WO2023188367A1 - 電源制御装置 - Google Patents

Abstract

電源制御装置（１０）は、充放電部（１８）と、充放電部（１８）を制御する制御部（２３）と、を有する。充放電部（１８）は、蓄電部（３）からの電力に基づいて負荷（４）に電力を供給する放電動作と、蓄電部（３）からの電力に基づいて電源部（２）に電力を供給する回生動作と、電源部（２）からの電力に基づいて蓄電部（３）に電力を供給する充電動作と、を行う。制御部（２３）は、回生動作時と回生動作後の充電動作時との少なくともいずれか一方における蓄電部（３）の電圧値及び蓄電部（３）に流れる電流値に基づいて蓄電部（３）の劣化度を判定する。

Description

電源制御装置

　本開示は、電源制御装置に関する。

　特許文献１には、バックアップ装置が開示されている。このバックアップ装置は、電源部（第１電源部）からの電力供給が途絶えたときに蓄電部（第２電源部）からの放電を迅速に行う機能を備えている。こうした機能を備えた装置において、蓄電部の劣化度（例えばＳＯＨ：Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ）を判定することが知られている。劣化度の判定は、蓄電部の充電時や放電時に行われる。

特開２０１８－６８０１９号公報

　蓄電部はバックアップに備えて充電されている必要があるため、蓄電部を充電するためには事前に放電する必要がある。つまり、劣化度の判定を、充電時に行うか放電時に行うかに関わらず、劣化度を判定するためには、蓄電部を放電させることが必要となる。但し、放電する際には、無駄な電力消費とならないことが望ましい。

　本開示は、蓄電部の無駄な電力消費を抑えつつ、劣化度を判定することが可能な技術を提供する。

　本開示の電源制御装置は、
　電源部と、前記電源部に基づく電力を負荷に供給する経路である電力路と、少なくとも前記電源部からの電力供給が途絶えた場合にバックアップ電源として機能する蓄電部と、を備えた電源システムに用いられ、車両に搭載される電源制御装置であって、
　前記蓄電部からの電力に基づいて前記負荷に電力を供給する放電動作と、前記蓄電部からの電力に基づいて前記電源部に電力を供給する回生動作と、前記電源部からの電力に基づいて前記蓄電部に電力を供給する充電動作と、を行う充放電部と、
　前記充放電部を制御する制御部と、
　を有し、
　前記制御部は、前記回生動作時と前記回生動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する。

　本開示に係る技術は、蓄電部の無駄な電力消費を抑えつつ、劣化度を判定することができる。

図１は、第１実施形態に係る電源制御装置を含む電源システムを概略的に例示するブロック図である。 図２は、放電動作時の電源システムの動作を概念的に示す説明図である。 図３は、回生動作時の電源システムの動作を概念的に示す説明図である。 図４は、充電動作時の電源システムの動作を概念的に示す説明図である。 図５は、第１実施形態に係る電源制御装置が行う処理のフローチャートである。 図６は、電力部から負荷に電力を供給する期間の少なくとも一部期間において充放電部に放電動作を行わせるときの第２実施形態に係る電源システムの動作を概念的に示す説明図である。 図７は、第２実施形態に係る電源制御装置が行う処理のフローチャートの一部である。 図８は、第２実施形態に係る電源制御装置が行う処理のフローチャートの残りの部分である。

　以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。

　〔１〕電源部と、前記電源部に基づく電力を負荷に供給する経路である電力路と、少なくとも前記電源部からの電力供給が途絶えた場合にバックアップ電源として機能する蓄電部と、を備えた電源システムに用いられ、車両に搭載される電源制御装置であって、
　前記蓄電部からの電力に基づいて前記負荷に電力を供給する放電動作と、前記蓄電部からの電力に基づいて前記電源部に電力を供給する回生動作と、前記電源部からの電力に基づいて前記蓄電部に電力を供給する充電動作と、を行う充放電部と、
　前記充放電部を制御する制御部と、
　を有し、
　前記制御部は、前記回生動作時と前記回生動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
　電源制御装置。

　上記の〔１〕の電源制御装置は、蓄電部からの電力に基づいて電源部に電力を供給する回生動作を行う。そして、この電源制御装置は、回生動作時と回生動作後の充電動作時との少なくともいずれか一方における蓄電部の電圧値及び蓄電部に流れる電流値に基づいて蓄電部の劣化度を判定する。したがって、この電源制御装置は、蓄電部の無駄な電力消費を抑えつつ、劣化度を判定することができる。

　〔２〕前記制御部は、前記車両を始動させる始動スイッチがオフ状態に切り替わった場合に前記充放電部に前記回生動作を行わせ、前記回生動作時と前記回生動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
　〔１〕に記載の電源制御装置。

　上記の〔２〕の電源制御装置は、車両の始動スイッチがオフ状態に切り替わった場合に充放電部に回生動作を行わせて劣化度を判定するため、車両の走行中に蓄電部からの供給電力が不足することを回避しやすい。

　〔３〕前記制御部は、前記始動スイッチがオフ状態に切り替わった場合に、予め定められた回生終了条件が成立するまで前記充放電部に前記回生動作を行わせ、前記回生終了条件が成立した場合に前記充放電部に前記充電動作を行わせ、前記回生動作時と前記回生動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
　〔２〕に記載の電源制御装置。

　上記の〔３〕の電源制御装置は、車両の始動スイッチがオフ状態に切り替わった場合に充放電部に回生動作を行わせ、回生動作を終了した後に充放電部に充電動作を続けて行わせる。したがって、この電源制御装置は、車両の始動の時点で充放電部をバックアップ動作が可能な状態としやすい。

　〔４〕前記制御部は、前記車両を始動させる始動スイッチがオン状態のときに前記充放電部に前記回生動作を行わせ、前記回生動作時と前記回生動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
　〔１〕に記載の電源制御装置。

　上記の〔４〕の電源制御装置は、車両の走行中において、蓄電部の無駄な電力消費を抑えつつ、劣化度を判定することができる。

　〔５〕前記制御部は、前記充放電部からの放電電流が一定となるように前記回生動作を行わせ、前記回生動作時における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
　〔１〕から〔４〕のいずれか一つに記載の電源制御装置。

　上記の〔５〕の電源制御装置は、定電流で回生動作を行いつつ、蓄電部の劣化度を判定することができる。

　〔６〕前記制御部は、前記充放電部からの充電電流が一定となるように前記充電動作を行わせ、前記充電動作時における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
　〔１〕から〔４〕のいずれか一つに記載の電源制御装置。

　上記の〔６〕の電源制御装置は、定電流で充電動作を行いつつ、蓄電部の劣化度を判定することができる。

　〔７〕電源部と、前記電源部に基づく電力を負荷に供給する経路である電力路と、少なくとも前記電源部からの電力供給が途絶えた場合にバックアップ電源として機能する蓄電部と、を備えた電源システムに用いられ、車両に搭載される電源制御装置であって、
　前記蓄電部からの電力に基づいて前記負荷に電力を供給する放電動作と、前記電源部からの電力に基づいて前記蓄電部に電力を供給する充電動作と、を行う充放電部と、
　前記充放電部を制御する制御部と、
　を有し、
　前記制御部は、前記電源部から前記負荷に電力を供給する期間の少なくとも一部期間において前記充放電部に前記放電動作を行わせ、前記放電動作時と前記放電動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
　電源制御装置。

　上記の〔７〕の電源制御装置は、電源部から負荷に電力を供給する期間の少なくとも一部期間において充放電部に放電動作を行わせる。このため、充放電部からの放電電流が、負荷の動作に有効に利用される。そして、この電源制御装置は、この放電動作時とこの放電動作後の充電動作時との少なくともいずれか一方における蓄電部の電圧値及び蓄電部に流れる電流値に基づいて蓄電部の劣化度を判定する。したがって、この電源制御装置は、蓄電部の無駄な電力消費を抑えつつ、劣化度を判定することができる。

　〔８〕前記制御部は、前記少なくとも一部期間において、前記充放電部の出力電圧が前記電源部の出力電圧よりも高くなるように、前記充放電部に前記放電動作を行わせ、前記放電動作時と前記放電動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
　〔７〕に記載の電源制御装置。

　上記の〔８〕の電源制御装置は、電源部から負荷に電力が供給される期間において、蓄電部からの電力をより確実に負荷に供給することができる。

　〔９〕前記負荷は、前記蓄電部から前記負荷への放電を許可する許可信号を出力するものであり、
　前記制御部は、前記許可信号を受信した場合に前記充放電部に前記放電動作を行わせ、前記放電動作時と前記放電動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
　〔７〕又は〔８〕に記載の電源制御装置。

　上記の〔９〕の電源制御装置は、負荷からの許可信号を受信して放電動作を開始するため、負荷が電力供給を必要とするタイミングで放電動作を行い易い。

　〔１０〕前記制御部は、前記少なくとも一部期間において前記充放電部からの放電電流が一定となるように前記放電動作を行わせ、前記放電動作時における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
　〔７〕から〔９〕のいずれか一つに記載の電源制御装置。

　上記の〔１０〕の電源制御装置は、定電流を負荷に供給しつつ、蓄電部の劣化度を判定することができる。

　〔１１〕前記制御部は、前記蓄電部に供給される充電電流が一定となるように前記充電動作を行わせ、前記充電動作時における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
　〔７〕から〔９〕のいずれか一つに記載の電源制御装置。

　上記の〔１１〕の電源制御装置は、定電流で充電動作を行いつつ、蓄電部の劣化度を判定することができる。

　＜第１実施形態＞
　１．電源システム１の概要
　図１には、第１実施形態の電源制御装置１０を備えた電源システム１が示される。電源システム１は、車両１００に搭載されるシステムであり、様々な負荷に電力を供給し得るシステムである。電源システム１が搭載される車両１００は、例えば、電気自動車、ブラグインハイブリッド車、ハイブリッド車等の車両であり、その他の種類の車両であってもよい。

　図１のように、電源システム１は、車両１００に搭載されるシステムである。図１では、車両１００の領域が一点鎖線の枠で概念的に示される。電源システム１は、電源部２と、蓄電部３と、負荷４と、電力路５と、始動スイッチ９と、電源制御装置１０と、を備える。

　電源部２は、負荷４へ電力を供給し得る車載用電源である。電源部２は、例えば、鉛バッテリ等の公知の車載バッテリとして構成されている。電源部２は、鉛バッテリ以外のバッテリによって構成されていてもよく、バッテリに代えて又はバッテリに加えてバッテリ以外の電源手段を有していてもよい。電源部２の正極は、電力路５に短絡した構成で電力路５に電気的に接続される。電源部２の負極は、グラウンド９０に短絡した構成でグラウンド９０に電気的に接続される。電源部２は、満充電時に所定の直流電圧（例えば１２Ｖ）を電力路５に印加する。電源部２は、電力路５に電力を供給し、電力路５を介して負荷４に電力を供給する。

　蓄電部３は、少なくとも電源部２からの電力供給が途絶えたときにバックアップ電源として機能する。蓄電部３は、キャパシタ（例えば、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）やリチウムイオンキャパシタ（ＬｉＣ）など）を備える構成であってもよいし、バッテリを備える構成であってもよいし、その他の蓄電手段を備える構成であってもよい。蓄電部３の正極は、第１導電路８１に短絡した構成で第１導電路８１に電気的に接続される。蓄電部３の負極は、グラウンド９０に短絡した構成でグラウンド９０に電気的に接続される。蓄電部３の電圧は、電源部２の電圧よりも大きくてもよく、小さくてもよい。蓄電部３の電圧は、蓄電部３によって第１導電路８１に印加される電圧のことである。蓄電部３の電圧は、蓄電部３の出力電圧と同義であり、蓄電部３の充電電圧と同義である。電源部２の電圧は、電源部２によって電力路５に印加される電圧のことである。電源部２の電圧は、電源部２の出力電圧と同義であり、電源部２の充電電圧と同義である。蓄電部３は、少なくとも電源部２からの電力供給が途絶えたときに、電力路５を介して負荷４に電力を供給する。

　本明細書において、電圧とは、特に限定が無い限り、グラウンド電位（例えば０Ｖ）に対する電圧であり、グラウンド電位との電位差である。例えば、電力路５に印加される電圧とは、電力路５の電位とグラウンド電位との電位差である。

　負荷４は、車両１００に搭載される電気部品である。負荷４は、電力路５を介して供給される電力を受けて動作する。

　電力路５は、電源部２に基づく電力が伝送される経路であり、電源部２に基づく電力を負荷４に供給する経路である。電力路５は、入力側電力路５Ａと、入力側電力路５Ａよりも負荷４側に配置される出力側電力路５Ｂと、を有する。図１の例では、電力路５（より具体的には入力側電力路５Ａ）には、電源部２の電圧と同一又は略同一の電圧が印加される。電力路５の一端（より具体的には入力側電力路５Ａの一端）は、電源部２の正極に短絡した構成で当該正極に電気的に接続される。電力路５の他端（より具体的には出力側電力路５Ｂの他端）は、負荷４の一端に短絡した構成で当該一端に電気的に接続される。電力路５には、リレーやヒューズが設けられていてもよい。

　始動スイッチ９は、例えば、車両１００がブラグインハイブリッド車やハイブリッド車であれば、エンジンを始動するイグニッションスイッチが該当する。車両１００が電気自動車であれば、ＥＶシステムを始動するパワースイッチが該当する。

　２．電源制御装置１０の構成
　電源制御装置１０は、電源システム１に用いられる。電源制御装置１０は、車両１００に搭載される。電源制御装置１０は、第１電圧変換部１１と、第２電圧変換部１２と、スイッチ１３，１４，１５と、ダイオード１６，１７と、電圧検出部２０と、第１電流検出部２１と、第２電流検出部２２と、制御部２３と、第１導電路８１と、第２導電路８２と、を有する。

　第１電圧変換部１１は、第１導電路８１と第２導電路８２との間で電圧変換を行う装置である。第１電圧変換部１１は、例えばＤＣＤＣコンバータなどの公知の電圧変換回路によって構成されている。第１電圧変換部１１は、第１導電路８１に印加される直流電圧を降圧又は昇圧して第２導電路８２に出力電圧を印加する第１変換動作を行い得る。第１電圧変換部１１は、第２導電路８２に印加される直流電圧を降圧又は昇圧して第１導電路８１に出力電圧を印加する第２変換動作を行い得る。第１電圧変換部１１の動作は、制御部２３によって制御される。

　スイッチ１３，１４，１５は、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの半導体スイッチや機械式のリレーなどによって構成されている。スイッチ１３の一端は、第２導電路８２に電気的に接続される。スイッチ１３の他端は、スイッチ１４の一端と、スイッチ１５の一端とに電気的に接続される。スイッチ１４の他端は、ダイオード１７のアノードに電気的に接続され、ダイオード１７を介して出力側電力路５Ｂに電気的に接続される。スイッチ１５の他端は、入力側電力路５Ａに電気的に接続される。スイッチ１３，１４，１５の動作は、制御部２３によって制御される。

　ダイオード１６のアノードは、入力側電力路５Ａの他端に電気的に接続される。ダイオード１６のカソードは、出力側電力路５Ｂの一端に電気的に接続される。ダイオード１７のアノードは、スイッチ１４の他端に電気的に接続される。ダイオード１７のカソードは、出力側電力路５Ｂに電気的に接続される。

　第１電圧変換部１１、及びスイッチ１３，１４，１５は、充放電部１８を構成する。充放電部１８は、蓄電部３からの電力に基づいて負荷４に電力を供給する放電動作を行う。充放電部１８は、図２に示されるように、第１電圧変換部１１が第１変換動作を行い、スイッチ１３，１４がオン状態となり、スイッチ１５がオフ状態となることで、上記放電動作を行う。充放電部１８は、蓄電部３からの電力に基づいて電源部２に電力を供給する回生動作を行う。充放電部１８は、図３に示されるように、第１電圧変換部１１が第１変換動作を行い、スイッチ１３，１５がオン状態となり、スイッチ１４がオフ状態となることで、上記回生動作を行う。充放電部１８は、電源部２からの電力に基づいて蓄電部３に電力を供給する充電動作を行う。充放電部１８は、図４に示されるように、第１電圧変換部１１が第２変換動作を行い、スイッチ１３，１５がオン状態となり、スイッチ１４がオフ状態となることで、上記充電動作を行う。

　第２電圧変換部１２は、第１導電路８１と電力路５（より具体的には入力側電力路５Ａ）との間で電圧変換を行う装置である。第２電圧変換部１２は、例えばＤＣＤＣコンバータなどの公知の電圧変換回路によって構成されている。第２電圧変換部１２は、第１導電路８１に印加される直流電圧を降圧又は昇圧して電力路５（より具体的には入力側電力路５Ａ）に出力電圧を印加する第３変換動作を行い得る。第２電圧変換部１２は、電力路５（より具体的には入力側電力路５Ａ）に印加される直流電圧を降圧又は昇圧して第１導電路８１に出力電圧を印加する第４変換動作を行い得る。第２電圧変換部１２は、第１電圧変換部１１と比較して小さい電力の充放電に用いられる。第２電圧変換部１２の動作は、制御部２３によって制御される。

　電圧検出部２０は、蓄電部３の電圧を検出し得る。電圧検出部２０は、例えば公知の電圧検出回路として構成されている。電圧検出部２０は、検出値を分圧してもよいし、分圧してなくてもよい。電圧検出部２０は、蓄電部３の電圧を特定可能な信号を制御部２３に出力する。

　第１電流検出部２１は、第１電圧変換部１１が第１変換動作又は第２変換動作を行っているときに蓄電部３に流れる電流値を検出し得る。つまり、第１電流検出部２１は、上記放電動作時、回生動作時、充電動作時において、蓄電部３に流れる電流値を検出し得る。第１電流検出部２１は、例えばシャント抵抗やカレントトランスを用いて構成される。第１電流検出部２１は、蓄電部３に流れる電流値を特定可能な信号を制御部２３に出力する。

　第２電流検出部２２は、第２電圧変換部１２が第３変換動作又は第４変換動作を行っているときに蓄電部３に流れる電流値を検出し得る。第２電流検出部２２は、例えばシャント抵抗やカレントトランスを用いて構成される。第２電流検出部２２は、蓄電部３に流れる電流値を特定可能な信号を制御部２３に出力する。

　制御部２３は、制御装置を備える。この制御装置は、演算機能、情報処理機能を有する情報処理装置であり、例えば、ＣＰＵや記憶部などを有する。制御部２３は、電圧検出部２０からの信号に基づいて、蓄電部３の電圧値を取得し得る。制御部２３は、第１電流検出部２１からの信号に基づいて、蓄電部３に流れる電流値を取得し得る。制御部２３は、第２電流検出部２２からの信号に基づいて、蓄電部３に流れる電流値を取得し得る。制御部２３は、第１電圧変換部１１、第２電圧変換部１２、スイッチ１３，１４，１５の動作を制御し得る。制御部２３は、充放電部１８の動作を制御し得る。

　制御部２３は、回生動作後の充電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。制御部２３は、電圧検出部２０からの信号に基づいて取得した蓄電部３の電圧値、及び第１電流検出部２１からの信号に基づいて取得した蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。劣化度は、本実施形態ではＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ）であり、より具体的にはＳＯＨＲである。ＳＯＨＲは、蓄電部３の内部抵抗の上昇率のことである。ＳＯＨＲは、以下の式（１）によって算出される。
　　　ＳＯＨＲ＝Ｒ／Ｒ０　・・・（１）
　Ｒは、現在の蓄電部３の内部抵抗である。Ｒ０は、使用開始時又は初期の蓄電部３の内部抵抗である。Ｒ０は、制御部２３に予め記憶されていてもよいし、使用開始時に算出した値であってもよい。

　Ｒは、以下の式（２）によって算出される。
　　　Ｒ＝（Ｖ２－Ｖ１）／（Ｉ２－Ｉ１）　・・・（２）
　Ｖ１は、判定開始時（本実施形態では充電動作開始時）の蓄電部３の電圧値である。Ｖ２は、判定終了時（本実施形態では充電動作終了時）の蓄電部３の電圧値である。Ｉ１は、判定開始時（本実施形態では充電動作開始時）の蓄電部３に流れる電流値（本実施形態では０Ａ）である。Ｉ２は、判定終了時（本実施形態では充電動作終了時）の蓄電部３に流れる電流値である。判定開始から判定終了までの判定時間Ｔｃは、劣化度の判定に必要な時間が設定される。

　制御部２３は、始動スイッチ９がオン状態からオフ状態に切り替わった場合に充放電部１８に回生動作を行わせ、回生動作後の充電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。

　制御部２３は、始動スイッチ９がオン状態からオフ状態に切り替わった場合に、予め定められた回生終了条件が成立するまで充放電部１８に回生動作を行わせる。回生終了条件は、本実施形態では、蓄電部３の電圧値が予め定められた充電開始電圧Ｖｃ以下となったことである。充電開始電圧Ｖｃは、蓄電部３の電圧値が充電目標電圧となるまで充電動作を行う場合に劣化度の判定に必要な時間が確保されるように設定される。制御部２３は、回生終了条件が成立した場合に、充放電部１８に充電動作を行わせ、充電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。

　制御部２３は、充放電部１８からの充電電流が一定となるように充電動作を行わせ、充電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。

　３．電源制御装置１０の動作の具体例
　制御部２３は、例えば始動スイッチ９がオン状態からオフ状態に切り替わった場合に、図５に示されるフローチャートの処理を行う。制御部２３は、まずステップＳ１１にて、充放電部１８に回生動作を開始させる。制御部２３は、ステップＳ１２にて、回生終了条件が成立したか否かを判定する。制御部２３は、回生終了条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ１２にてＮＯの場合）、ステップＳ１２の処理に戻る。つまり、制御部２３は、回生終了条件が成立するまで、充放電部１８に回生動作を継続して行わせる。

　制御部２３は、回生終了条件が成立したと判定した場合（ステップＳ１２にてＹＥＳの場合）、ステップＳ１３にて、充放電部１８の回生動作を停止させ、ステップＳ１４にて、一定電流で充電動作を開始させる。制御部２３は、ステップＳ１５にて、タイマの作動を開始し、充電動作を開始させてからの経過時間（判定開始からの経過時間）の計測を開始する。制御部２３は、ステップＳ１６にて、判定開始時（充電動作開始時）における蓄電部３の電圧値を取得する。

　制御部２３は、ステップＳ１７にて、タイマの作動時間が判定時間Ｔｃ以上であるか否かを判定する。制御部２３は、タイマの作動時間が判定時間Ｔｃ以上でないと判定した場合（ステップＳ１７にてＮＯの場合）、ステップＳ１７の処理に戻る。つまり、制御部２３は、タイマの作動時間が判定時間Ｔｃ以上となるまで、充放電部１８に充電動作を継続して行わせる。

　制御部２３は、タイマの作動時間が判定時間Ｔｃ以上であると判定した場合（ステップＳ１７にてＹＥＳの場合）、ステップＳ１８にて、判定終了時（充電動作終了時）における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値を取得する。制御部２３は、ステップＳ１９にて、蓄電部３の劣化度を判定する。制御部２３は、ステップＳ１６で取得した蓄電部３の電圧値と、ステップＳ１８で取得した蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値とに基づいて、劣化度を判定する。制御部２３は、ステップＳ２０にて、充電動作を停止する。その後、制御部２３は、図５に示される処理を終了する。

　４．効果の例
　電源制御装置１０は、蓄電部３からの電力に基づいて電源部２に電力を供給する回生動作を行う。そして、電源制御装置１０は、回生動作後の充電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。したがって、電源制御装置１０は、蓄電部３の無駄な電力消費を抑えつつ、劣化度を判定することができる。

　更に、電源制御装置１０は、車両１００の始動スイッチ９がオフ状態に切り替わった場合に充放電部１８に回生動作を行わせて劣化度を判定するため、車両１００の走行中に蓄電部３からの供給電力が不足することを回避しやすい。

　更に、電源制御装置１０は、車両１００の始動スイッチ９がオフ状態に切り替わった場合に充放電部１８に回生動作を行わせ、回生動作を終了した後に充放電部１８に充電動作を続けて行わせる。したがって、電源制御装置１０は、車両１００の始動の時点で充放電部１８をバックアップ動作が可能な状態としやすい。

　更に、電源制御装置１０は、定電流で充電動作を行いつつ、蓄電部３の劣化度を判定することができる。

　＜第２実施形態＞
　第２実施形態の電源制御装置は、電源部から負荷に電力を供給する期間の少なくとも一部期間において充放電部に放電動作を行わせ、放電動作時における蓄電部の電圧値及び蓄電部に流れる電流値に基づいて蓄電部の劣化度を判定する。なお、第２実施形態の電源システムは、図１に示される電源システムと同じである。以下では、図１を用いて、第２実施形態について説明する。

　制御部２３は、電源部２から負荷４に電力を供給する期間の少なくとも一部期間において充放電部１８に放電動作を行わせ、放電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。制御部２３は、電圧検出部２０からの信号に基づいて取得した蓄電部３の電圧値、及び第１電流検出部２１からの信号に基づいて取得した蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。

　制御部２３は、上記少なくとも一部期間において、充放電部１８の出力電圧が電源部２の出力電圧よりも高くなるように、充放電部１８に放電動作を行わせる。これにより、図６に示されるように、電源部２からの電力供給よりも、充放電部１８からの電力供給が優先される。制御部２３は、この放電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。

　負荷４は、制御回路と、外部に信号を出力する出力部を有する。負荷４は、予め定められた動作をする際に、蓄電部３から負荷４への放電を許可する許可信号を出力する。許可信号は、電源制御装置１０に入力される。
　制御部２３は、許可信号を受信した場合に充放電部１８に放電動作を行わせ、放電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。

　制御部２３は、上記少なくとも一部期間において充放電部１８からの放電電流が一定となるように放電動作を行わせ、放電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。

　制御部２３は、例えば始動スイッチ９がオフ状態からオン状態に切り替わった場合に、図７及び図８に示されるフローチャートの処理を行う。制御部２３は、まずステップＳ３２にて、蓄電部３の電圧値が充電開始電圧Ｖｃ以下であるか否かを判定する。制御部２３は、蓄電部３の電圧値が充電開始電圧Ｖｃ以下であると判定した場合（ステップＳ３２にてＹＥＳの場合）、ステップＳ３４にて、充放電部１８に充電動作を開始させる。このとき、制御部２３は、充放電部１８からの充電電流が一定となるように充電動作を行わせる。制御部２３は、ステップＳ３５にて、タイマの作動を開始し、充電動作を開始させてからの経過時間（判定開始からの経過時間）の計測を開始する。制御部２３は、ステップＳ３６にて、判定開始時（充電動作開始時）における蓄電部３の電圧値を取得する。

　制御部２３は、ステップＳ３７にて、タイマの作動時間が判定時間Ｔｃ以上であるか否かを判定する。制御部２３は、タイマの作動時間が判定時間Ｔｃ以上でないと判定した場合（ステップＳ３７にてＮＯの場合）、ステップＳ３７の処理に戻る。つまり、制御部２３は、タイマの作動時間が判定時間Ｔｃ以上となるまで、充放電部１８に充電動作を継続して行わせる。

　制御部２３は、タイマの作動時間が判定時間Ｔｃ以上であると判定した場合（ステップＳ３７にてＹＥＳの場合）、ステップＳ３８にて、判定終了時（充電動作終了時）における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値を取得する。制御部２３は、ステップＳ３９にて、蓄電部３の劣化度を判定する。制御部２３は、ステップＳ３６で取得した蓄電部３の電圧値と、ステップＳ３８で取得した蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値とに基づいて、劣化度を判定する。制御部２３は、ステップＳ４０にて、充放電部１８による充電動作を停止させる。その後、制御部２３は、図７及び図８に示される処理を終了する。

　制御部２３は、ステップＳ３２にて、蓄電部３の電圧値が充電開始電圧Ｖｃ以下でないと判定した場合、図８のステップＳ５１にて、許可信号を受信中であるか否かを判定する。制御部２３は、許可信号を受信中でない場合（ステップＳ５１にてＮＯの場合）、許可信号を受信するまで待機状態となる。

　制御部２３は、許可信号を受信したと判定した場合（ステップＳ５１にてＹＥＳの場合）、ステップＳ５２にて、充放電部１８に放電動作を開始させる。このとき、制御部２３は、充放電部１８からの放電電流が一定となるように充放電部１８に放電動作を行わせる。制御部２３は、ステップＳ５３にて、タイマの作動を開始して、放電動作を開始させてからの経過時間（判定開始からの経過時間）を計測する。制御部２３は、ステップＳ５４にて、判定開始時（放電動作開始時）における蓄電部３の電圧値を取得する。

　制御部２３は、ステップＳ５５にて、蓄電部３の電圧値が充電開始電圧Ｖｃ以下であるか否かを判定する。制御部２３は、蓄電部３の電圧値が充電開始電圧Ｖｃ以下であると判定した場合（ステップＳ５５にてＹＥＳの場合）、タイマの作動を停止し（ステップＳ５６）、放電動作を停止して（ステップＳ５７）、図７のステップＳ３４の処理に移る。つまり、制御部２３は、充放電部１８に充電動作を開始させ、充電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。

　制御部２３は、蓄電部３の電圧値が充電開始電圧Ｖｃ以下でないと判定した場合（ステップＳ５５にてＮＯの場合）、ステップＳ５８にて、許可信号を受信中であるか否かを判定する。制御部２３は、許可信号を受信中でないと判定した場合（ステップＳ５８にてＮＯの場合）、ステップＳ５１の処理に戻る。

　制御部２３は、許可信号を受信中であると判定した場合（ステップＳ５８にてＹＥＳの場合）、ステップＳ５９にて、タイマの作動時間が判定時間Ｔｃ以上であるか否かを判定する。つまり、制御部２３は、放電動作を開始してからの経過時間（判定開始からの経過時間）が判定時間Ｔｃ以上であるか否かを判定する。制御部２３は、タイマの作動時間が判定時間Ｔｃ以上でないと判定した場合（ステップＳ５９にてＮＯの場合）、ステップＳ５５の処理に戻る。つまり、制御部２３は、放電動作中に蓄電部３の電圧値が充電開始電圧Ｖｃ以下になったと判定した場合、充電動作に切り替え、充電動作時における蓄電部３の電圧値と、蓄電部３に流れる電流値とに基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。

　制御部２３は、タイマの作動時間が判定時間Ｔｃ以上であると判定した場合（ステップＳ５９にてＹＥＳの場合）、ステップＳ６０にて、判定終了時（放電動作終了時）における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値を取得する。そして、制御部２３は、ステップＳ６１にて、蓄電部３の劣化度を判定する。制御部２３は、ステップＳ５４で取得した蓄電部３の電圧値と、ステップＳ６０で取得した蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値とに基づいて、劣化度を判定する。制御部２３は、ステップＳ６２にて、充放電部１８による放電動作を停止させる。その後、制御部２３は、図７及び図８に示される処理を終了する。

　以上のように、第２実施形態の電源制御装置１０は、電源部２から負荷４に電力を供給する期間の少なくとも一部期間において充放電部１８に放電動作を行わせる。このため、充放電部１８からの放電電流が、負荷４の動作に有効に利用される。そして、電源制御装置１０は、この放電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。したがって、電源制御装置１０は、蓄電部３の無駄な電力消費を抑えつつ、劣化度を判定することができる。

　更に、制御部２３は、上記少なくとも一部期間において、充放電部１８の出力電圧が電源部２の出力電圧よりも高くなるように、充放電部１８に放電動作を行わせ、この放電動作時における蓄電部３の電圧値及び蓄電部３に流れる電流値に基づいて蓄電部３の劣化度を判定する。したがって、電源制御装置１０は、電源部２から負荷４に電力が供給される期間において、蓄電部３からの電力をより確実に負荷４に供給することができる。

　更に、電源制御装置１０は、負荷４からの許可信号を受信して放電動作を開始するため、負荷４が電力供給を必要とするタイミングで放電動作を行い易い。

　更に、定電流を負荷４に供給しつつ、蓄電部３の劣化度を判定することができる。

　＜他の実施形態＞
　本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。

　上記第１実施形態では、回生動作後の充電動作時に劣化度を判定する構成であったが、回生動作時に劣化度を判定する構成であってもよい。この場合、充放電部からの放電電流が一定となるように回生動作を行わせることが好ましい。

　上記第１実施形態では、始動スイッチがオフ状態のときに劣化度を判定する構成であったが、始動スイッチがオン状態のときに劣化度を判定する構成であってもよい。

　上記第２実施形態では、負荷への放電動作時に劣化度を判定する構成であったが、この放電動作後に行われる充電動作時に劣化度を判定する構成であってもよい。この場合、蓄電部に供給される充電電流が一定となるように充電動作を行わせることが好ましい。

　なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲によって示された範囲内又は請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１　　　：電源システム
２　　　：電源部
３　　　：蓄電部
４　　　：負荷
５　　　：電力路
５Ａ　　：入力側電力路
５Ｂ　　：出力側電力路
９　　　：始動スイッチ
１０　　：電源制御装置
１１　　：第１電圧変換部
１２　　：第２電圧変換部
１３　　：スイッチ
１４　　：スイッチ
１５　　：スイッチ
１６　　：ダイオード
１７　　：ダイオード
１８　　：充放電部
２０　　：電圧検出部
２１　　：第１電流検出部
２２　　：第２電流検出部
２３　　：制御部
８１　　：第１導電路
８２　　：第２導電路
９０　　：グラウンド
１００　：車両
Ｔｃ　　：判定時間
Ｖｃ　　：充電開始電圧

Claims (11)

1. 　電源部と、前記電源部に基づく電力を負荷に供給する経路である電力路と、少なくとも前記電源部からの電力供給が途絶えた場合にバックアップ電源として機能する蓄電部と、を備えた電源システムに用いられ、車両に搭載される電源制御装置であって、
   　前記蓄電部からの電力に基づいて前記負荷に電力を供給する放電動作と、前記蓄電部からの電力に基づいて前記電源部に電力を供給する回生動作と、前記電源部からの電力に基づいて前記蓄電部に電力を供給する充電動作と、を行う充放電部と、
   　前記充放電部を制御する制御部と、
   　を有し、
   　前記制御部は、前記回生動作時と前記回生動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
   　電源制御装置。
2. 　前記制御部は、前記車両を始動させる始動スイッチがオフ状態に切り替わった場合に前記充放電部に前記回生動作を行わせ、前記回生動作時と前記回生動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
   　請求項１に記載の電源制御装置。
3. 　前記制御部は、前記始動スイッチがオフ状態に切り替わった場合に、予め定められた回生終了条件が成立するまで前記充放電部に前記回生動作を行わせ、前記回生終了条件が成立した場合に前記充放電部に前記充電動作を行わせ、前記回生動作時と前記回生動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
   　請求項２に記載の電源制御装置。
4. 　前記制御部は、前記車両を始動させる始動スイッチがオン状態のときに前記充放電部に前記回生動作を行わせ、前記回生動作時と前記回生動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
   　請求項１に記載の電源制御装置。
5. 　前記制御部は、前記充放電部からの放電電流が一定となるように前記回生動作を行わせ、前記回生動作時における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
   　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電源制御装置。
6. 　前記制御部は、前記充放電部からの充電電流が一定となるように前記充電動作を行わせ、前記充電動作時における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
   　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電源制御装置。
7. 　電源部と、前記電源部に基づく電力を負荷に供給する経路である電力路と、少なくとも前記電源部からの電力供給が途絶えた場合にバックアップ電源として機能する蓄電部と、を備えた電源システムに用いられ、車両に搭載される電源制御装置であって、
   　前記蓄電部からの電力に基づいて前記負荷に電力を供給する放電動作と、前記電源部からの電力に基づいて前記蓄電部に電力を供給する充電動作と、を行う充放電部と、
   　前記充放電部を制御する制御部と、
   　を有し、
   　前記制御部は、前記電源部から前記負荷に電力を供給する期間の少なくとも一部期間において前記充放電部に前記放電動作を行わせ、前記放電動作時と前記放電動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
   　電源制御装置。
8. 　前記制御部は、前記少なくとも一部期間において、前記充放電部の出力電圧が前記電源部の出力電圧よりも高くなるように、前記充放電部に前記放電動作を行わせ、前記放電動作時と前記放電動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
   　請求項７に記載の電源制御装置。
9. 　前記負荷は、前記蓄電部から前記負荷への放電を許可する許可信号を出力するものであり、
   　前記制御部は、前記許可信号を受信した場合に前記充放電部に前記放電動作を行わせ、前記放電動作時と前記放電動作後の前記充電動作時との少なくともいずれか一方における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
   　請求項７又は請求項８に記載の電源制御装置。
10. 　前記制御部は、前記少なくとも一部期間において前記充放電部からの放電電流が一定となるように前記放電動作を行わせ、前記放電動作時における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
    　請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の電源制御装置。
11. 　前記制御部は、前記蓄電部に供給される充電電流が一定となるように前記充電動作を行わせ、前記充電動作時における前記蓄電部の電圧値及び前記蓄電部に流れる電流値に基づいて前記蓄電部の劣化度を判定する
    　請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の電源制御装置。

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