CN105377617B - 车辆用电源系统 - Google Patents

Abstract

防止在发生碰撞时两个继电器同时通电。配置有用于进行高电压电路(8)的连接和切断的两个触点可动式的第一继电器(21)和第二继电器(22)。在该电动车辆用行驶马达电源系统中，在配置第一继电器(21)和第二继电器(22)时，配置为第一可动触点(21b)随着连接而移动的方向与第二可动触点(22b)随着连接而移动的方向为彼此相反的方向、以及第一可动触点(21b)随着切断而移动的方向与第二可动触点(22b)随着切断而移动的方向为彼此相反的方向，并且将第一继电器(21)和第二继电器(22)中的一方的继电器配置为可动触点沿在发生碰撞时施加最大加速度输入的方向从固定触点分离的朝向。

Description

车辆用电源系统

技术领域

本发明涉及一种车辆用电源系统，该车辆用电源系统配置有用于进行高电压电路的连接和切断的两个触点可动式的第一继电器和第二继电器。

背景技术

以往，已知一种车辆用电源装置，当在车辆发生碰撞时碰撞传感器探测到碰撞时，该车辆用电源装置进行将两个系统主继电器切断的控制(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2006-136095号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在以往的车辆用电源装置中，两个系统主继电器的可动触点移动的方向是相同的车辆宽度方向，也将可动触点的通电移动方向和切断移动方向一致地配置为彼此相同的方向。因此，存在以下的问题：即使通过碰撞控制使两个系统主继电器不产生电磁力来切断高电压电路，在发生碰撞时施加胜过弹簧力的大的加速度输入时，也会使两个可动触点向相同方向运动而通电。

本发明是着眼于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够防止在发生碰撞时两个继电器同时通电的车辆用电源系统。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明配置有用于进行高电压电路的连接和切断的两个触点可动式的第一继电器和第二继电器。

在该车辆用电源系统中，在配置所述第一继电器和所述第二继电器时，配置为第一可动触点随着连接而移动的方向与第二可动触点随着连接而移动的方向为彼此相反的方向、以及第一可动触点随着切断而移动的方向与第二可动触点随着切断而移动的方向为彼此相反的方向，并且将所述第一继电器和所述第二继电器中的一方的继电器配置为可动触点沿在车辆发生碰撞时施加最大加速度输入的方向从固定触点分离的朝向。

发明的效果

由此，将第一继电器和第二继电器中的一方的继电器的可动触点配置为沿在车辆发生碰撞时施加最大加速度输入的方向从固定触点分离的朝向，将另一方的继电器的可动触点配置为沿在车辆发生碰撞时施加最大加速度输入的方向向固定触点接触的朝向。

即，在车辆发生碰撞时施加最大加速度输入的方向例如是车辆前后方向的情况下，当在前方碰撞时切断两个继电器时，由于来自车辆前方的加速度输入而一方的继电器的可动触点维持与固定触点分离的状态，确保了高电压电路的切断。另外，当在后方碰撞时切断两个继电器时，由于来自车辆后方的加速度输入而另一方的继电器的可动触点维持与固定触点分离的状态，确保了高电压电路的切断。这样，将一个继电器配置为可动触点沿在车辆发生碰撞时施加最大加速度输入的方向进行分离的朝向，由此能够防止在车辆发生碰撞时两个继电器同时通电。

附图说明

图1是表示实施例1的电动车辆用行驶马达电源系统(车辆用电源系统的一例)的整体系统图。

图2是表示实施例1的电动车辆用行驶马达电源系统的高电压电路所使用的接线盒的一例的立体图。

图3是表示实施例1的接线盒所使用的触点可动式的继电器结构的一例的切断状态截面图。

图4是表示实施例1的接线盒所使用的触点可动式的继电器结构的一例的连接状态截面图。

图5是表示比较例中的继电器配置的问题的问题说明图。

图6是表示实施例1的电动车辆用行驶马达电源系统中的继电器作用的继电器作用说明图。

图7是表示使两个继电器的配置与实施例1不同的第一配置例的继电器配置说明图。

图8是表示使两个继电器的配置与实施例1不同的第二配置例的继电器配置说明图。

具体实施方式

下面，根据附图所示的实施例1来说明实现本发明的车辆用电源系统的最佳的方式。

实施例1

首先，对结构进行说明。

将实施例1中的电动车辆用行驶马达电源系统(车辆用电源系统的一例)的结构分为“整体系统结构”、“两个继电器的配置结构和继电器结构”来进行说明。

[整体系统结构]

图1示出实施例1的电动车辆用行驶马达电源系统。下面，基于图1来说明整体系统结构。

所述电动车辆用行驶马达电源系统被应用为搭载于混合动力车辆、电动汽车等电动车辆的行驶马达的电源系统。如图1所示，该系统具备高电压电池1、接线盒2、逆变器3以及电动发电机4。而且，通过经由线束5、6、7连接这些构成要素1、2、3、4来构成高电压电路8。

所述高电压电池1是作为电动发电机4的电源而搭载的二次电池，例如使用在电池组外壳内设定有将大量电池单元层叠而成的电池单元模块的锂离子电池等。

所述接线盒2被安装在高电压电池1与逆变器3之间，集成有用于进行强电的供给/切断/分配的继电器电路。在该接线盒2中设置有用于连接和切断高电压电路8的触点可动式的第一继电器21和第二继电器22。而且，通过电池线束5(+)将第一继电器21与高电压电池1的+侧连接。通过电池线束5(－)将第二继电器22与高电压电池1的－侧连接。

所述逆变器3被安装在接线盒2与电动发电机4之间，在通过高电压电池1的放电来驱动电动发电机4的动力运行时，将来自DC线束6(+)、6(－)的直流转换为向AC线束7(u)、7(v)、7(w)的三相交流。另外，在通过电动发电机4的发电来对高电压电池1充电的再生时，将来自AC线束7(u)、7(v)、7(w)的三相交流转换为向DC线束6(+)、6(－)的直流。

所述电动发电机4是三相交流的永磁体型同步马达，在动力运行时，经由AC线束7(u)、7(v)、7(w)对定子线圈施加三相交流，在再生时，经由AC线束7(u)、7(v)、7(w)向逆变器3输送由定子线圈产生的三相交流。

在所述高电压电路8中，以将第一继电器21配置在正侧、将第二继电器22配置在负侧的方式，分别各一个地配置有共计两个继电器21、22。这是设为：通过设为两个继电器21、22都闭合而开始通电的电路，即使在两个继电器21、22中的任意一个闭合的情况下，也能够将电路切断。

作为所述第一继电器21和第二继电器22的控制系统，具备碰撞传感器9、其它传感器/开关类10、控制器11以及驱动电路12。

所述第一继电器21具备第一固定触点21a、第一可动触点21b以及第一线圈21c，所述第二继电器22具备第二固定触点22a、第二可动触点22b以及第二线圈22c。此外，在后面说明详细的继电器结构。

所述碰撞传感器9使用前后G传感器等，根据传感器值超过碰撞阈值来检测出前方碰撞发生、后方碰撞发生。其它传感器/开关类10检测第一继电器21和第二继电器22的连接/切断的所需信息。

所述控制器11在根据来自碰撞传感器9的传感器值超过碰撞阈值而判断为是即将碰撞之前时，进行输出切断第一继电器21和第二继电器22的指令的碰撞应对控制。驱动电路12当从控制器11输入切断第一继电器21和第二继电器22的指令时，切断流向线圈21c、22c的驱动电流。

[两个继电器的配置结构和继电器结构]

图2示出高电压电路8所使用的接线盒2的一例。下面，基于图2来说明第一继电器21和第二继电器22这两个继电器的配置结构。

在配置所述第一继电器21和所述第二继电器22时，设为第一继电器21与第二继电器22在车辆前后方向上分离的配置，并且设为第一继电器21与第二继电器22的一部分在车辆宽度方向上重叠地错开的配置。而且，设为下述的(a)、(b)的配置条件都成立的配置。

(a)配置为第一可动触点21b随着连接而移动的方向与第二可动触点22b随着连接而移动的方向为彼此相反的方向、以及第一可动触点21b随着切断而移动的方向与第二可动触点22b随着切断而移动的方向为彼此相反的方向。

即，第一继电器21的第一可动触点21b的移动方向如图2所示，随着切断→通电而移动的方向是车辆前方，随着通电→切断而移动的方向是车辆后方。与此相对，第二继电器22的第二可动触点22b的移动方向如图2所示，随着切断→通电而移动的方向是车辆后方，随着通电→切断而移动的方向是车辆前方。

(b)将第一继电器21和第二继电器22中的一方的继电器配置为可动触点沿车辆前后方向从固定触点分离的朝向，该车辆前后方向在实施例1中被选择为在发生碰撞时施加最大加速度输入的方向。

即，在朝向车辆后方输入冲击力的前方碰撞时，如图2所示，第二继电器22的第二可动触点22b是向第二固定触点22a接触的朝向，与此相对，将第一继电器21的第一可动触点21b配置为从第一固定触点21a分离的朝向。在朝向车辆前方输入冲击力的后方碰撞时，如图2所示，第一继电器21的第一可动触点21b是向第一固定触点21a接触的朝向，与此相对，将第二继电器22的第二可动触点22b配置为从第二固定触点22a分离的朝向。

基于图3和图4说明所述第一继电器21的详细结构。如图3和图4所示，所述第一继电器21具备第一固定触点21a、第一可动触点21b、第一线圈21c、第一固定铁芯21d、第一可动铁芯21e以及第一恢复弹簧21f。

所述第一线圈21c被卷绕在内置于磁轭21g的线圈架21h上，在线圈架21h的内径侧嵌入配置有铁芯外壳21i。铁芯外壳21i形成为有底筒状，在其上端部内配设有第一固定铁芯21d。

所述第一可动铁芯21e通过第一线圈21c的励磁而与第一固定铁芯21d一起被磁化，在铁芯外壳21i内以能够沿上下方向滑动的方式配置在第一固定铁芯21d的下方，能够沿轴向与第一固定铁芯21d相向地接触/分离。在该第一固定铁芯21d和该第一可动铁芯21e的各相向面中央部形成有沉孔部，将第一恢复弹簧21f弹性安装固定在这些沉孔部之间。

在所述第一可动铁芯21e的中心部一体地竖立设置有杆21j。该杆21j贯通第一固定铁芯21d的中心部和磁轭21g的上部端板，并且突出到固定设置于该上部端板的屏蔽外壳21k内。

所述第一固定触点21a在上下方向上贯通屏蔽外壳21k的上壁地进行配置。另一方面，第一可动触点21b在屏蔽外壳21k内与第一固定触点21a相向地配置，并由触点压力施加弹簧21m弹性支承地配置在杆21j的上端部。具体地说，第一可动触点21b被杆21j的上部末端的止挡件21n和触点压力施加弹簧21m以沿上下方向可动的方式弹性夹持，触点压力施加弹簧21m弹性安装在设置于杆21j的弹簧座21o(被橡胶减震器21p弹性支承)与第一可动触点21b之间。

在此，在如上述那样构成的第一继电器21中，当向第一线圈21c通电而在第一线圈21c中产生磁力时，第一固定铁芯21d和第一可动铁芯21e被磁化，两个铁芯21d、21e相互吸引。由此，第一可动触点21b与第一可动铁芯21e一体地沿轴向移动，与第一固定触点21a接触，由此从图3的切断状态转变为图4的连接状态，从而连接高电压电路8。

另一方面，当停止向第一线圈21c的通电而第一线圈21c消磁时，第一固定铁芯21d和第一可动铁芯21e的磁化立刻被消除，两个铁芯21d、21e通过第一恢复弹簧21f的弹簧力相互离开。由此，第一可动触点21b与第一可动铁芯21e一体地沿轴向移动，从第一固定触点21a离开，从图4的连接状态转变为图3的切断状态，由此切断高电压电路8。此外，第二继电器22的结构与第一继电器21相同，因此省略图示和说明。

接着，对作用进行说明。

基于图5和图6说明实施例1的电动车辆用行驶马达电源系统中的碰撞时的高电压电路切断作用。

例如，如图5所示，将加速度输入方向同继电器的可动触点与固定触点接触的方向一致的情况作为比较例。

在该比较例的情况下，设为通过碰撞应对控制而在碰撞之前使继电器不产生电磁力，来切断高电压电路。但是，当在发生碰撞时施加胜过弹簧力的大的加速度输入时，会使可动触点向朝向固定触点的方向移动从而接触固定触点，使高电压电路通电。

这样，当在发生碰撞时使高电压电路通电时，会发生由于冲击力而接通高电压的状态下的线束断线等。

与此相对，在实施例1中，在配置第一继电器21和第二继电器22时，配置为第一可动触点21b随着连接而移动的方向与第二可动触点22b随着连接而移动的方向为彼此相反的方向、以及第一可动触点21b随着切断而移动的方向与第二可动触点22b随着切断而移动的方向为彼此相反的方向。而且，采用了以下结构，即，将第一继电器21和第二继电器22中的一方的继电器配置为可动触点沿在发生碰撞时施加最大加速度输入的车辆前后方向从固定触点分离的朝向。

由此，配置成第一继电器21和第二继电器22中的一方的继电器的可动触点沿在发生碰撞时施加最大加速度输入的方向从固定触点分离的朝向，并且配置为另一方的继电器的可动触点沿在发生碰撞时施加最大加速度输入的方向向固定触点接触的朝向。

即，当在前方碰撞时通过碰撞应对控制来切断两个继电器21、22时，如图6所示，由于来自车辆前方的加速度输入而第一继电器21的第一可动触点21b维持从第一固定触点21a分离的状态。此外，此时，第二继电器22的第二可动触点22b由于加速度输入而朝向第二固定触点22a移动从而成为连接状态。因而，在存在来自车辆前方的加速度输入的前方碰撞时，无论来自车辆前方的加速度输入如何，都能够维持两个继电器21、22中的第一继电器21的切断，由此确保高电压电路8的切断。

另外，当在后方碰撞时通过碰撞应对控制来切断两个继电器21、22时，由于来自与图6相反的方向即车辆后方的加速度输入而第二继电器22的第二可动触点22b维持从第二固定触点22a分离的状态。此外，此时，第一继电器21的第一可动触点21b由于加速度输入而朝向第一固定触点21a移动从而成为连接状态。因而，在存在来自车辆后方的加速度输入的后方碰撞时，无论来自车辆后方的加速度输入如何，都能够维持两个继电器21、22中的第二继电器22的切断，由此确保高电压电路8的切断。

这样，通过将两个继电器21、22中的一个继电器配置为可动触点沿在发生碰撞时施加最大加速度输入的车辆前后方向进行分离的朝向，能够防止在发生碰撞时两个继电器21、22同时通电，从而能够可靠地切断高电压电路8。其结果，能够在前方碰撞或后方碰撞时切断高电压电路8，从而能够实现在即将碰撞之前切断高电压电路8这样的碰撞应对控制的实效。

接着，对效果进行说明。

在实施例1的电动车辆用行驶马达电源系统中，能够得到下述列举的效果。

(1)在配置有用于进行高电压电路8的连接和切断的两个触点可动式的第一继电器21和第二继电器22的车辆用电源系统(电动车辆用行驶马达电源系统)中，

在配置所述第一继电器21和所述第二继电器22时，配置为第一可动触点21b随着连接而移动的方向与第二可动触点22b随着连接而移动的方向为彼此相反的方向、以及第一可动触点21b随着切断而移动的方向与第二可动触点22b随着切断而移动的方向为彼此相反的方向，并且将所述第一继电器21和所述第二继电器22中的一方的继电器配置为可动触点沿在发生碰撞时施加最大加速度输入的方向从固定触点分离的朝向(图6)。

因此，能够防止在发生碰撞时两个继电器同时通电。

(2)所述发生碰撞时施加最大加速度输入的方向是车辆前后方向，将所述第一继电器21和所述第二继电器22中的一方的继电器配置为可动触点沿车辆前后方向从固定触点分离的朝向(图6)。

因此，除了(1)的效果以外，还能够针对前方碰撞时和后方碰撞时这两方的碰撞，切断高电压电路8。

(3)所述高电压电路8是通过经由线束5、6、7连接高电压电池1、接线盒2、逆变器3以及电动发电机4来构成的、电动车辆的行驶马达电源电路，

所述第一继电器21和所述第二继电器22设置于所述接线盒2，分别在所述高电压电池1的正侧和负侧各配置有1个。

因此，除了(1)或(2)的效果以外，还能够在发生碰撞时切断电动车辆的行驶马达电源电路中的高电压电路8。

(4)将当探测到车辆碰撞时进行继电器切断控制的碰撞应对控制单元(控制器11)与所述第一继电器21及所述第二继电器22连接(图1)。

因此，除了(1)～(3)的效果以外，还能够实现在即将碰撞之前切断高电压电路8这样的碰撞应对控制的实效。

以上，基于实施例1说明了本发明的车辆用电源系统，但是具体的结构并不限于该实施例1，只要不脱离权利要求书的各项权利要求所涉及的发明的主旨，则允许进行设计的变更、添加等。

在实施例1中示出了以下的例子：作为第一继电器21和第二继电器22的配置，设为在车辆前后方向上分离的配置，并且设为一部分在车辆宽度方向上重叠地错开的配置。但是，作为第一继电器21和第二继电器22的配置，也可以设为以下的例子：如图7所示那样设为沿车辆前后方向重叠的配置，并且设为沿车辆宽度方向排列的配置。另外，作为第一继电器21和第二继电器22的配置，也可以是以下的例子：如图8所示那样设为沿车辆前后方向排列的配置，并且设为在车辆宽度方向上重叠的配置。总之，只要在配置第一继电器和第二继电器时，配置为第一可动触点随着连接而移动的方向与第二可动触点随着连接而移动的方向为彼此相反的方向、以及第一可动触点随着切断而移动的方向与第二可动触点随着切断而移动的方向为彼此相反的方向，并且将第一继电器和第二继电器中的一方的继电器配置为可动触点沿在发生碰撞时施加最大加速度输入的方向从固定触点分离的朝向，则包含在本发明中。

在实施例1中示出了以下的例子：将在发生碰撞时施加最大加速度输入的方向设为车辆前后方向来配置第一继电器21和第二继电器22。但是，作为在发生碰撞时施加最大加速度输入的方向，也可以设为以下例子：将在发生碰撞时施加最大加速度输入的方向设为车辆宽度方向来应对来自侧方的碰撞，还可以设为以下例子：将在发生碰撞时施加最大加速度输入的方向设为车辆前后方向与车辆宽度方向的中间方向来应对来自前方的碰撞、来自后方的碰撞、来自侧方的碰撞、偏移碰撞等。

在实施例1中示出了以下例子：将当探测到车辆碰撞时进行继电器切断控制的控制器11与第一继电器21及第二继电器22连接。但是，也可以不将碰撞应对控制单元与第一继电器21及第二继电器22连接。即，即使在发生碰撞时第一继电器21和第二继电器22都处于连接状态，也能够通过由于碰撞而产生的加速度输入使一方的继电器的可动触点从固定触点分离，从而切断高电压电路。

在实施例1中示出了以下例子：将本发明的车辆用电源系统应用于电动车辆用行驶马达电源系统。但是，本发明的车辆用电源系统除了搭载于混合车辆、电动车等的电动车辆用行驶马达电源系统以外，还能够应用于具备配置有用于进行连接和切断的两个触点可动式的第一继电器和第二继电器的高电压电路的车辆。

本申请基于2013年7月5日向日本特许厅申请的特愿2013-141458要求优先权，在本说明书中通过参照完全引入其公开的全部内容。

Claims (5)

1.一种车辆用电源系统，配置有用于进行高电压电路的连接和切断的两个触点可动式的第一继电器和第二继电器，该车辆用电源系统的特征在于，

在配置所述第一继电器和所述第二继电器时，配置为第一继电器的可动触点随着连接而移动的方向与第二继电器的可动触点随着连接而移动的方向为彼此相反的方向、以及第一继电器的可动触点随着切断而移动的方向与第二继电器的可动触点随着切断而移动的方向为彼此相反的方向，并且将所述第一继电器和所述第二继电器中的一方的继电器配置成可动触点沿车辆发生碰撞时施加最大加速度输入的方向从固定触点分离的朝向。

2.根据权利要求1所述的车辆用电源系统，其特征在于，

所述车辆发生碰撞时施加最大加速度输入的方向是车辆前后方向，将所述第一继电器和所述第二继电器中的一方的继电器配置为可动触点沿车辆前后方向从固定触点分离的朝向。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用电源系统，其特征在于，

所述高电压电路是经由线束来连接高电压电池、接线盒、逆变器以及电动发电机而构成的、电动车辆的行驶马达电源电路，

所述第一继电器和所述第二继电器设置于所述接线盒，分别在所述高电压电池的正侧和负侧各配置有一个。

4.根据权利要求1或2所述的车辆用电源系统，其特征在于，

将当探测到车辆发生碰撞时进行继电器切断控制的碰撞应对控制单元与所述第一继电器及所述第二继电器连接。

5.根据权利要求3所述的车辆用电源系统，其特征在于，

将当探测到车辆发生碰撞时进行继电器切断控制的碰撞应对控制单元与所述第一继电器及所述第二继电器连接。