CN102398555A - 用于车辆的放电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的放电装置，包括通过触发强制连接装置使第二电容器与放电电阻并联连接的放电电路。当检测到车辆的碰撞时，放电装置强制停止从蓄电池到包括第二电容器的电路的供电，并且触发强制连接装置，以强制第二电容器放电。强制连接装置的一对连接端子布置成以绝缘件置于二者之间的方式彼此压贴(压抵)。强制连接装置包括气体发生器，该气体发生器用于产生指向绝缘件的燃烧气体。当检测到异常时，通过触发气体发生器，强制连接装置使连接端子彼此短路。第二电容器和放电装置设置成一体。

Description

用于车辆的放电装置
技术领域
本发明涉及一种在车辆中采用的放电装置，该车辆包括具有电容器的电路。更具体地，本发明涉及一种放电装置，当检测到有关碰撞的异常时，该放电装置强制停止给电路供电。
背景技术
近年来，除了使用内燃机作为驱动源的车辆，已经提出了具有内燃机和电动机作为驱动源的混合动力车、以及仅有电动机作为驱动源的电动车和燃料电池车。这种车辆具有电路，其电路包括用于驱动车辆的电动机、用于驱动电动机的驱动电路、以及用于给驱动电路供电的蓄电池。
典型的驱动电路具有变换器电路和逆变器电路。变换器电路提升供自蓄电池的电压，并且向逆变器电路输出电压。逆变器电路将所接受的直流电变换成交流电并且向电动机输电。电路还包括用于抑制从蓄电池供至变换器电路的电压波动的电容器、以及用于抑制从变换器电路供至逆变器电路的电压波动的电容器。
在这种车辆中，当检测到有关碰撞的异常时，中断蓄电池与电路之间的连接。这强制停止给驱动电路供电，从而，停止电动机的运转。
除了供电的这种强制停止，还提出使电路中的电容器强制放电，以避免从电路漏电。例如，日本专利公开No.2006-141158披露了一种用于电动机的运转控制，当检测到车辆碰撞时，控制电动机以使其运转但不产生转动扭矩。为了执行这种运转控制，使用储存在电路的电容器中的电荷(电力)。通过执行电动机的运转控制，使电容器放电。也就是，释放储存在电路中的电力。据此，避免从电路漏电。
为了使上述公开所披露装置中电路里的电容器恰当地放电，电路的构成部件诸如变换器、逆变器、以及电动机需要正常运行。所以，当由于例如车辆碰撞致使驱动电路或电动机不能运行时，就不能恰当地执行电动机的运转控制。因此，电动机不能恰当地耗电，所以，不能使电容器放电。
在上述公开的装置中，由于电容器与电动机布置在彼此距离较远的位置处，使电容器和电动机互相连接的路线趋于较长。所以，连接路线易受来自车辆碰撞的影响。如果连接路线的任何部分因车辆碰撞的冲击而断开，则不能使电容器放电。
如上所述，根据该公开的装置，能否使电容器放电取决于驱动电路和电动机的工作状态。所以，当检测到异常并且使电容器放电时，操作的可靠性并不够。因此，在这一方面仍然存在改进的余地。
发明内容
据此，本发明的目的是提供一种用于车辆的放电装置，当检测到有关车辆碰撞的异常时，这种放电装置可靠地使电容器放电。
为了达到上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种用于车辆的放电装置。采用这种装置的车辆包括具有至少一个电容器的电路、和作为电源用于该电路的蓄电池。放电装置包括强制连接装置、放电电阻、以及放电电路。强制连接装置具有一对端子。当触发强制连接装置时，使这对端子彼此短路。放电电阻与强制连接装置串联连接。放电电路具有一种电路结构，通过触发强制连接装置，使得至少一个电容器与放电电阻并联连接。当检测到有关车辆碰撞的异常时，放电装置强制停止从蓄电池到电路的供电，并且触发强制连接装置，以强制至少一个电容器通过放电电路放电。强制连接装置包括绝缘件和气体发生器。在一对端子彼此压贴(压抵)的情况下，将绝缘件布置在一对端子之间。气体发生器产生指向绝缘件的燃烧气体。在检测到异常时，通过触发气体发生器来除去绝缘件，强制连接装置使成对的端子彼此短路。该至少一个电容器与放电电路设置成一体。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，其包括具有至少一个电容器的电路、作为电源用于该电路的蓄电池、以及用于车辆的放电装置。用于车辆的放电装置包括强制连接装置、放电电阻、以及放电电路。强制连接装置具有一对端子。当触发强制连接装置时，使这对端子彼此短路。放电电阻与强制连接装置串联连接。放电电路具有这样的电路结构，通过触发强制连接装置，使至少一个电容器与放电电阻并联连接。当检测到有关车辆碰撞的异常时，放电装置强制停止从蓄电池到该电路的供电，并且触发强制连接装置，以强制至少一个电容器通过放电电路放电。强制连接装置包括绝缘件和气体发生器。在一对端子彼此压贴(压抵)的情况下，将绝缘件布置在一对端子之间。气体发生器产生指向绝缘件的燃烧气体。在检测到异常时，通过触发气体发生器来除去绝缘件，强制连接装置使一对端子彼此短路。至少一个电容器与放电电路设置成一体。
根据下文结合附图进行详细描述，示例方式对本发明原理进行说明，本发明的其它方面和优点将更为明了。
附图说明
结合附图，参考本发明优选实施方式的下列描述，可以更好地理解本发明及其目的和优点，其中：
图1是示出车辆的图，车辆上安装有根据本发明一个实施例的用于车辆的放电装置；
图2是电路图，示出根据本实施例的车辆的电路；
图3A和图3B是示出动力控制单元的侧视图；
图4是轴测图，示出与第二电容器相对应的放电装置；
图5是剖视图，示出放电装置的内部结构；
图6是剖视图，示出放电装置的内部结构；
图7是分解轴测图，示出与第一电容器相对应的放电装置和周边部件；
图8是剖视图，示出放电装置的内部结构；以及
图9是剖视图，示出放电装置的内部结构。
具体实施方式
下面，说明根据本发明一个实施例的用于车辆的放电装置。
如图1所示，车辆10安装内燃机11作为动力源。发动机11的输出轴12经由第一电动机-发电机MG1、第二电动机-发电机MG2、以及动力传输机构14与车轴15连接。驱动轮16与车轴15联结。动力传输机构14由行星齿轮机构形成。动力传输机构14将内燃机11和第一电动机-发电机MG1以及第二电动机-发电机MG2的转动扭矩传送至车轴15，以及，将内燃机11的转动扭矩传送至第一电动机-发电机MG1。三相交流电动机用作第一电动机-发电机MG1和第二电动机-发电机MG2。
车辆10具有动力控制单元(PCU)20，PCU 20控制第一电动机-发电机MG1以及第二电动机-发电机MG2的运转。PCU 20具有车载电气装置诸如变换器21和逆变器22A、22B。变换器21基本上提升来自蓄电池17的供电电压，并且向逆变器22A、22B输出电力。逆变器22A、22B基本上将输入的直流电变换成适合于驱动第一电动机-发电机MG1和第二电动机-发电机MG2的交流电，并且分别地向第一电动机-发电机MG1和第二电动机-发电机MG2输出交流电。
车辆10具有电控单元(ECU)40，ECU 40构造成以微型计算机作为主要构成部分。ECU 40与多种类型的传感器连接。多种类型的传感器包括例如：加速踏板传感器41，其用于检测加速踏板(未示出)的踩下量；速度传感器42，其用于检测车辆10的行驶速度；以及，碰撞传感器43，其用于检测是否存在有关车辆10碰撞的异常(本实施例中异常是碰撞自身)。
ECU 40接收来自多种类型传感器的输出信号，并且基于这些信号执行多种类型的计算。基于计算结果，ECU 40执行有关车辆10驱动的多种类型控制，例如，发动机11的运转控制、变换器21的操作控制、以及逆变器22A、22B的操作控制。
多种类型的控制基本上根据下列概念执行。
例如，在车辆10起动时或者在低负荷行驶期间，如果由发动机11所产生的扭矩来驱动车辆10，则降低了发动机11的驱动效率。在这种状态下，由来自蓄电池17的供电驱动第二电动机-发电机MG2。由第二电动机-发电机MG2所产生的扭矩驱动车辆10。
在发动机11能以高效率运转的状态下，例如，在车辆10稳定行驶期间，驱动发动机11，并且车辆10用发动机11的动力行驶。此时，将发动机11所产生动力的一部分传输至第一电动机-发电机MG1，使得第一电动机-发电机MG1发电。由第一电动机-发电机MG1所产生电力驱动第二电动机-发电机MG2。这减少了燃油消耗。
对于车辆10的加速，需要大扭矩来驱动车辆。在这种状态下，驱动发动机11，并且使用所产生的扭矩来行驶车辆10。此时，由发动机11所产生的扭矩也传输至第一电动机-发电机MG1，使得第一电动机-发电机MG1发电。所产生电力和供自蓄电池17的电力一起驱动第二电动机-发电机MG2。这允许车辆10提供高加速性能。
对于车辆10的减速，由驱动轮16和车轴15所施加的转动扭矩强制第二电动机-发电机MG2转动。这促使第二电动机-发电机MG2发电，所产生电力对蓄电池17进行充电。
图2示出包括第一电动机-发电机MG1、第二电动机-发电机MG2、蓄电池17、以及PCU 20的电路。
如图2所示，蓄电池17与变换器21连接。第一电容器23设置在蓄电池17的正极端子与负极端子之间。变换器21的输入电压施加至第一电容器23。第一电容器23减小由蓄电池17施加至变换器21的电压波动。
变换器21包括两个串联连接的开关元件24、25，具体而言，两个绝缘栅双极晶体管。二极管26、27分别与开关元件24、25并联连接。蓄电池17的电压(例如200伏特)施加至开关元件24、25中的一个。具体而言，蓄电池17的电压施加至开关元件25的漏极端子与源极端子之间的一点。蓄电池17的正极端子与开关元件25(具体而言，开关元件25的漏极端子)经由电抗器28互相连接。此外，第二电容器29连接在彼此串联连接的开关元件24、25之间。具体而言，第二电容器29连接在开关元件24的漏极端子与开关元件25的源极端子之间。
在变换器21的操作控制中，控制开关元件24、25的操作。通过此控制，利用电抗器28的特性，将高于蓄电池17电压的电压(例如650伏特)输出至串联连接的开关元件24、25之间的点。用第二电容器29减小变换器21的输出电压波动。在本实施例中，由开关元件24、开关元件25、二极管26、二极管27、以及电抗器28形成的电路起变换器电路的作用。
变换器21的输出电压输入至两个逆变器22A、22B。逆变器22A具有六个开关元件30A。具体而言，逆变器22A具有由绝缘栅双极晶体管形成的三相桥式整流器。逆变器22A与第一电动机-发电机MG1连接。二极管31A各自与对应的一个开关元件30A并联连接。类似地，逆变器22B具有六个开关元件30B。具体而言，逆变器22B具有由绝缘栅双极晶体管形成的三相桥式整流器。逆变器22B与第二电动机-发电机MG2连接。二极管31B各自与对应的一个开关元件30B并联连接。
在逆变器22A、22B的操作控制中，控制开关元件30A、30B的操作。通过此控制，将来自变换器21的直流电变换成适合于驱动第一电动机-发电机MG1(或第二电动机-发电机MG2)的交流电，并且将其供至第一电动机-发电机MG1(或第二电动机-发电机MG2)。此外，第一电动机-发电机MG1和第二电动机-发电机MG2发电。通过逆变器22A、22B的操作控制，按照适合于车辆10驱动状态的方式，分别驱动第一电动机-发电机MG1和第二电动机-发电机MG2。
图3A和图3B示出PCU 20的侧面结构。图3B图示在图3A中箭头B方向观察的侧面结构。
如图3A和图3B所示，PCU 20具有专用壳体(下文称为PCU壳体)32，PCU壳体32用于容纳电路部件，诸如变换器21、逆变器22A、逆变器22B、第一电容器23、以及第二电容器29。PCU壳体32分成三个壳体，或者说，根据从车辆上侧开始的顺序分为上壳32a、中壳32b、以及下壳32c。第一电容器23和变换器21容纳在上壳32a中，逆变器22A、22B容纳在中壳32b中，以及，第二电容器29容纳在下壳32c中。
当车辆10因碰撞而受损时，可能从PCU 20电路发生漏电(短路)。在车辆如同以上所述的车辆10中，其具有内燃机11以及第一电动机-发电机MG1和第二电动机-发电机MG2作为驱动源，施加至电路的电压趋于较高。所以，非常需要避免从电路漏电。据此，在本实施例中，为避免这种漏电，设置断路器18，在车辆10的碰撞中，断路器18断开蓄电池17与PCU 20之间的连接。当基于碰撞传感器43的输出信号检测到车辆10的碰撞时，触发断路器18，因而强制停止从蓄电池17到PCU 20的供电。
此外，PCU 20包括第一电容器23和第二电容器29。所以，当PCU 20操作时，具体而言，当PCU 20受到来自蓄电池17的供电时，使第一电容器23和第二电容器29充电。所以，如果仅通过触发断路器18而停止从蓄电池17到PCU 20各部分的供电，PCU 20电路的电压维持处于不必要的高电平。
考虑到这一点，根据本实施例，当检测到有关车辆10的碰撞时，触发断路器18，以停止从蓄电池17到PCU 20的供电。另外，强制第一电容器23和第二电容器29放电。具体而言，由放电装置50的操作使第一电容器23放电，以及，由放电装置60的操作使第二电容器29放电。在本实施例中，放电装置50和放电装置60起到放电电路的作用。
下面，讨论放电装置50、60的具体结构。
首先，讨论放电装置60，使用放电装置60使第二电容器29放电。
图4是轴测图，示出第二电容器29以及与第二电容器相对应的放电装置60，以及，图5是剖视图，示出放电装置60的内部结构。
如图4和图5所示，放电装置60包括专用的第一壳体61。第一壳体61具有自第一壳体61内部延伸到外部的第一连接汇流条62和第二连接汇流条63。在第一壳体61的两侧，以竖立状态设置第一电极汇流条29a(其起到第一汇流条的作用)和第二电极汇流条29b(其起到第二汇流条的作用)。第一电极汇流条29a起第一汇流条的作用，其形成第二电容器29的一个电极。第二电极汇流条29b起第二汇流条的作用，其形成第二电容器29的另一电极。通过对由高导电金属材料(例如铜、铜合金或铜锌合金)制成的导电板材进行冲压、并且将冲出的板材弯曲成期望的形状，形成这些汇流条。
在第一连接汇流条62和第二连接汇流条63暴露于第一壳体61外部的各自端部中，形成通孔64。此外，在第一电极汇流条29a和第二电极汇流条29b中各自形成通孔29c。通过利用通孔29c、通孔64进行螺栓连接，将第一连接汇流条62固定至第一电极汇流条29a，以及，将第二连接汇流条63固定至第二电极汇流条29b。
以这种方式，将放电装置60固定至第一电极汇流条29a和第二电极汇流条29b，以便使第一电极汇流条29a与第二电极汇流条29b互相连接。在本实施例中，第二电容器29和放电装置60形成为一体。
强制连接装置65和放电电阻66设置在第一壳体61内部。强制连接装置65具有一对连接端子65a、65b，当触发强制连接装置65时，使这对连接端子65a、65b短路。
放电电阻66布置成与第一连接汇流条62和设置在第一壳体61内的第三连接汇流条67互相连接。具体而言，放电电阻66与第一连接汇流条62中位于第一壳体61内的端部连接，并且与第三连接汇流条67的端部连接。
强制连接装置65布置成使第二连接汇流条63和第三连接汇流条67互相连接。具体而言，第三连接汇流条67中未与放电电阻66连接的端部作用为强制连接装置65的连接端子65a，而第二连接汇流条63中位于第一壳体61内的端部作用为强制连接装置65的连接端子65b。
绝缘件68安装于强制连接装置65的连接端子65a处，以覆盖连接端子65a的整个外周。作为绝缘件68，采用了由柔性材料形成的绝缘件，并且使其缠绕在连接端子65a周围。利用第二连接汇流条63和第三连接汇流条67的弹性，在绝缘件68处于连接端子65a与连接端子65b二者之间的情况下，将强制连接装置65的连接端子65a、65b布置在第一壳体61中，以使连接端子65a、65b彼此压贴(压抵)。
强制连接装置65包括产生燃烧气体的气体发生器69。气体发生器69经由电线69a与ECU 40连接，以及，当接受到来自ECU 40的指令信号时，触发气体发生器69，以便产生燃烧气体。气体发生器69具有带上开口的筒状罩壳69b、以及位于罩壳69b中的气体发生部69c。气体发生器69布置在第一壳体61中，使得罩壳69b的开口通过第二连接汇流条63与第三连接汇流条67之间的部分而对着绝缘件68。换而言之，气体发生器69布置在第一壳体61中，以便产生指向绝缘件68的燃烧气体。在本实施例中，确定第二连接汇流条63和第三连接汇流条67的形状、以及气体发生器69的布置，使得越靠近气体发生器69(具体而言，罩壳69b的开口)，第二连接汇流条63与第三连接汇流条67之间的距离越长。作为气体发生部69c，采用了火药式，通过使收纳于其中的爆炸物点火并且燃烧，产生燃烧气体。一般而言，与电磁式诸如电磁开关相比，火药式触发快、成本低、并且操作可靠性高。在本实施例中，采用这种火药式作为强制连接装置65的致动源。
如上所述，强制连接装置65由第二连接汇流条63、第三连接汇流条67、绝缘件68、以及气体发生器69形成。在本实施例中，强制连接装置65与放电电阻66彼此串联连接。
在本实施例中，在将放电装置60安装至第二电容器29之后，通过形成包覆件(未示出)(其具有大致覆盖放电装置60和第二电容器29整个外表面的形状)，将第二电容器29和放电装置60形成为一体。包覆件由硬质树脂材料形成，更具体地，由环氧树脂形成。第二电容器29的第一电极汇流条29a和第二电极汇流条29b以及放电装置60的电线69a自包覆件的内部延伸到外部。放电装置60的第一壳体61的内部暴露于包覆件的外部。只要所采用结构能适当限定由气体发生器69所产生气体的流动，就可以形成将第一壳体61内部隐蔽起来的包覆件，也就是，使包覆件具有一种形状，使其能覆盖放电装置60的第一壳体61的整个外表面。
下面，说明放电装置60的操作。
当没有检测到车辆10碰撞时，ECU 40没有向气体发生器69发送指令信号，因而，没有触发强制连接装置65。据此，由绝缘件68使放电装置60的连接端子65a与连接端子65b彼此绝缘(图5中所示的状态)，也就是，没有使连接端子65a与连接端子65b彼此电连接。据此，放电电阻66与第二电容器29没有并联连接，并且放电电阻66不执行放电。
之后，当检测到车辆10的碰撞时，ECU 40输出指令信号以触发强制连接装置65，具体而言，触发气体发生器69，使得气体发生器69产生燃烧气体。
图6示出触发后强制连接装置65的内部结构。图6中的箭头指示燃烧气体流动的方向。
当触发气体发生器69并且产生燃烧气体时，如图6所示，从气体发生器69的罩壳69b放出燃烧气体。放出的燃烧气体吹向在强制连接装置65的连接端子65a与连接端子65b之间所设置的绝缘件68。在放电装置60中，越远离气体发生器69，第二连接汇流条63与第三连接汇流条67之间的距离越短。因此，由第二连接汇流条63和第三连接汇流条67引导燃烧气体。据此，将从气体发生器69放出的燃烧气体可靠地引向绝缘件68。然后，吹送的燃烧气体使绝缘件68断开或者热熔断，使得至少一部分绝缘件68从连接端子65a与连接端子65b之间的空间中除去。结果，连接端子65a、65b互相接触，并且使其彼此短路。
如上所述，根据本实施例，在检测到车辆10的碰撞时，气体发生器69的操作使强制连接装置65的连接端子65a、65b短路。据此，使放电电阻66与第二电容器29并联连接，因而，放电电阻66使第二电容器29放电。
下面，说明放电装置60的操作。
根据本实施例，与安装在车辆10上的电路构成部件(例如，变换器21、逆变器22A、22B、第一电动机-发电机MG1、以及第二电动机-发电机MG2)的操作状态无关，仅仅利用与第二电容器29形成为一体的放电装置60，就能使第二电容器29放电。所以，即使由于例如车辆10的碰撞而向电路施加冲击时，也能恰当地并且非常可靠地执行放电。
此外，由于第二电容器29和放电装置60形成为一体，使第二电容器29的位置与放电装置60的位置之间的距离最小化。特别地，放电装置60固定于第一电极汇流条29a(其形成第二电容器29的一个电极)以及第二电极汇流条29b(其形成第二电容器29的另一电极)。所以，使第二电容器29的位置与放电装置60的位置之间的距离最小化。据此，与第二电容器29和放电装置60形成为分立部件并且二者之间距离较长的情况相比，车辆10的碰撞不容易使连接第二电容器29与放电装置60(具体而言，放电电阻66)的线路断开。所以，能以高可靠性使第二电容器29放电。
因此，当检测到车辆10的碰撞时，能适当地使第二电容器29放电。
接着，说明用于使第一电容器23放电的放电装置50。
图7图示用于将放电装置50安装至PCU壳体32的结构。
如图7所示，放电装置50包括专用的第二壳体51。第二壳体51具有第四连接汇流条52和第五连接汇流条53，第四连接汇流条52和第五连接汇流条53自第二壳体51的内部延伸至外部。在第四连接汇流条52和第五连接汇流条53暴露于第二壳体51外部的各自端部中形成通孔54。
正极端子33和负极端子34与PCU壳体32整体地形成。端子33、34各自具有延伸进出PCU壳体32的形状。在正极端子33和负极端子34上各自形成外螺纹。在本实施例中，正极端子33起第一端子的作用，而负极端子34起第二端子的作用。
在PCU壳体32外部，将正极电缆35固定至正极端子33。正极电缆35使放电装置50的第四连接汇流条52和蓄电池17的正极端子连接。此外，将负极电缆36固定至负极端子34。负极电缆36使放电装置50的第五连接汇流条53和蓄电池17的负极端子连接。根据本实施例，以这样的方式，将放电装置50固定至正极端子33和负极端子34，以使放电装置50与正极端子33和负极端子34互相连接。通过将正极端子33插进在正极电缆35连接端子中所形成的通孔35a、以及第四连接汇流条52的通孔54，并且将螺帽37扣紧至正极端子33，将正极电缆35和第四连接汇流条52固定至正极端子33。通过将负极端子34插进在负极电缆36的连接端子中所形成的通孔36a、以及第五连接汇流条53的通孔54，并且将螺帽37扣紧至负极端子34，将负极电缆36和第五连接汇流条53固定至负极端子34。
绝缘板50A位于放电装置50与PCU壳体32之间。绝缘板50A使放电装置50的第四连接汇流条52与PCU壳体32彼此绝缘，并且使放电装置50的第五连接汇流条53与PCU壳体32彼此绝缘。
在PCU壳体32内部，第三电极汇流条23a固定于正极端子33，以及，第四电极汇流条23b固定于负极端子34。第三电极汇流条23a作为形成第一电容器23一个电极的第一汇流条，以及，第四电极汇流条23b作为形成第一电容器23另一电极的第二汇流条。相同于电缆35、36和端子33、34的固定，通过螺帽扣紧，完成第三电极汇流条23a与正极端子33的固定、以及第四电极汇流条23b与负极端子34的固定。
如上所述，在本实施例中，使第一电容器23与放电装置50彼此成一体，PCU壳体32(具体而言，PCU壳体32的正极端子33和负极端子34)介于上述二部件之间。
图8示出放电装置50的内部结构。
如图8所示，强制连接装置55和放电电阻56容纳在第二壳体51中。强制连接装置55具有一对连接端子55a、55b，当触发强制连接装置55时，使这对连接端子55a、55b短路。
放电电阻56布置成与设置在第二壳体51内的第四连接汇流条52以及第六连接汇流条57互相连接。具体而言，放电电阻56与第四连接汇流条52中位于第二壳体51内的端部连接，并且与第六连接汇流条57的端部连接。
强制连接装置55布置成使第五连接汇流条53和第六连接汇流条57互相连接。更具体地，第六连接汇流条57中未与放电电阻56连接的端部起到强制连接装置55连接端子55a的作用，以及，第五连接汇流条53中位于第二壳体51内的端部起到强制连接装置55连接端子55b的作用。
绝缘件58安装于强制连接装置55的连接端子55a处，以覆盖连接端子55a的整个外周。作为绝缘件58，采用了由柔性材料形成的绝缘件，并且使其缠绕在连接端子55a周围。利用第五连接汇流条53和第六连接汇流条57的弹性，在绝缘件58处于连接端子55a与连接端子55b二者之间的情况下，将强制连接装置55的连接端子55a、55b布置成彼此压贴(压抵)。
强制连接装置55包括产生燃烧气体的气体发生器59。使用与上述气体发生器69具有相同结构的气体发生器作为气体发生器59。气体发生器59布置在第二壳体51中，使得罩壳59b的开口通过第五连接汇流条53与第六连接汇流条57之间的部分而面对(对着)绝缘件58。换而言之，气体发生器59布置在第二壳体51中，以便产生指向绝缘件58的燃烧气体。在本实施例中，确定第五连接汇流条53和第六连接汇流条57的形状、以及气体发生器59的布置，使得越靠近气体发生器59(具体而言，罩壳59b的开口)，第五连接汇流条53与第六连接汇流条57之间的距离越长。气体发生器59的气体发生部59c经由电线59a与ECU 40连接。具体而言，电线59a与固定于PCU壳体32的连接插头32d(参见图3)的端子连接，并且经由连接插头32d与ECU 40连接。
如上所述，强制连接装置55由第五连接汇流条53、第六连接汇流条57、绝缘件58、以及气体发生器59形成。在本实施例中，强制连接装置55与放电电阻56彼此串联连接。
下面，说明放电装置50的操作。
当没有检测到车辆10的碰撞时，ECU 40没有向气体发生器59发送指令信号，因而，没有触发强制连接装置55。据此，由绝缘件58使放电装置50的连接端子55a与连接端子55b彼此绝缘(图8中所示的状态)，也就是，没有使连接端子55a与连接端子55b彼此电连接。据此，放电电阻56与第一电容器23没有并联连接，并且放电电阻56不执行放电。
之后，当检测到车辆10的碰撞时，ECU 40输出指令信号以触发强制连接装置55，具体而言，触发气体发生器59，使得气体发生器59产生燃烧气体。
图9示出触发时强制连接装置55的内部结构。图9中的箭头指示燃烧气体流动的方向。
当触发气体发生器59并且产生燃烧气体时，如图9所示，从气体发生器59的罩壳59b放出燃烧气体。放出的燃烧气体吹向在强制连接装置55的连接端子55a与连接端子55b之间所设置的绝缘件58。在放电装置50中，越远离气体发生器59，第五连接汇流条53与第六连接汇流条57之间的距离越短。因此，由第五连接汇流条53和第六连接汇流条57引导燃烧气体。据此，将从气体发生器59放出的燃烧气体可靠地引向绝缘件58。然后，吹送的燃烧气体使绝缘件58断开或者热熔断，使得至少一部分绝缘件58从连接端子55a与连接端子55b之间的空间中除去。结果，连接端子55a、55b互相接触，并且使其彼此短路。
如上所述，根据本实施例，在检测到车辆10的碰撞时，气体发生器59的操作使强制连接装置50的连接端子55a与连接端子55b短路。据此，使放电电阻56与第一电容器23并联连接，因而，放电电阻56使第一电容器23放电。
下面，说明放电装置50的操作。
根据本实施例，与安装在车辆10上的电路构成部件(例如，变换器21、逆变器22A、22B、第一电动机-发电机MG1、以及第二电动机-发电机MG2)的操作状态无关，仅仅利用与第一电容器23形成为一体的放电装置50，就能使第一电容器23放电。所以，即使由于例如车辆10的碰撞向电路施加冲击，也能恰当地并且非常可靠地执行放电。
此外，由于第一电容器23和放电装置50形成为一体，使第一电容器23的位置与放电装置50的位置之间的距离最小化。所以，使第一电容器23的位置与放电装置50的位置之间的距离最小化。据此，与第一电容器23和放电装置50形成为分立部件并且二者之间距离较长的情况相比，车辆10的碰撞不容易使连接第一电容器23与放电装置50(具体而言，放电电阻56)的线路断开。所以，能以高可靠性使第一电容器23放电。
因此，当检测到车辆10的碰撞时，能适当地使第一电容器23放电。
利用容纳第一电容器23的PCU壳体32和形成于PCU壳体32上的端子(具体而言，正极端子33和负极端子34)，将第一电容器23与放电装置50装配成一体。这便于放电装置50的装配。
如上所述，本实施例具有下列优点。
(1)第一电容器23和放电装置50设置成一体。第二电容器29和放电装置60也设置成一体。所以，即使由于车辆的碰撞向电路施加冲击时，也能恰当地并且非常可靠地使第一电容器23和第二电容器29放电。此外，使第一电容器23和放电装置50互相连接的路线、以及使第二电容器29和放电装置60互相连接的路线，不容易由于车辆10的碰撞而断开。所以，能以高可靠性使第一电容器23和第二电容器29放电。因此，当检测到车辆10的碰撞时，能适当地使第一电容器23和第二电容器29放电。
(2)放电装置60固定于第一电极汇流条29a和第二电极汇流条29b，以使形成第二电容器29一个电极的第一电极汇流条29a和形成另一电极的第二电极汇流条29b互相连接。据此，使第二电容器29的位置与放电装置60的位置之间的距离最小化。所以，连接它们的路线不容易因车辆10的碰撞而断开。所以，能以高可靠性使第二电容器29放电。
(3)放电装置50固定于正极端子33和负极端子34，以使正极端子33和负极端子34互相连接。正极端子33形成在PCU壳体32上，并且第一电容器23的一个端子固定于正极端子33。负极端子34形成在PCU壳体32上，并且第一电容器23的另一个端子固定于负极端子34。利用容纳第一电容器23的PCU壳体32和形成在PCU壳体32上的端子，使第一电容器23和放电装置50装配成一体。这便于放电装置50的装配。
(4)在车辆10(其为混合动力车)中，施加至电路的电压趋于较高。所以，非常需要避免从电路漏电。即使在这种车辆10中，在碰撞时也可靠地使第一电容器23和第二电容器29放电，因而，可靠地避免从所安装电路漏电。
上述实施例可以如下进行更改。
取代使放电装置50与第一电容器23一体化，也可以使电路结构类似于放电装置60的放电装置与第一电容器23一体化。
可以仅仅设置放电装置50和放电装置60中的一个。也就是，在上述实施例中，可以省略放电装置50或放电装置60。
在上述实施例中，第一连接汇流条62固定于第一电极汇流条29a，以及，第二连接汇流条63固定于第二电极汇流条29b。取代这种结构，第一电极汇流条29a和第一连接汇流条62可以形成为一体。此外，第二电极汇流条29b和第二连接汇流条63可以形成为一体。
电缆35、36与PCU壳体32的固定不必通过螺栓紧固完成，而是可以通过一对连接插头完成。将电缆35、36与一个连接插头连接，以及，将另一连接插头固定至PCU壳体32。通过使连接插头互相连接，将电缆35、36固定至PCU壳体32。可以采用一种延长连接插头，将其夹在上述连接插头之间。延长连接插头可以起到放电装置60的作用。
例如，利用将第二壳体51嵌置在PCU壳体32的侧壁中的结构，放电装置50和PCU壳体32可以预先形成为一体。此外，例如，利用将第一壳体61嵌置在PCU壳体32的侧壁中的结构，放电装置60和PCU壳体32可以预先形成为一体。
绝缘件58、68在其一部分中可以具有削弱部(弱化部)，削弱部所具有的强度低于其他部分的强度。根据这种结构，气体发生器59、69所产生的燃烧气体能可靠地使绝缘件58、68的期望部分也就是削弱部断开或热熔断。据此，能有效地从连接端子55a与连接端子55b之间的空间除去绝缘件58，以及，从连接端子65a与连接端子65b之间的空间除去绝缘件68。
气体发生器59的罩壳59b可以具有延伸至绝缘件58外周的形状。此外，气体发生器69的罩壳69b可以具有延伸至绝缘件68外周的形状。这种结构允许气体发生器59、69所产生的燃烧气体有效地吹送到绝缘件58、68上。据此，有效地除去绝缘件58、68。
绝缘件58、68的布置可以根据需要改变，只要满足下列条件(1)至条件(3)即可。
条件(1)：当没有触发气体发生器59、69时，由绝缘件使强制连接装置55的连接端子55a与连接端子55b彼此可靠地绝缘，以及，由绝缘件使强制连接装置65的连接端子65a与连接端子65b彼此可靠地绝缘。
条件(2)：当没有触发气体发生器59、69时，一个绝缘件可靠地保持在强制连接装置55的连接端子55a与连接端子55b之间，以及，另一绝缘件可靠地保持在强制连接装置65的连接端子65a与连接端子65b之间。
条件(3)：借助于由气体发生器59、69所产生的燃烧气体，可以从强制连接装置55的连接端子55a与连接端子55b之间的空间中除去绝缘件的至少一部分，以及，可以从强制连接装置65的连接端子65a与连接端子65b之间的空间中除去绝缘件的至少一部分。
绝缘件的可用布置包括，一是将绝缘件结合于连接端子55a、55b之一、以及结合于连接端子65a、65b之一，以及，一是使绝缘件紧紧地保持在连接端子55a与连接端子55b之间、以及紧紧地保持在连接端子65a与连接端子65b之间。绝缘件不必是由柔性材料制成的片，也可以由硬质材料制成的块。
在上述例示实施例中，碰撞传感器43检测到车辆10碰撞的时刻定义为异常检出时刻。然而，车辆碰撞预计发生时刻也可以定义为异常检出时刻。具体而言，首先检测障碍物与车辆10之间的相对速度以及障碍物与车辆10之间的距离。这种检测可以用周知的传感器例如毫米波雷达执行。当基于相对速度及距离确定车辆10与障碍物之间的碰撞不可避免时，检出有关车辆碰撞的异常，具体而言，检出有关预计发生碰撞的异常。
本发明可以应用于没有变换器电路的电路。此外，本发明可以应用于这样的电路，其包括：用于驱动车辆的直流电动机，以及，用于调整供至电动机直流电的驱动电路(例如，斩波器控制电路)。此外，本发明不仅可以应用于包括车辆行驶用电动机和用于驱动该电动机的驱动电路的电路，而且也可以应用于包括任何车载电气装置的电路。简而言之，本发明可以应用于具有带电容器的电路的任何车辆。
根据本发明的用于车辆的放电装置不仅可以应用于混合动力车，而且也可以应用于电动车或燃料电池车。
所以，本实例和实施方式应当认为是说明性而非限制性的，以及，本发明并不局限于此处所给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围及其等效置换内进行修改。

Claims (11)

1.一种用于车辆的放电装置，采用所述装置的车辆包括具有至少一个电容器的电路、和作为电源用于所述电路的蓄电池，所述放电装置包括：
强制连接装置，其具有一对端子，其中，当触发所述强制连接装置时，使所述一对端子彼此短路；
放电电阻，其与所述强制连接装置串联连接；以及
放电电路，其具有通过触发所述强制连接装置而使所述至少一个电容器与所述放电电阻并联连接的电路结构，
其中，
当检测到有关所述车辆碰撞的异常时，所述放电装置强制停止从所述蓄电池到所述电路的供电，并且触发所述强制连接装置，以强制所述至少一个电容器通过所述放电电路放电，
所述放电装置的特征在于，
所述强制连接装置包括：
绝缘件，在使所述一对端子彼此压贴的情况下，将所述绝缘件布置在所述一对端子之间；以及
气体发生器，其用于产生指向所述绝缘件的燃烧气体，
在检测到所述异常时，通过触发所述气体发生器来除去所述绝缘件，所述强制连接装置使所述一对端子彼此短路，以及
所述至少一个电容器和所述放电电路设置成一体。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的放电装置，其特征在于：
所述至少一个电容器包括形成第一电极的第一汇流条、以及形成第二电极的第二汇流条，以及
所述放电电路与所述第一汇流条和所述第二汇流条连接，以使所述第一汇流条和所述第二汇流条互相连接。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的放电装置，其特征在于：
所述至少一个电容器包括形成第一电极的第一汇流条、以及形成第二电极的第二汇流条，以及
所述放电装置进一步包括：
壳体，其用于容纳所述至少一个电容器；
第一端子，其与所述壳体整体地形成，所述第一汇流条固定至所述第一端子；以及
第二端子，其与所述壳体整体地形成，所述第二汇流条固定至所述第二端子，
所述放电电路与所述第一端子和所述第二端子连接，以使所述第一端子和所述第二端子互相连接。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的放电装置，其特征在于：所述一对端子形成为，使得所述一对端子之间的距离朝所述气体发生器增大。
5.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的放电装置，其特征在于：所述气体发生器布置成面对所述绝缘件。
6.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的放电装置，其特征在于：所述绝缘件覆盖所述一对端子之一的整个外周，从而使所述一对端子彼此绝缘。
7.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的放电装置，其特征在于：
所述电路包括变换器电路，所述变换器电路用于增大从所述蓄电池输入的电压，以及
所述至少一个电容器包括第一电容器和第二电容器中的至少一个，所述变换器电路的输入电压施加于所述第一电容器，所述变换器电路的输出电压施加于所述第二电容器。
8.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的放电装置，其特征在于：所述电路包括用于驱动所述车辆的电动机、以及用于驱动所述电动机的驱动电路。
9.一种车辆，包括：
电路，其具有至少一个电容器；
蓄电池，其作为电源用于所述电路；以及
用于车辆的放电装置，
其中，
所述用于车辆的放电装置包括：
强制连接装置，其具有一对端子，其中，当触发所述强制连接装置时，使所述一对端子彼此短路；
放电电阻，其与所述强制连接装置串联连接；以及
放电电路，其具有通过触发所述强制连接装置而使所述至少一个电容器与所述放电电阻并联连接的电路结构，
当检测到有关所述车辆碰撞的异常时，所述放电装置强制停止从所述蓄电池到所述电路的供电，并且触发所述强制连接装置，以强制所述至少一个电容器通过所述放电电路放电，
所述车辆的特征在于，
所述强制连接装置包括：
绝缘件，在使所述一对端子彼此压贴的情况下，将所述绝缘件布置在所述一对端子之间；以及
气体发生器，其用于产生指向所述绝缘件的燃烧气体，
在检测到所述异常时，通过触发所述气体发生器来除去所述绝缘件，所述强制连接装置使所述一对端子彼此短路，以及
所述至少一个电容器和所述放电电路设置成一体。
10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于：
所述电路包括变换器电路，所述变换器电路用于增大从所述蓄电池输入的电压，以及
所述至少一个电容器包括第一电容器和第二电容器中的至少一个，所述变换器电路的输入电压施加于所述第一电容器，所述变换器电路的输出电压施加于所述第二电容器。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的车辆，其特征在于：所述电路包括用于驱动所述车辆的电动机、以及用于驱动所述电动机的驱动电路。
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