JP2007331606A

JP2007331606A - 車両用の電源装置

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Publication number: JP2007331606A
Application number: JP2006166442A
Authority: JP
Inventors: Masaki Yugo; 政樹湯郷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2026-06-15
Also published as: JP4884089B2; US20070291425A1; US7557460B2

Abstract

【課題】インターロック回路の故障を判定しながら、インターロックワイヤの非接続状態を正確に検出してコンタクタを確実に遮断する。
【解決手段】車両用の電源装置は、インターロック回路３でインターロックワイヤ４の非接続状態を検出して、コンタクタ２をオフに切り換える。インターロック回路３は、ダイオード５を介してインターロックワイヤ４に検出電流を出力する電流出力回路６と、インターロックワイヤ４とダイオード５を介して電流出力回路６に接続される第１の電流検出回路７Ａと、電流出力回路６とダイオード５との接続点９に接続される第２の電流検出回路７Ｂと、判定回路８とを備える。インターロック回路３は、第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出し、かつ第１の電流検出回路７Ａが検出電流を検出しない状態で、判定回路８がインターロックワイヤ４の非接続状態と判定してコンタクタ２を遮断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用の電源装置に関し、とくにインターロックワイヤが非接続の状態で電池の出力電圧を遮断する車両用の電源装置に関する。

図１は従来の車両用の電源装置の回路図を示す。この電源装置は、出力コネクタ４１を介して電源装置の電池３１を車両側に接続している。この電源装置は、出力コネクタ４１を外すと、電源の出力端子４６が外部に表出される。出力端子４６は電池３１に接続されて高電圧な直流となっているので、感電を防止するために、出力コネクタ４１を外す状態では、電源の出力を遮断するコンタクタ３２を設けている。出力コネクタ４１を外す状態で、コンタクタ３２をオフにするために、インターロック回路３３を設けている。インターロック回路３３は、出力コネクタ４１に設けたインターロックワイヤ３４の非接続状態を検出して、コンタクタ３２をオフに切り換える。出力コネクタ４１が外されると、インターロックワイヤ３４が非接続状態となるからである。

また、図の電源装置は、電池３１と直列にインターロックスイッチ４４を設けている。インターロックスイッチ４４は、たとえば電源装置を補修するときに、出力電圧を遮断して安全性を向上させる。インターロックスイッチ４４は、たとえば電源装置を補修するときに手動で操作され、あるいはケースが開かれたことを検出して、オンからオフに切り換えられる。インターロックスイッチ４４のある電源装置は、メンテナンスのときに出力回路を遮断して安全に作業できる。この電源装置は、インターロックスイッチ４４のオンオフを検出する検出スイッチ４５をインターロックワイヤ３４と直列に接続して、インターロックスイッチ４４がオフに切り換えられると、電池３１の出力側に接続しているコンタクタ３２をオフに切り換えてより安全性を向上できる。このように、電池３１と直列にインターロックスイッチ４４を設けた電源装置は開発されている。（特許文献１参照）
特開２００４−１６５２号公報

図１に示すインターロック回路３３を備える電源装置は、インターロックワイヤ３４の非接続状態でコンタクタ３２をオフに切り換えて安全性を向上できる。図のインターロック回路３３は、インターロックワイヤ３４に検出電流を出力する電流出力回路３６と電流出力回路３６から出力される検出電流を検出する電流検出回路３７とを備え、電流検出回路３７の検出電流からインターロックワイヤ３４の非接続状態を判定している。しかしながら、この電源装置は、インターロックワイヤ３４がアースに短絡し、あるいはインターロック回路３３の電源である１２Ｖの電源回路（図示せず）に短絡することがある。インターロックワイヤ３４がグランドに短絡すると、電流検出回路３７は検出電流を検出しない状態となって、インターロックワイヤ３４の非接続状態と間違って判定する。したがって、出力コネクタ４１を接続しているにもかかわらず、コンタクタ３２がオフに切り換えられて出力電圧が遮断される弊害がある。また、インターロックワイヤ３４がインターロック回路３３の電源回路に短絡すると、電流出力回路３６が検出電流を出力しない状態となっても、電流検出回路３７が検出電流を検出することから、電流出力回路３６の故障を判定できなくなる。

本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、インターロック回路の故障を判定しながら、インターロックワイヤの非接続状態を正確に検出して、コンタクタを確実に遮断できる車両用の電源装置を提供することにある。

本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
車両用の電源装置は、電池１と、この電池１の出力電圧を遮断するコンタクタ２と、このコンタクタ２を制御するインターロック回路３とを備え、インターロック回路３が、インターロックワイヤ４の非接続状態を検出して、コンタクタ２をオフに切り換えて電池１の出力を遮断する。インターロック回路３は、ダイオード５を介してインターロックワイヤ４に検出電流を出力する電流出力回路６と、インターロックワイヤ４とダイオード５を介して電流出力回路６に接続されて、電流出力回路６から出力される検出電流を検出する第１の電流検出回路７Ａと、電流出力回路６とダイオード５との接続点９に接続されて、電流出力回路６から出力される検出電流を検出する第２の電流検出回路７Ｂと、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂの検出電流からインターロックワイヤ４の非接続状態を判定して、コンタクタ２を遮断する判定回路８とを備える。インターロック回路３は、第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出し、かつ第１の電流検出回路７Ａが検出電流を検出しない状態で、判定回路８がインターロックワイヤ４の非接続状態と判定して、コンタクタ２を遮断する。

本発明の車両用の電源装置は、電流出力回路６が、第１の電流出力回路６Ａと第２の電流出力回路６Ｂを備えて、判定回路８が、第１の電流出力回路６Ａと第２の電流出力回路６Ｂの出力状態を制御することができる。

本発明の車両用の電源装置は、電池１と直列に接続されるインターロックスイッチ１４を備え、このインターロックスイッチ１４のオンオフを検出する検出スイッチ１５をインターロックワイヤ４と直列に接続し、インターロックスイッチ１４がオフに切り換えられる状態で、判定回路８がインターロックワイヤ４を非接続状態と判定して、コンタクタ２をオフに切り換えることができる。

本発明の車両用の電源装置は、インターロックワイヤ４を、電池１の出力端子を車両側に接続する出力コネクタ１１を介して車両側に接続することができる。この電源装置は、出力コネクタ１１が外されるとインターロックワイヤ４が非接続状態となってコンタクタ２がオフに切り換えられて電池１の出力を遮断することができる。

本発明の車両用の電源装置は、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂの両方が検出電流を検出する状態で、判定回路８が電流出力回路６を非出力に制御し、この状態で第１の電流検出回路７Ａが検出電流を検出して、第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出しない状態で、判定回路８が、インターロックワイヤ４がインターロック回路３あるいは車両側の電源側のショートと判定することができる。

本発明の車両用の電源装置は、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂの両方が検出電流を検出する状態で、判定回路８が電流出力回路６を非出力に制御し、この状態で第１の電流検出回路７Ａおよび第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出する状態で、判定回路８が電流出力回路６の故障と判定することができる。

本発明の車両用の電源装置は、判定回路８が第１の電流出力回路６Ａを出力に制御し、第２の電流出力回路６Ｂを非出力に制御して、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂの両方が検出電流を検出しない状態で、判定回路８が第２の電流出力回路６Ｂを出力に制御し、この状態で第１の電流検出回路７Ａおよび第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出しない状態で、判定回路８がインターロックワイヤ４のグランドショートと判定することができる。

本発明の車両用の電源装置は、判定回路８が第１の電流出力回路６Ａを出力に制御し、第２の電流出力回路６Ｂを非出力に制御して、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂの両方が検出電流を検出しない状態で、判定回路８が第２の電流出力回路６Ｂを出力に制御し、この状態で第１の電流検出回路７Ａあるいは第２の電流検出回路７Ｂのいずれかもしくは両方が検出電流を検出する状態で、判定回路８が第１の電流出力回路６Ａの故障と判定することができる。

本発明の車両用の電源装置は、インターロック回路の故障を判定しながら、インターロックワイヤの非接続状態を正確に検出して、コンタクタを確実に遮断できる特長がある。それは、本発明の車両用の電源装置が、独特の回路構成のインターロック回路で、インターロックワイヤの非接続状態を検出して、コンタクタをオフに切り換えて電池の出力を遮断するからである。本発明の電源装置は、インターロック回路が、ダイオードを介してインターロックワイヤに検出電流を出力する電流出力回路と、インターロックワイヤとダイオードを介して電流出力回路に接続される第１の電流検出回路と、電流出力回路とダイオードとの接続点に接続される第２の電流検出回路を備え、第２の電流検出回路が検出電流を検出し、かつ第１の電流検出回路が検出電流を検出しない状態で、インターロックワイヤの非接続状態と判定している。このインターロック回路は、従来のように、ひとつの電流検出回路でインターロックワイヤの接続状態を判定するのではなく、インターロックワイヤに接続された第１の電流検出回路の検出状態と、電流出力回路に接続された第２の電流検出回路の検出状態に基づいてインターロックワイヤの接続状態を判定する。したがって、インターロックワイヤの非接続状態をより正確に検出して、コンタクタを確実に遮断できる。

本発明の請求項２の車両用の電源装置は、第１の電流出力回路と第２の電流出力回路からなる電流出力回路で検出電流を出力するので、いずれか一方の電流出力回路が故障しても、インターロックワイヤの接続状態を正確に判定できる特長がある。とくに、この電源装置は、判定回路が、第１の電流出力回路と第２の電流出力回路の出力状態を制御するので、第１の電流出力回路と第２の電流出力回路の出力を切り換えて、第１の電流検出回路と第２の電流検出回路の検出電流を検出することによって、いずれかの電流出力回路が故障しても、これを確実に判定できる特長がある。

本発明の請求項５の車両用の電源装置は、インターロックワイヤとインターロック回路あるいは車両側の電源側とのショートを確実に判定できる特長がある。それは、第１の電流検出回路と第２の電流検出回路の両方が検出電流を検出する状態で、判定回路が電流出力回路を非出力に制御し、この状態で第１の電流検出回路が検出電流を検出して、第２の電流検出回路が検出電流を検出しない状態で、インターロックワイヤがインターロック回路あるいは車両側の電源側とショートしたと判定するからである。電流出力回路を非出力とする状態では、通常は、電流検出回路では検出電流は検出されない。ところが、この状態で第１の電流検出回路が電流を検出する場合は、インターロックワイヤがインターロック回路あるいは車両側の電源側とショートして電源電流が検出されたと考えられる。このとき、第２の電流検出回路はダイオードを介してインターロックワイヤに接続されているので、電源電流は第２の電流検出回路では検出されない。したがって、この状態では、インターロックワイヤがインターロック回路あるいは車両側の電源側とショートしたと判定できる。

本発明の請求項６の車両用の電源装置は、電流出力回路の故障を確実に判定できる特長がある。それは、第１の電流検出回路と第２の電流検出回路の両方が検出電流を検出する状態で、判定回路が電流出力回路を非出力に制御し、この状態で第１の電流検出回路および第２の電流検出回路が検出電流を検出する状態で、電流出力回路の故障と判定するからである。電流出力回路を非出力とする状態では、通常は、電流検出回路では検出電流は検出されない。ところが、この状態で第１の電流検出回路と第２の電流検出回路の両方が電流を検出する場合は、電流出力回路が判定回路で非出力状態に正常に制御されずに出力状態にあると考えられる。すなわち、この状態になると、電流出力回路が故障したと判定できる。

本発明の請求項７の車両用の電源装置は、インターロックワイヤとグランドのショートを確実に判定できる特長がある。それは、判定回路が第１の電流出力回路を出力に制御し、第２の電流出力回路を非出力に制御して、第１の電流検出回路と第２の電流検出回路の両方が検出電流を検出しない状態で、判定回路が第２の電流出力回路を出力に制御し、この状態で第１の電流検出回路および第２の電流検出回路が検出電流を検出しない状態で、判定回路がインターロックワイヤのグランドショートと判定するからである。第１の電流出力回路と第２の電流出力回路とを切り換えて出力する状態では、通常は、第１の電流検出回路と第２の電流検出回路の少なくともいずれかで電流が検出される。ところが、この状態で第１の電流検出回路と第２の電流検出回路の両方が電流を検出しない場合は、インターロックワイヤがグランドとショートして検出電流がアースされたと考えられる。したがって、この状態では、インターロックワイヤとグランドがショートしたと判定できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図２と図３に示す車両用の電源装置は、電池１と、この電池１の出力を遮断するコンタクタ２と、このコンタクタ２を制御するインターロック回路３とを備える。インターロック回路３は、インターロックワイヤ４の非接続状態を検出して、コンタクタ２をオフに切り換えて電池１の出力を遮断する。

電池１は、車両を走行させるもので、複数の二次電池１０を直列に接続して出力電圧を高く、たとえば数百ボルトとしている。二次電池１０は、ニッケル−水素電池やリチウムイオン二次電池など、充電できる全ての電池とすることができる。

コンタクタ２は、電池１のプラス側とマイナス側の出力を遮断するプラス側のコンタクタ２Ａと、マイナス側のコンタクタ２Ｂからなる。プラス側とマイナス側のコンタクタ２は、同時にオンからオフに切り換えられて、電池１のプラス側とマイナス側の出力を遮断する。プラス側のコンタクタ２Ａは、電池１と出力コネクタ１１のプラス側に接続され、マイナス側のコンタクタ２Ｂは、電池１と出力コネクタ１１のマイナス側に接続している。プラス側とマイナス側のコンタクタ２を、同時にオンからオフに切り換えるために、各々のコンタクタ２の励磁コイルを並列に、または直列に接続している。

図３に示すインターロック回路３は、ダイオード５を介してインターロックワイヤ４に検出電流を出力する第１の電流出力回路６Ａ及び第２の電流出力回路６Ｂからなる電流出力回路６と、インターロックワイヤ４とダイオード５を介して電流出力回路６に接続されて、電流出力回路６から出力される検出電流を検出する第１の電流検出回路７Ａと、電流出力回路６とダイオード５との接続点９に接続されて、電流出力回路６から出力される検出電流を検出する第２の電流検出回路７Ｂと、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂの検出電流からインターロックワイヤ４の非接続状態を判定して、コンタクタ２を遮断する判定回路８とを備える。

ダイオード５は、電流出力回路６から出力する検出電流をインターロックワイヤ４に向かって通電できるが、インターロックワイヤ４から電流出力回路６に向かって通電できない方向に接続している。このダイオード５は、インターロックワイヤ４がインターロック回路３の電源回路１２に短絡するときに、インターロックワイヤ４から第２の電流検出回路７Ｂに電流が流れるのを阻止する。

電流出力回路６は、主として第１の電流出力回路６Ａが検出電流を出力し、第１の電流出力回路６Ａが検出電流を出力できない状態で、第２の電流出力回路６Ｂが第１の電流出力回路６Ａに代わって検出電流を出力する。ただ、インターロックワイヤ４がインターロック回路３の電源回路１２に短絡することを検出すると、第１の電流出力回路６Ａと第２の電流出力回路６Ｂは出力しない状態に制御される。第１の電流出力回路６Ａと第２の電流出力回路６Ｂは、出力状態を制御するために、出力側に出力スイッチ１３を接続している。この出力スイッチ１３は、判定回路８に制御されて、電流出力回路６が検出電流を出力する状態を制御する。

第１の電流検出回路７Ａは、インターロックワイヤ４に通電される検出電流を検出する。この第１の電流検出回路７Ａは、図の鎖線Ａで示すように、インターロックワイヤ４がインターロック回路３の電源回路１２にショートする状態で、あるいは、図示しないが、インターロックワイヤが車両側の電源回路にショートする状態で、インターロックワイヤ４に流れる電流も検出する。第２の電流検出回路７Ｂは、第１の電流出力回路６Ａと第２の電流出力回路６Ｂから出力される検出電流を検出するが、インターロックワイヤ４がインターロック回路３の電源回路１２あるいは車両側の電源回路にショートしたとき、電源回路１２からインターロックワイヤ４に流れる電流は検出しない。ダイオード５が電源回路１２からの電流を遮断するからである。したがって、第２の電流検出回路７Ｂは、電流出力回路６から出力される検出電流のみを検出する。

判定回路８は、第１の電流出力回路６Ａと第２の電流出力回路６Ｂの出力側に接続している出力スイッチ１３をオンオフに制御して、第１の電流出力回路６Ａが検出電流を出力する状態と、第２の電流出力回路６Ｂが検出電流を出力する状態をコントロールする。さらに、判定回路８は、第１の電流検出回路７Ａが検出する検出電流と、第２の電流検出回路７Ｂが検出する検出電流からインターロックワイヤ４の非接続状態を判定し、また、インターロックワイヤ４のグランドへの短絡と、インターロックワイヤ４のインターロック回路３の電源回路１２あるいは車両側の電源回路への短絡を判定する。

判定回路８は、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂの両方が検出電流を検出する状態で、インターロックワイヤ４を接続状態と判定する。この状態は、出力コネクタ１１にインターロックワイヤ４が連結され、このインターロックワイヤ４を介して車両側検出回路２０を接続する状態にある。インターロックワイヤ４が車両側検出回路２０に接続される状態は、電池１のプラス側とマイナス側とが車両側に連結される状態にある。この状態で、コンタクタ２をオン状態として、電池１から車両に電力を供給する。

出力コネクタ１１が外されると、インターロックワイヤ４は非接続状態となる。また、インターロックスイッチ１４をオフに切り換えても、インターロックワイヤ４は非接続状態となる。インターロックスイッチ１４の検出スイッチ１５をインターロックワイヤ４に接続しているからである。インターロックスイッチ１４は、電池１と直列に接続されるスイッチである。このインターロックスイッチ１４のオンオフを検出する検出スイッチ１５を設けており、この検出スイッチ１５をインターロックワイヤ４に接続している。インターロックスイッチ１４がオフに切り換えられると検出スイッチ１５がオフに切り換えられるので、判定回路８はインターロックワイヤ４を非接続状態と判定して、コンタクタ２をオフに切り換える。

インターロックワイヤ４が非接続状態になると、第１の電流検出回路７Ａが検出電流を検出しなくなる。また、このとき、電流出力回路６は検出電流を出力しているので、第２の電流検出回路７Ｂは検出電流を検出する。したがって、判定回路８は第１の電流検出回路７Ａが検出電流を検出せず、第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出する状態で、インターロックワイヤ４を非接続状態と判定して、コンタクタ２をオフに切り換える。この状態を、図４において状態Ａとして示す。

さらに、インターロックワイヤ４は、図３の鎖線Ｂで示すように、グランドにショートすることがある。このとき、インターロックワイヤ４はグランド電位になって、第１の電流出力回路６Ａから出力される検出電流は、インターロックワイヤ４からグランドに流れる。したがって、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂの両方が検出電流を検出しなくなる。ただ、第１の電流出力回路６Ａが故障して、検出電流を出力しないこともある。第１の電流出力回路６Ａが検出電流を出力しない状態にあっても、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂは検出電流を検出しない状態となる。したがって、判定回路８は、第１の電流出力回路６Ａを出力に制御し、第２の電流出力回路６Ｂを非出力に制御する状態で、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出しない状態になると、第２の電流出力回路６Ｂの出力側に接続している出力スイッチ１３をオンに切り換えて、第２の電流出力回路６Ｂから検出電流を出力する。この状態においても、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出しないと、図４の状態Ｂとして示すように、インターロックワイヤ４のグランドへの短絡と判定する。また、第２の電流出力回路６Ｂが検出電流を出力する状態で、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂのいずれかもしくは両方が検出電流を検出するようになると、図４の状態Ｃとして示すように、第１の電流出力回路６Ａの故障と判定する。したがって、判定回路８は、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出しない状態で、インターロックワイヤ４のグランドショートと、第１の電流出力回路６Ａの故障を判定できる。また、第２の電流出力回路６Ｂが検出電流を出力する状態で、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出すると、判定回路８は、インターロックワイヤ４が接続状態にあると判定する。また、判定回路８は、第１の電流検出回路７Ａが検出電流を検出せず、第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出すると、インターロックワイヤ４の非接続状態と判定する。

したがって、判定回路８は、第１の電流検出回路７Ａが検出電流を検出しない状態では、第２の電流出力回路６Ｂから検出電流を出力する状態として、インターロックワイヤ４がグランドにショートしたのか、あるいは第１の電流出力回路６Ａが故障して検出電流を出力しなくなったのか、あるいはまた、インターロックワイヤ４が非接続状態となったのかを判定できる。

また、インターロックワイヤ４は、図３の鎖線Ａで示すように、インターロック回路３の低電圧の電源回路１２、車両にあっては１２Ｖの電源回路にショートすることがある。インターロックワイヤ４が低電圧の電源回路１２にショートすると、インターロックワイヤ４を介して、低電圧の電源回路１２から第１の電流検出回路７Ａに電源電流が流れる。ただ、低電圧の電源回路１２からは、インターロックワイヤ４を介して第２の電流検出回路７Ｂには電源電流を流すことはない。流れる電流と逆向きのダイオード５がインターロックワイヤ４から第２の電流検出回路７Ｂに向かって流れる電流を遮断するからである。したがって、インターロックワイヤ４が低電圧の電源回路１２にショートすると、第１の電流検出回路７Ａは、電流出力回路６からの検出電流と、低電圧の電源回路１２からの電源電流の両方を検出する。第１の電流検出回路７Ａは、検出電流と電源電流とを判別できないので、電流出力回路６からの検出電流か、インターロックワイヤ４が電源回路１２にショートしての電源電流かを判定できない。

第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出する状態で、判定回路８は第１の電流出力回路６Ａと第２の電流出力回路６Ｂの両方の出力側に接続している出力スイッチ１３をオフに切り換える。通常は、第１の電流出力回路６Ａの出力スイッチ１３のみをオンにして、第２の電流出力回路６Ｂの出力スイッチ１３はオフとしているので、この場合は第１の電流出力回路６Ａの出力スイッチ１３のみをオフに切り換える。この状態において、第１の電流出力回路６Ａと第２の電流出力回路６Ｂから検出電流を出力しなくなる。電流出力回路６が検出電流を出力しない状態で、第１の電流検出回路７Ａが検出電流を検出し、第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出しないと、図４の状態Ｄで示すように、判定回路８はインターロックワイヤ４が低電圧の電源回路１２にショートして、電源電流が流れたと判定する。第１の電流出力回路６Ａと第２の電流出力回路６Ｂの出力スイッチ１３をオフにして、電流出力回路６が検出電流を出力しない状態で、インターロックワイヤ４が低電圧の電源回路１２にショートしていないと、第１の電流検出回路７Ａが検出電流を検出しなくなるからである。すなわち、判定回路８は、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出する状態で、電流出力回路６が検出電流を出力する状態と出力しない状態に切り換えて、インターロックワイヤ４が低電圧の電源回路１２にショートして電源電流を検出したのか、あるいはインターロックワイヤ４が低電圧の電源回路１２にショートすることなく、電流出力回路６から出力される検出電流を検出したかを判定できる。

さらに、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出する状態で、判別回路８が電流出力回路６を非出力に制御して、検出電流を出力しない状態とし、この状態で第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂの両方が検出電流を検出する状態から変化しない場合、図４の状態Ｅで示すように、判定回路８は電流出力回路６が故障したと判定する。なお、この判定において、電流出力回路６からの検出電流の出力を、第１の電流出力回路６Ａのみにて行った場合は、第１の電流出力回路６Ａの故障と判定でき、第２の電流出力回路６Ｂのみにて行った場合は、第２の電流出力回路６Ｂの故障と判定できる。すなわち、電流出力回路６による出力を、第１の電流出力回路６Ａと第２の電流出力回路６Ｂのいずれか一方に特定することで、第１の電流出力回路６Ａと第２の電流出力回路６Ｂのどちらが故障しているのかを判定できる。

したがって、判定回路８は、第１の電流検出回路７Ａと第２の電流検出回路７Ｂが検出電流を検出する状態で、電流出力回路６から検出電流を出力する状態と出力しない状態に切り換えて、インターロックワイヤ４が低電圧の電源回路１２にショートしたかどうか、あるいは、電流出力回路６が故障したかどうかを判定できる。

さらに、本実施例の電源装置は、図５と図６に示すように、タイマー回路１９である遅延回路を利用することで、リレーであるプラス側のコンタクタ２Ａとマイナス側のコンタクタ２Ｂを、制御回路（図示せず）が同時にオンオフする制御をしても、マイナス側のコンタクタ２Ｂのオンを遅延できる。これにより、リレーがチャタリングしても＋端子側と−端子側のリレーを同時にオンしない構成とし、両リレーの同時溶着を防止し、これにより、同時溶着を防止することで、高電圧出力を防止するとともに、バッテリの不要な放電を防止することができる。

これにより、以下の従来の不具合が解消できる。従来においては、ハイブリッド自動車はＨＥＶバッテリシステムの高電圧であるため、外部との切り離し（＋および−両出力）に機械式リレーを用いており、リレーは大電流が流れるため、オンオフの切り替え時にリレー接点の溶着の可能性があった。また、リレーの制御用電源の電圧低下（車両の鉛バッテリより供給のため、車両のエアコン等の使用負荷が突然増えると電圧が低下する場合がある）や制御回路の故障により、リレーがオンオフを繰り返すことでリレー接点が溶着することがある。特に、リレーがオフからオンになったときに大電流が発生する場合があるため、リレーが溶着した場合、高電圧が出力されるとともにバッテリが放電され、最悪、過放電に至る可能性がある。また、リレーの制御用電源の電圧低下については、鉛蓄電池の出力低下により、リレーがオープンしてしまいＨＥＶ用バッテリーシステムが機能しなくなり、車がストップする可能性があるが、鉛蓄電池からの出力より、補助用ＤＣ／ＤＣコンバータを用いて、コンタクタのコイル電圧を保持し、リレーがオープンして車両がストップすることを防止することもできる。

従来の車両用の電源装置の概略構成図である。本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図である。図２に示す電源装置のインターロック回路のブロック図である。図３に示すインターロック回路の判定回路による判定状態を示す表である。図２に示す電源装置のコンタクタのオンオフを制御する回路の一例を示す回路図である。図５に示す回路によってコンタクタがオンオフされる状態を示すタイミング図である。

符号の説明

１…電池
２…コンタクタ２Ａ…プラス側のコンタクタ
２Ｂ…マイナス側のコンタクタ
３…インターロック回路
４…インターロックワイヤ
５…ダイオード
６…電流出力回路６Ａ…第１の電流出力回路
６Ｂ…第２の電流出力回路
７…電流検出回路７Ａ…第１の電流検出回路
７Ｂ…第２の電流検出回路
８…判定回路
９…接続点
１０…二次電池
１１…出力コネクタ
１２…電源回路
１３…出力スイッチ
１４…インターロックスイッチ
１５…検出スイッチ
１９…タイマー回路
２０…車両側検出回路
３１…電池
３２…コンタクタ
３３…インターロック回路
３４…インターロックワイヤ
３６…電流出力回路
３７…電流検出回路
４１…出力コネクタ
４４…インターロックスイッチ
４５…検出スイッチ
４６…出力端子

Claims

電池(1)と、この電池(1)の出力電圧を遮断するコンタクタ(2)と、このコンタクタ(2)を制御するインターロック回路(3)とを備え、インターロック回路(3)が、インターロックワイヤ(4)の非接続状態を検出して、コンタクタ(2)をオフに切り換えて電池(1)の出力を遮断するようにしてなる車両用の電源装置であって、
インターロック回路(3)が、ダイオード(5)を介してインターロックワイヤ(4)に検出電流を出力する電流出力回路(6)と、前記インターロックワイヤ(4)と前記ダイオード(5)を介して前記電流出力回路(6)に接続されて、電流出力回路(6)から出力される検出電流を検出する第１の電流検出回路(7A)と、電流出力回路(6)とダイオード(5)との接続点(9)に接続されて、電流出力回路(6)から出力される検出電流を検出する第２の電流検出回路(7B)と、第１の電流検出回路(7A)と第２の電流検出回路(7B)の検出電流からインターロックワイヤ(4)の非接続状態を判定して、コンタクタ(2)を遮断する判定回路(8)とを備え、
第２の電流検出回路(7B)が検出電流を検出し、かつ第１の電流検出回路(7A)が検出電流を検出しない状態で、判定回路(8)がインターロックワイヤ(4)の非接続状態と判定して、コンタクタ(2)を遮断するようにしてなる車両用の電源装置。
電流出力回路(6)が、第１の電流出力回路(6A)と第２の電流出力回路(6B)を備え、判定回路(8)が、第１の電流出力回路(6A)と第２の電流出力回路(6B)の出力状態を制御する請求項１に記載される車両用の電源装置。
電池(1)と直列に接続されるインターロックスイッチ(14)を備え、このインターロックスイッチ(14)のオンオフを検出する検出スイッチ(15)をインターロックワイヤ(4)と直列に接続しており、インターロックスイッチ(14)がオフに切り換えられる状態で、判定回路(8)がインターロックワイヤ(4)を非接続状態と判定して、コンタクタ(2)をオフに切り換える請求項１に記載される車両用の電源装置。
インターロックワイヤ(4)が、電池(1)の出力端子を車両側に接続する出力コネクタ(11)を介して車両側に接続され、出力コネクタ(11)が外されるとインターロックワイヤ(4)が非接続状態となってコンタクタ(2)がオフに切り換えられて電池(1)の出力を遮断する請求項１に記載される車両用の電源装置。
第１の電流検出回路(7A)と第２の電流検出回路(7B)の両方が検出電流を検出する状態で、判定回路(8)が電流出力回路(6)を非出力に制御し、この状態で第１の電流検出回路(7A)が検出電流を検出して、第２の電流検出回路(7B)が検出電流を検出しない状態で、判定回路(8)はインターロックワイヤ(4)がインターロック回路(3)あるいは車両側の電源側のショートと判定する請求項１に記載される車両用の電源装置。
第１の電流検出回路(7A)と第２の電流検出回路(7B)の両方が検出電流を検出する状態で、判定回路(8)が電流出力回路(6)を非出力に制御し、この状態で第１の電流検出回路(7A)および第２の電流検出回路(7B)が検出電流を検出する状態で、判定回路(8)が電流出力回路(6)の故障と判定する請求項１に記載される車両用の電源装置。
判定回路(8)が第１の電流出力回路(6A)を出力に制御し、第２の電流出力回路(6B)を非出力に制御して、第１の電流検出回路(7A)と第２の電流検出回路(7B)の両方が検出電流を検出しない状態で、判定回路(8)が第２の電流出力回路(6B)を出力に制御し、この状態で第１の電流検出回路(7A)および第２の電流検出回路(7B)が検出電流を検出しない状態で、判定回路(8)がインターロックワイヤ(4)のグランドショートと判定する請求項２に記載される車両用の電源装置。
判定回路(8)が第１の電流出力回路(6A)を出力に制御し、第２の電流出力回路(6B)を非出力に制御して、第１の電流検出回路(7A)と第２の電流検出回路(7B)の両方が検出電流を検出しない状態で、判定回路(8)が第２の電流出力回路(6B)を出力に制御し、この状態で第１の電流検出回路(7A)あるいは第２の電流検出回路(7B)のいずれかもしくは両方が検出電流を検出する状態で、判定回路(8)が第１の電流出力回路(6A)の故障と判定する請求項２に記載される車両用の電源装置。