経路は、前記中間点毎に分岐して設けられ、複数の前記中間点の１つに選択的に接続可能であり、
   前記制御装置は、
   前記補機の駆動電圧に関する情報を取得し、
   取得された前記駆動電圧に応じて、前記接続経路が接続される前記中間点を切り替えて前記特定蓄電部の出力電圧を調整する請求項３から５までのいずれか一項に記載の電源システム。
7. 前記第２端子が前記正極側電気経路に接続される状態と、前記第２端子が前記負極側電気経路に接続される状態とを切り替える切替部（５３）を備える請求項３から６までのいずれか一項に記載の電源システム。
8. 前記接続経路のうち、前記第１端子との接続点よりも前記回転電機側に設けられた選択遮断装置（５１）を備える請求項３から７までのいずれか一項に記載の電源システム。
9. 前記第１端子と前記接続経路とを接続する経路、前記正極側電気経路及び前記負極側電気経路のいずれか一方と前記第２端子とを接続する経路、及び前記接続経路のうち、前記第１端子との接続点よりも前記電源部側の少なくとも１つに設けられた電力遮断装置（５４）を備える請求項３から８までのいずれか一項に記載の電源システム。
10. 前記電源部は、前記複数の蓄電池のうち少なくとも１つの蓄電池からなる正極側の第１蓄電部（２１）と残りの蓄電池からなる負極側の第２蓄電部（２２）とを有し、
    前記接続経路は、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部との間の前記中間点に接続されており、
    前記機器は、充電装置に接続可能とされ、前記充電装置から充電電力が入力される充電機器（６３）であり、
    前記第２端子は、前記負極側電気経路に接続されており、
    前記スイッチング素子の開閉によるインバータ制御を実施する制御装置（６０）を備え、
    前記制御装置は、
    前記電源部の充電時において、前記充電機器からの充電電力を前記接続経路及び前記負極側電気経路を介して前記第２蓄電部に供給して当該第２蓄電部を充電する一方、前記インバータ制御により前記第２蓄電部の正極側電圧を昇圧し、その昇圧電圧により前記第１蓄電部を充電する請求項１または２に記載の電源システム。
11. 前記第２端子は、前記正極側電気経路と前記負極側電気経路とにそれぞれ接続されており、
    前記接続経路のうち、前記第１端子との接続点よりも前記中間点側に設けられた電力遮断装置（５４）を備え、
    前記制御装置は、
    前記充電装置の充電電圧に関する情報を取得し、
    前記電源部の充電時において、取得された前記充電電圧が前記電源部の総電圧に相当する電圧である場合に、前記電力遮断装置を開放し、取得された前記充電電圧が前記電源部の総電圧に相当する電圧よりも低い中間電圧である場合に、前記電力遮断装置を閉鎖する請求項１０に記載の電源システム。
12. 前記電源部は、３個以上の前記蓄電池が直列接続されることで、各前記蓄電池の間に複数の前記中間点を有し、
    前記接続経路は、前記中間点毎に分岐して設けられているとともに、複数の前記中間点の１つに選択的に接続可能であり、
    前記制御装置は、
    前記充電装置の充電電圧に関する情報を取得し、
    取得された前記充電電圧に応じて、前記接続経路が接続される前記中間点を切り替えるとともに、その中間点の切り替え位置に応じて前記インバータ制御による前記昇圧電圧を変更する請求項１０または１１に記載の電源システム。
13. 前記インバータは、上アームスイッチ（３２）及び下アームスイッチ（３４）の直列接続体を有し、
    前記制御装置は、前記電源部の充電時における前記インバータ制御に際し、前記上アームスイッチが開放される期間を前記下アームスイッチが開放される期間よりも長くし、且つ取得された前記充電電圧が低いほど、前記上アームスイッチが開放される期間を長くする請求項１２に記載の電源システム。

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