JP7415874B2 - 電源システム - Google Patents

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Description

本発明は、電源システムに関する。
近年、例えば車両に適用され、この車両の各種装置に電力を供給する電源システムが知られている。この電源システムでは、車両の運転時に、例えば電動ブレーキ装置や電動ステアリング装置など、車両の運転に必要な機能を実施する電気負荷に電力を供給する系統で異常が発生し、これによりその機能が失われてしまうと、車両の運転を継続することができない。車両の運転中における異常発生時でも、その機能が失われないようにするために、電気負荷に電力を供給する電源として第１電源及び第２電源を有する装置が知られている。
この装置に適用される電源システムとして、例えば特許文献１では、１つの機能を実施する電気負荷として第１負荷及び第２負荷を有し、第１負荷に接続された第１電源を含む第１系統と、第２負荷に接続された第２電源を含む第２系統と、を有するものが知られている。この電源システムでは、各系統を接続する接続経路に系統間スイッチが設けられており、系統間スイッチは、コントローラにより一方の系統で異常が発生したと判定された場合に開放される。これにより、異常が発生していない他方の系統の電気負荷により車両の運転に必要な機能を確保し、車両の運転を継続することが可能となる。
特開２０１９－６２７２７号公報
上記電源システムにおいて、第２系統の第２電源を蓄電池とする構成が考えられる。かかる構成において、第１電源からの電力供給により第２電源の蓄電池を充電しておけば、第１系統で電源異常が生じても、第２電源の電力を用いて負荷の駆動が可能となる。この場合、第２電源の蓄電池を所望の通りに用いるには、蓄電池の充電と放電とを適正に行うことが望ましく、技術的な改善の余地があると考えられる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電気負荷への電力供給を適正に実施しつつ、蓄電池の充電と放電とを適正に行うことができる電源システム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、第１電源から第１通電経路を介して電気負荷に電力を供給する第１系統と、第２電源から第２通電経路を介して前記電気負荷に電力を供給する第２系統と、前記第１通電経路と前記第２通電経路とを接続する接続経路に設けられた系統間スイッチと、を有する電源システムであって、前記第１電源は、前記電気負荷の駆動を可能にする電源電圧を出力し、前記第２電源は、前記第１電源の電源電圧により充電可能な蓄電池を含み、前記第２通電経路における前記接続経路との接続点と前記第２電源との間に、互いに並列に第１経路及び第２経路が設けられており、前記系統間スイッチを閉鎖した第１状態と、開放した第２状態とを切り替える切替制御部と、前記第１経路に設けられ、前記第１状態において前記第１電源からの電力供給により当該第１電源の電源電圧よりも高い電圧に前記蓄電池を充電する充電部と、前記第２経路に設けられ、前記第２系統での前記蓄電池の放電を規制する放電規制部と、前記放電規制部で異常が発生したことを判定する異常判定部と、前記異常判定部により異常が発生したと判定された場合に前記充電部による前記第２電源の使用を制限する使用制限部と、を備える。
上記構成によれば、第１電源から第１通電経路を介して電気負荷に電力を供給する第１系統と、第２電源から第２通電経路を介して電気負荷に電力を供給する第２系統とが設けられている。そのため、電気負荷に対して、第１電源及び第２電源による冗長的な電力供給が可能となる。また、第１，第２通電経路を互いに接続する接続経路に系統間スイッチが設けられている。そのため、いずれか一方の系統で異常が発生したと判定された場合には、系統間スイッチを開放した第２状態とすることで、異常が発生していない他方の系統の電源からの電力供給により電気負荷の作動を継続することが可能となっている。
ここで、第１電源からの電力供給により第２電源の蓄電池を第１電源の電源電圧よりも高い電圧に充電しておけば、例えば低温状態や高負荷状態において電気負荷で必要とされる電圧が高くなった場合でも蓄電池からの電力供給により電気負荷を適正に作動させることができる。この場合、蓄電池を電源電圧よりも高い電圧で充電するとともに、蓄電池からの不要な放電を規制することが望ましい。そこで、第２通電経路における接続経路との接続点と第２電源との間に、第１経路及び第２経路を互いに並列に設け、第１経路において、充電部により、系統間スイッチを閉鎖した第１状態において、第１電源からの電力供給により第１電源の電源電圧よりも高い電圧で蓄電池を充電するとともに、第２経路において、放電規制部により、蓄電池からの不要な放電を規制することとしている。ここで、放電規制部に異常が発生していると、蓄電池の充電時において、放電により蓄電池の電圧が十分に上昇しないにも関わらず蓄電池への電力供給が継続されて電源システムの電力消費が増大するなど、蓄電池の充電と放電とを適正に行うことができないことが懸念される。
この点、上記構成では、放電規制部で異常が発生したことを判定し、異常が発生したと判定された場合に第２電源の使用を制限するようにした。これにより、放電規制部の異常発生時において、蓄電池への電力供給等が抑制され、蓄電池の充電と放電とを適正に行うことができる。
第２の手段では、前記充電部は、前記第１電源の電源電圧を昇圧する昇圧動作を実施するものであり、前記異常判定部は、前記充電部の昇圧動作中において、前記第２電源側における前記第１経路及び前記第２経路の分岐点の電圧と前記接続点の電圧との間の電圧差を取得し、その電圧差に基づいて前記放電規制部の異常を判定する。
放電規制部の異常を判定するために、第２通電経路における分岐点の電圧と接続点の電圧と間に所定の電圧差を生じさせるとよい。上記構成では、充電部の昇圧動作により当該電圧差を生じさせ、その電圧差に基づいて放電規制部で異常が発生したことを判定するようにした。充電部を適正に制御することで、第２通電経路において分岐点の電圧と接続点の電圧と間に電圧差を生じさせる他の構成を用いることなく放電規制部の異常を判定することができ、電源システムの構成を簡略化することができる。
第３の手段では、前記放電規制部は、前記第２経路を開放又は閉鎖する電池用スイッチを含み、前記切替制御部は、前記電池用スイッチの開閉を制御し、前記異常判定部は、前記充電部の昇圧動作中において、前記電池用スイッチを開放制御した状態で前記電圧差が所定の第１閾値よりも小さい場合に、又は前記電池用スイッチを閉鎖制御した状態で前記電圧差が所定の第２閾値よりも大きい場合に、前記放電規制部で異常が生じていると判定する。
上記構成では、放電規制部としての電池用スイッチを設け、電池用スイッチを開放制御した状態で電圧差が所定の第１閾値よりも小さい場合に、又は電池用スイッチを閉鎖制御した状態で電圧差が所定の第２閾値よりも大きい場合に、放電規制部で異常が生じていると判定するようにした。これにより、電池用スイッチが閉鎖したままとなる閉鎖異常や、電池用スイッチが開放したままとなる開放異常を判定することができる。
第４の手段では、前記放電規制部は、前記第２経路において前記接続点から前記蓄電池への電流の流れを規制し、かつ前記蓄電池の電圧と前記電源電圧との間に所定の基準電圧差を生じさせる整流素子を含み、前記充電部の昇圧量を、前記基準電圧差に対応する対応値よりも大きい値まで調整可能な昇圧制御部を備え、前記異常判定部は、前記昇圧量が前記基準電圧差に対応する対応値よりも小さい状態で前記整流素子に電流が流れた場合に、又は前記昇圧量が前記対応値よりも大きい状態で前記整流素子に電流が流れない場合に、前記放電規制部で異常が生じていると判定する。
上記構成では、放電規制部としての整流素子を設け、その整流素子により、第２経路において接続点から蓄電池への電流の流れを規制し、かつ蓄電池の電圧と電源電圧とに所定の基準電圧差を生じさせる。そして、充電部の昇圧量を、基準電圧差に対応する対応値よりも大きい値まで調整可能としておき、この昇圧量が、基準電圧差に対応する対応値よりも小さい状態で整流素子に電流が流れた場合に、又は対応値よりも大きい状態で整流素子に電流が流れない場合に、放電規制部で異常が生じていると判定するようにした。これにより、整流素子に基準電圧差の変動を伴う異常が発生したことを判定することができる。
第５の手段では、前記異常判定部は、前記昇圧量のバラツキの程度を示すバラツキ情報を取得し、このバラツキ情報に応じて前記対応値を変化させる。
例えば充電部の昇圧量の最適値が蓄電池の温度に依存して変化する場合、蓄電池の温度特性により昇圧量にバラツキが生じる。その点、上記構成では、昇圧量のバラツキの程度を示すバラツキ情報を取得し、このバラツキ情報に応じて対応値を変化させるようにした。これにより、昇圧量のバラツキの程度に応じた対応値を用いて、放電規制部の異常を適正に判定することができる。
第６の手段では、前記第２通電経路において、前記第２電源側における前記第１経路及び前記第２経路の分岐点（ＰＣ）と前記第２電源との間に設けられた系統内スイッチを備え、前記異常判定部は、前記系統内スイッチを開放した状態で前記放電規制部の異常を判定する。
放電規制部の異常を判定する場合において、例えば蓄電池の電圧が昇圧部による昇圧後の電圧と異なると、蓄電池の電圧の影響により放電規制部の異常を適正に判定することができない。この点、上記構成では、第２通電経路における分岐点と第２電源との間に設けられた系統内スイッチを開放した状態で放電規制部の異常を判定するため、蓄電池の電圧の影響を抑制して、放電規制部の異常を適正に判定することができる。
第７の手段では、前記切替制御部は、前記系統内スイッチの開閉を制御し、前記異常判定部は、前記切替制御部が前記系統内スイッチを開放した状態から閉鎖した状態に切り替えた場合における前記分岐点の電圧の変化の有無に基づいて前記系統内スイッチで異常が発生したことを判定する。
系統内スイッチの一端側と他端側とには、各々別の電源が接続されており、それら電源に起因して系統内スイッチの両端に印加される電圧が相違する場合には、系統内スイッチを開放した状態から閉鎖した状態に切り替えると、分岐点の電圧が変化する。一方、系統内スイッチに閉鎖異常や開放異常が発生している場合には、分岐点の電圧が変化しない。上記構成では、系統内スイッチを開放した状態から閉鎖した状態に切り替えた場合における分岐点の電圧の変化の有無に基づいて系統内スイッチで異常が発生したことを判定するようにした。そのため、系統内スイッチの閉鎖異常や開放異常を判定することができる。
第８の手段では、車両に搭載された電源システムであって、前記電気負荷は、前記車両において運転に必要な少なくとも１つの機能を実施する負荷であって、かつ前記車両の運転支援機能を実施する負荷であり、前記車両は、前記運転支援機能を用いる第１モードによる走行と、前記運転支援機能を用いない第２モードによる走行が可能であり、前記異常判定部により、前記放電規制部で異常が発生していないと判定されたことを条件に、前記車両の走行モードを前記第２モードから前記第１モードに切り替えることを許可するモード制御部を備える。
運転に必要な機能であって、かつ運転支援機能を実施する電気負荷を有する車両に適用される電源システムにおいて、運転支援機能を用いる第１モードによる走行と、運転支援機能を用いない第２モードによる走行とを切り替え可能なものがある。ここで、上記構成では、放電規制部で異常が発生していないと判定されたことを条件に、車両の走行モードを第２モードから第１モードに切り替えることを許可するようにした。つまり、第１モードへの切り替えの事前に、放電規制部の異常を判定するようにした。そのため、第１モードへの切り替え後において仮に低温環境下となったとしても、蓄電池からの電力供給により電気負荷への電力供給を適正に実施することができる。これにより、第１モードによる走行の信頼性を向上させることができる。
第１実施形態の電源システムの全体構成図。 第１実施形態の制御処理の手順を示すフローチャート。 第１実施形態の異常判定処理の手順を示すフローチャート。 第１実施形態の異常判定処理の一例を示すタイムチャート。 第１実施形態の異常判定処理の一例を示すタイムチャート。 第２実施形態の電源システムの全体構成図。 第２実施形態の制御処理の手順を示すフローチャート。 第２実施形態の異常判定処理の手順を示すフローチャート。 第２実施形態の異常判定処理の一例を示すタイムチャート。 第２実施形態の電源システムの全体構成図。 第３実施形態の制御処理の手順を示すフローチャート。 第３実施形態の異常判定処理の手順を示すフローチャート。
（第１実施形態）
以下、本発明に係る電源システムを車載の電源システム１００として具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１に示すように、電源システム１００は、一般負荷３０及び特定負荷３２に電力を供給するシステムである。電源システム１００は、高圧蓄電池１０と、第１ＤＣＤＣコンバータ（以下、第１コンバータ）１２と、第１蓄電池１４と、第２蓄電池１６と、スイッチ部２０と、第２ＤＣＤＣコンバータ（以下、第２コンバータ）２６と、切替制御部としての制御装置４０と、を備えている。
高圧蓄電池１０は、第１蓄電池１４及び第２蓄電池１６よりも高い定格電圧（例えば数百Ｖ）を有しており、例えばリチウムイオン蓄電池である。第１コンバータ１２は、高圧蓄電池１０から供給される電力を電源電圧ＶＡの電力に変換して、一般負荷３０及び特定負荷３２に供給する電圧生成部である。本実施形態では、電源電圧ＶＡは、一般負荷３０及び特定負荷３２の駆動を可能にする電圧である。
一般負荷３０は、移動体としての車両において運転制御に用いられない電気負荷（以下、単に負荷）であり、例えばエアコン、オーディオ装置、パワーウィンドウ等である。
一方、特定負荷３２は、車両の運転制御に用いられる少なくとも１つの機能を実施する負荷であり、例えば車両の操舵を制御する電動パワーステアリング装置５０、車輪に制動力を付与する電動ブレーキ装置５１、車両周囲の状況を監視する走行制御装置５２等である。なお、本実施形態において、特定負荷３２が「電気負荷」に相当する。
そのため、これらの特定負荷３２に異常が発生し、その機能の全てが失われると、運転制御を行うことができない。そのため、特定負荷３２では、異常が発生した場合でもその機能の全てが失われないようにするため、機能毎に冗長に設けられた第１負荷３４と第２負荷３６とを有している。具体的には、電動パワーステアリング装置５０は、第１ステアリングモータ５０Ａと第２ステアリングモータ５０Ｂとを有している。電動ブレーキ装置５１は、第１ブレーキ装置５１Ａと第２ブレーキ装置５１Ｂとを有している。走行制御装置５２は、カメラ５２Ａとレーザレーダ５２Ｂとを有している。第１ステアリングモータ５０Ａと第１ブレーキ装置５１Ａとカメラ５２Ａとが、第１負荷３４に相当し、第２ステアリングモータ５０Ｂと第２ブレーキ装置５１Ｂとレーザレーダ５２Ｂとが、第２負荷３６に相当する。
第１負荷３４と第２負荷３６とは、併せて１つの機能を実現するものであるが、それぞれ単独でもその機能の一部を実現可能なものである。例えば電動パワーステアリング装置５０では、第１ステアリングモータ５０Ａと第２ステアリングモータ５０Ｂとにより車両の自由な操舵が可能であり、操舵速度や操舵範囲等に一定の制限がある中で、各ステアリングモータ５０Ａ，５０Ｂにより車両の操舵が可能である。
各特定負荷３２は、手動運転において、ドライバによる制御を支援する機能を実現する。また、各特定負荷３２は、車両の走行や停止などの挙動を自動で制御する自動運転において、自動運転に必要な機能を実現する。そのため、特定負荷３２は、車両の運転に必要な少なくとも１つの機能を実施する負荷ともいうことができる。
第１負荷３４は、第１通電経路ＬＡ１を介して第１コンバータ１２に接続されており、この第１通電経路ＬＡ１に第１蓄電池１４及び一般負荷３０が接続されている。第１蓄電池１４は、例えば鉛蓄電池であり、第１コンバータ１２の電源電圧ＶＡにより充電可能に構成されている。本実施形態では、第１通電経路ＬＡ１により接続された第１コンバータ１２、第１蓄電池１４、一般負荷３０及び第１負荷３４により、第１系統ＥＳ１が構成されている。なお、本実施形態において、高圧蓄電池１０及び第１コンバータ１２が「第１電源」に相当する。
また、第２負荷３６は、第２通電経路ＬＡ２を介して第２蓄電池１６に接続されている。第２蓄電池１６は、例えばリチウムイオン蓄電池である。本実施形態では、第２通電経路ＬＡ２により接続された第２蓄電池１６及び第２負荷３６により、第２系統ＥＳ２が構成されている。なお、本実施形態において、第２蓄電池１６が「第２電源、蓄電池」に相当する。
スイッチ部２０は、各系統を互いに接続する接続経路ＬＢに設けられている。接続経路ＬＢの一端は、接続点ＰＡにおいて第１通電経路ＬＡ１に接続されており、接続経路ＬＢの他端は、接続点ＰＢにおいて第２通電経路ＬＡ２と接続されている。スイッチ部２０は、第１スイッチング素子（以下、単に第１スイッチ）ＳＷ１を備えている。本実施形態では、第１スイッチＳＷ１として、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（以下、単にＭＯＳＦＥＴ）が用いられている。なお、本実施形態において、第１スイッチＳＷ１が「系統間スイッチ」に相当する。
第１通電経路ＬＡ１には、第１電流検出部２７が設けられており、接続経路ＬＢには、第２電流検出部２８が設けられている。第１電流検出部２７は、第１通電経路ＬＡ１のうち接続点ＰＡと第１負荷３４との間の部分に設けられており、当該部分に流れる第１系統内電流ＩＡの大きさ及び向きを検出する。第２電流検出部２８は、接続経路ＬＢのうちスイッチ部２０よりも第１系統ＥＳ１側の部分に設けられており、当該部分に流れる系統間電流ＩＢの大きさ及び向きを検出する。
第２コンバータ２６は、第２通電経路ＬＡ２に設けられている。詳細には、第２コンバータ２６は、第２通電経路ＬＡ２において、接続経路ＬＢとの接続点ＰＢと第２蓄電池１６との間に設けられており、第１コンバータ１２からの電力供給により、電源電圧ＶＡよりも高い電圧に電力変換して第２蓄電池１６を充電する。つまり、第２コンバータ２６は、電源電圧ＶＡを昇圧する昇圧動作を実施するものであり、第２蓄電池１６は、電源電圧ＶＡにより充電可能な蓄電池である。なお、本実施形態において、第２コンバータ２６が「充電部」に相当する。
制御装置４０は、第１，第２電流検出部２７，２８の検出値に基づいて、第１スイッチＳＷ１を切替操作すべく、第１切替信号ＳＣ１を生成し、第１切替信号ＳＣ１による指令を第１スイッチＳＷ１に出力する。第１切替信号ＳＣ１により、第１スイッチＳＷ１を開放した状態と、第１スイッチＳＷ１を閉鎖した状態とが切り替えられる。また、制御装置４０は、第１，第２コンバータ１２，２６を動作制御すべく、第１，第２制御信号ＳＤ１，ＳＤ２を生成し、第１，第２制御信号ＳＤ１，ＳＤ２による指令を第１，第２コンバータ１２，２６に出力する。第１，第２制御信号ＳＤ１，ＳＤ２により、第１，第２コンバータ１２，２６の動作状態と動作停止状態とが切り替えられるとともに、第２コンバータ２６の昇圧動作による第２蓄電池１６の電圧と電源電圧ＶＡとの電圧差、つまり第２コンバータ２６の昇圧量ＢＡが制御される。なお、本実施形態において、第１スイッチＳＷ１を開放した状態が「第１状態」に相当し、第１スイッチＳＷ１を閉鎖した状態が「第２状態」に相当する。
また、制御装置４０は、報知部４４と、ＩＧスイッチ４５と、入力部４６とに接続されており、これらを制御する。報知部４４は、視覚的又は聴覚的にドライバに報知する装置であり、例えば車室内に設置されたディスプレイやスピーカである。ＩＧスイッチ４５は、車両の起動スイッチである。制御装置４０は、ＩＧスイッチ４５の開放又は閉鎖を監視する。入力部４６は、ドライバの操作を受け付ける装置であり、例えばハンドル、レバー、ボタン、ペダル、音声入力装置である。
制御装置４０は、上述した特定負荷３２を用いて車両を手動運転及び自動運転する。制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等からなる周知のマイクロコンピュータを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭ内の演算プログラムや制御データを参照して、手動運転及び自動運転するための種々の機能を実現する。
なお、手動運転とは、ドライバの操作によって車両を運転制御する状態を表す。また、自動運転とは、ドライバの操作によらず制御装置４０による制御内容で車両を運転制御する状態を表す。具体的には、自動運転とは、米国運輸省道路交通***（ＮＨＴＳＡ）によって定められたレベル０からレベル５までの自動運転レベルのうち、レベル３以上の自動運転のことをいう。レベル３は、制御装置４０が、走行環境を観測しつつ、ハンドル操作と加減速との両方を制御するレベルである。
また、制御装置４０は、上述した特定負荷３２を用いて、ＬＫＡ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ）、ＬＣＡ（Ｌａｎｅ Ｃｈａｎｇｅ Ａｓｓｉｓｔ）、ＰＣＳ（Ｐｒｅ－Ｃｒａｓｈ Ｓａｆｅｔｙ）等の運転支援機能を実施可能である。制御装置４０は、車両の運転モードを、運転支援機能を用いる第１モードと、運転支援機能を用いない第２モードとに切り替え可能であり、車両は各運転モードによる走行が可能となっている。制御装置４０は、入力部４６を介したドライバの切替指示により、第１モードと第２モードとを切り替える。ここで、第１モードには、ドライバが運転支援機能を用いて車両を手動運転するモードとともに、車両を自動運転するモードが含まれる。第２モードは、ドライバが運転支援機能を用いずに車両を手動運転するモードである。
第１モードにおいて、制御装置４０は、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２に異常が発生したか否かを判定し、いずれの系統ＥＳ１，ＥＳ２でも異常が発生していないと判定された場合、第１負荷３４と第２負荷３６とを用いて車両の自動運転及び運転支援が行われる。これにより、第１，第２負荷３４，３６は協働して自動運転及び運転支援に必要な１つの機能を実施する。本実施形態において、異常は、地絡や断線等の電源失陥異常である。
一方、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生したと判定された場合、第１スイッチＳＷ１を開放し、第１系統ＥＳ１と第２系統ＥＳ２とを電気的に絶縁する。これにより、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生した場合でも、異常が発生していない他方の系統ＥＳ１，ＥＳ２の負荷３４，３６を駆動させることができる。
ところで、第１コンバータ１２からの電力供給により第２蓄電池１６を電源電圧ＶＡよりも高い電圧に充電しておけば、例えば低温状態や高負荷状態において第１，第２負荷３４，３６で必要とされる電圧が高くなった場合でも第２蓄電池１６からの電力供給により第１，第２負荷３４，３６を適正に作動させることができる。この場合、第２蓄電池１６を電源電圧ＶＡよりも高い電圧で充電するとともに、第２蓄電池１６からの不要な放電を規制することが望ましい。
そこで、第２系統ＥＳ２では、第２通電経路ＬＡ２における接続経路ＬＢとの接続点ＰＢと第２蓄電池１６との間に、第１経路ＬＣ１及び第２経路ＬＣ２を互いに並列に設けるようにした。第１経路ＬＣ１には、前述の第２コンバータ２６が設けられており、第２コンバータ２６により、第１スイッチＳＷ１を閉鎖した状態で、第１コンバータ１２からの電力供給により電源電圧ＶＡよりも高い電圧で第２蓄電池１６が充電される。本実施形態では、第２コンバータ２６は、電源電圧ＶＡを昇圧して第２蓄電池１６を充電する昇圧回路のみを有する一方向の電力変換回路である。
また、第２経路ＬＣ２には、放電規制部２４が設けられている。放電規制部２４は、第２系統ＥＳ２での第２蓄電池１６の放電を規制するものであり、第２経路ＬＣ２を開放又は閉鎖する第２，第３スイッチング素子（以下、単に第２，第３スイッチ）ＳＷ２，ＳＷ３を備えている。本実施形態では、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３としてＭＯＳＦＥＴが用いられている。制御装置４０は、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を切替操作すべく、第２，第３切替信号ＳＣ２，ＳＣ３を生成し、第２，第３切替信号ＳＣ２，ＳＣ３による指令を第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３に出力する。なお、本実施形態において、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３が「電池用スイッチ」に相当する。
第２スイッチＳＷ２には、寄生ダイオードとして第２ダイオードＤＡ２が並列接続されており、第３スイッチＳＷ３には、寄生ダイオードとして第３ダイオードＤＡ３が並列接続されている。本実施形態では、第２，第３ダイオードＤＡ２，ＤＡ３の向きが等しくなるように、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３が直列接続されている。詳細には、各ダイオードＤＡ２，ＤＡ３は、カソードを接続経路ＬＢ側、アノードを第２蓄電池１６側となるように配置されている。各ダイオードＤＡ２，ＤＡ３の順方向電圧降下量は、それぞれＶＦである。
第２蓄電池１６側における第１，第２経路ＬＣ１，ＬＣ２の分岐点ＰＣと第２蓄電池１６との間には、第４スイッチング素子（以下、単に第４スイッチ）ＳＷ４が設けられている。本実施形態では、第４スイッチＳＷ４として、ＭＯＳＦＥＴが用いられている。制御装置４０は、第４スイッチＳＷ４を切替操作すべく、第４切替信号ＳＣ４を生成し、第４切替信号ＳＣ４による指令を第４スイッチＳＷ４に出力する。なお、本実施形態において、第４スイッチＳＷ４が「系統内スイッチ」に相当する。
放電規制部２４では、第２，第３切替信号ＳＣ２，ＳＣ３により第２，第３スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３を開放した状態とすることで、第２蓄電池１６からの不要な放電が規制される。また、第２，第３切替信号ＳＣ２，ＳＣ３により第２，第３スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３を閉鎖した状態とすることで、第２蓄電池１６から第１，第２負荷３４，３６へ放電することができる。
しかし、例えば第２スイッチＳＷ２が閉鎖したままとなる閉鎖異常が生じていると、第２コンバータ２６による第２蓄電池１６の充電時において、第２スイッチＳＷ２及び第３ダイオードＤＡ３を介した放電により第２蓄電池１６の電圧が十分に上昇しないにも関わらず第２蓄電池１６への電力供給が継続されて電源システム１００の電力消費が増大するなど、第２蓄電池１６の充電を適正に行うことができないことが懸念される。
また、例えば第３スイッチＳＷ３が開放したままとなる開放異常が生じていると、例えば低温状態や高負荷状態において、第２スイッチＳＷ２及び第３ダイオードＤＡ３を介して放電が行われるため、第３ダイオードＤＡ３の順方向電圧降下量ＶＦにより第２蓄電池１６からの電力供給により第１，第２負荷３４，３６に印加される電圧が低下し、第１，第２負荷３４，３６を適正に作動させることができないなど、第２蓄電池１６の放電を適正に行うことができないことが懸念される。
本実施形態では、制御処理において、放電規制部２４で異常が発生したことを判定し、異常が発生したと判定された場合に第２蓄電池１６の使用を制限するようにした。具体的には、第２コンバータ２６による第２蓄電池１６の充電を制限し、第２蓄電池１６の充放電を制限するようにした。これにより、放電規制部２４の異常発生時において、第２蓄電池１６への電力供給等が抑制され、第２蓄電池１６の充電と放電とを適正に行うことができる。
図２に、本実施形態の制御処理のフローチャートを示す。制御装置４０は、ＩＧスイッチ４５が閉鎖されると、所定の制御周期毎に制御処理を繰り返し実施する。なお、ＩＧスイッチ４５の閉鎖当初において、車両の運転モードは第２モードに設定されている。また、第１スイッチＳＷ１は閉鎖されており、第１コンバータ１２が動作状態とされている。
制御処理を開始すると、まずステップＳ１０において、車両の運転モードが第２モードであるか否かを判定する。ステップＳ１０で肯定判定すると、ステップＳ１１において、第２蓄電池１６の残存容量ＳＡを算出し、ステップＳ１２に進む。残存容量ＳＡは、例えば第２蓄電池１６の蓄電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）である。残存容量ＳＡは、第２蓄電池１６が通電状態（充電状態又は放電状態）である場合には、第２蓄電池１６の充放電電流の時間積分値である電流積算値を用いて算出される。
ステップＳ１２では、ステップＳ１１で算出した残存容量ＳＡが、所定の容量閾値Ｓｔｈよりも大きいか否かを判定する。ここで容量閾値Ｓｔｈは、第２蓄電池１６の電圧である電池電圧ＶＢが電源電圧ＶＡよりも所定値以上高い状態となる容量である。第２蓄電池１６の残存容量ＳＡが容量閾値Ｓｔｈよりも小さい場合には、電池電圧ＶＢが電源電圧ＶＡよりも所定値以上高くなく、第１モード実施の前提条件が成立していないため、ステップＳ１２で否定判定し、ステップＳ３０に進む。
また、第２蓄電池１６の残存容量ＳＡが容量閾値Ｓｔｈよりも大きい場合には、電池電圧ＶＢが電源電圧ＶＡよりも所定値以上高く、第１モード実施の前提条件が成立しているため、ステップＳ１２で肯定判定する。この場合、ステップＳ１３において、第２コンバータ２６を、第２蓄電池１６の残存容量ＳＡに応じて、動作状態（充電状態）と動作停止状態（充電停止状態）とに適宜切り替えるように制御する。続くステップＳ１４では、車両の運転モードを第２モードから第１モードに切り替えることを許可し、制御処理を終了する。なお、第１モードへの切り替えは、例えば入力部４６を介してドライバから運転支援機能を用いる指示、又は自動運転の指示等の切替指示が入力された場合に実施される。本実施形態において、ステップＳ１４の処理が「モード制御部」に相当する。
また、ステップＳ１０で否定判定すると、ステップＳ１５において、ドライバ報知中であるかを判定する。ここで、ドライバ報知は、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２のいずれか一方で異常が発生したことをドライバに知らせるとともに、ドライバに第１モードを中止する旨を知らせ、第２モードへの切り替えを促すものである。
ステップＳ１５で否定判定すると、ステップＳ２０，Ｓ２１において、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２のいずれか一方で異常が発生したことを判定する。具体的には、ステップＳ２０において、第１系統ＥＳ１に異常が発生したか否かを判定する。ステップＳ２０で否定判定すると、ステップＳ２１において、第２系統ＥＳ２に異常が発生したか否かを判定する。
なお、各系統ＥＳ１，ＥＳ２での異常の発生は、第１，第２電流検出部２７，２８で検出される各電流ＩＡ，ＩＢの大きさにより判定することができる。例えば第１系統ＥＳ１で地絡が発生した場合、第１電流検出部２７で検出される第１系統内電流ＩＡの大きさは、地絡判定のための所定の地絡判定電流閾値Ｉｔｈ１以上となる。また例えば第２系統ＥＳ２で地絡が発生した場合、第２電流検出部２８で検出される系統間電流ＩＢの大きさは、地絡判定電流閾値Ｉｔｈ１以上となる。したがって、第１，第２電流検出部２７，２８で検出される各電流ＩＡ，ＩＢの大きさにより、どちらの系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生したかを判定することができる。
いずれの系統ＥＳ１，ＥＳ２でも異常が発生していないと判定された場合、ステップＳ２１で否定判定する。この場合、制御処理を終了する。これにより、第１スイッチＳＷ１が閉鎖された状態に維持され、第１コンバータ１２及び第２蓄電池１６による各系統ＥＳ１，ＥＳ２への電力供給が可能となる。
また、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生したと判定された場合、異常が発生した系統側への電力供給を停止させるとともに、異常が発生していない系統の電気負荷への電力供給を継続させる処理を実施する。
具体的には、ステップＳ２０で肯定判定すると、まずステップＳ２２において、第１スイッチＳＷ１を開放する。続くステップＳ２３において、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を閉鎖し、第２経路ＬＣ２の放電規制を解除する。つまり、第１系統ＥＳ１で異常が発生したと判定された場合に、第１スイッチＳＷ１を開放した後に第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を閉鎖する。その結果、第２経路ＬＣ２を介した第２蓄電池１６から第２負荷３６への電力供給が確保される。続くステップＳ２４において、第１，第２コンバータ１２，２６を動作停止状態とする指令を出力し、ステップＳ２７に進む。
また、ステップＳ２１で肯定判定すると、まずステップＳ２５において、第１，第４スイッチＳＷ１，ＳＷ４を開放する。その結果、第１系統ＥＳ１における第１コンバータ１２から第１負荷３４への電力供給が継続される。続くステップＳ２６において、第２コンバータ２６を動作停止状態とする指令を出力し、ステップＳ２７に進む。
ステップＳ２７では、報知部４４を介してドライバに第１モードを中止する旨を報知し、制御処理を終了する。
また、ステップＳ１５で肯定判定すると、ステップＳ１６において、入力部４６を介してドライバから第２モードへの切替指示が入力されたか否かを判定する。つまり、報知に応じたドライバの応答があったか否かを判定する。ステップＳ１６で否定判定すると、制御処理を終了し、異常が発生していない系統側の負荷３４，３６を用いて、第１モードでの車両の走行が継続される。
また、ステップＳ１６で肯定判定すると、ステップＳ１７において、車両の運転モードを第１モードから第２モードに切り替え、制御処理を終了する。
一方、ステップＳ３０では、第２蓄電池１６の充電が開始されているか否かを判定する。具体的には、後述するステップＳ４３において第２蓄電池１６の充電が開始されたか否かを判定する。ステップＳ３０で肯定判定すると、ステップＳ３１，３２に進み、ステップＳ３０で否定判定すると、ステップＳ４０に進む。
ステップＳ３１，３２では、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２のいずれか一方で異常が発生したことを判定する。具体的には、ステップＳ３１において、第１系統ＥＳ１に異常が発生したか否かを判定する。ステップＳ３１で否定判定すると、ステップＳ３２において、第２系統ＥＳ２に異常が発生したか否かを判定する。
いずれの系統ＥＳ１，ＥＳ２でも異常が発生していないと判定された場合、ステップＳ３２で否定判定する。この場合、制御処理を終了し、第２モードでの車両の走行及び第２蓄電池１６の充電が継続される。
また、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生したと判定された場合、続くステップＳ３３～Ｓ３８において、異常が発生した系統側への電力供給を停止させるとともに、異常が発生していない系統の電気負荷への電力供給を継続させる処理を実施する。なお、ステップＳ３３～Ｓ３８の処理は、ステップＳ２２～Ｓ２７の処理と同一の処理であるため、説明を省略する。
ステップＳ４０では、放電規制部２４又は第４スイッチＳＷ４で異常が発生したことを判定する異常判定を実施する。異常判定は、第２コンバータ２６の動作状態、つまり第２コンバータ２６の昇圧動作中に実施される。その異常判定処理を、図３のフローチャートにより説明する。なお、本実施形態において、ステップＳ５０の処理が「異常判定部」に相当する。
異常判定処理では、まずステップＳ５０において、第２コンバータ２６及び第２～第４スイッチＳＷ２～ＳＷ４を初期設定し、ステップＳ５１に進む。具体的には、第２コンバータ２６を動作状態とする指令を出力し、第２～第４スイッチＳＷ２～ＳＷ４を開放する。ステップＳ５０では、第２コンバータ２６の昇圧量ＢＡが、第２，第３ダイオードＤＡ２，ＤＡ３による電圧差（２ＶＦ）と等しくなるように設定される。
ステップＳ５１では、分岐点ＰＣの電圧である分岐点電圧ＶＣと、接続点ＰＢに印加される電源電圧ＶＡとの電圧差ΔＶを取得し、この電圧差ΔＶが所定の第１閾値Ｖｔｈ１よりも小さいか否かを判定する。第１閾値Ｖｔｈ１は、順方向電圧降下量ＶＦよりも大きく、順方向電圧降下量ＶＦの２倍よりも小さい電圧差に設定されている。
図４に、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を開放する指令を出力した場合の電圧差ΔＶの変化を示す。図４に示すように、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３が正常である場合、第２コンバータ２６の昇圧動作中の時刻ｔ１に第２，第３切替信号ＳＣ２，ＳＣ３により第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を開放する指令を出力すると、電圧差ΔＶが順方向電圧降下量ＶＦの２倍となる（図４（Ｂ）の実線参照）。一方、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３の一方に閉鎖異常が生じている場合、電圧差ΔＶが順方向電圧降下量ＶＦとなり（図４（Ｂ）の破線参照）、第１閾値Ｖｔｈ１よりも小さくなるため、ステップＳ５１で肯定判定する。この場合、ステップＳ５２において、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３の一方に閉鎖異常が生じていると判定し、異常判定処理を終了する。
また、ステップＳ５１で否定判定すると、ステップＳ５３において、第４スイッチＳＷ４を閉鎖する。続くステップＳ５４では、第４スイッチＳＷ４の閉鎖前後における分岐点電圧ＶＣの変化の有無を判定する。
第１コンバータ１２の電源電圧ＶＡから生成される分岐点電圧ＶＣと、第２蓄電池１６の電池電圧ＶＢとが相違する場合には、第４スイッチＳＷ４を開放した状態から閉鎖した状態に切り替えると、電池電圧ＶＢの影響により分岐点電圧ＶＣが所定の規定電圧以上変化する。第４スイッチＳＷ４に閉鎖異常又は開放異常が生じている場合、分岐点電圧ＶＣが規定電圧以上変化しないため、ステップＳ５４で否定判定する。この場合、ステップＳ５５において、第４スイッチＳＷ４に閉鎖異常又は開放異常が生じていると判定し、異常判定処理を終了する。
つまり、ステップＳ５４では、第４スイッチＳＷ４を開放した状態から閉鎖した状態に切り替えた場合における分岐点電圧ＶＣの変化の有無に基づいて、第４スイッチＳＷ４で異常が発生したことを判定する。
一方、第４スイッチＳＷ４が正常であると、ステップＳ５４で肯定判定し、ステップＳ５６において、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を閉鎖する。続くステップＳ５７では、電圧差ΔＶを取得し、この電圧差ΔＶが所定の第２閾値Ｖｔｈ２よりも大きいか否かを判定する。第２閾値Ｖｔｈ２は、ゼロよりも大きく、順方向電圧降下量ＶＦよりも小さい電圧差に設定されている。
図５に、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を閉鎖する指令を出力した場合の電圧差ΔＶの変化を示す。図５に示すように、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３が正常である場合、第２コンバータ２６の昇圧動作中の時刻ｔ２に第２，第３切替信号ＳＣ２，ＳＣ３により第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を閉鎖する指令を出力すると、電圧差ΔＶがゼロとなる（図５（Ｂ）の実線参照）。一方、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３の一方に開放異常が生じている場合、電圧差ΔＶが順方向電圧降下量ＶＦとなり（図５（Ｂ）の破線参照）、第２閾値Ｖｔｈ２よりも大きくなるため、ステップＳ５７で肯定判定する。この場合、ステップＳ５８において、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３の一方に開放異常が生じていると判定し、異常判定処理を終了する。
つまり、ステップＳ５１，Ｓ５７では、第２コンバータ２６の昇圧動作中において分岐点電圧ＶＣと電源電圧ＶＡとの電圧差ΔＶを取得し、その電圧差ΔＶに基づいて第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３、すなわち放電規制部２４の異常を判定する。
また、ステップＳ５７で否定判定すると、ステップＳ５９において、第２～第４スイッチＳＷ２～ＳＷ４の全てが正常であると判定し、異常判定処理を終了する。
図２に戻り、ステップＳ４１では、ステップＳ４０での判定結果が、第２～第４スイッチＳＷ２～ＳＷ４の少なくとも一つに異常が発生したとするものであるか否かを判定する。ステップＳ４１で肯定判定すると、ステップＳ４２において、第２コンバータ２６による第２蓄電池１６の充電を制限する。具体的には、第２コンバータ２６を動作停止状態として、ステップＳ３８に進む。これにより、報知部４４を介してドライバに第１モードが使用できないことが報知される。なお、本実施形態において、ステップＳ４２の処理が「使用制限部」に相当する。
また、ステップＳ４１で否定判定すると、ステップＳ４３において、第２蓄電池１６の充電を開始し、制御処理を終了する。具体的には、第２コンバータ２６を動作状態とする指令を出力し、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を開放するとともに第４スイッチＳＷ４を閉鎖して、第２蓄電池１６の充電を開始する。
第２蓄電池１６の充電が開始されることにより、ステップＳ１２において、第２蓄電池１６の残存容量ＳＡが容量閾値Ｓｔｈよりも大きくなり、ステップＳ１４において、車両の運転モードが第２モードから第１モードに切り替えられる。そのため、ステップＳ１４では、ステップＳ４０で異常が発生していないと判定されたことを条件に、車両の運転モードが第２モードから第１モードに切り替えることを許可する、ということができる。
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
・本実施形態では、第２系統ＥＳ２における接続経路ＬＢとの接続点ＰＢと第２蓄電池１６との間に、第１経路ＬＣ１及び第２経路ＬＣ２が互いに並列に設けられている。第１経路ＬＣ１においては、第２コンバータ２６により、第１コンバータ１２からの電力供給により第１コンバータ１２の電源電圧ＶＡよりも高い電圧で第２蓄電池１６が充電される。また、第２経路ＬＣ２では、放電規制部２４により、第２系統ＥＳ２での第２蓄電池１６の放電が規制されるようになっている。
この場合、第２蓄電池１６が電源電圧ＶＡよりも高い電圧に充電されていることにより、仮に低温環境下であっても、第２蓄電池１６からの電力供給により第１，第２負荷３４，３６を適正に作動させることができる。また、第２コンバータ２６とは並列に放電規制部２４が設けられているため、第２蓄電池１６が電源電圧ＶＡよりも高電圧になっていても、第２蓄電池１６からの不要な放電が規制される。これにより、複数の電源系統を有する電源システム１００において第１，第２負荷３４，３６への電力供給を適正に実施することができる。
その上で、本実施形態では、これら第２コンバータ２６及び放電規制部２４のうち、放電規制部２４で異常が発生したことを判定し、異常が発生したと判定された場合に第２蓄電池１６の使用を制限するようにした。具体的には、第２コンバータ２６による第２蓄電池１６の充電を制限し、第２蓄電池１６の充放電を制限するようにした。そのため、放電規制部２４の異常発生時において、第２蓄電池１６への電力供給等が抑制される。これにより、第２蓄電池１６の無駄な充電や放電が抑制され、電源システム１００の電力消費を抑制して蓄電池の充電と放電とを適正に行うことができる。
・第２コンバータ２６の異常を判定するためには、第２通電経路ＬＡ２における分岐点電圧ＶＣと電源電圧ＶＡと間に所定の電圧差ΔＶを生じさせるとよい。本実施形態では、第２コンバータ２６の昇圧動作により当該電圧差ΔＶを生じさせ、その電圧差ΔＶに基づいて放電規制部２４で異常が発生したことを判定するようにした。第２コンバータ２６を適正に制御することで、第２通電経路ＬＡ２において分岐点電圧ＶＣと電源電圧ＶＡと間に電圧差ΔＶを生じさせる他の構成を用いることなく放電規制部２４の異常を判定することができ、電源システム１００の構成を簡略化することができる。
・本実施形態では、放電規制部２４として第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を設け、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を開放制御した状態で電圧差ΔＶが所定の第１閾値Ｖｔｈ１よりも小さい場合に、又は第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３を閉鎖制御した状態で電圧差ΔＶが所定の第２閾値Ｖｔｈ２よりも大きい場合に、放電規制部２４で異常が生じていると判定するようにした。これにより、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３が閉鎖したままとなる閉鎖異常や、第２，第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３が開放したままとなる開放異常を判定することができる。
・第４スイッチＳＷ４の一端側と他端側とには、各々別の電源１２，１６が接続されており、それらの電源１２，１６に起因して第４スイッチＳＷ４の両端に印加される電源電圧ＶＡと分岐点電圧ＶＣとが相違する場合には、第４スイッチＳＷ４を開放した状態から閉鎖した状態に切り替えると、分岐点電圧ＶＣが変化する。一方、第４スイッチＳＷ４に開放異常や閉鎖異常が発生している場合には、分岐点電圧ＶＣが変化しない。本実施形態では、第４スイッチＳＷ４を開放した状態から閉鎖した状態に切り替えた場合における分岐点電圧ＶＣの変化の有無に基づいて第４スイッチＳＷ４で異常が発生したことを判定するようにした。そのため、第４スイッチＳＷ４の閉鎖異常や開放異常を判定することができる。
・運転に必要な機能であって、かつ運転支援機能を実施する電気負荷を有する車両に適用される電源システム１００において、運転支援機能を用いる第１モードによる走行と、運転支援機能を用いない第２モードによる走行とを切り替え可能なものがある。ここで、本実施形態では、放電規制部２４で異常が発生していないと判定されたことを条件に、車両の走行モードを第２モードから第１モードに切り替えることを許可するようにした。つまり、第１モードへの切り替えの事前に、放電規制部２４の異常を判定するようにした。そのため、第１モードへの切り替え後において仮に低温環境下となったとしても、第２蓄電池１６からの電力供給により第１，第２負荷３４，３６への電力供給を適正に実施することができる。これにより、第１モードによる走行の信頼性を向上させることができる。
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図６～図９を参照しつつ説明する。
本実施形態では、図６に示すように、放電規制部２４が、互いに直列接続された第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６を備える点で、第１実施形態と異なる。各ダイオードＤＡ４～ＤＡ６は、カソードを接続経路ＬＢとの接続点ＰＢ側、アノードを第２蓄電池１６側となるように配置されており、第２経路ＬＣ２において接続点ＰＢから第２蓄電池１６への電流の流れを規制する。
また、各ダイオードＤＡ４～ＤＡ６は、所定の順方向電圧降下量を有している。そのため、電池電圧ＶＢと電源電圧ＶＡとの間に、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６の順方向電圧降下量の合計値による電圧差（以下、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６による電圧差）を生じさせており、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６の正常時において、この電圧差が所定の基準電圧差ＶＫとなるように設定されている。なお、本実施形態において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６の直列接続体が「整流素子」に相当する。
また、電源システム１００は、第３電流検出部２９と、温度センサ２５と、を備える。第３電流検出部２９は、第１経路ＬＣ１における第２コンバータ２６の第２蓄電池１６側、つまり第２コンバータ２６の出力部側に設けられており、当該部分に流れる第２系統内電流ＩＣの大きさ及び向きを検出する。温度センサ２５は、第２蓄電池１６の温度である電池温度ＴＡを検出する。第３電流検出部２９及び温度センサ２５の検出値は、制御装置４０に入力される。
図７に本実施形態の制御処理のフローチャートを示す。本実施形態の制御処理では、ステップＳ２３，Ｓ３４の処理が存在しない点を除いて先の図２に示した処理と同一であり、説明を省略する。
また、図８に本実施形態の異常判定処理のフローチャートを示す。本実施形態の異常判定処理では、まずステップＳ７０において、温度センサ２５を用いて電池温度ＴＡを取得する。続くステップＳ７１では、ステップＳ７０で取得した電池温度ＴＡに基づいて、昇圧量ＢＡのバラツキの程度を示すバラツキ情報ΔＢＡを算出し、ステップＳ７２に進む。
本実施形態では、昇圧量ＢＡの最適値が電池温度ＴＡに依存して所定の基準値から変化しており、第２蓄電池１６の温度特性により昇圧量ＢＡにバラツキが生じている。制御装置４０には、第２蓄電池１６の温度特性とバラツキ情報ΔＢＡとの相関関係を示す情報が記憶されており、ステップＳ７１では、この情報を用いてバラツキ情報ΔＢＡを算出により取得し、ステップＳ７２に進む。
ステップＳ７２では、ステップＳ７１で算出した昇圧量ＢＡのバラツキ情報ΔＢＡに応じて適正範囲ＢＨ（図９参照）を設定し、ステップＳ７３に進む。適正範囲ＢＨは、基準電圧差ＶＫに対応する昇圧量ＢＡである基準昇圧量ＢＫを中心として、その幅がバラツキ情報ΔＢＡに応じて変化するように設定される範囲である。なお、本実施形態において、適正範囲ＢＨが「対応値」に相当する。
ステップＳ７３では、第２コンバータ２６及び第４スイッチＳＷ４を初期設定する。具体的には、第２コンバータ２６を動作状態とする指令を出力し、第４スイッチＳＷ４を開放する。続くステップＳ７４では、昇圧量ＢＡを調整し、ステップＳ７５に進む。ステップＳ７４では、昇圧量ＢＡを適正範囲ＢＨよりも大きい最大昇圧量ＢＸまで調整しており、具体的には、昇圧量ＢＡがゼロから最大昇圧量ＢＸまで徐々に上昇するように昇圧量ＢＡを調整する。なお、本実施形態において、ステップＳ７４の処理が「昇圧制御部」に相当する。
ステップＳ７５では、第３電流検出部２９に電流が流れたか、つまり第１，第２経路ＬＣ１，ＬＣ２により構成される環状経路に電流が流れたか否かを判定する。具体的には、第３電流検出部２９で検出される第２系統内電流ＩＣの大きさが、導通判定のための所定の導通判定電流閾値Ｉｔｈ２よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ７６で否定判定すると、ステップＳ７６に進む。また、ステップＳ７６で肯定判定すると、ステップＳ８０に進む。
ステップＳ７６では、昇圧量ＢＡが最大昇圧量ＢＸに到達したか否かを判定する。ステップＳ７６で否定判定すると、ステップＳ７５に戻る。また、ステップＳ７６で肯定判定すると、ステップＳ７７において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に昇圧量ＢＡが最大昇圧量ＢＸまで上昇しても第２経路ＬＣ２に電流が流れない絶縁異常が生じていると判定し、異常判定処理を終了する。
ステップＳ８０では、第３電流検出部２９に電流が流れ始めた昇圧量ＢＡが適正範囲ＢＨ内であるか否かを判定する。ステップＳ８０で否定判定すると、ステップＳ８１に進み、ステップＳ８０で肯定判定すると、ステップＳ８４に進む。
ステップＳ８１では、第３電流検出部２９に電流が流れ始めた昇圧量ＢＡが短絡判定のための所定の短絡昇圧量ＢＬよりも低いか否かを判定する。ステップＳ８１で肯定判定すると、ステップＳ８２において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に昇圧量ＢＡが短絡昇圧量ＢＬまで上昇しなくても第２経路ＬＣ２に電流が流れる短絡異常が生じていると判定し、異常判定処理を終了する。
また、ステップＳ８１で否定判定すると、ステップＳ８３において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６による電圧差が基準電圧差ＶＫと異なっている降下量異常が生じていると判定し、異常判定処理を終了する。降下量異常には、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６による電圧差が基準電圧差ＶＫよりも小さくなる異常である低側異常が含まれるとともに、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６による電圧差が基準電圧差ＶＫよりも大きくなる異常である高側異常が含まれる。
つまり、異常判定処理では、昇圧量ＢＡが適正範囲ＢＨよりも小さい状態で第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に電流が流れた場合に、又は昇圧量ＢＡが適正範囲ＢＨよりも大きい状態で第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に電流が流れない場合に、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６を含む放電規制部２４で異常が生じていると判定する。
ステップＳ８４では、第４スイッチＳＷ４を閉鎖する。つまり、上述したステップＳ７３～Ｓ８３の処理は、第４スイッチＳＷ４を開放した状態で実施され、第４スイッチＳＷ４を開放した状態で放電規制部２４の異常を判定する。続くステップＳ８４では、第４スイッチＳＷ４の閉鎖前後における分岐点電圧ＶＣの変化の有無を判定する。ステップＳ８４で否定判定すると、ステップＳ８６において、第４スイッチＳＷ４に閉鎖異常又は開放異常が生じていると判定し、異常判定処理を終了する。
また、ステップＳ８４で肯定判定すると、ステップＳ８７において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６及び第４スイッチＳＷ４の全てが正常であると判定し、異常判定処理を終了する。
図７に戻り、ステップＳ４１では、ステップＳ４０での判定結果が、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６及び第４スイッチＳＷ４の少なくとも一つに異常が発生したとするものであるか否かを判定する。ステップＳ４１で肯定判定すると、ステップＳ４２において、第２コンバータ２６による第２蓄電池１６の充電を制限し、ステップＳ３８に進む。
また、ステップＳ４１で否定判定すると、ステップＳ４３において、第２蓄電池１６の充電を開始し、制御処理を終了する。具体的には、第２コンバータ２６を動作状態とする指令を出力し、第４スイッチＳＷ４を閉鎖して、第２蓄電池１６の充電を開始する。
続いて、図９に、異常判定処理の一例を示す。図９は、昇圧量ＢＡの調整制御中における第２系統内電流ＩＣの推移を示す。図９において、（Ａ）は、第２制御信号ＳＤ２による指令の推移を示し、（Ｂ）は、昇圧量ＢＡの推移を示し、（Ｃ）は、第２系統内電流ＩＣの推移を示し、（Ｄ）は、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６の判定結果を示す。
図９に示すように、時刻ｔ３に第２コンバータ２６を動作状態とする指令が出力されると、時刻ｔ３からの経過時間に比例して、昇圧量ＢＡがゼロから最大昇圧量ＢＸまで上昇する。これにより、昇圧量ＢＡは、時刻ｔ４に短絡昇圧量ＢＬに到達し、時刻ｔ５に適正範囲ＢＨの下限値に到達し、時刻ｔ６に適正範囲ＢＨの上限値に到達し、時刻ｔ７に最大昇圧量ＢＸに到達する。
図９（Ｃ）に実線で示すように、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６の正常時において、第２系統内電流ＩＣは、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間において、第３電流検出部２９に電流が流れない非導通状態から第３電流検出部２９に電流が流れる導通状態に切り替わる。図９（Ｃ）では、基準昇圧量ＢＫに対応する時刻ｔＡにおいて、第２系統内電流ＩＣが非導通状態から導通状態に切り替わる様子が示されている。
しかし、図９（Ｃ）に破線で示すように、例えば時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間の時刻ｔＢ期間において、第２系統内電流ＩＣが非導通状態から導通状態に切り替わった場合、第３電流検出部２９に電流が流れ始めた昇圧量ＢＡが短絡昇圧量ＢＬよりも大きく、且つ適正範囲ＢＨよりも小さくなる。そのため、第３電流検出部２９に電流が流れ始めた昇圧量ＢＡに基づいて、放電規制部２４に低側異常が生じていると判定することができる。他の異常についても同様である。
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
・本実施形態では、放電規制部２４として、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６を設け、それら第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６により、第２経路ＬＣ２において接続点ＰＢから第２蓄電池１６への電流の流れを規制し、かつ電池電圧ＶＢと電源電圧ＶＡとに所定の基準電圧差ＶＫを生じさせる。そのため、例えば低温状態や高負荷状態において第１，第２負荷３４，３６で必要とされる電圧が高くなり、それに伴って第１，第２負荷３４，３６に印加される電圧が低下した場合に第２蓄電池１６から第１，第２負荷３４，３６への放電が可能となっている。また、第１系統ＥＳ１での異常発生時には、第２系統ＥＳ２において第２負荷３６に印加される電圧が低下することに伴い第２蓄電池１６からの放電が行われ、第２負荷３６に早期の電力供給を行うことができる。
その上で、本実施形態では、第２コンバータ２６の昇圧量ＢＡを調整し、この昇圧量ＢＡが、基準電圧差ＶＫに対応する適正範囲ＢＨよりも小さい状態で第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に電流が流れた場合に、又は適正範囲ＢＨよりも大きい状態で第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に電流が流れない場合に、放電規制部２４で異常が生じていると判定するようにした。これにより、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に基準電圧差ＶＫの変動を伴う異常が発生したことを判定することができる。
・昇圧量ＢＡの最適値が電池温度ＴＡに依存して変化する場合、第２蓄電池１６の温度特性により昇圧量ＢＡにバラツキが生じる。本実施形態では、昇圧量ＢＡにバラツキの程度を示すバラツキ情報ΔＢＡを取得し、このバラツキ情報ΔＢＡに応じて適正範囲ＢＨを変化させるようにした。これにより、昇圧量ＢＡにバラツキ情報ΔＢＡに応じた適正範囲ＢＨを用いて、放電規制部２４の異常を適正に判定することができる。
・放電規制部２４の異常を判定する場合において、例えば電池電圧ＶＢが第２コンバータ２６による昇圧後の電圧、つまり分岐点電圧ＶＣと異なると、電池電圧ＶＢの影響により放電規制部２４の異常を適正に判定することができない。この点、本実施形態では、分岐点ＰＣと第２蓄電池１６との間に設けられた第４スイッチＳＷ４を開放した状態で放電規制部２４の異常を判定するため、電池電圧ＶＢの影響を抑制して、放電規制部２４の異常を適正に判定することができる。
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、第２実施形態との相違点を中心に図１０～図１２を参照しつつ説明する。
本実施形態では、図１０に示すように、第２経路ＬＣ２が、互いに並列に設けられた第１規制経路ＬＤ１と第２規制経路ＬＤ２とにより構成されている点で、第１実施形態と異なる。つまり、本実施形態では、第２系統ＥＳ２における接続経路ＬＢとの接続点ＰＢと第２蓄電池１６との間に、第１経路ＬＣ１、第１規制経路ＬＤ１及び第２規制経路ＬＤ２が互いに並列に設けられている。
第１規制経路ＬＤ１には、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６と第７スイッチング素子（以下、単に第７スイッチ）ＳＷ７とが設けられている。第１規制経路ＬＤ１において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６は、第７スイッチＳＷ７よりも接続経路ＬＢ側に設けられている。また、第２規制経路ＬＤ２には、直列に接続された第８スイッチング素子（以下、単に第８スイッチ）ＳＷ８と第９スイッチング素子（以下、単に第９スイッチ）ＳＷ９とが設けられている。第２規制経路ＬＤ２において、第９スイッチＳＷ９は、第８スイッチＳＷ８よりも接続経路ＬＢ側に設けられている。そして、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６及び第７～第９スイッチＳＷ７～ＳＷ９により放電規制部２４が構成されている。
第７スイッチＳＷ７は、第１規制経路ＬＤ１を開放又は閉鎖し、第８，第９スイッチＳＷ８，ＳＷ９は、第２規制経路ＬＤ２を開放又は閉鎖する。本実施形態では、第７～第９スイッチＳＷ７～ＳＷ９として、ＭＯＳＦＥＴが用いられている。制御装置４０は、制御処理において、第７～第９スイッチＳＷ７～ＳＷ９を切替操作すべく、第７～第９切替信号ＳＣ７～ＳＣ９を生成し、第７～第９切替信号ＳＣ７～ＳＣ９による指令を第７～第９スイッチＳＷ７～ＳＷ９に出力する。
第７スイッチＳＷ７には、寄生ダイオードとして第７ダイオードＤＡ７が並列接続されている。第７ダイオードＤＡ７は、第１規制経路ＬＤ１においてカソードを第２蓄電池１６側、アノードを接続経路ＬＢ側となるように配置されている。そのため、第１規制経路ＬＤ１において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６と第７ダイオードＤＡ７の向きが反対となるように設けられている。
また、第８スイッチＳＷ８には、寄生ダイオードとして第８ダイオードＤＡ８が並列接続されており、第９スイッチＳＷ９には、寄生ダイオードとして第９ダイオードＤＡ９が並列接続されている。本実施形態では、第８，第９ダイオードＤＡ８，ＤＡ９の向きが反対となるように設けられている。詳細には、第８ダイオードＤＡ８は、アノードを接続経路ＬＢ側、カソードを第２蓄電池１６側となるように配置されており、第９ダイオードＤＡ９は、アノードを第２蓄電池１６側、カソードを接続経路ＬＢ側となるように配置されている。
図１１に本実施形態の制御処理のフローチャートを示す。図１１において、先の図７に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
本実施形態の制御処理では、ステップＳ１２で肯定判定すると、ステップＳ１３において、第２コンバータ２６を、動作停止状態に切り替える。続くステップＳ９０では、第７，第９スイッチＳＷ７，ＳＷ９を閉鎖するとともに第８スイッチＳＷ８を開放し、ステップＳ９０に進む。つまり、第１モードへの切り替え時において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６と第８スイッチＳＷ８とにより第２蓄電池１６の放電を規制する。
また、ステップＳ２０で肯定判定すると、ステップＳ９１において、第１スイッチＳＷ１が開放されているか否かを判定する。ステップＳ９１で否定判定すると、ステップＳ９２において、第１スイッチＳＷ１を開放する。続くステップＳ９３では、第８，第９スイッチＳＷ８，ＳＷ９を閉鎖する。つまり、第１系統ＥＳ１で異常が発生したと判定された場合に、第１スイッチＳＷ１を開放した後に第８，第９スイッチＳＷ８，ＳＷ９を閉鎖する。続くステップＳ９４において、第１，第２コンバータ１２，２６を動作停止状態とする指令を出力し、制御処理を終了する。
また、ステップＳ９１で肯定判定すると、つまり既にステップＳ９２～Ｓ９４の処理が実施されている場合には、ステップＳ９５において、第７スイッチＳＷ７を開放し、ステップＳ２７に進む。そのため、第７スイッチＳＷ７は、第８，第９スイッチＳＷ８，ＳＷ９が閉鎖された後に開放される。
また、ステップＳ３１で肯定判定すると、ステップＳ１００～１０４の処理を実施する。なお、ステップＳ１００～１０４の各処理は、ステップＳ９１～９５の各処理と同一の処理であるため、説明を省略する。
図１２に本実施形態の異常判定処理のフローチャートを示す。図１２において、先の図８に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
本実施形態の制御処理では、ステップＳ７３において、第２コンバータ２６及び第４，第７～第９スイッチＳＷ４，ＳＷ７～ＳＷ９を初期設定する。具体的には、第２コンバータ２６を動作状態とする指令を出力し、第７スイッチＳＷ７を閉鎖するとともに第４，第８，第９スイッチＳＷ４，ＳＷ８，ＳＷ９を開放する。
また、ステップＳ７６で肯定判定すると、ステップＳ７７において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に絶縁異常が生じている、又は第７スイッチＳＷ７に開放異常が生じていると判定し、異常判定処理を終了する。本実施形態では、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に短絡異常が生じている場合、又は第７スイッチＳＷ７に開放異常が生じている場合に、第３電流検出部２９に電流が流れないため、ステップＳ７７ではこれらの異常の少なくとも一方が生じていると判定する。
また、ステップＳ８１で否定判定すると、ステップＳ８３において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に降下量異常が生じている、又は第８，第９スイッチＳＷ８，ＳＷ９の少なくとも一方に閉鎖異常が生じていると判定し、異常判定処理を終了する。本実施形態では、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６に降下量異常が生じている場合、又は第８，第９スイッチＳＷ８，ＳＷ９の少なくとも一方に閉鎖異常が生じている場合に、昇圧量ＢＡが適正範囲ＢＨ内でなくても第３電流検出部２９に電流が流れるため、ステップＳ８３ではこれらの異常の少なくとも一方が生じていると判定する。
また、ステップＳ８０で肯定判定すると、ステップＳ１１０において、第７スイッチＳＷ７を開放する。続くステップＳ１１１では、第３電流検出部２９に電流が流れたか否かを判定する。ステップＳ１１１で肯定判定すると、ステップＳ８４に進む。また、ステップＳ１１１で否定判定すると、ステップＳ１１２において、第７スイッチＳＷ７に閉鎖異常が生じていると判定し、異常判定処理を終了する。
また、ステップＳ８５で肯定判定すると、ステップＳ１１３において、第８，第９スイッチＳＷ８，ＳＷ９を閉鎖する。続くステップＳ１１４では、第８，第９スイッチＳＷ８，ＳＷ９の閉鎖により電源電圧ＶＡと分岐点電圧ＶＣとが等しくなったか否かを判定する。ステップＳ１１４で肯定判定すると、ステップＳ８７に進む。また、ステップＳ１１４で否定判定すると、ステップＳ１１５において、第８，第９スイッチＳＷ８，ＳＷ９の少なくとも一方に開放異常が生じていると判定し、異常判定処理を終了する。
図１１に戻り、ステップＳ４１では、ステップＳ４０での判定結果が、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６、第４，第７～第９スイッチＳＷ４，ＳＷ７～ＳＷ９の少なくとも一つに異常が発生したとするものであるか否かを判定する。ステップＳ４１で肯定判定すると、ステップＳ４２において、第２コンバータ２６による第２蓄電池１６の充電を制限し、ステップＳ３８に進む。
また、ステップＳ４１で否定判定すると、ステップＳ４３において、第２蓄電池１６の充電を開始し、制御処理を終了する。具体的には、第２コンバータ２６を動作状態とする指令を出力し、第４スイッチＳＷ４を閉鎖するとともに第７～第９スイッチＳＷ７～ＳＷ９を開放して、第２蓄電池１６の充電を開始する。
以上詳述した本実施形態によれば、例えば低温状態や高負荷状態において、又は第１系統ＥＳ１での異常発生時において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６により第２蓄電池１６から第１，第２負荷３４，３６への放電が行われることで、早期の電力供給が可能となるが、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６による電圧差により第１，第２負荷３４，３６に印加される電圧が低下する。本実施形態では、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６が設けられる第１規制経路ＬＤ１とは別に第２規制経路ＬＤ２を設け、この第２規制経路ＬＤ２に第８，第９スイッチＳＷ８，ＳＷ９を設けるようにした。これにより、例えば低温状態や高負荷状態において、又は第１系統ＥＳ１での異常発生時において、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６による早期の電力供給を可能としつつ、第８，第９スイッチＳＷ８，ＳＷ９による電圧低下を抑制した電力供給を行うことができる。
（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。
・各負荷３４，３６は、例えば以下の装置であってもよい。
車両に走行用動力を付与する走行用モータとその駆動回路であってもよい。この場合、第１，第２負荷３４，３６のそれぞれは、例えば３相の永久磁石同期モータと３相インバータ装置である。
制動時の車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ装置であってもよい。この場合、第１，第２負荷３４，３６のそれぞれは、例えば制動時のブレーキ油圧を独立に調整できるＡＢＳアクチュエータである。
自車両の前を走行する前走車を検出し、前走車が検知された場合には前走車との車間距離を一定に維持し、前走車が検知されなくなった場合には自車両を予め設定された車速で走行させるクルーズコントロール装置であってもよい。この場合、第１，第２負荷３４，３６のそれぞれは、例えばミリ波レーダである。
・各負荷３４，３６は、必ずしも同じ構成の組合せである必要がなく、同等の機能を異なる形式の機器で実現する組合せであってもよい。また、第１，第２負荷３４，３６は、それぞれが異なる負荷ではなく、同一の負荷であってもよい。つまり、第１，第２負荷３４，３６が、第１通電経路ＬＡ１及び第２通電経路ＬＡ２の両方から電力供給を受ける同一の負荷であってもよい。
・第１電源は、コンバータに限られず、オルタネータであってもよい。
・第２経路ＬＣ２に設けられる整流素子は、ダイオードに限られず、サイリスタであってもよい。
・上記実施形態では、第２コンバータ２６が昇圧回路のみを有し、昇圧動作のみを実施する例を示したが、昇圧回路とともに降圧回路を有しており、降圧動作を実施するものであってもよい。そして、第２コンバータ２６が降圧動作を実施するものであれば、異常判定を第２コンバータ２６の降圧動作中に実施するようにしてもよい。
・上記第２実施形態では、第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６の異常判定に用いるパラメータとして、第３電流検出部２９で検出される第２系統内電流ＩＣを用いる例を示したが、これに限られない。例えば、電圧差ΔＶを第２系統内電流ＩＣで割った抵抗値を求め、この抵抗値を第４～第６ダイオードＤＡ４～ＤＡ６の異常判定に用いるパラメータとして用いてもよい。
・上記第２実施形態では、昇圧量ＢＡのバラツキの原因として、第２蓄電池１６の温度特性を例示したが、これに限られず、第２蓄電池１６の劣化等もその原因の一つである。
１０…高圧蓄電池、１２…コンバータ、１６…第２蓄電池、２４…放電規制部、２６…第２コンバータ、４０…制御装置、３４…第１負荷、３６…第２負荷、１００…電源システム、ＥＳ１…第１系統、ＥＳ２…第２系統、ＬＡ１…第１通電経路、ＬＡ２…第２通電経路、ＬＢ…接続経路、ＬＣ１…第１経路、ＬＣ２…第２経路、ＰＢ…接続点、ＳＷ１…第１スイッチ。

Claims (8)

  1. 第１電源（１０，１２）から第１通電経路（ＬＡ１）を介して電気負荷（３４，３６）に電力を供給する第１系統（ＥＳ１）と、
    第２電源（１６）から第２通電経路（ＬＡ２）を介して前記電気負荷に電力を供給する第２系統（ＥＳ２）と、
    前記第１通電経路と前記第２通電経路とを接続する接続経路（ＬＢ）に設けられた系統間スイッチ（ＳＷ１）と、を有する電源システム（１００）であって、
    前記第１電源は、前記電気負荷の駆動を可能にする電源電圧を出力し、
    前記第２電源は、前記第１電源の電源電圧により充電可能な蓄電池（１６）を含み、
    前記第２通電経路における前記接続経路との接続点（ＰＢ）と前記第２電源との間に、互いに並列に第１経路（ＬＣ１）及び第２経路（ＬＣ２）が設けられており、
    前記系統間スイッチを閉鎖した第１状態と、開放した第２状態とを切り替える切替制御部（４０）と、
    前記第１経路に設けられ、前記第１状態において前記第１電源からの電力供給により当該第１電源の電源電圧よりも高い電圧に前記蓄電池を充電する充電部（２６）と、
    前記第２経路に設けられ、前記第２系統での前記蓄電池の放電を規制する放電規制部（２４）と、
    前記放電規制部で異常が発生したことを判定する異常判定部（４０）と、
    前記異常判定部により異常が発生したと判定された場合に前記第２電源の使用を制限する使用制限部（４０）と、を備える電源システム。
  2. 前記充電部は、前記第１電源の電源電圧を昇圧する昇圧動作を実施するものであり、
    前記異常判定部は、前記充電部の昇圧動作中において、前記第２電源側における前記第１経路及び前記第２経路の分岐点（ＰＣ）の電圧と前記接続点の電圧との間の電圧差を取得し、その電圧差に基づいて前記放電規制部の異常を判定する請求項１に記載の電源システム。
  3. 前記放電規制部は、前記第２経路を開放又は閉鎖する電池用スイッチ（ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ８，ＳＷ９）を含み、
    前記切替制御部は、前記電池用スイッチの開閉を制御し、
    前記異常判定部は、前記充電部の昇圧動作中において、前記電池用スイッチを開放制御した状態で前記電圧差が所定の第１閾値よりも小さい場合に、又は前記電池用スイッチを閉鎖制御した状態で前記電圧差が所定の第２閾値よりも大きい場合に、前記放電規制部で異常が生じていると判定する請求項２に記載の電源システム。
  4. 前記放電規制部は、前記第２経路において前記接続点から前記蓄電池への電流の流れを規制し、かつ前記蓄電池の電圧と前記電源電圧との間に所定の基準電圧差を生じさせる整流素子（ＤＡ４～ＤＡ６）を含み、
    前記充電部の昇圧量を、前記基準電圧差に対応する対応値よりも大きい値まで調整可能な昇圧制御部（４０）を備え、
    前記異常判定部は、前記昇圧量が前記対応値よりも小さい状態で前記整流素子に電流が流れた場合に、又は前記昇圧量が前記対応値よりも大きい状態で前記整流素子に電流が流れない場合に、前記放電規制部で異常が生じていると判定する請求項１に記載の電源システム。
  5. 前記異常判定部は、前記昇圧量のバラツキの程度を示すバラツキ情報を取得し、このバラツキ情報に応じて前記対応値を変化させる請求項４に記載の電源システム。
  6. 前記第２通電経路において、前記第２電源側における前記第１経路及び前記第２経路の分岐点（ＰＣ）と前記第２電源との間に設けられた系統内スイッチ（ＳＷ４）を備え、
    前記異常判定部は、前記系統内スイッチを開放した状態で前記放電規制部の異常を判定する請求項１から５までのいずれか一項に記載の電源システム。
  7. 前記切替制御部は、前記系統内スイッチの開閉を制御し、
    前記異常判定部は、前記切替制御部が前記系統内スイッチを開放した状態から閉鎖した状態に切り替えた場合における前記分岐点の電圧の変化の有無に基づいて前記系統内スイッチで異常が発生したことを判定する請求項６に記載の電源システム。
  8. 車両に搭載された電源システムであって、
    前記電気負荷は、前記車両において運転に必要な少なくとも１つの機能を実施する負荷であって、かつ前記車両の運転支援機能を実施する負荷であり、
    前記車両は、前記運転支援機能を用いる第１モードによる走行と、前記運転支援機能を用いない第２モードによる走行が可能であり、
    前記異常判定部により、前記放電規制部で異常が発生していないと判定されたことを条件に、前記車両の走行モードを前記第２モードから前記第１モードに切り替えることを許可するモード制御部（４０）を備える請求項１から７までのいずれか一項に記載の電源システム。
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