WO2018074545A1 - 電源装置 - Google Patents

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WO2018074545A1
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大輔 黒田
晋平 瀧田
慎吾 河原
俊介 戸本
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株式会社デンソー
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    • Y02T10/92Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Definitions

  • the present disclosure relates to a power supply device mounted on a vehicle or the like.
  • a power supply device mounted on a vehicle a plurality of storage batteries such as a lead storage battery and a lithium ion storage battery are used, and power is supplied from these storage batteries to various in-vehicle electric loads via switches (Patent Document 1). reference).
  • This indication is made in view of the above-mentioned subject, and the main purpose is a power supply device which can control that the voltage supplied to an electric load falls even if it is a case where a part fails. Is to provide.
  • a power supply device comprising a storage battery and supplying a voltage from the storage battery to an electrical load, A first energization path and a second energization path connected in parallel between the storage battery and the electrical load; A first switch for conducting and blocking the first energization path; A second switch for conducting and blocking the second energization path; A first drive circuit that operates on condition that a voltage is supplied and drives the first switch; A second drive circuit that operates on condition that a voltage is supplied, and drives the second switch to a conductive state when the first switch is driven to a conductive state by the first drive circuit; A first supply path for supplying a voltage to the first drive circuit; A second supply path for supplying a voltage to the second drive circuit; Is provided.
  • the first energization path and the second energization path are connected in parallel between the storage battery and the electric load.
  • the first energization path is turned on and off by the first switch, and the second energization path is turned on and off by the second switch.
  • the voltage of a storage battery is supplied to an electric load through a 1st electricity supply path
  • the second switch conducts the second energization path, the voltage of the storage battery is supplied to the electric load through the second energization path.
  • the first switch is driven by a first drive circuit that operates on condition that a voltage is supplied.
  • the second switch is driven by a second drive circuit that operates on condition that a voltage is supplied. For this reason, when the voltage is not supplied to the first drive circuit and the second drive circuit, the first drive circuit and the second drive circuit do not operate, and the first switch and the second switch cannot be driven. . As a result, voltage may not be supplied from the storage battery to the electric load.
  • the second switch when the first switch is driven to the conductive state by the first drive circuit, the second switch is driven to the conductive state by the second drive circuit.
  • a voltage is supplied to the first drive circuit through the first supply path, and a voltage is supplied to the second drive circuit through the second supply path.
  • the voltage is supplied to the second drive circuit through the second supply path. Therefore, the second switch is driven to the conductive state by the second drive circuit, and the second energization path can be made conductive.
  • the voltage is similarly supplied to the electric load through the second energization path. be able to.
  • the second energization path cannot be conducted, voltage can be supplied to the electric load through the first energization path. Therefore, even when a part of the power supply device fails, it is possible to suppress a decrease in the voltage supplied to the electric load.
  • the first means includes a third energization path, a third switch, a third drive circuit, and a third supply similar to the first energization path, the first switch, the first drive circuit, and the first supply path.
  • a configuration including a route or the like is also included. That is, as long as it has at least the above-described configuration of the first means, the first means includes other third paths and fourth paths.
  • the second means is A power supply device comprising a first storage battery and a second storage battery, and supplying a voltage from the first storage battery and the second storage battery to an electric load, A first energization path and a second energization path connected in parallel between the first storage battery and the electrical load; A third energization path and a fourth energization path connected in parallel between the second storage battery and the electrical load; A first switch for conducting and blocking the first energization path; A second switch for conducting and blocking the second energization path; A third switch for conducting and blocking the third energization path; A fourth switch for conducting and blocking the fourth energization path; A first drive circuit that operates on condition that a voltage is supplied and drives the first switch; A second drive circuit that operates on condition that a voltage is supplied, and drives the second switch to a conductive state when the first switch is driven to a conductive state by the first drive circuit; A third drive circuit that operates on condition that a voltage is supplied and drives the third switch; A
  • the same configuration as the first means is provided for each of the first storage battery and the second storage battery. For this reason, a state in which voltage is supplied from the first storage battery to the electric load, a state in which voltage is supplied from the second storage battery to the electric load, and a state in which voltage is supplied from the first storage battery and the second storage battery to the electric load. Can be switched. Even when a part of the power supply device fails, the voltage can be supplied to the electric load through any one of the first to fourth energization paths, and the voltage supplied to the electric load can be reduced. Further suppression can be achieved.
  • the voltage is supplied from the plurality of voltage supply units to the voltage output unit, and the voltage is supplied from the voltage output unit to the first supply path and the second supply path.
  • the voltage is supplied from the plurality of voltage supply units to the voltage output unit. For this reason, even if a voltage is no longer supplied from one voltage supply unit to the voltage output unit, a voltage can be supplied from the other voltage supply unit to the voltage output unit. Then, a voltage is supplied from the voltage output unit to the first supply path and the second supply path. For this reason, it can suppress that the voltage supplied to a 1st supply path and a 2nd supply path falls, and also suppresses that the voltage supplied to a 1st drive circuit and a 2nd drive circuit falls. be able to. Furthermore, since the voltages supplied from the plurality of voltage supply units are collected in the voltage output unit and the voltages are supplied from the voltage output unit to the first supply path and the second supply path, the circuit configuration can be simplified.
  • a voltage is supplied from a plurality of voltage supply units to the voltage output unit, and the first supply path, the second supply path, the third supply path, and the fourth supply path from the voltage output unit. Is supplied with voltage.
  • the circuit configuration can be further simplified.
  • the plurality of voltage supply units include a plurality of common voltage supply units connected to a common storage battery.
  • the plurality of voltage supply units include a plurality of common voltage supply units connected to a common storage battery. For this reason, even if it is a case where a voltage is supplied from a common storage battery, a some common voltage supply part can be created. Then, by supplying a voltage from a plurality of common voltage supply units to the voltage output unit, even if no voltage is supplied from one common voltage supply unit to the voltage output unit, the other common voltage supply unit to the voltage output unit. A voltage can be supplied. Therefore, even if it is a case where a voltage is supplied from a common storage battery, it can suppress that the voltage supplied to an electric load falls.
  • each of the plurality of common voltage supply units is connected to the common storage battery via a connector.
  • the plurality of common voltage supply units are each connected to the common storage battery via the connector. For this reason, even if the connector that connects the storage battery and one common voltage supply unit becomes poorly connected, the voltage can be supplied from the other common voltage supply unit with good connector connection to the voltage output unit. . Therefore, even if some of the connectors become poorly connected, it is possible to suppress a decrease in the voltage supplied to the electric load.
  • the plurality of voltage supply units include a plurality of independent voltage supply units respectively connected to different storage batteries.
  • the plurality of voltage supply units include a plurality of independent voltage supply units connected to different storage batteries. For this reason, even if a voltage is no longer supplied from one storage battery to the independent voltage supply unit, a voltage can be supplied from the independent voltage supply unit connected to another storage battery to the voltage output unit. Therefore, even if the voltage is not supplied from some of the storage batteries, it is possible to suppress the voltage supplied to the electric load from decreasing.
  • the first supply path is connected to the first storage battery, and the second supply path is connected to the second storage battery independently of the first supply path.
  • the first supply path and the second supply path are independently connected to the first storage battery and the second storage battery, respectively. For this reason, compared with the structure in which the first supply path and the second supply path include a common path, the first supply path and the second supply path can be prevented from being disconnected at the same time. Therefore, it can further suppress that the voltage supplied to an electric load falls.
  • a voltage is supplied from the first storage battery to the first supply path and the third supply path, and a voltage from the second storage battery is supplied to the second supply path and the fourth supply path. Is supplied.
  • the first supply path is supplied with voltage from the first storage battery
  • the second supply path is supplied with voltage from the second storage battery.
  • a voltage is supplied from the 1st storage battery and the 2nd storage battery to the 1st drive circuit and the 2nd drive circuit which drive the 1st switch and 2nd switch which were connected in parallel, respectively. Therefore, even if the first storage battery or the second storage battery fails, the voltage can be supplied to the electric load through the first energization path or the second energization path.
  • the 1st storage battery and 2nd storage battery which supply a voltage to an electrical load serve as the storage battery which supplies a voltage to a 1st drive circuit and a 2nd drive circuit, the existing storage battery can be used effectively. .
  • the tenth means operates on the condition that the voltage is supplied, operates on the condition that the voltage is supplied, and operates on the condition that the voltage is supplied.
  • a second control unit for controlling, a first control unit supply path for supplying a voltage to the first control unit, and a second control unit supply path for supplying a voltage to the second control unit.
  • the first controller is controlled by the first controller
  • the second driver is controlled by the second controller.
  • a voltage is supplied to the first control unit through the first control unit supply path, and a voltage is supplied to the second control unit through the second control unit supply path.
  • the second drive circuit is controlled by the second control unit. Therefore, even when some of the control units that control the drive circuits stop operating, it is possible to suppress a decrease in the voltage supplied to the electric load.
  • the eleventh means operates on the condition that a voltage is supplied, operates on the condition that a voltage is supplied with the first controller that controls the first drive circuit and the third drive circuit, A second control unit that controls the second drive circuit and the fourth drive circuit; a first control unit supply path that supplies a voltage to the first control unit; and a second control unit that supplies a voltage to the second control unit.
  • the first control unit controls the first drive circuit and the third drive circuit
  • the second control unit controls the second drive circuit and the fourth drive circuit.
  • the third drive circuit and the fourth drive circuit can achieve the same operational effects as the tenth means.
  • the twelfth means comprises a fifth supply path for supplying a voltage to the first drive circuit and a sixth supply path for supplying a voltage to the second drive circuit.
  • the voltage in addition to the voltage being supplied to the first drive circuit through the first supply path, the voltage is supplied to the first drive circuit through the fifth supply path. That is, a voltage is supplied to the first drive circuit from a plurality of supply paths. For this reason, for example, even when the voltage is no longer supplied from the first supply path to the first drive circuit, the voltage is supplied from the fifth supply path to the first drive circuit, and the first switch is driven by the first drive circuit. be able to. Therefore, even when the voltage is not supplied from some of the plurality of supply paths that supply the voltage to the first drive circuit, it is possible to prevent the first drive circuit from becoming inoperable. The same applies to the second drive circuit.
  • a fifth supply path for supplying a voltage to the first drive circuit a sixth supply path for supplying a voltage to the second drive circuit, and a seventh supply path for supplying a voltage to the third drive circuit.
  • the voltage is supplied to the third drive circuit through the seventh supply path. Further, in addition to the voltage being supplied to the fourth drive circuit through the fourth supply path, the voltage is supplied to the fourth drive circuit through the eighth supply path.
  • the third drive circuit and the fourth drive circuit can achieve the same effects as the twelfth means.
  • the fourteenth means operates on the condition that a voltage is supplied, operates on the condition that a voltage is supplied, the first delay circuit that delays the signal to the first drive circuit, and the second A second delay circuit that delays a signal to the driving circuit, a third delay circuit that operates on condition that a voltage is supplied, and a signal that delays the signal to the third driving circuit;
  • a fourth delay circuit that operates as a condition and delays a signal to the fourth drive circuit, a first delay circuit supply path that supplies a voltage to the first delay circuit, and a voltage that supplies the second delay circuit A second delay circuit supply path; a third delay circuit supply path for supplying a voltage to the third delay circuit; and a fourth delay circuit for supplying a voltage to the fourth delay circuit. Includes a path, the.
  • the signals to the first to fourth drive circuits are delayed by the first to fourth delay circuits, respectively. Then, voltages are supplied to the first to fourth delay circuits through the first to fourth delay circuit supply paths, respectively. For this reason, for example, even when the voltage is not supplied to the first delay circuit by the first delay circuit supply path or the first delay circuit fails, the voltage is supplied to the second delay circuit by the second delay circuit supply path. Then, the second switch is driven by the second drive circuit. Therefore, even when some of the delay circuits that delay the signals to the respective drive circuits do not operate, the voltage supplied to the electric load can be suppressed from decreasing.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a power supply device, an electric load, and a rotating machine
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a power supply
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a modification of the power supply device.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of changing the power source.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing another modification of the power source
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing another modification of the power supply device.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing another modification of the power supply device.
  • the vehicle travels using an engine (internal combustion engine) as a drive source.
  • the vehicle has a so-called idling stop function.
  • the power supply system includes a rotating machine 10, a lead storage battery 20, a battery unit U, an electric load 43, and the like.
  • the lead storage battery 20 and the battery unit U constitute a power supply device.
  • the battery unit U is integrated by housing the lithium ion storage battery 30, the switches 51 to 56, the control unit 60, the signal processing circuit units 71 to 74, the gate drive circuit units 61 to 64, and the like in a housing (accommodating case). ing.
  • Each of the switches 51 to 56, the control unit 60, the signal processing circuit units 71 to 74, and the gate drive circuit units 61 to 64 are housed in the casing in a state of being mounted on the same substrate.
  • the rotating shaft of the rotating machine 10 is drivingly connected to a crankshaft of an engine (not shown) by a belt or the like.
  • the rotating shaft of the rotating machine 10 is rotated by the rotation of the crankshaft, and the rotating shaft of the rotating machine 10 is rotated.
  • the rotating machine 10 includes an electric power generation function for generating electric power (regenerative power generation) by rotating the crankshaft and a power output function for applying a rotational force to the crankshaft, and constitutes an ISG (Integrated Starter generator). It has become.
  • the power output of the rotating machine 10 the engine is restarted by the rotating machine 10 when the engine is restarted by the idling stop control.
  • output assistance (assist) by the rotating machine 10 is possible during vehicle travel.
  • the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30 are electrically connected in parallel to the rotating machine 10, and the storage batteries 20, 30 can be charged by the generated power of the rotating machine 10.
  • the rotating machine 10 is driven by power feeding from the storage batteries 20 and 30.
  • the lead storage battery 20 (corresponding to the first storage battery) is a well-known general-purpose storage battery that supplies a voltage of 12 V, for example.
  • the lithium ion storage battery 30 (corresponding to the second storage battery) is a high-density storage battery with less power loss in charge / discharge and higher output density and energy density than the lead storage battery 20.
  • the lithium ion storage battery 30 is composed of an assembled battery formed by connecting a plurality of battery cells in series, and supplies a voltage of, for example, 12V.
  • Rotating machine 10, lead storage battery 20, and electric load 43 are connected to battery unit U.
  • the lead storage battery 20 is connected to the connection path L1 of the battery unit U by the harness H1.
  • the harness H1 and the connection path L1 are connected via a connector 81.
  • the harness H2 branches from the harness H1.
  • the lead storage battery 20 is connected to the first bypass path B1 of the battery unit U by a harness H2.
  • the harness H2 and the first bypass path B1 are connected via a connector 82.
  • a P-MOS switch 51 is provided in the connection path L1.
  • the connection path L3 is connected to the lead storage battery 20 side of the P-MOS switch 51.
  • the energization paths 11 and 12 are connected in parallel between the connection path L3 and the connection path L4.
  • the energization path 11 (corresponding to the first energization path) is provided with an S-MOS switch 53A (corresponding to the first switch).
  • the energization path 12 (corresponding to the second energization path) is provided with an S-MOS switch 53B (corresponding to the second switch).
  • the energization paths 13 and 14 are connected in parallel between the connection path L4 and the connection path L5.
  • the energization path 13 (corresponding to the third energization path) is provided with an S-SMR switch 54A (corresponding to the third switch).
  • the energization path 14 (corresponding to the fourth energization path) is provided with an S-SMR switch 54B (corresponding to the fourth switch).
  • a lithium ion storage battery 30 is connected to the connection path L5.
  • connection path L1 the first bypass path B1, the connection path L2, and the second bypass path B2 are connected in parallel to the rotating machine 10 side of the P-MOS switch 51.
  • the first bypass path B1 is provided with a first bypass switch 55 that conducts and blocks the first bypass path B1.
  • connection path L1 one end of the connection path L2 is connected to the rotating machine 10 side of the P-MOS switch 51.
  • the other end of the connection path L2 is connected to the connection path L5.
  • a P-SMR switch 52 is provided on the connection path L2.
  • the switches 51 to 54B are constituted by MOSFETs (semiconductor switches) or the like, and conduct and block the respective paths.
  • connection path L1 one end of the second bypass path B2 is connected to the rotating machine 10 side of the P-MOS switch 51.
  • the other end of the second bypass path B2 is connected to the electric load 43.
  • the second bypass path B2 is provided with a second bypass switch 56 that conducts and blocks the second bypass path B2.
  • the connection path L4 and the second bypass path B2 are connected by a connection path L6.
  • the first bypass switch 55 and the second bypass switch 56 are normally closed relay switches.
  • the lead storage battery 20, the rotating machine 10, and the lithium ion storage battery 30 are connected by bypassing the P-MOS switch 51 by the first bypass path B1. Further, the first bypass path B1 and the second bypass path B2 are connected in series, so that the lead storage battery 20 and the electrical load 43 are connected to bypass the S-MOS switches 53A and 53B.
  • the control unit 60 switches each switch 51 to 54B between on (closed) and off (open).
  • the switches 51 to 54 B are basically controlled so as to cut off the connection between the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30, and current is supplied from the lead storage battery 20 to the lithium ion storage battery 30. It is suppressed that current flows from the lithium ion storage battery 30 to the lead storage battery 20. Thereby, the power loss accompanying a current flowing between both storage batteries can be suppressed.
  • the control unit 60 is connected to an ECU (electronic control unit) outside the battery unit. That is, the control unit 60 and the ECU are connected by a communication network such as CAN and can communicate with each other, and various data stored in the control unit 60 and the ECU can be shared with each other.
  • the ECU performs idling stop control. As is well known, the idling stop control is to automatically stop the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and to restart the engine when the predetermined restart condition is satisfied under the automatic stop state.
  • the electric load 43 is a constant voltage required electric load in which the voltage of the supplied power is substantially constant or the voltage fluctuation is within a predetermined range and is required to be stable.
  • a lead storage battery 20 is connected to the electrical load 43 through S-MOS switches 53A and 53B, and a lithium ion storage battery 30 is connected through S-SMR switches 54A and 54B. Power supply from any one of the ion storage batteries 30 is performed.
  • the electric load 43 include various ECUs such as an in-vehicle navigation device, an in-vehicle audio device, a meter device, and an engine ECU.
  • ECUs such as an in-vehicle navigation device, an in-vehicle audio device, a meter device, and an engine ECU.
  • the voltage of the supplied power is not constant and fluctuates greatly, or when it fluctuates greatly beyond the predetermined range, the voltage instantaneously drops below the minimum operating voltage, and the in-vehicle navigation There arises a problem that the operation of the device, the ECU, etc. is reset. Therefore, the electric power supplied to the electric load 43 is required to be stable at a constant value where the voltage does not drop below the minimum operating voltage.
  • Rotating machine 10 generates power by the rotational energy of the crankshaft of the engine.
  • the electric power generated by the rotating machine 10 is supplied to the electric load 43 and also supplied to the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30.
  • electric power is supplied from the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30 to the rotating machine 10 and the electric load 43.
  • the amount of discharge from each storage battery 20, 30 to the rotating machine 10 and the electrical load 43 and the amount of charge from the rotating machine 10 to each storage battery 20, 30 are the SOC (State Of Charge: charge state) of each storage battery 20, 30. In other words, the ratio of the actual charge amount to the charge amount at the time of full charge) is controlled to be in a range (appropriate range) where overcharge / discharge is not caused.
  • the control unit 60 switches the S-MOS switches 53A and 53B to the ON state at the same time (both) and simultaneously switches them to the OFF state (both). That is, when switching the S-MOS switch 53A to the on state, the control unit 60 also switches the S-MOS switch 53B to the on state. Further, the control unit 60 switches the S-SMR switches 54A and 54B to the ON state at the same time (both) and simultaneously switches them to the OFF state (both). That is, when the control unit 60 switches the S-SMR switch 54A to the on state, the control unit 60 also switches the S-SMR switch 54B to the on state.
  • the control unit 60 switches only one of the S-MOS switches 53A and 53B and the S-SMR switches 54A and 54B to the ON state.
  • the control unit 60 switches at least one of the P-MOS switch 51 and the P-SMR switch 52 to an on state when the IG switch (start switch) of the vehicle is on.
  • the control unit 60 outputs a command signal instructing to change the on / off states of the S-MOS switches 53A and 53B and the S-SMR switches 54A and 54B.
  • the signal processing circuit units 71 to 74 (corresponding to first to fourth delay circuits) respectively delay the command signals for commanding on / off switching when the switches 53A to 54B are switched on / off, respectively.
  • the signal processing circuit units 71 to 74 change the delay time (off delay time) when the switches 53A to 54B are changed from the on state to the off state, and the switches 53A to 54B are changed from the off state to the on state. Longer than the delay time (on-delay time).
  • the S-MOS switches 53A and 53B and the S-SMR switches 54A and 54B are positive logic MOS-FET switches, and the gate voltage is set to the high state when the drive currents are input from the gate drive circuit units 61 to 64, respectively. Is turned on. Further, when the gate voltage is brought to a low state, the gate voltage is turned off.
  • the gate drive circuit units 61 to 64 output a drive current when the signals input from the signal processing circuit units 71 to 74 change from the low state to the high state, respectively, and the signals input from the signal processing circuit unit 70 are high. When the state changes to the low state, the drive current is stopped.
  • the bypass relay drive determination unit 75 inputs command signals output from the control unit 60 to the signal processing circuit units 71 to 74, and is bypassed on condition that all the command signals to the switches 53A to 54B are off command signals.
  • Switch 56 is turned on. That is, the bypass relay drive determination unit 75 switches the bypass switch 56 to the OFF state when at least one command signal to the switches 53A to 54B is an ON command signal.
  • the control unit 60 switches the first bypass switch 55 to the on state on condition that all the command signals to the P-MOS switch 51 and the P-SMR switch 52 are off command signals. That is, the control unit 60 switches the first bypass switch 55 to the off state when at least one command signal to the P-MOS switch 51 and the P-SMR switch 52 is an on command signal.
  • the bypass switches 55 and 56 are normally closed relay switches.
  • the normally closed type relay switch can be said to be a negative logic type switch, and when the voltage input from the bypass relay drive determination unit 75 to the reactor of the relay switch is set to a high state, the relay switch is turned off. When the voltage input from the bypass relay drive determination unit 75 to the reactor is set to the low state, the reactor is turned on.
  • control unit 60 the signal processing circuit units 71 to 74, the gate drive circuit units 61 to 64, and the bypass relay drive determination unit 75 operate on condition that a predetermined voltage is supplied. Specifically, the control unit 60, the signal processing circuit units 71 to 74, and the bypass relay drive determination unit 75 operate on condition that a voltage of 5V is supplied. The gate drive circuit units 61 to 64 operate on condition that a voltage of 12V is supplied.
  • the battery unit U is provided with voltage supply units 83 to 85.
  • the voltage supply unit 83 (corresponding to the common voltage supply unit) is connected between the connector 81 (lead storage battery 20) and the P-MOS switch 51 in the connection path L1.
  • the voltage supply unit 84 (corresponding to the common voltage supply unit) is connected to the intersection of the connection path L1 and the second bypass path B2. That is, the voltage supply parts 83 and 84 are connected to the common lead storage battery 20 via the connectors 81 and 82, respectively.
  • the voltage supply unit 85 is connected to the intersection of the second bypass path B2 and the connection path L4.
  • the voltage supply units 83 and 84 and the voltage supply unit 85 are connected to the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30, respectively, and correspond to independent voltage supply units connected to different storage batteries.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a power supply for supplying a voltage to the control unit 60, the signal processing circuit units 71 to 74, the gate drive circuit units 61 to 64, and the bypass relay drive determination unit 75.
  • the voltage supply units 83 to 85 are connected in parallel to the voltage output unit 88 via the diode D, respectively.
  • the anode of the diode D is connected to the voltage supply units 83 to 85, and the cathode is connected to the voltage output unit 88.
  • the voltage output unit 88 is connected to voltage output units 88A to 88D that supply voltages to the gate drive circuit units 61 to 64, respectively. That is, a voltage is supplied from the voltage supply units 83 to 85 to the voltage output unit 88, and a voltage is supplied from the voltage output unit 88 to the voltage output units 88A to 88D (corresponding to the first to fourth supply paths).
  • the power output generators 86 and 87 are connected in parallel to the voltage output unit 88.
  • the power generation units 86 and 87 generate a voltage of 5 V based on the voltage supplied to the voltage output unit 88 and supply the generated voltage to the supply paths 91 and 92, respectively.
  • the supply path 91 is connected to supply paths 91A and 91B (corresponding to first and third delay circuit supply paths) for supplying voltages to the signal processing circuit units 71 and 73, respectively.
  • the supply path 91 is connected to a supply path 91 ⁇ / b> C that supplies a voltage to the control unit 60.
  • the supply path 91 is connected to a supply path 91 ⁇ / b> J that supplies a voltage to the bypass relay drive determination unit 75.
  • the supply path 92 is connected to supply paths 92A and 92B (corresponding to second and fourth delay circuit supply paths) that supply voltages to the signal processing circuit units 72 and 74, respectively.
  • the energization path 11 and the energization path 12 are connected in parallel between the lead storage battery 20 and the electrical load 43.
  • the energization path 11 is turned on and off by the S-MOS switch 53A, and the energization path 12 is turned on and off by the S-MOS switch 53B.
  • the S-MOS switch 53A conducts the energization path 11, whereby the voltage of the lead storage battery 20 is supplied to the electric load 43 through the energization path 11.
  • the S-MOS switch 53B conducts the energization path 12 so that the voltage of the lead storage battery 20 is supplied to the electric load 43 through the energization path 12.
  • the S-MOS switch 53A is driven by the gate drive circuit unit 61 that operates on condition that a voltage is supplied.
  • the S-MOS switch 53B is driven by the gate drive circuit unit 62 that operates on condition that a voltage is supplied. Therefore, when the voltage is not supplied to the gate drive circuit unit 61 and the gate drive circuit unit 62, the gate drive circuit unit 61 and the gate drive circuit unit 62 do not operate, and the S-MOS switch 53A and the S-MOS switch 53B cannot be driven. As a result, the voltage may not be supplied from the lead storage battery 20 to the electric load 43.
  • the S-MOS switch 53A when the S-MOS switch 53A is driven to the conductive state by the gate drive circuit unit 61, the S-MOS switch 53B is driven to the conductive state by the gate drive circuit unit 62.
  • the voltage is supplied to the gate drive circuit unit 61 by the voltage output unit 88A, and the voltage is supplied to the gate drive circuit unit 62 by the voltage output unit 88B.
  • the S-MOS switches 53A and 53B are driven in the conductive state by the gate drive circuit units 61 and 62, the voltage is not supplied to the gate drive circuit unit 61 due to disconnection of the voltage output unit 88A.
  • the voltage is supplied to the gate drive circuit unit 62 by the voltage output unit 88B. Therefore, the S-MOS switch 53B is driven to the conductive state by the gate drive circuit unit 62, and the energization path 12 can be made conductive.
  • the voltage is applied to the electric load 43 through the conduction path 12 in the same manner. Can be supplied. Therefore, even when a part of the power supply device fails, the voltage supplied to the electric load 43 can be suppressed from decreasing.
  • the operation is as follows. In this case, no voltage is supplied to the control unit 60 from the supply path 91C, and the control unit 60 becomes inoperable. Therefore, all the command signals from the control unit 60 to the signal processing circuit units 71 to 74, the P-MOS switch 51, and the P-SMR switch 52 are turned off. For this reason, the first bypass switch 55 is turned on. Further, no voltage is supplied to the signal processing circuit units 71 and 73 from the supply paths 91A and 91B, and the signal processing circuit units 71 and 73 become inoperable.
  • signals input from the signal processing circuit units 71 and 73 to the gate drive circuit units 61 and 63 are in a low state, and are input from the gate drive circuit units 61 and 63 to the S-MOS switch 53A and the S-SMR switch 54A.
  • the gate voltage becomes low. Accordingly, the S-MOS switch 53A and the S-SMR switch 54A are turned off.
  • the operation is as follows. In this case, no voltage is supplied to the signal processing circuit units 72 and 74 from the supply paths 92A and 92B, and the signal processing circuit units 72 and 74 become inoperable. For this reason, the signals input from the signal processing circuit units 72 and 74 to the gate drive circuit units 62 and 64 are in a low state, and are input from the gate drive circuit units 62 and 64 to the S-MOS switch 53B and the S-SMR switch 54B. The gate voltage becomes low. Accordingly, the S-MOS switch 53B and the S-SMR switch 54B are turned off.
  • the ON state of the S-MOS switch 53A is continued by the control unit 60. Therefore, a voltage is supplied from the lead storage battery 20 to the electric load 43 through the connection path L1, the S-MOS switch 53A, the connection path L4, and the connection path L6.
  • the power supply paths 11 and 12 and the power supply paths 13 and 14 are provided. For this reason, the state which supplies a voltage from the lead storage battery 20 to the electric load 43, and the state which supplies a voltage from the lithium ion storage battery 30 to the electric load 43 can be switched. Even when a part of the power supply device fails, the voltage can be supplied to the electric load 43 through any of the energization paths 11 to 14, and the voltage supplied to the electric load 43 can be reduced. Can be suppressed.
  • ⁇ Voltage is supplied from the plurality of voltage supply units 83 to 85 to the voltage output unit 88. For this reason, even if the voltage is not supplied from one voltage supply unit to the voltage output unit 88, the voltage can be supplied from the other voltage supply units to the voltage output unit 88. The voltage is supplied from the voltage output unit 88 to the voltage output units 88A to 88D. For this reason, it is possible to suppress a decrease in the voltage supplied to the voltage output units 88A to 88D, and thus it is possible to suppress a decrease in the voltage supplied to the gate drive circuit units 61 to 64. Furthermore, since the voltages supplied from the plurality of voltage supply units 83 to 85 are collected in the voltage output unit 88 and the voltages are supplied from the voltage output unit 88 to the voltage output units 88A to 88D, the circuit configuration can be simplified. .
  • the plurality of voltage supply units 83 to 85 include voltage supply units 83 and 84 connected to the common lead storage battery 20. For this reason, even if it is a case where a voltage is supplied from the common lead acid battery 20, the several voltage supply parts 83 and 84 can be created. Then, by supplying a voltage from the plurality of voltage supply units 83 and 84 to the voltage output unit 88, even if no voltage is supplied from one voltage supply unit to the voltage output unit 88, the voltage output from the other voltage supply units A voltage can be supplied to the unit 88. Therefore, even if it is a case where a voltage is supplied from the common lead acid battery 20, it can suppress that the voltage supplied to the electric load 43 falls.
  • the plurality of voltage supply units 83 and 84 are connected to the common lead storage battery 20 via connectors 81 and 82, respectively. For this reason, even if the connector connecting the lead storage battery 20 and one voltage supply unit becomes poorly connected, the voltage can be supplied to the voltage output unit 88 from another voltage supply unit that is well connected to the connector. it can. Therefore, even if some connectors become poorly connected, it is possible to suppress the voltage supplied to the electric load 43 from being lowered.
  • the plurality of voltage supply units 83 to 85 include a plurality of voltage supply units 83 and 85 (84 and 85) respectively connected to different storage batteries. For this reason, even if a voltage is no longer supplied from one storage battery to the voltage supply unit, a voltage can be supplied from the voltage supply unit connected to another storage battery to the voltage output unit 88. Therefore, even if the voltage is not supplied from some of the storage batteries, it is possible to suppress the voltage supplied to the electric load 43 from decreasing.
  • the signals to the gate drive circuit units 61 to 64 are delayed by the signal processing circuit units 71 to 74, respectively. Then, voltages are supplied to the signal processing circuit units 71 to 74 through the supply paths 91A to 92B, respectively. For this reason, for example, even when the voltage is not supplied to the signal processing circuit unit 71 through the supply path 91A or the signal processing circuit unit 71 fails, the voltage is supplied to the signal processing circuit unit 72 through the supply path 92A.
  • the drive circuit unit 62 drives the S-MOS switch 53B. Therefore, even when some of the signal processing circuit units 71 to 74 that delay the signals to the gate driving circuit units 61 to 64 do not operate, the voltage supplied to the electric load 43 decreases. Can be suppressed.
  • the power supply device shown in FIG. 3 operates on the condition that a voltage is supplied, and controls the driving circuit 161 (first driving circuit) and the driving circuit 163 (third driving circuit). And a control unit 160B (second control unit) that controls the driving circuit 162 (second driving circuit) and the driving circuit 164 (fourth driving circuit), and operates under the condition that a voltage is supplied.
  • a supply path 91C (first control section supply path) for supplying voltage to the section 160A and a supply path 92C (second control section supply path) for supplying voltage to the control section 160B are provided.
  • the drive circuits 161 to 164 may include the gate drive circuit units 61 to 64 and the signal processing circuit units 71 to 74, respectively, or may include only the drive circuit units 61 to 64, respectively.
  • the drive circuits 161 and 163 are controlled by the control unit 160A, and the drive circuits 162 and 164 are controlled by the control unit 160B. Then, a voltage is supplied to the first control unit through the supply path 91C, and a voltage is supplied to the control unit 160B through the supply path 92C. Therefore, for example, even when the voltage is not supplied to the control unit 160A through the supply path 91C or the control unit 160A fails, the voltage is supplied to the control unit 160B through the supply path 92C, and the drive circuit 162 is supplied by the control unit 160B. , 164 are controlled. Therefore, even when some of the control units 160A and 160B that control the drive circuits 161 to 164 do not operate, the voltage supplied to the electric load 43 is prevented from decreasing. Can do.
  • the power source shown in Fig. 4 can be adopted as a power source for supplying voltage to the power source device of Fig. 3.
  • a lead storage battery 20 (first storage battery) and a lithium ion storage battery 30 (second storage battery) are connected in parallel.
  • power generation units 86 and 87 are connected in parallel to the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30 via the diode D, respectively.
  • the anode of the diode D is connected to the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30, respectively, and the cathode is connected to the power generation units 86 and 87.
  • the power generation unit 86 generates a predetermined voltage based on the voltages supplied from the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30 and supplies the generated voltage to the supply path 91.
  • the power generation unit 87 generates a predetermined voltage based on the voltages supplied from the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30 and supplies the generated voltage to the supply path 92.
  • the supply path 91 is connected to supply paths 91 ⁇ / b> C, 91 ⁇ / b> D, and 91 ⁇ / b> E that supply voltages to the controller 160 ⁇ / b> A and the drive circuits 161 and 163, respectively.
  • the supply path 92 is connected to supply paths 92C, 92D, and 92E that supply voltages to the controller 160B and the drive circuits 162 and 164, respectively.
  • the power source shown in Fig. 5 can also be adopted as a power source for supplying voltage to the power source device of Fig. 3.
  • Power supply generators 86 and 87 are connected to the lead storage battery 20 (first storage battery) and the lithium ion storage battery 30 (second storage battery), respectively. That is, the supply path 92 (power generation unit 87) is connected to the lithium ion storage battery 30 independently of the supply path 91 (power generation unit 86).
  • the supply path 91 (91C, 91D, 91E) and the supply path 92 (92C, 92D, 92E) are independently connected to the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30, respectively.
  • the voltage can be supplied to the electric load 43 through the supply path 91 (91C, 91D, 91E) or the supply path 92 (92C, 92D, 92E).
  • the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30 that supply voltage to the electric load 43 also serve as storage batteries that supply voltage to the drive circuits 161 and 163 and the drive circuits 162 and 164, respectively, the existing storage batteries 20 and 30 Can be used effectively.
  • the voltage supply units 83 and 84 and the voltage supply unit 85 are connected to the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30, respectively.
  • a configuration without the voltage supply unit 85 that is, a configuration without the independent voltage supply unit connected to different storage batteries may be employed.
  • a supply path 91F for supplying a voltage to the drive circuit 161 (first drive circuit) and a supply path for supplying a voltage to the drive circuit 162 (second drive circuit).
  • 91G ixth supply path
  • supply path 91H for supplying voltage to the drive circuit 163 (third drive circuit)
  • 91I is eighth supply path.
  • the voltage is supplied to the drive circuit 161 by the supply path 91F. That is, a voltage is supplied to the drive circuit 161 from a plurality of supply paths. Therefore, for example, even when the voltage is not supplied from the voltage output unit 88A to the drive circuit 161, the voltage is supplied from the supply path 91F to the drive circuit 161, and the drive circuit 161 causes the S-MOS switch 53A (first switch) to be supplied. Can be driven. Accordingly, it is possible to prevent the drive circuit 161 from operating even when the voltage is not supplied from some of the plurality of supply paths that supply the voltage to the drive circuit 161. The same can be said for the drive circuits 162 to 164.
  • the above embodiment and each modified example can also be applied to a power supply device that supplies a voltage from only one lead storage battery 20 (storage battery) to the electric load 43 as shown in FIG.
  • the power source 186 an arbitrary power source such as the voltage output unit 88, the supply path 91, the power generation unit 86, the lead storage battery 20, and the IG voltage output unit connected to the lead storage battery 20 via the IG switch is adopted as the power source 186.
  • the power source 187 any power source such as the voltage output unit 88, the supply path 92, the power source generation unit 87, the lithium ion storage battery 30, and the IG voltage output unit connected to the lithium ion storage battery 30 via the IG switch is used as the power source 187.
  • the electric load 43 is not limited to a constant voltage request load, and a general electric load can also be adopted.
  • the storage battery not only the lead storage battery 20 and the lithium ion storage battery 30, but also a NiH storage battery can be adopted, and these storage batteries can be used in any combination. Moreover, the voltage supplied by these storage batteries is not limited to 12 V, and other voltages may be supplied as appropriate.
  • FIG. 1 it is possible to adopt a configuration in which, in addition to the energization paths 11 and 12, other energization paths are connected in parallel between the connection path L3 and the connection path L4.
  • an S-MOS switch is provided in the other energization path and is driven by a drive circuit similar to the gate drive circuit unit 61. According to such a structure, it can further suppress that the voltage supplied to the electric load 43 falls.

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Abstract

電源装置は、蓄電池(20)を備え、蓄電池からの電圧を電気負荷(43)に供給する。電源装置は、蓄電池と電気負荷との間に並列接続された第1通電経路(11)及び第2通電経路(12)と、第1通電経路を導通及び遮断する第1スイッチ(53A)と、第2通電経路を導通及び遮断する第2スイッチ(53B)とを備える。電源装置は、電圧が供給されることを条件として動作し、第1スイッチを駆動する第1駆動回路(61)と、電圧が供給されることを条件として動作し、第1駆動回路により第1スイッチが導通状態に駆動される場合に第2スイッチを導通状態に駆動する第2駆動回路(62)と、第1駆動回路に電圧を供給する第1供給経路(88A)と、第2駆動回路に電圧を供給する第2供給経路(88B)と、を備える。

Description

電源装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2016年10月21日に出願された日本出願番号2016-206755号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、車両等に搭載される電源装置に関する。
 従来、車両に搭載される電源装置として、鉛蓄電池やリチウムイオン蓄電池といった複数の蓄電池を用い、これらの蓄電池からスイッチを介して車載の各種の電気負荷に電力を供給するものがある(特許文献1参照)。
特許第5541134号公報
 ところで、電源装置が電力を供給する対象に、一定電圧による駆動が要求される定電圧要求負荷が含まれる場合がある。この場合、電源装置の一部が故障したとしても、定電圧要求負荷に供給される電圧が低下しないことが望ましい。なお、定電圧要求負荷に限らず、一般的な電気負荷であっても、こうした実情は概ね共通している。
 本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、一部が故障した場合であっても、電気負荷に供給される電圧が低下することを抑制することのできる電源装置を提供することにある。
 上記課題を解決するための第1の手段は、
 蓄電池を備え、前記蓄電池からの電圧を電気負荷に供給する電源装置であって、
 前記蓄電池と前記電気負荷との間に並列接続された第1通電経路及び第2通電経路と、
 前記第1通電経路を導通及び遮断する第1スイッチと、
 前記第2通電経路を導通及び遮断する第2スイッチと、
 電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1スイッチを駆動する第1駆動回路と、
 電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1駆動回路により前記第1スイッチが導通状態に駆動される場合に前記第2スイッチを導通状態に駆動する第2駆動回路と、
 前記第1駆動回路に電圧を供給する第1供給経路と、
 前記第2駆動回路に電圧を供給する第2供給経路と、
を備える。
 上記構成によれば、蓄電池と電気負荷との間に、第1通電経路及び第2通電経路が並列接続されている。第1スイッチにより第1通電経路が導通及び遮断され、第2スイッチにより第2通電経路が導通及び遮断される。このため、第1スイッチが第1通電経路を導通させることで、蓄電池の電圧が第1通電経路を通じて電気負荷に供給される。また。第2スイッチが第2通電経路を導通させることで、蓄電池の電圧が第2通電経路を通じて電気負荷に供給される。
 ここで、第1スイッチは、電圧が供給されることを条件として動作する第1駆動回路により駆動される。また、第2スイッチは、電圧が供給されることを条件として動作する第2駆動回路により駆動される。このため、第1駆動回路及び第2駆動回路に電圧が供給されなくなった場合は、第1駆動回路及び第2駆動回路が動作しなくなり、第1スイッチ及び第2スイッチを駆動することができなくなる。その結果、蓄電池から電気負荷に電圧が供給されなくなるおそれがある。
 この点、第1駆動回路により第1スイッチが導通状態に駆動される場合に、第2駆動回路により第2スイッチが導通状態に駆動される。そして、第1供給経路により第1駆動回路に電圧が供給され、第2供給経路により第2駆動回路に電圧が供給される。このため、例えば第1駆動回路及び第2駆動回路によりそれぞれ第1スイッチ及び第2スイッチが導通状態に駆動されている場合に、第1供給経路により第1駆動回路に電圧が供給されなくなっても、第2供給経路により第2駆動回路に電圧が供給される。したがって、第2駆動回路により第2スイッチが導通状態に駆動され、第2通電経路を導通させることができる。
 さらに、第1駆動回路が故障したり、第1スイッチが故障したりして、第1通電経路を導通させることができなくなった場合も、同様に第2通電経路を通じて電気負荷に電圧を供給することができる。また、第2通電経路を導通させることができなくなった場合は、第1通電経路を通じて電気負荷に電圧を供給することができる。したがって、電源装置の一部が故障した場合であっても、電気負荷に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 なお、第1の手段は、上記の第1通電経路、第1スイッチ、第1駆動回路、及び第1供給経路と同様の第3通電経路、第3スイッチ、第3駆動回路、及び第3供給経路等を備える構成も含むものとする。すなわち、少なくとも第1の手段の上記構成を備えるものであれば、その他の第3経路や第4経路を備えるものも第1の手段に含まれる。
 第2の手段は、
 第1蓄電池と第2蓄電池とを備え、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池からの電圧を電気負荷に供給する電源装置であって、
 前記第1蓄電池と前記電気負荷との間に並列接続された第1通電経路及び第2通電経路と、
 前記第2蓄電池と前記電気負荷との間に並列接続された第3通電経路及び第4通電経路と、
 前記第1通電経路を導通及び遮断する第1スイッチと、
 前記第2通電経路を導通及び遮断する第2スイッチと、
 前記第3通電経路を導通及び遮断する第3スイッチと、
 前記第4通電経路を導通及び遮断する第4スイッチと、
 電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1スイッチを駆動する第1駆動回路と、
 電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1駆動回路により前記第1スイッチが導通状態に駆動される場合に前記第2スイッチを導通状態に駆動する第2駆動回路と、
 電圧が供給されることを条件として動作し、前記第3スイッチを駆動する第3駆動回路と、
 電圧が供給されることを条件として動作し、前記第3駆動回路により前記第3スイッチが導通状態に駆動される場合に前記第4スイッチを導通状態に駆動する第4駆動回路と、
 前記第1駆動回路に電圧を供給する第1供給経路と、
 前記第2駆動回路に電圧を供給する第2供給経路と、
 前記第3駆動回路に電圧を供給する第3供給経路と、
 前記第4駆動回路に電圧を供給する第4供給経路と、
を備える。
 上記構成によれば、第1蓄電池と第2蓄電池とに対応して、それぞれ第1の手段と同様の構成を備えている。このため、第1蓄電池から電気負荷に電圧を供給する状態と、第2蓄電池から電気負荷に電圧を供給する状態と、第1蓄電池及び第2蓄電池から電気負荷に電圧を供給する状態と、を切り替えることができる。そして、電源装置の一部が故障した場合であっても、第1~第4通電経路のいずれかを通じて電気負荷に電圧を供給することができ、電気負荷に供給される電圧が低下することを更に抑制することができる。
 第3の手段では、複数の電圧供給部から電圧出力部へ電圧が供給され、前記電圧出力部から前記第1供給経路及び前記第2供給経路へ電圧が供給される。
 上記構成によれば、複数の電圧供給部から電圧出力部へ電圧が供給される。このため、1つの電圧供給部から電圧出力部へ電圧が供給されなくなっても、その他の電圧供給部から電圧出力部へ電圧を供給することができる。そして、電圧出力部から第1供給経路及び第2供給経路へ電圧が供給される。このため、第1供給経路及び第2供給経路に供給される電圧が低下することを抑制することができ、ひいては第1駆動回路及び第2駆動回路に供給される電圧が低下することを抑制することができる。さらに、複数の電圧供給部から供給される電圧を電圧出力部に集め、電圧出力部から第1供給経路及び第2供給経路へ電圧を供給するため、回路構成を簡素化することができる。
 第4の手段では、複数の電圧供給部から電圧出力部へ電圧が供給され、前記電圧出力部から前記第1供給経路、前記第2供給経路、前記第3供給経路、及び前記第4供給経路へ電圧が供給される。
 上記構成によれば、第3の手段と同様に、第1~第4供給経路に供給される電圧が低下することを抑制することができ、ひいては第1~第4駆動回路に供給される電圧が低下することを抑制することができる。さらに、複数の電圧供給部から供給される電圧を電圧出力部に集め、電圧出力部から第1~第4供給経路へ電圧を供給するため、回路構成を更に簡素化することができる。
 第5の手段では、前記複数の電圧供給部は、共通の蓄電池に接続されている複数の共通電圧供給部を含む。
 上記構成によれば、複数の電圧供給部は、共通の蓄電池に接続されている複数の共通電圧供給部を含んでいる。このため、共通の蓄電池から電圧を供給する場合であっても、複数の共通電圧供給部を作成することができる。そして、複数の共通電圧供給部から電圧出力部へ電圧を供給することで、1つの共通電圧供給部から電圧出力部へ電圧が供給されなくなっても、その他の共通電圧供給部から電圧出力部へ電圧を供給することができる。したがって、共通の蓄電池から電圧を供給する場合であっても、電気負荷に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 第6の手段では、前記複数の共通電圧供給部は、それぞれ前記共通の蓄電池にコネクタを介して接続されている。
 上記構成によれば、複数の共通電圧供給部は、それぞれ共通の蓄電池にコネクタを介して接続されている。このため、蓄電池と1つの共通電圧供給部とを接続するコネクタが接続不良になったとしても、コネクタの接続が良好であるその他の共通電圧供給部から電圧出力部へ電圧を供給することができる。したがって、一部のコネクタが接続不良になったとしても、電気負荷に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 第7の手段では、前記複数の電圧供給部は、それぞれ別の蓄電池に接続されている複数の独立電圧供給部を含む。
 上記構成によれば、複数の電圧供給部は、それぞれ別の蓄電池に接続されている複数の独立電圧供給部を含んでいる。このため、1つの蓄電池から独立電圧供給部へ電圧が供給されなくなっても、別の蓄電池に接続された独立電圧供給部から電圧出力部へ電圧を供給することができる。したがって、一部の蓄電池から電圧が供給されなくなっても、電気負荷に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 第8の手段では、前記第1供給経路は、第1蓄電池に接続されており、前記第2供給経路は、前記第1供給経路から独立して第2蓄電池に接続されている。
 上記構成によれば、第1供給経路及び第2供給経路は、独立してそれぞれ第1蓄電池及び第2蓄電池に接続されている。このため、第1供給経路及び第2供給経路が共通の経路を含む構成と比較して、第1供給経路及び第2供給経路が同時に断線等することを抑制することができる。したがって、電気負荷に供給される電圧が低下することを更に抑制することができる。
 第9の手段では、前記第1供給経路及び前記第3供給経路には、前記第1蓄電池から電圧が供給され、前記第2供給経路及び前記第4供給経路には、前記第2蓄電池から電圧が供給される。
 上記構成によれば、第1供給経路には第1蓄電池から電圧が供給され、第2供給経路には第2蓄電池から電圧が供給される。このため、並列接続された第1スイッチ及び第2スイッチをそれぞれ駆動する第1駆動回路及び第2駆動回路に、それぞれ第1蓄電池及び第2蓄電池から電圧が供給される。したがって、第1蓄電池又は第2蓄電池が故障しても、第1通電経路又は第2通電経路を通じて、電気負荷に電圧を供給することができる。さらに、電気負荷に電圧を供給する第1蓄電池及び第2蓄電池が、第1駆動回路及び第2駆動回路に電圧を供給する蓄電池を兼ねているため、既存の蓄電池を有効に利用することができる。なお、第3供給経路及び第4供給経路についても、同様のことがいえる。
 第10の手段では、電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1駆動回路を制御する第1制御部と、電圧が供給されることを条件として動作し、前記第2駆動回路を制御する第2制御部と、前記第1制御部に電圧を供給する第1制御部供給経路と、前記第2制御部に電圧を供給する第2制御部供給経路と、を備える。
 上記構成によれば、第1制御部により第1駆動回路が制御され、第2制御部により第2駆動回路が制御される。そして、第1制御部供給経路により第1制御部に電圧が供給され、第2制御部供給経路により第2制御部に電圧が供給される。このため、例えば第1制御部供給経路により第1制御部に電圧が供給されなくなったり、第1制御部が故障したりした場合でも、第2制御部供給経路により第2制御部に電圧が供給され、第2制御部により第2駆動回路が制御される。したがって、各駆動回路を制御する制御部のうち一部の制御部が動作しなくなった場合であっても、電気負荷に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 第11の手段では、電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1駆動回路及び前記第3駆動回路を制御する第1制御部と、電圧が供給されることを条件として動作し、前記第2駆動回路及び前記第4駆動回路を制御する第2制御部と、前記第1制御部に電圧を供給する第1制御部供給経路と、前記第2制御部に電圧を供給する第2制御部供給経路と、を備える。
 上記構成によれば、第1制御部により第1駆動回路及び第3駆動回路が制御され、第2制御部により第2駆動回路及び第4駆動回路が制御される。この場合に、第3駆動回路及び第4駆動回路において、第10の手段と同様の作用効果を奏することができる。
 第12の手段では、前記第1駆動回路に電圧を供給する第5供給経路と、前記第2駆動回路に電圧を供給する第6供給経路と、を備える。
 上記構成によれば、第1供給経路により第1駆動回路に電圧が供給されることに加えて、第5供給経路により第1駆動回路に電圧が供給される。すなわち、第1駆動回路に複数の供給経路から電圧が供給される。このため、例えば第1供給経路から第1駆動回路に電圧が供給されなくなった場合でも、第5供給経路から第1駆動回路に電圧を供給して、第1駆動回路により第1スイッチを駆動することができる。したがって、第1駆動回路に電圧を供給する複数の供給経路のうち一部の供給経路から電圧が供給されなくなった場合でも、第1駆動回路が動作しなくなることを抑制することができる。なお、第2駆動回路についても、同様のことがいえる。
 第13の手段では、前記第1駆動回路に電圧を供給する第5供給経路と、前記第2駆動回路に電圧を供給する第6供給経路と、前記第3駆動回路に電圧を供給する第7供給経路と、前記第4駆動回路に電圧を供給する第8供給経路と、を備える。
 上記構成によれば、第3供給経路により第3駆動回路に電圧が供給されることに加えて、第7供給経路により第3駆動回路に電圧が供給される。また、第4供給経路により第4駆動回路に電圧が供給されることに加えて、第8供給経路により第4駆動回路に電圧が供給される。この場合に、第3駆動回路及び第4駆動回路において、第12の手段と同様の作用効果を奏することができる。
 第14の手段では、電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1駆動回路への信号をディレイさせる第1ディレイ回路と、電圧が供給されることを条件として動作し、前記第2駆動回路への信号をディレイさせる第2ディレイ回路と、電圧が供給されることを条件として動作し、前記第3駆動回路への信号をディレイさせる第3ディレイ回路と、電圧が供給されることを条件として動作し、前記第4駆動回路への信号をディレイさせる第4ディレイ回路と、前記第1ディレイ回路に電圧を供給する第1ディレイ回路供給経路と、前記第2ディレイ回路に電圧を供給する第2ディレイ回路供給経路と、前記第3ディレイ回路に電圧を供給する第3ディレイ回路供給経路と、前記第4ディレイ回路に電圧を供給する第4ディレイ回路供給経路と、を備える。
 上記構成によれば、第1~第4ディレイ回路により、それぞれ第1~第4駆動回路への信号がディレイされる。そして、第1~第4ディレイ回路供給経路により、それぞれ第1~第4ディレイ回路に電圧が供給される。このため、例えば第1ディレイ回路供給経路により第1ディレイ回路に電圧が供給されなくなったり、第1ディレイ回路が故障したりした場合でも、第2ディレイ回路供給経路により第2ディレイ回路に電圧が供給され、第2駆動回路により第2スイッチが駆動される。したがって、各駆動回路への信号をディレイさせるディレイ回路のうち一部のディレイ回路が動作しなくなった場合でも、電気負荷に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、電源装置、電気負荷、及び回転機を示す回路図であり、 図2は、電源を示す回路図であり、 図3は、電源装置の変更例を示す回路図であり、 図4は、電源の変更例を示す回路図であり、 図5は、電源の他の変更例を示す回路図であり、 図6は、電源装置の他の変更例を示す回路図であり、 図7は、電源装置の他の変更例を示す回路図である。
 以下、車両に搭載される電源システムに具現化した一実施形態について、図面を参照して説明する。車両は、エンジン(内燃機関)を駆動源として走行するものである。また、車両は、いわゆるアイドリングストップ機能を有している。
 図1に示すように、電源システムは、回転機10、鉛蓄電池20、電池ユニットU、電気負荷43等を備えている。なお、鉛蓄電池20及び電池ユニットUにより、電源装置が構成されている。
 電池ユニットUは、リチウムイオン蓄電池30、各スイッチ51~56、制御部60、信号処理回路部71~74、ゲート駆動回路部61~64等を筐体(収容ケース)に収容して一体化されている。各スイッチ51~56、制御部60、信号処理回路部71~74、及びゲート駆動回路部61~64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。
 回転機10の回転軸は、図示しないエンジンのクランク軸に対してベルト等により駆動連結されており、クランク軸の回転によって回転機10の回転軸が回転するとともに、回転機10の回転軸の回転によってクランク軸が回転する。この場合、回転機10は、クランク軸の回転により発電(回生発電)を行う発電機能と、クランク軸に回転力を付与する動力出力機能とを備え、ISG(Integrated Starter Generator)を構成するものとなっている。また、回転機10の動力出力について言えば、アイドリングストップ制御でエンジン再始動が行われる場合に、回転機10によりエンジンが再始動される。また、車両走行時において回転機10による出力補助(アシスト)が可能となっている。
 鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とは回転機10に対して並列に電気接続されており、回転機10の発電電力により各蓄電池20,30の充電が可能となっている。また、回転機10は、各蓄電池20,30からの給電により駆動されるものとなっている。
 鉛蓄電池20(第1蓄電池に相当)は、例えば12Vの電圧を供給する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30(第2蓄電池に相当)は、鉛蓄電池20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30は、複数の電池セルを直列に接続してなる組電池により構成されており、例えば12Vの電圧を供給する。
 電池ユニットUには、回転機10、鉛蓄電池20、及び電気負荷43が接続されている。鉛蓄電池20は、ハーネスH1により、電池ユニットUの接続経路L1に接続されている。ハーネスH1と接続経路L1とは、コネクタ81を介して接続されている。ハーネスH1からハーネスH2が分岐している。鉛蓄電池20は、ハーネスH2により、電池ユニットUの第1バイパス経路B1に接続されている。ハーネスH2と第1バイパス経路B1とは、コネクタ82を介して接続されている。
 接続経路L1には、P-MOSスイッチ51が設けられている。接続経路L1において、P-MOSスイッチ51よりも鉛蓄電池20側には、接続経路L3が接続されている。接続経路L3と接続経路L4との間には、通電経路11,12が並列接続されている。通電経路11(第1通電経路に相当)には、S-MOSスイッチ53A(第1スイッチに相当)が設けられている。通電経路12(第2通電経路に相当)には、S-MOSスイッチ53B(第2スイッチに相当)が設けられている。接続経路L4と接続経路L5との間には、通電経路13,14が並列接続されている。通電経路13(第3通電経路に相当)には、S-SMRスイッチ54A(第3スイッチに相当)が設けられている。通電経路14(第4通電経路に相当)には、S-SMRスイッチ54B(第4スイッチに相当)が設けられている。接続経路L5には、リチウムイオン蓄電池30が接続されている。
 接続経路L1において、P-MOSスイッチ51よりも回転機10側には、上記第1バイパス経路B1、接続経路L2、及び第2バイパス経路B2が並列接続されている。第1バイパス経路B1には、第1バイパス経路B1を導通及び遮断する第1バイパススイッチ55が設けられている。
 接続経路L1において、P-MOSスイッチ51よりも回転機10側には、接続経路L2の一端が接続されている。接続経路L2の他端は、接続経路L5に接続されている。接続経路L2には、P-SMRスイッチ52が設けられている。上記スイッチ51~54Bは、MOSFET(半導体スイッチ)等により構成され、それぞれの経路を導通及び遮断する。
 接続経路L1において、P-MOSスイッチ51よりも回転機10側には、第2バイパス経路B2の一端が接続されている。第2バイパス経路B2の他端は、電気負荷43に接続されている。第2バイパス経路B2には、第2バイパス経路B2を導通及び遮断する第2バイパススイッチ56が設けられている。上記接続経路L4と第2バイパス経路B2とが、接続経路L6により接続されている。
 第1バイパススイッチ55及び第2バイパススイッチ56は、常閉式のリレースイッチである。第1バイパス経路B1により、P-MOSスイッチ51を迂回して鉛蓄電池20と回転機10及びリチウムイオン蓄電池30とが接続される。また、第1バイパス経路B1と第2バイパス経路B2とが直列接続されることにより、S-MOSスイッチ53A,53Bを迂回して鉛蓄電池20と電気負荷43とが接続される。
 制御部60は、各スイッチ51~54Bのオン(閉鎖)とオフ(開放)との切り替えを行う。例えば、各蓄電池20,30の放電時において、スイッチ51~54Bは、基本的に鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30の接続を遮断するように制御され、鉛蓄電池20からリチウムイオン蓄電池30に電流が流れること、及び、リチウムイオン蓄電池30から鉛蓄電池20に対して電流が流れることが抑制される。これにより、両方の蓄電池間で電流が流れることに伴う電力損失を抑制することができる。
 また、制御部60は、電池ユニット外のECU(電子制御装置)に接続されている。つまり、これら制御部60及びECU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60及びECUに記憶される各種データが互いに共有できるものとなっている。ECUは、アイドリングストップ制御を実施する。アイドリングストップ制御とは、周知のとおり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ものである。
 電気負荷43は、供給電力の電圧が概ね一定であるか、又は、電圧変動が所定範囲内であり安定していることが要求される定電圧要求電気負荷である。電気負荷43には、S-MOSスイッチ53A,53Bを介して鉛蓄電池20が接続されるとともに、S-SMRスイッチ54A,54Bを介してリチウムイオン蓄電池30が接続されており、鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30のいずれかからの給電が行われるようになっている。
 電気負荷43の具体例としては車載ナビゲーション装置や車載オーディオ装置、メータ装置、エンジンECU等の各種ECUが挙げられる。例えば、供給電力の電圧が一定ではなく大きく変動している場合、又は、前記所定範囲を超えて大きく変動している場合には、電圧が瞬時的に最低動作電圧よりも低下して、車載ナビゲーション装置やECU等の動作がリセットする不具合が生じる。そこで、電気負荷43へ供給される電力は、電圧が最低動作電圧よりも低下することのない一定の値に安定していることが要求される。
 回転機10は、エンジンのクランク軸の回転エネルギにより発電するものである。回転機10で発電した電力は、電気負荷43へ供給されるとともに、鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30へ供給される。エンジンの駆動が停止して回転機10で発電が実施されていない場合には、鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30から回転機10、及び電気負荷43へ電力が供給される。各蓄電池20,30から回転機10及び電気負荷43への放電量、及び、回転機10から各蓄電池20,30への充電量は、各蓄電池20,30のSOC(State Of Charge:充電状態、即ち、満充電時の充電量に対する実際の充電量の割合)が過充放電とならない範囲(適正範囲)となるよう制御される。
 制御部60は、S-MOSスイッチ53A,53Bを、同時に(共に)オン状態に切り替えるとともに、同時に(共に)オフ状態に切り替える。すなわち、制御部60は、S-MOSスイッチ53Aをオン状態に切り替える場合に、S-MOSスイッチ53Bもオン状態に切り替える。また、制御部60は、S-SMRスイッチ54A,54Bを、同時に(共に)オン状態に切り替えるとともに、同時に(共に)オフ状態に切り替える。すなわち、制御部60は、S-SMRスイッチ54Aをオン状態に切り替える場合に、S-SMRスイッチ54Bもオン状態に切り替える。
 制御部60は、S-MOSスイッチ53A,53Bの組、及びS-SMRスイッチ54A,54Bの組のうち、いずれか一方の組のみをオン状態に切り替える。また、制御部60は、車両のIGスイッチ(スタートスイッチ)がオンの場合に、P-MOSスイッチ51及びP-SMRスイッチ52の少なくとも1つをオン状態に切り替える。
 制御部60は、S-MOSスイッチ53A,53B、S-SMRスイッチ54A,54Bのオンオフ状態をそれぞれ変更するように指令する指令信号を出力する。信号処理回路部71~74(第1~第4ディレイ回路に相当)は、それぞれスイッチ53A~54Bのオンオフの切り替え時において、オンオフの切り替えを指令する指令信号をそれぞれディレイ(遅延)させる。ここで、信号処理回路部71~74は、スイッチ53A~54Bをオン状態からオフ状態に変更する場合におけるディレイ時間(オフディレイ時間)を、スイッチ53A~54Bをオフ状態からオン状態に変更する場合におけるディレイ時間(オンディレイ時間)に比べて長くする。
 S-MOSスイッチ53A,53B及びS-SMRスイッチ54A,54Bは、正論理のMOS-FETスイッチであり、それぞれゲート駆動回路部61~64から駆動電流が入力されることでゲート電圧がハイ状態にされるとオン状態になる。また、ゲート電圧がロー状態にされるとオフ状態になる。なお、ゲート駆動回路部61~64は、それぞれ信号処理回路部71~74から入力される信号がロー状態からハイ状態になると駆動電流を出力し、信号処理回路部70から入力される信号がハイ状態からロー状態になると駆動電流を停止する。
 バイパスリレー駆動判定部75は、制御部60から信号処理回路部71~74に出力される指令信号を入力し、スイッチ53A~54Bへの指令信号が全てオフ指令信号であることを条件として、バイパススイッチ56をオン状態に切り替える。すなわち、バイパスリレー駆動判定部75は、スイッチ53A~54Bへの指令信号が1つでもオン指令信号である場合に、バイパススイッチ56をオフ状態に切り替える。また、制御部60は、P-MOSスイッチ51及びP-SMRスイッチ52への指令信号が全てオフ指令信号であることを条件として、第1バイパススイッチ55をオン状態に切り替える。すなわち、制御部60は、P-MOSスイッチ51及びP-SMRスイッチ52への指令信号が1つでもオン指令信号である場合に、第1バイパススイッチ55をオフ状態に切り替える。
 バイパススイッチ55,56は、ノーマリークローズ型のリレースイッチである。ノーマリークローズ型のリレースイッチは、負論理型のスイッチと言え、リレースイッチのリアクトルに対してバイパスリレー駆動判定部75から入力される電圧がハイ状態にされるとオフ状態になり、リレースイッチのリアクトルに対してバイパスリレー駆動判定部75から入力される電圧がロー状態にされるとオン状態になる。
 ここで、制御部60、信号処理回路部71~74、ゲート駆動回路部61~64、及びバイパスリレー駆動判定部75は、所定の電圧が供給されることを条件として動作する。具体的には、制御部60、信号処理回路部71~74、及びバイパスリレー駆動判定部75は、5Vの電圧が供給されることを条件として動作する。ゲート駆動回路部61~64は、12Vの電圧が供給されることを条件として動作する。
 この点、電池ユニットUには、電圧供給部83~85が設けられている。電圧供給部83(共通電圧供給部に相当)は、接続経路L1において、コネクタ81(鉛蓄電池20)とP-MOSスイッチ51との間に接続されている。電圧供給部84(共通電圧供給部に相当)は、接続経路L1と第2バイパス経路B2との交点に接続されている。すなわち、電圧供給部83,84は、それぞれ共通の鉛蓄電池20にコネクタ81,82を介して接続されている。電圧供給部85は、第2バイパス経路B2と接続経路L4との交点に接続されている。電圧供給部83,84と電圧供給部85とは、それぞれ鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とに接続されており、それぞれ別の蓄電池に接続された独立電圧供給部に相当する。
 図2は、制御部60、信号処理回路部71~74、ゲート駆動回路部61~64、及びバイパスリレー駆動判定部75に電圧を供給する電源を示す回路図である。電圧供給部83~85は、それぞれダイオードDを介して電圧出力部88に並列接続されている。ダイオードDのアノードが電圧供給部83~85にそれぞれ接続され、カソードが電圧出力部88に接続されている。電圧出力部88は、図1に示すように、ゲート駆動回路部61~64にそれぞれ電圧を供給する電圧出力部88A~88Dに接続されている。すなわち、電圧供給部83~85から電圧出力部88へ電圧が供給され、電圧出力部88から電圧出力部88A~88D(第1~第4供給経路に相当)へ電圧が供給される。
 電圧出力部88には、電源生成部86,87が並列接続されている。電源生成部86,87は、電圧出力部88へ供給される電圧を基に5Vの電圧を生成して、それぞれ供給経路91,92へ供給する。供給経路91は、図1に示すように、信号処理回路部71,73にそれぞれ電圧を供給する供給経路91A,91B(第1,第3ディレイ回路供給経路に相当)に接続されている。供給経路91は、制御部60に電圧を供給する供給経路91Cに接続されている。供給経路91は、バイパスリレー駆動判定部75に電圧を供給する供給経路91Jに接続されている。供給経路92は、信号処理回路部72,74にそれぞれ電圧を供給する供給経路92A,92B(第2,第4ディレイ回路供給経路に相当)に接続されている。
 次に、こうした構成を備える電源装置の動作例を説明する。
 鉛蓄電池20と電気負荷43との間に、通電経路11及び通電経路12が並列接続されている。S-MOSスイッチ53Aにより通電経路11が導通及び遮断され、S-MOSスイッチ53Bにより通電経路12が導通及び遮断される。このため、S-MOSスイッチ53Aが通電経路11を導通させることで、鉛蓄電池20の電圧が通電経路11を通じて電気負荷43に供給される。また。S-MOSスイッチ53Bが通電経路12を導通させることで、鉛蓄電池20の電圧が通電経路12を通じて電気負荷43に供給される。
 ここで、S-MOSスイッチ53Aは、電圧が供給されることを条件として動作するゲート駆動回路部61により駆動される。また、S-MOSスイッチ53Bは、電圧が供給されることを条件として動作するゲート駆動回路部62により駆動される。このため、ゲート駆動回路部61及びゲート駆動回路部62に電圧が供給されなくなった場合は、ゲート駆動回路部61及びゲート駆動回路部62が動作しなくなり、S-MOSスイッチ53A及びS-MOSスイッチ53Bを駆動することができなくなる。その結果、鉛蓄電池20から電気負荷43に電圧が供給されなくなるおそれがある。
 この点、ゲート駆動回路部61によりS-MOSスイッチ53Aが導通状態に駆動される場合に、ゲート駆動回路部62によりS-MOSスイッチ53Bが導通状態に駆動される。そして、電圧出力部88Aによりゲート駆動回路部61に電圧が供給され、電圧出力部88Bによりゲート駆動回路部62に電圧が供給される。このため、例えばゲート駆動回路部61,62によりそれぞれS-MOSスイッチ53A,53Bが導通状態に駆動されている場合に、電圧出力部88Aの断線等によりゲート駆動回路部61に電圧が供給されなくなっても、電圧出力部88Bによりゲート駆動回路部62に電圧が供給される。したがって、ゲート駆動回路部62によりS-MOSスイッチ53Bが導通状態に駆動され、通電経路12を導通させることができる。
 さらに、ゲート駆動回路部61が故障したり、S-MOSスイッチ53Aが故障したりして、通電経路11を導通させることができなくなった場合も、同様に通電経路12を通じて電気負荷43に電圧を供給することができる。したがって、電源装置の一部が故障した場合であっても、電気負荷43に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 また、S-MOSスイッチ53A,53Bがオン状態であり、S-SMRスイッチ54A,54Bがオフ状態である時に、電源生成部86が故障した場合は以下のように動作する。この場合、制御部60に供給経路91Cから電圧が供給されなくなり、制御部60が動作不能となる。このため、制御部60から信号処理回路部71~74、P-MOSスイッチ51、P-SMRスイッチ52への指令信号が全てオフ状態となる。このため、第1バイパススイッチ55がオン状態とされる。また、信号処理回路部71,73に供給経路91A,91Bから電圧が供給されなくなり、信号処理回路部71,73が動作不能となる。このため、信号処理回路部71,73からゲート駆動回路部61,63へ入力される信号がロー状態となり、ゲート駆動回路部61,63からS-MOSスイッチ53A,S-SMRスイッチ54Aへ入力されるゲート電圧がロー状態となる。したがって、S-MOSスイッチ53A,S-SMRスイッチ54Aがオフ状態となる。
 しかしながら、信号処理回路部72,74にはそれぞれ供給経路92A,92Bから電圧が供給されており、制御部60から信号処理回路部72,74へのオフ指令をディレイさせる。また、バイパスリレー駆動判定部75に供給経路91Jから電圧が供給されなくなり、バイパスリレー駆動判定部75が動作不能となる。このため、バイパスリレー駆動判定部75からバイパススイッチ56へ入力される電圧がロー状態となり、ノーマリークローズ型のバイパススイッチ56がオン状態となる。このため、S-MOSスイッチ53B,S-SMRスイッチ54Bのオフ状態への切り替えがディレイされている間に、バイパススイッチ55,56がオン状態となり、鉛蓄電池20からバイパス経路B1,B2を通じて電気負荷43に電圧が供給される。
 また、S-MOSスイッチ53A,53Bがオン状態であり、S-SMRスイッチ54A,54Bがオフ状態である時に、電源生成部87が故障した場合は以下のように動作する。この場合、信号処理回路部72,74に供給経路92A,92Bから電圧が供給されなくなり、信号処理回路部72,74が動作不能となる。このため、信号処理回路部72,74からゲート駆動回路部62,64へ入力される信号がロー状態となり、ゲート駆動回路部62,64からS-MOSスイッチ53B,S-SMRスイッチ54Bへ入力されるゲート電圧がロー状態となる。したがって、S-MOSスイッチ53B,S-SMRスイッチ54Bがオフ状態となる。
 しかしながら、制御部60により、S-MOSスイッチ53Aのオン状態が継続されている。このため、接続経路L1、S-MOSスイッチ53A、接続経路L4、及び接続経路L6を通じて、鉛蓄電池20から電気負荷43に電圧が供給される。
 以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
 ・鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とに対応して、通電経路11,12と通電経路13,14とを備えている。このため、鉛蓄電池20から電気負荷43に電圧を供給する状態と、リチウムイオン蓄電池30から電気負荷43に電圧を供給する状態とを切り替えることができる。そして、電源装置の一部が故障した場合であっても、通電経路11~14のいずれかを通じて電気負荷43に電圧を供給することができ、電気負荷43に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 ・複数の電圧供給部83~85から電圧出力部88へ電圧が供給される。このため、1つの電圧供給部から電圧出力部88へ電圧が供給されなくなっても、その他の電圧供給部から電圧出力部88へ電圧を供給することができる。そして、電圧出力部88から電圧出力部88A~88Dへ電圧が供給される。このため、電圧出力部88A~88Dに供給される電圧が低下することを抑制することができ、ひいてはゲート駆動回路部61~64に供給される電圧が低下することを抑制することができる。さらに、複数の電圧供給部83~85から供給される電圧を電圧出力部88に集め、電圧出力部88から電圧出力部88A~88Dへ電圧を供給するため、回路構成を簡素化することができる。
 ・複数の電圧供給部83~85は、共通の鉛蓄電池20に接続されている電圧供給部83,84を含んでいる。このため、共通の鉛蓄電池20から電圧を供給する場合であっても、複数の電圧供給部83,84を作成することができる。そして、複数の電圧供給部83,84から電圧出力部88へ電圧を供給することで、1つの電圧供給部から電圧出力部88へ電圧が供給されなくなっても、その他の電圧供給部から電圧出力部88へ電圧を供給することができる。したがって、共通の鉛蓄電池20から電圧を供給する場合であっても、電気負荷43に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 ・複数の電圧供給部83,84は、それぞれ共通の鉛蓄電池20にコネクタ81,82を介して接続されている。このため、鉛蓄電池20と1つの電圧供給部とを接続するコネクタが接続不良になったとしても、コネクタの接続が良好であるその他の電圧供給部から電圧出力部88へ電圧を供給することができる。したがって、一部のコネクタが接続不良になったとしても、電気負荷43に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 ・複数の電圧供給部83~85は、それぞれ別の蓄電池に接続されている複数の電圧供給部83,85(84,85)を含んでいる。このため、1つの蓄電池から電圧供給部へ電圧が供給されなくなっても、別の蓄電池に接続された電圧供給部から電圧出力部88へ電圧を供給することができる。したがって、一部の蓄電池から電圧が供給されなくなっても、電気負荷43に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 ・信号処理回路部71~74により、それぞれゲート駆動回路部61~64への信号がディレイされる。そして、供給経路91A~92Bにより、それぞれ信号処理回路部71~74に電圧が供給される。このため、例えば供給経路91Aにより信号処理回路部71に電圧が供給されなくなったり、信号処理回路部71が故障したりした場合でも、供給経路92Aにより信号処理回路部72に電圧が供給され、ゲート駆動回路部62によりS-MOSスイッチ53Bが駆動される。したがって、各ゲート駆動回路部61~64への信号をディレイさせる信号処理回路部71~74のうち一部の信号処理回路部が動作しなくなった場合でも、電気負荷43に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
 ・ハーネスH1と接続経路L1とがコネクタ81を介さず直接接続されている構成や、ハーネスH2と第1バイパス経路B1とがコネクタ82を介さず直接接続されている構成を採用することもできる。
 ・図3に示す電源装置は、電圧が供給されることを条件として動作し、駆動回路161(第1駆動回路)及び駆動回路163(第3駆動回路)を制御する制御部160A(第1制御部)と、電圧が供給されることを条件として動作し、駆動回路162(第2駆動回路)及び駆動回路164(第4駆動回路)を制御する制御部160B(第2制御部)と、制御部160Aに電圧を供給する供給経路91C(第1制御部供給経路)と、制御部160Bに電圧を供給する供給経路92C(第2制御部供給経路)と、を備えている。なお、駆動回路161~164は、それぞれ上記ゲート駆動回路部61~64及び信号処理回路部71~74を備えるものでもよいし、それぞれ駆動回路部61~64のみを備えるものでもよい。
 上記構成によれば、制御部160Aにより駆動回路161,163が制御され、制御部160Bにより駆動回路162,164が制御される。そして、供給経路91Cにより第1制御部に電圧が供給され、供給経路92Cにより制御部160Bに電圧が供給される。このため、例えば供給経路91Cにより制御部160Aに電圧が供給されなくなったり、制御部160Aが故障したりした場合でも、供給経路92Cにより制御部160Bに電圧が供給され、制御部160Bにより駆動回路162,164が制御される。したがって、各駆動回路161~164を制御する制御部160A,160Bのうち一部の制御部が動作しなくなった場合であっても、電気負荷43に供給される電圧が低下することを抑制することができる。
 ・図3の電源装置に電圧を供給する電源として、図4に示す電源を採用することができる。鉛蓄電池20(第1蓄電池)とリチウムイオン蓄電池30(第2蓄電池)とが、並列に接続されている。そして、鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30には、それぞれダイオードDを介して電源生成部86,87が並列接続されている。ダイオードDのアノードが鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30にそれぞれ接続され、カソードが電源生成部86,87に接続されている。ここでは、電源生成部86は、鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30から供給される電圧を基に所定の電圧を生成して、供給経路91へ供給する。電源生成部87は、鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30から供給される電圧を基に所定の電圧を生成して、供給経路92へ供給する。そして、供給経路91は、図3に示すように、制御部160A,駆動回路161,163にそれぞれ電圧を供給する供給経路91C,91D,91Eに接続されている。供給経路92は、制御部160B,駆動回路162,164にそれぞれ電圧を供給する供給経路92C,92D,92Eに接続されている。
 ・図3の電源装置に電圧を供給する電源として、図5に示す電源を採用することもできる。鉛蓄電池20(第1蓄電池)及びリチウムイオン蓄電池30(第2蓄電池)には、それぞれ電源生成部86,87が接続されている。すなわち、供給経路92(電源生成部87)は、供給経路91(電源生成部86)から独立してリチウムイオン蓄電池30に接続されている。上記構成によれば、供給経路91(91C,91D,91E)及び供給経路92(92C,92D,92E)は、独立してそれぞれ鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30に接続されている。このため、供給経路91及び供給経路92が共通の経路を含む構成と比較して、供給経路91及び供給経路92が同時に断線等することを抑制することができる。したがって、電気負荷43に供給される電圧が低下することを更に抑制することができる。
 また、鉛蓄電池20又はリチウムイオン蓄電池30が故障しても、供給経路91(91C,91D,91E)又は供給経路92(92C,92D,92E)を通じて、電気負荷43に電圧を供給することができる。さらに、電気負荷43に電圧を供給する鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30が、それぞれ駆動回路161,163及び駆動回路162,164に電圧を供給する蓄電池を兼ねているため、既存の蓄電池20,30を有効に利用することができる。
 ・図2において、電圧供給部83,84と電圧供給部85とは、それぞれ鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とに接続されていた。これに対して、電圧供給部85を備えない構成、すなわち、それぞれ別の蓄電池に接続された独立電圧供給部を備えない構成を採用することもできる。
 ・図6に示す電源装置は、駆動回路161(第1駆動回路)に電圧を供給する供給経路91F(第5供給経路)と、駆動回路162(第2駆動回路)に電圧を供給する供給経路91G(第6供給経路)と、駆動回路163(第3駆動回路)に電圧を供給する供給経路91H(第7供給経路)と、駆動回路164(第4駆動回路)に電圧を供給する供給経路91I(第8供給経路)と、を備えている。
 上記構成によれば、例えば電圧出力部88A(第1供給経路)により駆動回路161に電圧が供給されることに加えて、供給経路91Fにより駆動回路161に電圧が供給される。すなわち、駆動回路161に複数の供給経路から電圧が供給される。このため、例えば電圧出力部88Aから駆動回路161に電圧が供給されなくなった場合でも、供給経路91Fから駆動回路161に電圧を供給して、駆動回路161によりS-MOSスイッチ53A(第1スイッチ)を駆動することができる。したがって、駆動回路161に電圧を供給する複数の供給経路のうち一部の供給経路から電圧が供給されなくなった場合でも、駆動回路161が動作しなくなることを抑制することができる。なお、駆動回路162~164についても、同様のことがいえる。
 ・上記の実施形態及び各変更例を、図7に示すように1つの鉛蓄電池20(蓄電池)のみからの電圧を電気負荷43に供給する電源装置に適用することもできる。電源186として、図2の電圧出力部88、供給経路91、電源生成部86、鉛蓄電池20、鉛蓄電池20にIGスイッチを介して接続されたIG電圧出力部等、任意の電源を採用することができる。また、電源187として、図2の電圧出力部88、供給経路92、電源生成部87、リチウムイオン蓄電池30、リチウムイオン蓄電池30にIGスイッチを介して接続されたIG電圧出力部等、任意の電源を採用することができる。なお、電気負荷43として、定電圧要求負荷に限らず、一般的な電気負荷を採用することもできる。
 ・蓄電池として、鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とに限らず、NiH蓄電池等を採用することもでき、これらの蓄電池を任意に組み合わせて使用することができる。また、これらの蓄電池が供給する電圧も、12Vに限らず、その他の電圧を適宜供給するものであってもよい。
 ・図1において、接続経路L3と接続経路L4との間に、通電経路11,12に加えて他の通電経路が並列接続された構成を採用することもできる。その場合、他の通電経路には、S-MOSスイッチが設けられ、ゲート駆動回路部61と同様の駆動回路により駆動される。こうした構成によれば、電気負荷43に供給される電圧が低下することを更に抑制することができる。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (14)

  1.  蓄電池(20、30)を備え、前記蓄電池からの電圧を電気負荷(43)に供給する電源装置であって、
     前記蓄電池と前記電気負荷との間に並列接続された第1通電経路(11)及び第2通電経路(12)と、
     前記第1通電経路を導通及び遮断する第1スイッチ(53A)と、
     前記第2通電経路を導通及び遮断する第2スイッチ(53B)と、
     電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1スイッチを駆動する第1駆動回路(61、161)と、
     電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1駆動回路により前記第1スイッチが導通状態に駆動される場合に前記第2スイッチを導通状態に駆動する第2駆動回路(62、162)と、
     前記第1駆動回路に電圧を供給する第1供給経路(88A、91D、91F、186)と、
     前記第2駆動回路に電圧を供給する第2供給経路(88B、92D、91G、187)と、
    を備える電源装置。
  2.  第1蓄電池(20)と第2蓄電池(30)とを備え、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池からの電圧を電気負荷に供給する電源装置であって、
     前記第1蓄電池と前記電気負荷との間に並列接続された第1通電経路(11)及び第2通電経路(12)と、
     前記第2蓄電池と前記電気負荷との間に並列接続された第3通電経路(13)及び第4通電経路(14)と、
     前記第1通電経路を導通及び遮断する第1スイッチ(53A)と、
     前記第2通電経路を導通及び遮断する第2スイッチ(53B)と、
     前記第3通電経路を導通及び遮断する第3スイッチ(54A)と、
     前記第4通電経路を導通及び遮断する第4スイッチ(54B)と、
     電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1スイッチを駆動する第1駆動回路(61、161)と、
     電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1駆動回路により前記第1スイッチが導通状態に駆動される場合に前記第2スイッチを導通状態に駆動する第2駆動回路(62、162)と、
     電圧が供給されることを条件として動作し、前記第3スイッチを駆動する第3駆動回路(63、163)と、
     電圧が供給されることを条件として動作し、前記第3駆動回路により前記第3スイッチが導通状態に駆動される場合に前記第4スイッチを導通状態に駆動する第4駆動回路(64、164)と、
     前記第1駆動回路に電圧を供給する第1供給経路(88A、91D、91F)と、
     前記第2駆動回路に電圧を供給する第2供給経路(88B、92D、91G)と、
     前記第3駆動回路に電圧を供給する第3供給経路(88C、91E、91H)と、
     前記第4駆動回路に電圧を供給する第4供給経路(88D、92E、91I)と、
    を備える電源装置。
  3.  複数の電圧供給部(83、84、85)から電圧出力部(88)へ電圧が供給され、前記電圧出力部から前記第1供給経路(88A)及び前記第2供給経路(88B)へ電圧が供給される請求項1に記載の電源装置。
  4.  複数の電圧供給部(83、84、85)から電圧出力部(88)へ電圧が供給され、前記電圧出力部から前記第1供給経路(88A)、前記第2供給経路(88B)、前記第3供給経路(88C)、及び前記第4供給経路(88D)へ電圧が供給される請求項2に記載の電源装置。
  5.  前記複数の電圧供給部は、共通の蓄電池(20)に接続されている複数の共通電圧供給部(83、84)を含む請求項3又は4に記載の電源装置。
  6.  前記複数の共通電圧供給部は、それぞれ前記共通の蓄電池にコネクタ(81、82)を介して接続されている請求項5に記載の電源装置。
  7.  前記複数の電圧供給部は、それぞれ別の蓄電池(20、30)に接続されている複数の独立電圧供給部(83,84、85)を含む請求項3~6のいずれか1項に記載の電源装置。
  8.  前記第1供給経路(91D)は、第1蓄電池(20)に接続されており、
     前記第2供給経路(92D)は、前記第1供給経路から独立して第2蓄電池(30)に接続されている請求項1に記載の電源装置。
  9.  前記第1供給経路(91D)及び前記第3供給経路(91E)には、前記第1蓄電池(20)から電圧が供給され、
     前記第2供給経路(92D)及び前記第4供給経路(92E)には、前記第2蓄電池(30)から電圧が供給される請求項2に記載の電源装置。
  10.  電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1駆動回路(161)を制御する第1制御部(160A)と、
     電圧が供給されることを条件として動作し、前記第2駆動回路(162)を制御する第2制御部(160B)と、
     前記第1制御部に電圧を供給する第1制御部供給経路(91C)と、
     前記第2制御部に電圧を供給する第2制御部供給経路(92C)と、
    を備える請求項1~9のいずれか1項に記載の電源装置。
  11.  電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1駆動回路(161)及び前記第3駆動回路(163)を制御する第1制御部(160A)と、
     電圧が供給されることを条件として動作し、前記第2駆動回路(162)及び前記第4駆動回路(164)を制御する第2制御部(160B)と、
     前記第1制御部に電圧を供給する第1制御部供給経路(91C)と、
     前記第2制御部に電圧を供給する第2制御部供給経路(92C)と、
    を備える請求項2,4,9のいずれか1項に記載の電源装置。
  12.  前記第1駆動回路(161)に電圧を供給する第5供給経路(91F)と、
     前記第2駆動回路(162)に電圧を供給する第6供給経路(91G)と、
    を備える請求項1~11のいずれか1項に記載の電源装置。
  13.  前記第1駆動回路(161)に電圧を供給する第5供給経路(91F)と、
     前記第2駆動回路(162)に電圧を供給する第6供給経路(91G)と、
     前記第3駆動回路(163)に電圧を供給する第7供給経路(91H)と、
     前記第4駆動回路(164)に電圧を供給する第8供給経路(91I)と、
    を備える請求項2,4,9,11のいずれか1項に記載の電源装置。
  14.  電圧が供給されることを条件として動作し、前記第1駆動回路(61)への信号をディレイさせる第1ディレイ回路(71)と、
     電圧が供給されることを条件として動作し、前記第2駆動回路(62)への信号をディレイさせる第2ディレイ回路(72)と、
     電圧が供給されることを条件として動作し、前記第3駆動回路(63)への信号をディレイさせる第3ディレイ回路(73)と、
     電圧が供給されることを条件として動作し、前記第4駆動回路(64)への信号をディレイさせる第4ディレイ回路(74)と、
     前記第1ディレイ回路に電圧を供給する第1ディレイ回路供給経路(91A)と、
     前記第2ディレイ回路に電圧を供給する第2ディレイ回路供給経路(92A)と、
     前記第3ディレイ回路に電圧を供給する第3ディレイ回路供給経路(91B)と、
     前記第4ディレイ回路に電圧を供給する第4ディレイ回路供給経路(92B)と、
    を備える請求項2,4,9,11,13のいずれか1項に記載の電源装置。
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