WO2017043641A1

WO2017043641A1 - 電源装置

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Publication number: WO2017043641A1
Application number: PCT/JP2016/076661
Authority: WO
Inventors: 大和宇都宮
Original assignee: Denso Corp
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Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2017-03-16
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Abstract

鉛蓄電池１１から負荷１６に電力供給する経路Ｌ１に設けられたスイッチ２１と、リチウムイオン蓄電池１２から負荷１６に電力供給する経路Ｌ２に設けられたスイッチ２２と、鉛蓄電池１１及びスイッチ２１の間の分岐点Ｎ１と、リチウムイオン蓄電池１２及びスイッチ２２の間の分岐点Ｎ２とを接続する経路Ｌ３，Ｌ４において、順方向を向かい合わせにして直列に接続されたダイオードＤ１，Ｄ２と、を備えている。ダイオードＤ１，Ｄ２は、経路Ｌ３，Ｌ４において、各スイッチ２３，２４の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、ダイオードＤ１，Ｄ２の各カソードの間となる中間点Ｎ３に、第１負荷１５に電力供給する給電経路Ｌ５が接続される構成となっている。

Description

電源装置

　本開示は、車両等に搭載される電源装置に関する。

　例えば車両に搭載される車載電源システムとしては、複数の蓄電池（鉛蓄電池やリチウムイオン蓄電池等）を用い、各蓄電池を使い分けながら車載の各種電気負荷に対して電力を供給する構成が知られている。例えば特許文献１に記載の技術では、発電機から各蓄電池への給電経路にスイッチをそれぞれ設け、各蓄電池の蓄電率に基づいて、複数のスイッチのいずれかをオンにし、発電機からいずれかの蓄電池に対して充電を行う。また、特許文献１に記載の技術では、各蓄電池に対して並列に第１負荷及び第２負荷を接続し、各蓄電池から第１負荷及び第２負荷に対して給電できる。この場合、第１蓄電池及び第２蓄電池から第１負荷に対しては、各スイッチを介して、電力を供給する構成としている。また、第１蓄電池から第２負荷に対しては、ダイオードを介して電力を供給し、第２蓄電池から第２負荷に対しては、スイッチ（保護スイッチ）と、別のダイオードとを介して、電力を供給する構成としている。

特開２０１５－７６９５９号公報

　しかしながら、上記従来の構成では、電気負荷に対して各蓄電池から電力を供給する場合に、一対のダイオードのいずれかを介して、いずれかの蓄電池から電力供給が行われるが、どの蓄電池から電力供給が行われるかを適正に管理できない。この場合、各蓄電池においては、給電対象や蓄電状態に応じて、電気負荷に対する電力供給の状態を管理することが望ましく、かかる点において改善の余地があると考えられる。なお、特許文献１には、第２蓄電池の出力側にスイッチが設けられた構成が示されているが、このスイッチは、オフすることで第２蓄電池の電力の入出力を遮断する保護スイッチの機能を有している。よって、スイッチがオフ状態では、２つの電気負荷（第１負荷及び第２負荷）のどちらにも電力を供給できない。そのため、特許文献１に記載の技術には、第１負荷及び第２負荷に対する電力供給を適正に行う上で改善の余地があると考えられる。

　本開示は、各蓄電池から電気負荷に対して適正な電力供給を実施できる電源装置を提供することを目的とする。

　本開示の技術態様の一例である第１の構成の電源装置は、
　第１蓄電池（１１）と第２蓄電池（１２）とを備え、第１電気負荷（１５）と第２電気負荷（１６）とに対して、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の少なくとも一方から電力を供給する電源システムに適用され、
　前記第１蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第１経路（Ｌ１）に設けられた第１スイッチ（２１）と、
　前記第２蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第２経路（Ｌ２）に設けられた第２スイッチ（２２）と、
　前記第１蓄電池及び前記第１スイッチの間の第１分岐点（Ｎ１）と、前記第２蓄電池及び前記第２スイッチの間の第２分岐点（Ｎ２）とを接続する接続経路（Ｌ３，Ｌ４）において、順方向を向かい合わせにして直列に接続された第１ダイオード（Ｄ１）及び第２ダイオード（Ｄ２）と、
を備え、
　前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードの少なくともいずれかは、前記接続経路において半導体スイッチ（２３，２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、
　前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードの各カソードの間となる中間点（Ｎ３）に、前記第１電気負荷に電力供給する給電経路（Ｌ５）が接続される構成となっている。

　上記第１の構成では、第２電気負荷に対して、第１蓄電池からの電力供給と第２蓄電池からの電力供給とが選択的に実施できる。この場合には、第１スイッチをオン、第２スイッチをオフにすることで、第１蓄電池から第２電気負荷への電力供給が可能となる。また、第１スイッチをオフ、第２スイッチをオンにすることで、第２蓄電池から第２電気負荷への電力供給が可能となる。

　第１電気負荷に対して各蓄電池から電力供給を行う接続経路には、第１ダイオードと第２ダイオードとが、順方向を向かい合わせにして直列に接続されている。また、その第１ダイオード及び第２ダイオードの少なくともいずれかは、半導体スイッチの入出力端子間に並列に接続されている。そのため、第１電気負荷に対しては、第１ダイオードを通る経路を介しての第１蓄電池からの電力供給と、第２ダイオードを通る経路を介しての第２蓄電池からの電力供給とが可能となる。この場合、特に、第１ダイオード及び第２ダイオードの少なくともいずれかを半導体スイッチの入出力端子間に並列に設けたため、第１電気負荷に対する電力供給元の蓄電池の切り替え時にも、電力供給を継続的に実施できる。さらに、ダイオードを経由した電力供給と半導体スイッチを経由した電力供給とを選択的に実施できる。つまり、各蓄電池の状態や、第２電気負荷への電力供給元の蓄電池がどの蓄電池であるかに基づいて、第１蓄電池からの電力供給と第２蓄電池からの電力供給とを選択的に実施できる。また、オン状態の半導体スイッチを経由して電力供給する場合には、ダイオードを経由して電力供給する場合に比べて、電力損失を減らせる。以上により、第１の構成の電源装置は、各蓄電池から電気負荷に対して適正な電力供給を実施できる。

　第２の構成では、前記第１電気負荷は、供給電力の電圧が一定であること、又は、前記供給電力の電圧が少なくとも所定範囲内で変動するように安定していることが要求される電気負荷である。

　この場合、上記第１の構成を用いることにより、第１電気負荷に対して安定状態で電力供給を実施でき、第１電気負荷の定電圧駆動の要求が好適に満たされる。

　第３の構成では、前記第１電気負荷への電力供給時に、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池における放電の優先度に基づいて、前記半導体スイッチのオンオフを制御する制御部（３０）を備える。

　半導体スイッチの入出力端子間に並列にダイオードを設けた構成では、半導体スイッチのオンオフにかかわらず、接続経路に継続的に電流を流すことが可能である。しかし、半導体スイッチのオン状態とオフ状態とでは、接続経路の経路抵抗値が相違する。つまり、半導体スイッチのオフ状態では、ダイオードの抵抗分だけ、経路抵抗値が大きくなる。この場合、半導体スイッチのオンオフ制御により経路抵抗値に差を付けることで、第１蓄電池及び第２蓄電池のうちのいずれかを優先して、第１電気負荷に対する放電を行わせる。これにより、例えば、各蓄電池の状態に応じて、電気負荷に対する蓄電池からの放電を選択的に実施できる。

　第４の構成では、前記第１ダイオードは、前記中間点に対し前記第１蓄電池の側において、第１半導体スイッチ（２３）の入出力端子間に並列に接続されて設けられ、前記第２ダイオードは、前記中間点に対し前記第２蓄電池の側において、第２半導体スイッチ（２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、前記制御部は、前記第１スイッチがオン、前記第２スイッチがオフの場合に、前記第１半導体スイッチをオフ、前記第２半導体スイッチをオンに制御し、前記第１スイッチがオフ、前記第２スイッチがオンの場合に、前記第１半導体スイッチをオン、前記第２半導体スイッチをオフに制御する。

　上記第４の構成では、第１スイッチ及び第２スイッチのオンオフが互い違いに切り替えられることに合わせて、第１半導体スイッチ及び第２半導体スイッチのオンオフが制御される。これにより、第１電気負荷に対して第１蓄電池から優先的に電力供給が行われる状態と、第１電気負荷に対して第２蓄電池から優先的に電力供給が行われる状態とが切り替えられる。例えば、第２電気負荷の駆動要求の有無に応じて、第１スイッチ及び第２スイッチのオンオフが切り替えられる場合には、それに対応させて、第１蓄電池及び第２蓄電池のうちのいずれかを優先して、第１電気負荷に対する放電を行わせることができる。この場合、第２電気負荷に対する電力供給により、その電力供給元の蓄電池の電圧が変動しても、その電圧変動の影響を受けることなく、第１電気負荷（定電圧要求負荷）への電力供給が行える。また、上記のように各スイッチが切り替えられる際には、各ダイオードにより、第１電気負荷に対して継続的に電力供給を実施できる。

　第５の構成では、前記第１ダイオードは、前記中間点に対し前記第１蓄電池の側において、第１半導体スイッチ（２３）の入出力端子間に並列に接続されて設けられ、前記第２ダイオードは、前記中間点に対し前記第２蓄電池の側において、第２半導体スイッチ（２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、前記第１蓄電池と前記第２蓄電池とは、蓄電状態に対する開放電圧の相関が相違しており、前記制御部は、前記各蓄電池における前記開放電圧の差に基づいて、前記第１半導体スイッチ及び前記第２半導体スイッチのオンオフを制御する。

　各蓄電池においては、蓄電状態に対する開放電圧の相関を有しており、それぞれの開放電圧に応じて、充放電が管理されることが望ましい。これに対し、上記第５の構成では、各蓄電池における開放電圧の差に基づいて、第１半導体スイッチ及び第２半導体スイッチのオンオフが制御される。そのため、各蓄電池の蓄電状態の違いを考慮して、どの蓄電池から第１電気負荷に対して電力供給すべきかを好適に判断できる。また、各蓄電池の開放電圧の高低が逆転する等して、各電気負荷への電力供給元が切り替えられる際には、各ダイオードにより、第１電気負荷に対して継続的に電力供給を実施できる。

　第６の構成では、前記第２蓄電池は、前記第１蓄電池に比べて、充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であり、前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードのうち、前記中間点に対し前記第２蓄電池の側の前記第２ダイオードのみが、前記半導体スイッチの入出力端子間に並列に接続されて設けられている。

　上記第６の構成では、半導体スイッチのオンにより、第２ダイオードの側（第２蓄電池の側）の経路抵抗を、第１ダイオードの側よりも小さくできる。これにより、第１蓄電池よりもエネルギ効率の高い第２蓄電池を優先的に用いて、第１電気負荷に対する電力供給が行える。この場合、第１ダイオード及び第２ダイオードのうち、半導体スイッチが並列に接続されているのは一方のみであり、構成の簡素化を図る上で有利となる。

　第７の構成では、前記給電経路に給電スイッチ（２５）が設けられている。

　接続経路（第１分岐点～第２分岐点の経路）に第１ダイオードと第２ダイオードとを設けた構成では、これらのダイオードに並列接続された半導体スイッチのオンオフ状態にかかわらず、第１電気負荷に対する継続的な電力供給が可能となる。そして、このような構成において、給電経路（第１ダイオード及び第２ダイオードの中間点～第１電気負荷の経路）に給電スイッチを設けている。これにより、例えば、第１電気負荷を使用しない場合には、接続経路を介しての第１電気負荷への電力供給（暗電流供給、バックアップ電流供給）を停止させることが可能となる。したがって、蓄電池における無駄な放電を抑制できる。具体的には、例えば、車両の停車時において、意に反する蓄電池の放電を抑制できる。

　第８の構成では、前記接続経路において、前記中間点を挟んで一方の側には、入出力端子間に並列に接続されたダイオード（Ｄ３，Ｄ４）を有し、そのダイオードの向きが互いに逆向きの状態で直列接続された一対の半導体スイッチ（５１，５２）が設けられており、前記一対の半導体スイッチのうちのいずれかの側の前記ダイオードにより、前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードのいずれかが構成されている。

　上記第８の構成では、接続経路において、中間点を挟んで一方の側に、一対の半導体スイッチの直列接続体が設けられている。その一対の半導体スイッチには、各入出力端子間に並列にダイオードが設けられており、そのダイオードは、順方向を互いに逆にして設けられている。この場合、一対の半導体スイッチをいずれもオンにすれば、第１電気負荷に対して、ダイオードを介しての電力供給と、半導体スイッチ（一対の半導体スイッチ）を介しての電力供給とが可能となる。また、一対の半導体スイッチをいずれもオフにすれば、その一対の半導体スイッチの側の接続経路において、電流の流れを完全遮断できる。これにより、一対の半導体スイッチの側に接続された蓄電池について、例えば、長期放置時における意図しない放電を抑制できる。

　第９の構成では、前記第２蓄電池は、前記第１蓄電池に比べて、充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であり、前記接続経路において、前記中間点を挟んで両側のうちの前記第２蓄電池の側に、前記一対の半導体スイッチが設けられている。

　上記第９の構成では、一対の半導体スイッチのオンにより、接続経路における第２蓄電池の側の経路抵抗を、第１蓄電池の側よりも小さくできる。これにより、第１蓄電池よりもエネルギ効率の高い第２蓄電池を優先的に用いて、第１電気負荷に対する電力供給が行える。

　第１０の構成では、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池に対して充電用の電力を供給する発電機（１７）を備え、前記第１経路を介して前記発電機から前記第１蓄電池への充電を可能とし、前記第２経路を介して前記発電機から前記第２蓄電池への充電を可能とするものであり、前記第１経路及び前記第２経路は、前記発電機からの発電電力を流す大電力経路であり、前記接続経路及び前記給電経路は、前記第１経路及び前記第２経路よりも最大許容電力の小さい小電力経路である。

　上記第１０の構成では、第２電気負荷に対しては、大電力経路である第１経路及び第２経路を介して電力供給が行われ、第１電気負荷に対しては、小電力経路である接続経路及び給電経路を介して電力供給が行われる。この場合、第１電気負荷及び第２電気負荷に対して同じ蓄電池から電力供給が行われると、第１電気負荷においては、供給電力の電圧変動の懸念が大きくなる。しかし、上記のように、第１ダイオード及び第２ダイオードや、半導体スイッチを備える構成を採用することで、第１電気負荷における電圧変動の懸念を回避できる。

図１は、実施形態に係る電源システムを示す電気回路図である。図２Ａは、鉛蓄電池のＳＯＣ使用範囲を示す図である。図２Ｂは、リチウムイオン蓄電池のＳＯＣ使用範囲を示す図である。図３Ａは、車両状態と電池ユニットにおける各スイッチの状態とを示す図である。図３Ｂは、車両状態と電池ユニットにおける各スイッチの状態とを示す図である。図３Ｃは、車両状態と電池ユニットにおける各スイッチの状態とを示す図である。図４Ａは、車両状態と電池ユニットにおける各スイッチの状態とを示す図である。図４Ｂは、車両状態と電池ユニットにおける各スイッチの状態とを示す図である。図４Ｃは、車両状態と電池ユニットにおける各スイッチの状態とを示す図である。図５は、スイッチ切替制御の処理手順を示すフローチャートである。図６は、変形例の電源システムを示す電気回路図である。図７は、変形例の電源システムを示す電気回路図である。図８は、変形例の電源システムを示す電気回路図である。図９は、変形例の電源システムを示す電気回路図である。

　以下、本開示の技術態様の一例を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の車載電源装置が搭載される車両は、エンジン（内燃機関）を駆動源として走行し、アイドリングストップ機能を有している。

　＜電源システムの回路構成＞
　図１に示すように、本実施形態に係る電源システム（電源装置）は、第１電源としての鉛蓄電池１１と、第２電源としてのリチウムイオン蓄電池１２とを有する電源システムである。各蓄電池１１，１２からは、スタータモータ１３や、各種の電気負荷１４～１６への給電が可能である。また、各蓄電池１１，１２に対しては、発電機１７による充電が可能である。蓄電池１１，１２のうちのリチウムイオン蓄電池１２は、図示しない筐体（収容ケース）に収容されることで、電池ユニットＵとして構成されている。電池ユニットＵの詳細な構成につては後述する。

　鉛蓄電池１１は、周知の汎用蓄電池である。これに対し、リチウムイオン蓄電池１２は、鉛蓄電池１１に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池１２は、鉛蓄電池１１に比べて、充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であるとよい。

　電池ユニットＵには、外部端子として、第１端子Ｔ１、第２端子Ｔ２、及び第３端子Ｔ３が設けられている。第１端子Ｔ１には、鉛蓄電池１１、スタータモータ１３、及び電気負荷１４が接続されている。第２端子Ｔ２には、電気負荷１６及び発電機１７が接続されている。第３端子Ｔ３には、電気負荷１５が接続されている。

　各電気負荷１４～１６は、各蓄電池１１，１２から供給される供給電力の電圧について要求が相違する。このうち、第３端子Ｔ３に接続される電気負荷１５には、供給電力の電圧が一定であること、又は、供給電力の電圧が少なくとも所定範囲内で変動するように安定していることが要求される定電圧要求負荷が含まれる。これに対し、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２に接続される電気負荷１４，１６は、定電圧要求負荷以外の一般的な電気負荷である。電気負荷１５は、被保護負荷とも言える。また、電気負荷１５は、電源失陥が許容されない負荷であり、電気負荷１６は、電源失陥が許容される負荷であるとも言える。

　定電圧要求負荷である電気負荷１５の具体例としては、ナビゲーション装置、オーディオ装置、メータ装置等の各種電子機器や、エンジンＥＣＵ等の各種ＥＣＵが挙げられる。この場合、供給電力の電圧変動が抑えられることで、上記各装置においては、不要なリセット等が生じることが抑制され、安定動作が実現可能である。また、電気負荷１６の具体例としては、シートヒータやリヤウインドシールドのデフロスタ用ヒータ等が挙げられる。電気負荷１４の具体例としては、ヘッドライト、フロントウインドシールド等のワイパ、空調装置の送風ファン等が挙げられる。なお、本実施形態では、電気負荷１５が「第１電気負荷」に相当し、電気負荷１６が「第２電気負荷」に相当する。以下、電気負荷１５を第１負荷１５、電気負荷１６を第２負荷１６とも言う。

　発電機１７は、エンジンの出力軸に駆動連結されたオルタネータ（交流発電機）であり、エンジン出力軸の回転を動力として発電する。発電機１７の発電電力により、各蓄電池１１，１２が充電される。

　次に、電池ユニットＵ内の回路構成を説明する。

　電池ユニットＵには、ユニット内電気経路として、各端子Ｔ１，Ｔ２及びリチウムイオン蓄電池１２を相互に接続する電気経路Ｌ１，Ｌ２が設けられている。電池ユニットＵには、この電気経路Ｌ１，Ｌ２により、鉛蓄電池１１から第２負荷１６に電力供給する第１経路と、リチウムイオン蓄電池１２から第２負荷１６に電力供給する第２経路とが構成されている。このうち、第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２とを接続する第１経路Ｌ１には、第１スイッチ２１が設けられている。第１経路Ｌ１上の接続点Ｎ０とリチウムイオン蓄電池１２とを接続する第２経路Ｌ２には、第２スイッチ２２が設けられている。各スイッチ２１，２２は、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチにより構成されている。なお、各スイッチ２１，２２は、それぞれ２つ一組のＭＯＳＦＥＴで構成され、各一組のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードは、互いに逆向きになるように直列に接続されているとよい。この互いに逆向きの寄生ダイオードによって、各スイッチ２１，２２をオフ状態とした場合にそのスイッチが設けられた経路に流れる電流は完全に遮断される。

　上記構成では、第２負荷１６に対して、鉛蓄電池１１からの電力供給とリチウムイオン蓄電池１２からの電力供給とが選択的に実施可能である。この場合には、第１スイッチ２１をオン、第２スイッチ２２をオフにすることで、鉛蓄電池１１から第２負荷１６への電力供給が可能となる。また、第１スイッチ２１をオフ、第２スイッチ２２をオンにすることで、リチウムイオン蓄電池１２から第２負荷１６への電力供給が可能となる。

　第１経路Ｌ１において、第１端子Ｔ１と第１スイッチ２１との間の分岐点Ｎ１（第１分岐点）には、分岐経路Ｌ３の一端が接続されている。第２経路Ｌ２において、リチウムイオン蓄電池１２と第２スイッチ２２との間の分岐点Ｎ２（第２分岐点）には、分岐経路Ｌ４の一端が接続されている。分岐経路Ｌ３，Ｌ４の他端同士は、中間点Ｎ３で接続されている。つまり、分岐経路Ｌ３，Ｌ４は、分岐点Ｎ１，Ｎ２を接続する接続経路に相当する。また、中間点Ｎ３と第３端子Ｔ３とは、給電経路Ｌ５により接続されている。

　分岐経路Ｌ３には、第３スイッチ２３が設けられている。分岐経路Ｌ４には、第４スイッチ２４が設けられている。第３スイッチ２３と第４スイッチ２４とは、それぞれＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチを有しており、その入出力端子間に並列にダイオードＤ１，Ｄ２が接続されている。ダイオードＤ１，Ｄ２は、順方向を向かい合わせにして直列に接続されている。換言すれば、ダイオードＤ１，Ｄ２は、中間点Ｎ３をそれぞれカソード側にして直列に接続されている。なお、本実施形態では、ダイオードＤ１が「第１ダイオード」に相当し、ダイオードＤ２が「第２ダイオード」に相当する。また、第３スイッチ２３が「第１半導体スイッチ」に相当し、第４スイッチ２４が「第２半導体スイッチ」に相当する。

　各スイッチ２３，２４には、鉛蓄電池１１側から第１負荷１５側を順方向にしてダイオードＤ１が設けられており、リチウムイオン蓄電池１２側から第１負荷１５側を順方向にしてダイオードＤ２が設けられている。そのため、各スイッチ２３，２４がオフ状態にあっても、蓄電池１１，１２のうちのいずれかから第１負荷１５への電力供給が可能である。また、各スイッチ２３，２４のうちのいずれかがオン状態では、オン状態のスイッチ側の分岐経路の経路抵抗が、オフ状態のスイッチ側の分岐経路の経路抵抗よりも小さくなる。つまり、一方の分岐経路では、経路抵抗が半導体スイッチのオン抵抗に依存し、他方の分岐経路では、経路抵抗がダイオードの抵抗に依存している。この場合、経路抵抗の違いにより、各蓄電池１１，１２から第１負荷１５への放電のし易さが相違し、蓄電池１１，１２のうちのいずれかから第１負荷１５への電力供給を選択的に行わせることができる。

　給電経路Ｌ５には、給電スイッチとしてのリレースイッチ２５が設けられている。リレースイッチ２５は、例えば常開式のラッチリレー回路で構成され、車両システムへの電源オン（ＩＧオン）に伴う通電によりオン状態（閉状態）となる。そして、リレースイッチ２５は、車両システムへの電源オフ（ＩＧオフ）まで、その状態が維持されるようになっている。上記構成では、リレースイッチ２５がオン状態のとき、第３スイッチ２３及び第４スイッチ２４のいずれか一方をオンにすることで、蓄電池１１，１２のいずれかから第１負荷１５への電力供給が行われる。

　第１経路Ｌ１及び第２経路Ｌ２は、発電機１７の発電電力をはじめ、比較的大きな電力が流れる大電力経路である。一方、分岐経路Ｌ３，Ｌ４及び給電経路Ｌ５は、経路Ｌ１，Ｌ２に比べて、小さい電力が流れる小電力経路である。

　電池ユニットＵは、電池制御手段を構成する制御部３０を有している。各スイッチ２１～２５及び制御部３０は、同一の基板に実装された状態で筐体内に収容されている。制御部３０には、電池ユニットＵの外部からＥＣＵ４０が接続されている。つまり、制御部３０及びＥＣＵ４０は、ＣＡＮ等の通信ネットワークにより接続されて相互に通信可能となっており、制御部３０及びＥＣＵ４０に記憶される各種データが互いに共有可能な構成である。ＥＣＵ４０は、アイドリングストップ制御を実施する機能を有する電子制御装置である。アイドリングストップ制御は、所定の自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、かつ、その自動停止状態下で所定の再始動条件の成立によりエンジンを再始動させるという周知の制御機能である。

　制御部３０は、各スイッチ２１～２５のオンオフ（開閉）の切り替えを実施する。この場合、制御部３０は、車両の走行状態や各蓄電池１１，１２の蓄電状態に基づいて、各スイッチ２１～２５のオンオフを制御する。これにより、上記構成では、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２とを選択的に用いて充放電が実施される。各蓄電池１１，１２の蓄電状態に基づく充放電制御について簡単に説明する。制御部３０は、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２の端子電圧又は開放電圧の検出値を逐次取得する。さらに、制御部３０は、図示しない電流検出手段により検出される鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２の通電電流の検出値を逐次取得する。そして、制御部３０は、これらの取得値に基づいて、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣ（残存容量）を算出する。制御部３０は、算出結果に基づいて、ＳＯＣが所定の使用範囲内に保持されるように、リチウムイオン蓄電池１２への充電量及び放電量を制御する。

　（ＳＯＣ使用範囲）
　ここで、各蓄電池１１，１２のＳＯＣ使用範囲について説明する。図２Ａ，図２Ｂに、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２の開放電圧（ＯＣＶ）と蓄電状態（ＳＯＣ）との相関関係を示す。図２Ａには、鉛蓄電池１１の開放電圧と蓄電状態との相関関係が示されており、鉛蓄電池１１のＳＯＣ使用範囲をＷ１としている。図２Ｂには、リチウムイオン蓄電池１２の開放電圧と蓄電状態との相関関係が示されており、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣ使用範囲をＷ２としている。また、図２Ｂは、図２Ａの一点鎖線部分（ＳＯＣ使用範囲Ｗ１(Ｐｂ)を示す部分）に対応する範囲の拡大図でもある。図２Ｂでは、同図の横軸に示されるリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣの値が０％の位置と、図２Ａに示される鉛蓄電池１１のＳＯＣ使用範囲Ｗ１(Ｐｂ)の値がＳＯＣａの位置と対応している。両図において、電圧Ｖａ，Ｖｂ同士は、同じ電圧値である。

　図２Ａ中の横軸は、鉛蓄電池１１のＳＯＣを示し、図中の実線Ａ１は、鉛蓄電池１１のＳＯＣと開放電圧Ｖ０(Ｐｂ)との関係を示す電圧特性線である。実線Ａ１に示される電圧特性では、充電量が増加しＳＯＣが上昇することに比例して、開放電圧Ｖ０(Ｐｂ)も上昇する。図２Ｂ中の横軸は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣを示し、図中の実線Ａ２は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣと開放電圧Ｖ０(Ｌｉ)との関係を示す電圧特性線である。実線Ａ２に示される電圧特性では、充電量が増加しＳＯＣが上昇することに伴い、開放電圧Ｖ０(Ｌｉ)も上昇する。

　図２Ｂに示すように、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２とは、ＳＯＣに対する開放電圧の相関が相違する。ＳＯＣ使用範囲Ｗ２(Ｌｉ)においては、リチウムイオン蓄電池１２の開放電圧が、鉛蓄電池１１の開放電圧よりも高くなるように定められている。

　蓄電池１１，１２は、過充電や過放電の状態になると早期劣化が懸念される。したがって、各蓄電池１１，１２のＳＯＣが、過充放電とならない所定のＳＯＣの下限値と上限値との範囲（ＳＯＣ使用範囲）となるように、各蓄電池１１，１２の充放電量は規制される。この場合、制御部３０は、鉛蓄電池１１のＳＯＣをＳＯＣ使用範囲Ｗ１内、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣをＳＯＣ使用範囲Ｗ２内に制御する。具体的には、制御部３０は、各蓄電池１１，１２への充電量を制限して、過充電保護を行い、さらに、各蓄電池１１，１２からの放電量を制限して、過放電保護を行う保護制御を実施する。

　また、電池ユニットＵには、スイッチ２１～２５を介さずに、鉛蓄電池１１を電気負荷１５，１６に対して接続可能とするバイパス経路Ｌ６，Ｌ７が設けられている。具体的には、電池ユニットＵには、第４端子Ｔ４が設けられており、第４端子Ｔ４には、鉛蓄電池１１が接続されている。電池ユニットＵには、第４端子Ｔ４と第１経路Ｌ１上の接続点Ｎ０とを接続するバイパス経路Ｌ６が設けられており、接続点Ｎ０と第３端子Ｔ３とを接続するバイパス経路Ｌ７が設けられている。そして、バイパス経路Ｌ６上には、第１バイパススイッチ２６が設けられており、バイパス経路Ｌ７上には、第２バイパススイッチ２７が設けられている。各バイパススイッチ２６，２７は、例えば常閉式のリレースイッチであり、車両システムへの電源オン（ＩＧオン）に伴う通電によりオフ状態（開状態）となる。

　第１バイパススイッチ２６がオン状態（閉状態）の場合には、第１スイッチ２１がオフであっても、鉛蓄電池１１と第２負荷１６とは電気的に接続される。また、両方のバイパススイッチ２６，２７がオン状態の場合には、リレースイッチ２５がオフであっても、鉛蓄電池１１と第１負荷１５とは電気的に接続される。

　＜車両状態とスイッチ状態との関係＞
　車両状態と電池ユニットＵにおける各スイッチの状態とについて、図３Ａ～図３Ｃ及び図４Ａ～図４Ｃを用いて説明する。なおここでは、電気負荷１４～１６のうち、定電圧要求負荷である第１負荷１５と、スイッチ２１，２２を介して各蓄電池１１，１２に接続されている第２負荷１６とへの電力供給について詳しく説明する。

　図３Ａは、回生状態のときを示している。図３Ｂは、車両が通常走行状態のとき、及び、アイドリングストップ制御によるエンジン自動停止状態のときを示している。図３Ｃは、車両がエンジン再始動状態のときを示している。図４Ａは、第２負荷１６の駆動状態のときを示している。図４Ｂは、リチウムイオン蓄電池１２の使用停止状態のときを示している。図４Ｃは、車両が停車状態のときを示している。なお、図３Ａ～図３Ｃ及び図４Ａ～図４Ｃにおいて、図４Ｃ以外は、車両システムの電源オン状態（ＩＧオン状態）を示しており、バイパススイッチ２６，２７がオフである。

　（回生時）
　車両の減速時には、発電機１７による回生発電が行われる。この場合、図３Ａに示すように、スイッチ２１，２２が共にオンになり、発電機１７の回生発電による電力は、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２に供給される。これにより、各蓄電池１１，１２は適宜充電される。また、第３スイッチ２３がオフ、第４スイッチ２４とリレースイッチ２５とがオンになっている。これにより、第１負荷１５に対しては、発電機１７又はリチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われる。

　（走行時／自動停止時）
　車両の通常走行時には、図３Ｂに示すように、第１スイッチ２１がオン、第２スイッチ２２がオフになっている。これにより、発電機１７の発電電力は、鉛蓄電池１１の蓄電状態に応じて、鉛蓄電池１１に供給される。また、第３スイッチ２３がオフ、第４スイッチ２４とリレースイッチ２５とがオンになっている。これにより、第１負荷１５に対しては、リチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われる。この場合、第２負荷１６に対しては、リチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われない状態であり、リチウムイオン蓄電池１２からは、第１負荷１５に対して優先的に電力供給が行われる。

　なお、アイドリングストップ制御によりエンジンが自動停止された状態の場合には、図３Ｂと同じ状態で、各スイッチ２１～２５が制御される。

　（再始動時）
　エンジン自動停止後のエンジン再始動時には、図３Ｃに示すように、図３Ｂと同じ状態で、各スイッチ２１～２５が制御される。また、図３Ｃでは、鉛蓄電池１１からスタータモータ１３に対して電力が供給され、スタータモータ１３によるエンジン始動が行われる。このとき、スタータモータ１３に対しては、鉛蓄電池１１から電力が供給され、第１負荷１５に対しては、リチウムイオン蓄電池１２から電力が供給される。そのため、第１負荷１５への供給電力には、電圧変動が生じない。

　（第２負荷の駆動時）
　第２負荷１６（例えば車両のシートヒータ）がオンされる場合には、図４Ａに示すように、第１スイッチ２１がオフ、第２スイッチ２２がオンに切り替えられる。これにより、第２負荷１６に対しては、リチウムイオン蓄電池１２からの電力供給が行われる。また、スイッチ２１，２２のオンオフの反転に合わせて、スイッチ２３，２４のオンオフも反転され、第３スイッチ２３はオン、第４スイッチ２４はオフに切り替えられる。これにより、第１負荷１５に対しては、鉛蓄電池１１から電力供給が行われる。この場合、第２負荷１６に対しては、リチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われる状態であり、鉛蓄電池１１からは、第１負荷１５に対して優先的に電力供給が行われる。

　（Ｌｉ停止時）
　車両システムの起動直後において、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣの算出が完了していない場合や、低ＳＯＣ時、低温時には、リチウムイオン蓄電池１２の充放電が停止される。この場合、図４Ｂに示すように、第１スイッチ２１がオン、第２スイッチ２２がオフ、第３スイッチ２３がオン、第４スイッチ２４がオフになっている。これにより、第１負荷１５に対しては、鉛蓄電池１１から電力供給が行われる。

　車両の運転状態下においては、上記の各状態が適宜切り替えられる。この際、例えば図３Ｂに示す通常の走行状態から、図４Ａに示す第２負荷１６の駆動状態への切り替えが行われる場合、又は、その逆の切り替えが行われる場合には、スイッチ２１，２２のオンオフの反転と、スイッチ２３，２４のオンオフの反転とが実施される。しかし、定電圧要求負荷である第１負荷１５に対しては、供給電力が中断されることなく継続的に安定供給される必要がある。

　これに対し、各蓄電池１１，１２から第１負荷１５への電力供給経路である分岐経路Ｌ３，Ｌ４には、順方向を向かい合わせにしてダイオードＤ１，Ｄ２が設けられている。そのため、そのダイオードＤ１，Ｄ２を介しての第１負荷１５への電力供給が可能である。したがって、仮に各スイッチ２１～２４の反転切替時に、スイッチ２３，２４が共に一時的にオフになったとしても、第１負荷１５への電力供給は継続される。これにより、例えば、スイッチ２３，２４が共にオフになることを回避するために、スイッチ２３，２４が共にオンになる期間を設ける必要がない。その結果、第２負荷１６の駆動要求に対する遅れを抑制できる。

　（停車時）
　車両停車時、すなわち車両システムの電源オフ時（ＩＧオフ時）には、図４Ｃに示すように、スイッチ２１～２５の全てがオフ、バイパススイッチ２６，２７がオンになっている。これにより、第１負荷１５に対しては、鉛蓄電池１１から電力供給が行われる。この場合、車両の停車中に、鉛蓄電池１１からは、暗電流やバックアップ電流が第１負荷１５に対して供給される。そのため、リチウムイオン蓄電池１２は、過剰放電状態になることが回避できる。

　＜スイッチ切替制御の処理＞
　ここで、電池ユニットＵが有する制御部３０により実施されるスイッチ切替制御の処理手順について、図５を用いて説明する。本処理は、制御部３０において、所定の周期に従って実施される。なお、図５では、車両システムの電源オン状態（ＩＧオン状態）において、リレースイッチ２５がオンになっていることを前提にしている。また特に、図３Ｂ及びと図４Ａに相当する状態（車両走行状態／自動停止状態／第２負荷１６の駆動状態）に関する。

　図５に示すように、制御部３０は、現在、第２負荷１６が駆動される状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。また、制御部３０は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣがＳＯＣ使用範囲Ｗ２内か否かを判定する（ステップＳ１２）。換言すれば、制御部３０は、リチウムイオン蓄電池１２の開放電圧が鉛蓄電池１１の開放電圧よりも高い状態であるか否かを判定する。そして、制御部３０は、ステップＳ１１，Ｓ１２のいずれかの判定処理において、その判定結果がＮＯの場合、ステップＳ１３の処理に移行する。その結果、制御部３０は、第１スイッチ２１をオン、第２スイッチ２２をオフ、第３スイッチ２３をオフ、第４スイッチ２４をオンに制御する（ステップＳ１３）。このように、制御部３０では、図３Ｂに示すように、第１スイッチ２１がオン、第２スイッチ２２がオフで、第２負荷１６に対してリチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われない状態において、第３スイッチ２３をオフ、第４スイッチ２４をオンに制御する。これにより、第１負荷１５に対しては、リチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われる。

　一方、制御部３０は、ステップＳ１１，Ｓ１２の判定処理において、その判定結果がともにＹＥＳの場合、ステップＳ１４の処理に移行する。その結果、制御部３０は、第１スイッチ２１をオフ、第２スイッチ２２をオン、第３スイッチ２３をオン、第４スイッチ２４をオフに制御する（ステップＳ１４）。このように、制御部３０では、図４Ａに示すように、第１スイッチ２１がオフ、第２スイッチ２２がオンで、第２負荷１６に対してリチウムイオン蓄電池１２から電力供給が行われる状態において、第３スイッチ２３をオン、第４スイッチ２４をオフに制御する。これにより、第１負荷１５に対しては、鉛蓄電池１１から電力供給が行われる。

　上記処理では、第２負荷１６の駆動要求があり、かつ、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣがＳＯＣ使用範囲Ｗ２内であることを条件に、リチウムイオン蓄電池１２から第２負荷１６（大電力経路の電気負荷）への電力供給が行われる。具体的には、制御部３０では、ステップＳ１１，Ｓ１２の判定結果がともにＹＥＳの場合、ステップＳ１４のスイッチ切替処理が実施される。これにより、リチウムイオン蓄電池１２から第２負荷１６への電力供給が行われる。一方、第２負荷１６の駆動要求があり、かつ、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣがＳＯＣ使用範囲Ｗ２内でなかった場合には、鉛蓄電池１１から第２負荷１６への電力供給が行われる。具体的には、制御部３０では、ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳで、ステップＳ１２の判定結果がＮＯの場合、ステップＳ１３のスイッチ切替処理が実施される。これにより、鉛蓄電池１１から第２負荷１６への電力供給が行われる。

　以上詳述したように、本実施形態に係る電源システム（電源装置）では、以下の優れた効果が得られる。

　本実施形態に係る電源システムでは、第１負荷１５（定電圧要求負荷）に対して各蓄電池１１，１２から電力供給を行う分岐経路Ｌ３，Ｌ４において、ダイオードＤ１，Ｄ２が、順方向を向かい合わせにして直列に接続されている。そのうち、ダイオードＤ２は、第４スイッチ２４の入出力端子間に並列に接続されて構成されている。そのため、第１負荷１５に対しては、ダイオードＤ１を通る経路を介しての鉛蓄電池１１からの電力供給と、ダイオードＤ２を通る経路を介してのリチウムイオン蓄電池１２からの電力供給とが可能となる。この場合、特に、本電源システムでは、ダイオードＤ２を第４スイッチ２４の入出力端子間に並列に設けたため、第１負荷１５に対する電力供給元の蓄電池の切り替え時にも、電力供給を継続的に実施できる。さらに、本電源システムでは、ダイオードを経由した電力供給と半導体スイッチを経由した電力供給とを選択的に実施できる。つまり、本電源システムでは、各蓄電池１１，１２の状態や、第２負荷１６への電力供給元の蓄電池がどの蓄電池であるかに基づいて、鉛蓄電池１１からの電力供給とリチウムイオン蓄電池１２からの電力供給とを選択的に実施できる。本電源システムでは、第１負荷１５は定電圧要求負荷であり、その第１負荷１５に対して安定状態で電力供給を実施できる。また、本電源システムでは、オン状態の半導体スイッチを経由して電力供給することで、ダイオードを経由して電力供給する場合に比べて、電力損失を減らせる。以上により、本実施形態に係る電源システムでは、各蓄電池１１，１２から電気負荷１５，１６に対して適正な電力供給を実施できる。

　また、本実施形態に係る電源システムでは、制御部３０が、第１負荷１５への電力供給時に、各蓄電池１１，１２の放電の優先度に基づいて、スイッチ２３，２４のオンオフを制御する構成とした。これにより、本電源システムでは、各蓄電池１１，１２のうちのいずれかを優先して、第１負荷１５に対する放電を行わせる。

　具体的には、本電源システムが有する制御部３０は、第１負荷１５に対する電力供給元の蓄電池と第２負荷１６に対する電力供給元の蓄電池とが相違するよう、各スイッチ２１～２４のオンオフを制御する構成とした。つまり、制御部３０は、第２負荷１６に対する電力供給の状況を考慮して、複数の蓄電池のうちのいずれかを優先して、第１負荷１５に対する放電を行わせることができる。これにより、本電源システムでは、第２負荷１６に対する電力供給により、その電力供給元の蓄電池の電圧が変動しても、その電圧変動の影響を受けることなく、第１負荷１５（定電圧要求負荷）への電力供給が行える。また、上記のように各スイッチが切り替えられる際には、各ダイオードＤ１，Ｄ２により、第１負荷１５に対して継続的に電力供給を実施できる。

　また、本実施形態に係る電源システムでは、制御部３０が、各蓄電池１１，１２における開放電圧の差（高低）に基づいて、各スイッチ２１～２４のオンオフを制御する構成とした。これにより、本電源システムでは、各蓄電池１１，１２の蓄電状態の違いを考慮して、どの蓄電池から第１負荷１５に対して電力供給すべきかを好適に判断できる。また、各蓄電池１１，１２の開放電圧の高低が逆転する等して、各電気負荷１５，１６への電力供給元が切り替えられる際には、各ダイオードＤ１，Ｄ２により、第１負荷１５に対して継続的に電力供給を実施できる。

　また、本実施形態に係る電源システムでは、分岐経路Ｌ３，Ｌ４にダイオードＤ１，Ｄ２を設けている。このような構成では、ダイオードＤ１，Ｄ２に並列接続されたスイッチ２３，２４のオンオフ状態にかかわらず、第１負荷１５に対する継続的な電力供給が可能となる。そして、このような構成において、給電経路Ｌ５にリレースイッチ２５を設けている。これにより、例えば停車時等、第１負荷１５を使用しない場合には、分岐経路Ｌ３，Ｌ４を介しての第１負荷１５への電力供給（暗電流供給、バックアップ電流供給）を停止させることが可能となる。したがって、本電源システムでは、リチウムイオン蓄電池１２における無駄な放電を抑制できる。これにより、リチウムイオン蓄電池１２の劣化防止を図ることもできる。

　また、本実施形態に係る電源システムでは、第２負荷１６に対して、大電力経路（Ｌ１，Ｌ２）を介して電力供給が行われ、第１負荷１５に対して、小電力経路（Ｌ３～Ｌ５）を介して電力供給が行われる。この場合には、第１負荷１５及び第２負荷１６に対して同じ蓄電池から電力供給が行われると、第１負荷１５においては、供給電力の電圧変動の懸念が大きくなる。これに対し、本電源システムでは、スイッチ２３，２４やダイオードＤ１，Ｄ２を備える構成を採用することで、第１負荷１５における電圧変動の懸念を回避できる。

　＜他の実施形態＞
　上記実施形態は、例えば次のように変更してもよい。

　・電源システムは、図６に示す構成としてもよい。図６に示す変形例に係る電源システムでは、図１の構成との相違点として、分岐経路Ｌ３の半導体スイッチを省略し、分岐経路Ｌ３にダイオードＤ１を設ける構成としている。つまり、本変形例の電源システムでは、ダイオードＤ１，Ｄ２のうち、中間点Ｎ３に対してリチウムイオン蓄電池１２の側のダイオードＤ２のみが、第４スイッチ２４の入出力端子間に並列に接続されて設けられている。

　上記構成では、第４スイッチ２４のオンにより、分岐経路Ｌ４（ダイオードＤ２の側）の経路抵抗を、分岐経路Ｌ３（ダイオードＤ１の側）の経路抵抗よりも小さくできる。これにより、鉛蓄電池１１よりもエネルギ効率の高いリチウムイオン蓄電池１２を優先的に用いて、第１負荷１５に対する電力供給が行える。この場合、ダイオードＤ１及びダイオードＤ２のうち、半導体スイッチが並列に接続されているのは一方のみであり、構成の簡素化を図る上で有利となる。

　・電源システムは、図７に示す構成としてもよい。図７に示す変形例に係る電源システムでは、図１の構成との相違点として、分岐経路Ｌ３の半導体スイッチを省略し、分岐経路Ｌ３にダイオードＤ１を設ける構成としている。また、本変形例の電源システムでは、分岐経路Ｌ４に、入出力端子間に並列に接続されたダイオードＤ３，Ｄ４を有し、そのダイオードＤ３，Ｄ４の向きが互いに逆向きの状態で直列接続された一対の半導体スイッチ５１，５２が設けられている。つまり、本変形例の電源システムでは、分岐経路Ｌ４に、一対の半導体スイッチ５１，５２の直列接続体が設けられている。その一対の半導体スイッチ５１，５２には、各入出力端子間に並列にダイオードＤ３，Ｄ４が設けられており、そのダイオードＤ３，Ｄ４は、順方向を互いに逆にして設けられている。なおこの場合では、半導体スイッチ５１のダイオードＤ３が「第２ダイオード」に相当する。また、給電経路Ｌ５のリレースイッチ２５が省略されている。

　上記構成では、一対の半導体スイッチ５１，５２をいずれもオンにすれば、第１負荷１５に対して、ダイオードＤ１を介しての電力供給と、一対の半導体スイッチ５１，５２を介しての電力供給とが可能となる。また、一対の半導体スイッチ５１，５２をいずれもオフにすれば、その一対の半導体スイッチ５１，５２が設けられている分岐経路Ｌ４において、電流の流れを完全遮断できる。これにより、分岐経路Ｌ４（一対の半導体スイッチ５１，５２の側）に接続されたリチウムイオン蓄電池１２について、例えば、車両の長期放置時における意図しない放電を抑制できる。また、上記構成では、図１や図６の構成とは異なり、リレースイッチ２５を省略でき、構成を簡素化できる。

　また、上記構成では、一対の半導体スイッチ５１，５２のオンにより、リチウムイオン蓄電池１２の側の分岐経路Ｌ４の経路抵抗を、鉛蓄電池１１の側の分岐経路Ｌ３よりも小さくできる。これにより、鉛蓄電池１１よりもエネルギ効率の高いリチウムイオン蓄電池１２を優先的に用いて、第１負荷１５に対する電力供給が行える。

　なお、一対の半導体スイッチ５１，５２は、各ダイオードＤ３，Ｄ４のアノード同士が接続されるバックツーバック接続であるが、これに限らない。例えば、一対の半導体スイッチ５１，５２は、各ダイオードＤ３，Ｄ４のカソード同士が接続されるように構成してもよい。

　また、分岐経路Ｌ４に設けた一対の半導体スイッチ５１，５２の直列接続体を、分岐経路Ｌ３に設ける構成であってもよい。この場合、分岐経路Ｌ３に設ける一対の半導体スイッチは、各入出力端子間に並列にダイオードが設けられており、順方向を互いに逆にして設けられているとよい。

　・さらに電源システムは、図８及び図９に示す構成としてもよい。これら図８及び図９では、分岐経路Ｌ３における構成のみが図７と相違する。

　図８に示す変形例に係る電源システムでは、分岐経路Ｌ３に、複数のダイオードＤ１１，Ｄ１２（図中では２つのダイオード）が、同じ向きで直列に設けられている。つまり、本変形例の電源システムでは、ダイオードＤ１１，Ｄ１２は、分岐経路Ｌ４のダイオードＤ３と向かい合わせになる向きで設けられており、これが「第１ダイオード」に相当する。この場合、分岐経路Ｌ３においては、ダイオードＤ１１，Ｄ１２を介して通電が行われる。そのため、上記構成では、単一のダイオード（１つのダイオード）を設ける場合よりも電圧降下が大きくなり、リチウムイオン蓄電池１２からの放電を優先的に行わせることができる。

　また、図９に示す変形例に係る電源システムでは、分岐経路Ｌ３に、同じ向きのダイオードＤ１１，Ｄ１２を含む複数（図では２つ）の半導体スイッチ２３ａ，２３ｂが、直列に設けられている。本変形例の電源システムでは、半導体スイッチ２３ａ，２３ｂが「第１半導体スイッチ」に相当する。そして、制御部３０では、半導体スイッチ２３ａ，２３ｂを個々に制御し、半導体スイッチ２３ａ，２３ｂの両方をオンにすること、及び、半導体スイッチ２３ａ，２３ｂのいずれか一方をオンにすることを可能とする。この場合、上記構成では、半導体スイッチ２３ａ，２３ｂのオンオフのパターンにより、分岐経路Ｌ３における電圧降下量を変えられ、リチウムイオン蓄電池１２の放電をより細かく調整できる。

　その他の変形例としては、分岐経路Ｌ３に、分岐経路Ｌ４の側のダイオードＤ３（又は図１のダイオードＤ２）と向かい合わせになる向きのダイオードと、それと同じ向きのダイオードを含む半導体スイッチとが、直列に設けられる構成であってもよい。この上記構成について、図９の構成と併せ考えてみる。つまり、分岐経路Ｌ３に、複数のダイオード（第１ダイオードに相当）が同じ向きで直列に設けられ、そのうちの少なくとも１つが半導体スイッチの入出力端子間に並列に接続されているとよい。

　・各蓄電池１１，１２における開放電圧の差に基づいて、各スイッチ２１～２４のオンオフを制御する場合、制御部３０は、次のようなスイッチ切替制御を実施する構成としてもよい。具体的には、蓄電池１１，１２のうち、リチウムイオン蓄電池１２の開放電圧が高い場合に、制御部３０は、第１スイッチ２１をオン、第２スイッチ２２をオフ、第３スイッチ２３をオフ、第４スイッチ２４をオンに制御する（図３Ｂの状態と同じ制御を行う）。また、蓄電池１１，１２のうち、鉛蓄電池１１の開放電圧が高い場合に、制御部３０は、第１スイッチ２１をオフ、第２スイッチ２２をオン、第３スイッチ２３をオン、第４スイッチ２４をオフに制御する（図４Ａの状態と同じ制御を行う）。この場合、上記構成では、蓄電池１１，１２のうち、開放電圧の高い蓄電池を優先して、第１負荷１５に対する放電を行わせることができる。

　・第２負荷１６には、車両走行をアシストするアシスト動力を出力する駆動装置が含まれていてもよい。この場合、駆動装置の回転軸は、エンジン出力軸に対して駆動連結されており、駆動装置の回転軸の回転によってエンジン出力軸が回転する。なお、駆動装置としては、例えば、発電機能と動力出力機能とを有するＩＳＧ（Integrated　Starter　Generator）を用いることもできる。

　・第１負荷１５と第２負荷１６との組み合わせは、上記実施形態に示す組み合わせ以外であってもよい。例えば、第１負荷１５は、定電圧要求負荷を含まない電気負荷であってもよい。

　・本開示の技術は、電池ユニットＵを備えて実現される実施形態に限られない。つまり、本開示の技術は、上記実施形態に示す構成に限定されない。例えば、本開示の電源システムは、リチウムイオン蓄電池１２や各スイッチ２１～２５を一体化し、１つのユニットとして備える構成以外で実現されてもよい。

　・本開示の電源システムは、第１蓄電池として鉛蓄電池１１を備え、第２蓄電池としてリチウムイオン蓄電池１２を備える構成としてが、これに限らない。例えば、第２蓄電池としては、ニッケル水素蓄電池等、他の二次電池を用いる構成としてもよい。また、第１蓄電池及び第２蓄電池は、両方の蓄電池を、鉛蓄電池又はリチウムイオン蓄電池にすることも可能である。

　・本開示の技術は、車載用の電源装置に限定されず、車載用以外の電源装置に適用することも可能である。

　１１…鉛蓄電池（第１蓄電池）、１２…リチウムイオン蓄電池（第２蓄電池）、１５，１６…電気負荷、２１…第１スイッチ、２２…第２スイッチ、２３…第３スイッチ、２４…第４スイッチ、Ｄ１，Ｄ２…ダイオード、Ｕ…電池ユニット。

Claims

　第１蓄電池（１１）と第２蓄電池（１２）とを備え、第１電気負荷（１５）と第２電気負荷（１６）とに対して前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の少なくとも一方から電力を供給する電源システムに適用され、
　前記第１蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第１経路（Ｌ１）に設けられた第１スイッチ（２１）と、
　前記第２蓄電池から前記第２電気負荷に電力供給する第２経路（Ｌ２）に設けられた第２スイッチ（２２）と、
　前記第１蓄電池及び前記第１スイッチの間の第１分岐点（Ｎ１）と、前記第２蓄電池及び前記第２スイッチの間の第２分岐点（Ｎ２）とを接続する接続経路（Ｌ３，Ｌ４）において、順方向を向かい合わせにして直列に接続された第１ダイオード（Ｄ１）及び第２ダイオード（Ｄ２）と、
を備え、
　前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードの少なくともいずれかは、前記接続経路において半導体スイッチ（２３，２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、
　前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードの各カソードの間となる中間点（Ｎ３）に、前記第１電気負荷に電力供給する給電経路（Ｌ５）が接続される構成となっている電源装置。
　前記第１電気負荷は、供給電力の電圧が一定であること、又は、前記供給電力の電圧が少なくとも所定範囲内で変動するように安定していることが要求される電気負荷である、請求項１に記載の電源装置。
　前記第１電気負荷への電力供給時に、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池における放電の優先度に基づいて、前記半導体スイッチのオンオフを制御する制御部（３０）を備える、請求項１又は２に記載の電源装置。
　前記第１ダイオードは、前記中間点に対し前記第１蓄電池の側において、第１半導体スイッチ（２３）の入出力端子間に並列に接続されて設けられ、前記第２ダイオードは、前記中間点に対し前記第２蓄電池の側において、第２半導体スイッチ（２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、
　前記制御部は、前記第１スイッチがオン、前記第２スイッチがオフの場合に、前記第１半導体スイッチをオフ、前記第２半導体スイッチをオンに制御し、前記第１スイッチがオフ、前記第２スイッチがオンの場合に、前記第１半導体スイッチをオン、前記第２半導体スイッチをオフに制御する、請求項３に記載の電源装置。
　前記第１ダイオードは、前記中間点に対し前記第１蓄電池の側において、第１半導体スイッチ（２３）の入出力端子間に並列に接続されて設けられ、前記第２ダイオードは、前記中間点に対し前記第２蓄電池の側において、第２半導体スイッチ（２４）の入出力端子間に並列に接続されて設けられており、
　前記第１蓄電池と前記第２蓄電池とは、蓄電状態に対する開放電圧の相関が相違しており、
　前記制御部は、前記各蓄電池における前記開放電圧の差に基づいて、前記第１半導体スイッチ及び前記第２半導体スイッチのオンオフを制御する、請求項３又は４に記載の電源装置。
　前記第２蓄電池は、前記第１蓄電池に比べて、充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であり、
　前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードのうち、前記中間点に対し前記第２蓄電池の側の前記第２ダイオードのみが、前記半導体スイッチの入出力端子間に並列に接続されて設けられている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源装置。
　前記給電経路に給電スイッチ（２５）が設けられている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電源装置。
　前記接続経路において、前記中間点を挟んで一方の側には、入出力端子間に並列に接続されたダイオード（Ｄ３，Ｄ４）を有し、そのダイオードの向きが互いに逆向きの状態で直列接続された一対の半導体スイッチ（５１，５２）が設けられており、
　前記一対の半導体スイッチのうちのいずれかの側の前記ダイオードにより、前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードのいずれかが構成されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源装置。
　前記第２蓄電池は、前記第１蓄電池に比べて、充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であり、
　前記接続経路において前記中間点を挟んで両側のうちの前記第２蓄電池の側に、前記一対の半導体スイッチが設けられている、請求項８に記載の電源装置。
　前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池に対して充電用の電力を供給する発電機（１７）を備え、前記第１経路を介して前記発電機から前記第１蓄電池への充電を可能とし、前記第２経路を介して前記発電機から前記第２蓄電池への充電を可能とするものであり、
　前記第１経路及び前記第２経路は、前記発電機からの発電電力を流す大電力経路であり、前記接続経路及び前記給電経路は、前記第１経路及び前記第２経路よりも最大許容電力の小さい小電力経路である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電源装置。