JP2006006048A - リレー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 取付け作業が容易であり、かつバッテリ側に安全装置を設けることなく取付け作業の安全性を確保可能なリレー装置の構成を提供することである。
【解決手段】 リレー装置１００には、筐体１００♯から突出した導体によるプラグ端子として設けられる、接続端子１１０，１１５，１２０，１２５、励磁端子１３０，１３２，１３４および接地端子１３５が設けられる。これらのプラグ端子を対応のソケット部１４０，１４５，１５０，１５５，１６０，１６２，１６４，１６５に挿入するプラグ着脱作業により、筐体１００♯に内蔵された複数のリレー接点および励磁コイルは、筐体外部と電気的に接続される。
【選択図】 図５

Description

この発明は、リレー装置に関し、より特定的には、バッテリおよび当該バッテリから電源供給を受ける負荷の間に接続されるリレー装置に関する。

バッテリ等の電源と、当該電源から電源供給を受けて動作する負荷との間の導通／遮断を外部から制御するためにリレー装置が設置される。

このようなリレー装置としては、電磁リレーと励磁コイルとの組によって、当該励磁コイルへの通電時にリレー接点を閉成し、励磁コイルへの通電中止によって電磁リレーを開放する動作が行なわれる。

このような電磁リレーを複数個同一筐体（ボディ）内に格納して、取付け作業性を向上させたリレーユニットの構成が開示されている（特許文献１〜３）。
特開２００１−３５９２８３号公報 実開平５−４８１７８号公報 特開２００１−３２０８０１号公報

しかしながら、特許文献１〜３に開示されたリレーユニットでは、同一ボディ内への一体的な格納により組込作業や配線作業は容易となるものの、バッテリ側からの電力線および負荷側への電力線とリレーユニットとの間で結線作業が必要となる。このような結線作業を人為的に行なう必要があるため、作業時に高電圧端子に触れる可能性があり、安全上好ましい構成とはいえない。

このような安全面への配慮のため、特許文献３に開示された構成では、バッテリにサービスプラグが設けられ、当該サービスプラグが引抜かれている間は電源ラインにバッテリ電源が印加されることがないように構成される。これにより、リレー装置の結線作業時には、サービスプラグを引抜くことにより安全性を確保できる。その一方、サービスプラグの設置は装置の大型化を招いてしまう。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、取付け作業が容易であり、かつバッテリ側に安全装置を設けることなく取付け作業の安全性を確保可能なリレー装置の構成を提供することである。

この発明によるリレー装置は、第１および第２のリレーと、筐体と、第１から第４の接続端子とを備える。第１のリレーは、バッテリの正極および正側母線の間に設けられる。第２のリレーは、バッテリの負極および負側母線の間に設けられる。筐体は、第１および第２のリレーを内蔵する。第１および第２の接続端子は、第１のリレーとバッテリの正極および正側母線との間をそれぞれ電気的に接続するために設けられる。第３および第４の接続端子は、第２のリレーとバッテリの負極および負側母線との間をそれぞれ電気的に接続するために設けられる。さらに、第１から第４の接続端子の各々は、ソケット部に対して挿入されることによって筐体の外部との間の電気的な接続を確保するプラグ端子として設けられる。

上記リレー装置では、第１および第２のリレーの取付け作業を、プラグ端子（各接続端子）およびソケット部のプラグ着脱作業により、一括して実行できる。また、当該着脱作業時は、電圧が印加された端子に接触することなく行なえる。したがって、リレー取付け作業の作業効率および安全性を向上できる。さらに、リレー取付け作業時にバッテリ出力を遮断する安全装置を設ける必要がなくなるので、装置の小型化を図ることができる。

好ましくは、この発明によるリレー装置は、第１および第２の励磁コイルをさらに備える。第１および第２の励磁コイルは、第１および第２のリレーにそれぞれ対応して設けられ、かつ、筐体に内蔵される。第１の励磁コイルは、第１の励磁端子および接地端子の間に接続され、かつ、第１のリレーは、第１の励磁コイルへの通電有無に応じて開閉し、第２の励磁コイルは、第２の励磁端子および接地端子の間に接続され、かつ、第２のリレーは、第２の励磁コイルへの通電有無に応じて開閉する。第１および第２の励磁端子ならびに、第１および第２の励磁コイルに共通の接地端子の各々は、ソケット部に対して挿入されることによって筐体の外部との間の電気的な接続を確保するプラグ端子として設けられる。

上記リレー装置では、第１および第２の励磁コイルの取付け作業についても、プラグ端子（各励磁端子）およびソケット部のプラグ着脱作業により、電圧が印加された端子に接触することなく、第１および第２のリレーの取付け作業と並行に一括して実行できる。したがって、取付け作業を効率的かつ安全に実行できる。

また好ましくは、この発明によるリレー装置は、第３のリレーおよび電流制限抵抗をさらに備える。第３のリレーおよび電流制限抵抗は、バッテリの正極および正側母線の間に第１のリレーと並列に設けられる。第３のリレーおよび電流制限抵抗は、第１および第２の接続端子の間に直列に接続されて筐体の外部との間の電気的な接続を確保する。

上記リレー装置では、負荷での電源供給開始時における突入電流を抑制するための電流制限抵抗および当該電流制限抵抗の接続を制御するリレー（第３のリレー）を、接続端子を追加することなく設けることができる。このため、プラグ着脱作業による安全かつ効率的な作業により、電流制限抵抗および対応の第３のリレーについても、第１および第２のリレーと合わせて取付け作業を行なうことができる。また、プラグ端子数が増加しないので、製造コストを抑制できる。

あるいは好ましくは、この発明によるリレー装置は、バッテリの正極および正側母線の間に第１のリレーと並列に設けられる第３のリレーをさらに備える。第３のリレーは、第１の接続端子を介してバッテリ正極線と電気的に接続される一方で、第２の接続端子とは独立に設けられた第５の接続端子を介して正側母線と電気的に接続される。第５の接続端子は、第１から第４の接続端子と同様に、ソケット部に対して挿入されることによって筐体の外部との間の電気的な接続を確保するプラグ端子として設けられる。

上記リレー装置では、第１のリレーと並列配置される第３のリレーを、正側母線側の接続端子（プラグ端子）を共有して設けることができる。このため、プラグ着脱作業による安全かつ効率的な作業により、第３のリレーについても、第１および第２のリレーと合わせて取付け作業を行なうことができる。また、プラグ端子数の増加を抑制して、製造コストを抑制できる。さらに、第３のリレーに対しては、負荷での電源供給開始時における突入電流を抑制するための電流制限抵抗をリレー装置の外部に設ける構成とできるので、電流制限抵抗の発熱による悪影響を回避できるとともに、および電流制限抵抗の抵抗値の調整を簡易に行なうことができる。

さらに好ましくは、この発明によるリレー装置は、第１から第３の励磁コイルをさらに備える。第１から第３の励磁コイルは、第１から第３のリレーにそれぞれ対応して設けられ、筐体に内蔵される。第１から第３の励磁コイルは、それぞれに独立の励磁端子と共通の接地端子との間にそれぞれ接続される。第１から第３のリレーの各々は、第１から第３の励磁コイルのうちの対応する１つへの通電有無に応じて開閉する。さらに、各励磁端子および接地端子は、ソケット部に対して挿入されることによって筐体の外部との間の電気的な接続を確保するプラグ端子として設けられる。

上記リレー装置では、第１から第３の励磁コイルの取付け作業についても、プラグ端子（各励磁端子）およびソケット部のプラグ着脱作業により、電圧が印加された端子に接触することなく、第１から第３のリレーの取付け作業と並行に一括して実行できる。したがって、取付け作業を効率的かつ安全に実行できる。また、第１から第３の励磁端子の接地端子を単一のプラグ端子に共通化したので、プラグ端子数の増加を抑制して、製造コストを抑制できる。

特にこのような構成において、この発明によるリレー装置では、各プラグ端子が挿入されるソケット部は絶縁カバーで覆われている。

上記リレー装置では、ソケット部を絶縁カバーで覆うことにより、プラグ着脱作業時における、プラフ端子の誤接触によるトラブルが回避される。これにより、リレー取付け作業の安全性・確実性をさらに向上させることができる。

この発明によるリレー装置では、プラグイン構造化によって、取付け作業が容易であり、かつバッテリ側に安全装置を設けることなく取付け作業の安全性を確保可能である。

以下にこの発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

［比較例として示される非プラグイン構造のリレー装置］
図１は、比較例として示される、非プラグイン構造のリレー装置５０の構成を示す回路図である。

図１を参照して、リレー装置５０は、バッテリ電源１０♯および図示しない負荷の間に接続される。

バッテリ電源１０♯は、バッテリ正極線１１およびバッテリ負極線１２の間に直列に接続された、複数の電池セル１５、ヒューズ１６および安全装置１７を有する。ヒューズ１６は、過電流の通過に伴って非可逆的に溶断されることにより、バッテリ電源１０♯からの出力経路を遮断する。安全装置１７は、上記特許文献３に示されたサービスプラグに相当し、人為的な引抜き動作によって、バッテリ電源１０♯の出力経路を遮断するものである。

リレー装置５０は、リレー接点６０、７０および８０と、それぞれのリレー接点に対応したリレーコイル（励磁コイル）６２、７２、８２と、電流制限抵抗８５とを備える。

リレー接点６０は、バッテリ正極線１１および正側母線２１の間に接続され、リレー接点７０はバッテリ負極線１２および負側母線２２の間に接続される。リレー接点８０および電流制限抵抗８５は、リレー接点６０に対して並列に、バッテリ正極線１１および正側母線２１の間に接続される。

電流制限抵抗８５は、特に正側母線２１および負側母線２２の間に容量性負荷が接続される場合に、初期の突入電流を緩和する目的で配置される。すなわち、負荷の起動時には、リレー接点８０を閉することにより、電流制限抵抗８５を介して負荷へ電源供給をすることによって、初期電流、すなわち突入電流が抑制される。一方、負荷の充電が進み、定常的な状態となった後では、リレー接点８０を開放する一方でリレー接点６０を閉することにより、電流制限抵抗８５による電力損失を伴うことなく、定常的な電源供給を実行することが可能となる。

励磁コイル６２は、励磁端子６６および接地端子の間に接続される。同様に、励磁コイル７２は励磁端子７６および接地端子の間に接続され、励磁コイル８２は励磁端子８６および接地端子の間に接続される。励磁端子６６、７６および８６には、リレー装置５０の外部から制御電圧ＳＶ１、ＳＶ２およびＳＶ３がそれぞれ入力される。

各励磁コイル６２，７２，８２は、対応の励磁端子に入力される制御電圧が接地電圧レベルに設定される期間には非通電となり、このとき、対応のリレー接点６０，７０，８０は開放状態となる。

一方、制御電圧ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３が接地電圧とは異なる所定電圧に設定された期間には、励磁コイル６２，７２，８２は通電状態となり、対応のリレー接点６０，７０，８０が閉状態となる。このように、リレー接点６０，７０，８０の開閉は、制御電圧ＳＶ１〜ＳＶ３によって制御可能である。制御電圧ＳＶ１〜ＳＶ３は、リレー装置外部に設けられたＥＣＵ（Electric Control Unit）等に制御装置により生成される。

正側母線２１および負側母線２２の間には図示しない負荷が接続される。リレー装置は、正側母線２１およびバッテリ正極線１１の間の接続／遮断および負側母線２２およびバッテリ負極線１２の間の接続／遮断を、制御電圧ＳＶ１〜ＳＶ３に応答して制御する。

図２は、同一筐体に内蔵されたリレー接点および励磁コイルの組で構成されるリレーユニットの構成を示す概念図である。図２には、リレー接点６０および対応の励磁コイル６２によって構成されるリレーユニット６０♯の構成が示される。

図２を参照して、リレーユニット６０♯には、リレー接点６０およびバッテリ正極線１１の間を電気的に接続するための接続端子６３と、リレー接点６０および正側母線２１の間を電気的に接続するための接続端子６４と、励磁コイル６２の両端に設けられる接地端子６５および励磁端子６６の４つの端子が必要となる。

図示しないが、リレー接点７０および８０にそれぞれ対応するリレーユニット７０♯，８０♯についても、同様に４つの端子が必要となる。

図３は、図２に示したリレーユニットによって図１の回路構成を実現した場合でのリレー装置５０の組付けを説明する概念図である。

図３を参照して、バッテリ電源１０♯は、筐体内に格納された電池セル１５を含み、バッテリ筐体には、外部からプラグを引抜き可能に配置された安全装置１７が設けられている。

リレー装置５０は、図１に示したリレー接点６０、７０および８０をそれぞれ内蔵するリレーユニット６０♯、７０♯および８０♯と、電流制限抵抗５５とを有する。リレーユニット６０♯，７０♯，８０♯および電流制限抵抗５５は、図１に示した回路構成を実現するために、バッテリ電源１０♯上のスペースに結線作業を伴って配置される。

すなわち、リレー装置５０の取付け作業では、リレー接点６０，７０，８０に対応する接続端子６３，６４，７３，７４，８３，８４ならびに、励磁コイル６２，７２，８２の励磁端子６６，７６，８６および接地端子の結線作業が必要とされる。

これらの結線作業は端子の締結作業を伴うため、作業者が高圧端子に触れる必要がある。このため、取付け作業時の感電を防止するため、バッテリ電源１０♯に安全装置１７を設ける必要があり、装置の大型化を招いてしまう。また、各接続端子、各励磁端子および各接地端子ごとに結線作業が必要なので、取付け作業時間も長くなっていた。

［実施の形態１］
以下においては、プラグイン構造の採用により取付け作業が簡易化され、かつ安全確保が容易なリレー装置の構成について説明する。

図４は、実施の形態１に従うリレー装置１００の構成を示す回路図である。

図４を参照して、この発明の実施の形態１によるリレー装置１００は、バッテリ電源１０と図示しない負荷との間に接続される。すなわち、正側母線２１および負側母線２２の間には、図１と同様の負荷（図示せず）が接続されている。

バッテリ電源１０は、図１に示したバッテリ電源１０♯と比較して、安全装置１７の配置が省略されている点で異なる。以下の説明で明らかになるように、実施の形態１に従うプラグイン構造のリレー装置１００を用いることにより、バッテリ電源から安全装置１７の省略が可能となる。

実施の形態１に従うリレー装置１００は、図１に示したリレー装置５０と同様に、リレー接点６０，７０，８０と、励磁コイル６２，７２，８２と、電流制限抵抗８５とを含む。リレー接点６０，７０，８０、励磁コイル６２，７２，８２および電流制限抵抗８５は、同一の筐体１００♯に内蔵される。

リレー接点６０，７０，８０および電流制限抵抗８５と、バッテリ正極線１１，バッテリ負極線１２，正側母線２１，負側母線２２との間の接続関係は、図１と同様であるので詳細な説明は繰返さない。同様に、励磁コイル６２，７２，８２に対する制御電圧ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３の供給および接地端子との接続についても、図１と同様であるので詳細な説明は繰返さない。

リレー装置１００においては、筐体１００♯に設けられた接続端子１１０，１１５，１２０，１２５によって、バッテリ正極線１１、バッテリ負極線１２、正側母線２１および負側母線２２との間の電気的接続が確保される。さらに、筐体１００♯には、制御電圧ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３の供給を受ける励磁端子１３０，１３２，１３４および、励磁コイル６２，７２，８２に対して共通に設けられる接地端子１３５が設けられる。

図５は、図４に示されたリレー装置１００と外部との間の電気的を接続するプラグイン構造を説明する図である。

図５を参照して、接続端子１１０，１１５，１２０，１２５、励磁端子１３０，１３２，１３４および接地端子１３５とは、筐体１００♯から突出した導体によるプラグ端子として設けられる。

一方、バッテリ電源１０側には、これらのプラグ端子（接続端子）１１０，１１５，１２０，１２５にそれぞれ対応したソケット部１４０，１４５，１５０，１５５と、励磁端子（プラグ端子）１３０，１３２，１３４にそれぞれ対応したソケット部１６０，１６２，１６４と、接地端子（プラグ端子）１３５に対応するソケット部１６５とが設けられる。これらのソケット部１４０，１４５，１５０，１５５，１６０，１６２，１６４，１６５は、絶縁カバー１７０によって覆われている。

図４および図５に示した構成を本発明の構成と対比すると、リレー接点６０はこの発明における「第１のリレー」に相当し、リレー接点７０はこの発明における「第２のリレー」に相当し、リレー接点８０はこの発明における「第３のリレー」に相当する。さらに、接続端子１１０および１２０は、この発明における「第１および第２の接続端子」にそれぞれ相当し、接続端子１１５および１２５は、この発明における「第３および第４の接続端子」にそれぞれ相当する。また、励磁端子１３０，１３２および１３４は、この発明における「第１、第２および第３の励磁端子」にそれぞれ相当し、接地端子１３５は、この発明における「接地端子」に相当する。

実施の形態１によるリレー装置１００は、各接続端子を対応のソケット部に挿入することにより、バッテリ正極線１１、バッテリ負極線１２ならびに正側母線２１および負側母線２２との間の電気的な接続を確保する。これにより、図４に示したリレー装置１００の取付け作業が実現する。同様に、各励磁端子を対応のソケット部に挿入することにより、制御電圧ＳＶ１〜ＳＶ３を励磁コイル６２，７２，８２へ供給する経路が形成される。また、接地端子１３５を対応のソケット部１６５へ挿入することにより、励磁コイル６２，７２，８２の各々は接地電圧ＧＮＤと接続される。

図６を参照して、図５に示したソケット部は、バッテリ電源１０の筐体上の絶縁カバー１７０に設けられる。また、リレー装置１００の筐体１００♯についても、少なくとも作業者と接触する外周部は、絶縁物で覆われる構造となっている。このため、リレー装置１００の取付け作業は、筐体１００♯に設けられた各プラグ端子を、絶縁カバー１７０に設けられたソケット部に挿入することにより行なうことができる。このように、リレー装置１００の取付け作業時に、電圧が印加された状態の端子に触れる必要がないため、バッテリ電源１０での安全装置１７の配置が不要となる。これにより、バッテリ電源１０は、図１に示したバッテリ電源１０♯よりも、小型化され、かつ低コストで製造可能である。

このように実施の形態１によるリレー装置１００では、内蔵された複数のリレー接点に対する取付け作業を、筐体１００と絶縁カバー１７０との間のプラグ着脱作業により一括して実行できる。また、当該着脱作業では電圧が印加された端子に接触する危険性が低いので、安全性が高い。このように、実施の形態１によるリレー装置は、取付け作業時の安全性および作業性を向上することができる。

また、ソケット部を絶縁カバーで覆うことにより、プラグ着脱作業時における、プラグ端子の誤接触によるトラブルが回避され、リレー取付け作業時の安全性・確実性をさらに向上させることができる。

［実施の形態１の変形例］
図７は、実施の形態１の変形例の第１の構成例に従うリレー装置１０１の構成を示す回路図である。

図７を参照して、リレー装置１０１は、図４に示したリレー装置１００と比較して、電流制限抵抗８５が外部に接続されている点で異なる。すなわち、筐体１０１♯の内部には、リレー接点６０，７０，８０および励磁コイル６２，７２，８２が内蔵される。

リレー装置１０１では、リレー接点６０および８０の正側母線２１側との接続端子は共通化することができない。このため、リレー接点６０に対しては接続端子１２０が設けられ、リレー接点８０に対しては接続端子１２７が設けられる。電流制限抵抗８５は、リレー装置１０１の外部において、接続端子１２７と正側母線２１との間に接続される。

リレー装置１０１のその他の部分の構成は、図４に示したリレー装置１００と同様であるので詳細な説明は繰返さない。

図８に示すように、リレー装置１０１では、図５に示したリレー装置１００と比較して、リレー接点８０に対応する接続端子（プラグ端子）１２７が設けられる。さらに、バッテリ電源１０側の絶縁カバー１７０には、プラグ端子１２７に対応するソケット部１５７が設けられる。

このような構成とすることにより、図７および図８に示したリレー装置１０１においても、各接点（コイル端子）を対応のソケット部に挿入するプラグ着脱作業によって、複数のリレー接点の取付け作業を安全かつ効率的に実行できる。

また、電流制限抵抗８５をリレー装置１０１の外部要素とすることにより、電流制限抵抗８５による発熱が大きい場合の悪影響を排除することができる。さらに、負荷状況に応じて、電流制限抵抗８５の抵抗値を微細に調整することが容易となる。

図９は、実施の形態１の変形例の第２の構成例に従うリレー装置１０２の構成を示す回路図である。

図９を参照して、リレー装置１０２は、図４に示したリレー装置１００と比較して、電流制限抵抗８５および対応のリレー接点８０，励磁コイル８２の配置が省略されている点が異なる。すなわち、筐体１０２♯の内部には、リレー接点６０，７０および励磁コイル６２，７２が内蔵される。

リレー装置１０２では、正側母線２１および負側母線２２の間に接続される負荷（図示せず）が大きな突入電流の発生を考慮する必要がないタイプのものである場合に適用される。

リレー装置１０２では、励磁コイル８２の省略に伴い励磁端子１３２が省略されるが、接続端子１１０，１１５，１２０，１２５、励磁端子１３０，１３４および接地端子１３５については、リレー装置１００と同様に設けられる。

図１０に示すように、リレー装置１０２では、図５に示したリレー装置１００の構成から励磁端子１３２および対応のソケット部１６２の配置が省略されるが、その他の部分の構成についてはリレー装置１００と同様である。

このように、図９および図１０に示したリレー装置１０２においても、各接点（コイル端子）を対応のソケット部に挿入するプラグ着脱作業によって、複数のリレー接点の取付け作業を安全かつ効率的に実行できる。

［実施の形態２］
実施の形態１およびその変形例で説明したリレー装置１００〜１０２は、一例として、比較的高電圧のバッテリ電源を用いて車両駆動用モータを駆動するハイブリッド自動車等に適用することができる。したがって実施の形態２では、この発明によるリレー装置がハイブリッド自動車のバッテリ電源に対して設けられた場合の構成について説明する。

図１１は、この発明によるリレー装置が適用されるハイブリッド自動車の全体構成を示すブロック図である。

図１１を参照して、ハイブリッド自動車２００は、バッテリ電源ユニット２１０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）２２０と、動力出力装置２３０と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Differential Gear）２４０と、前輪２５０Ｌ，２５０Ｒと、後輪２６０Ｌ，２６０Ｒと、フロントシート２７０Ｌ，２７０Ｒと、リアシート２８０とを備える。

バッテリ電源ユニット２１０は、リアシート２８０の後方部に配置される。そして、バッテリ電源ユニット２１０は、ＰＣＵ２２０に電気的に接続される。ＰＣＵ２２０は、たとえば、フロントシート２７０Ｌ，２７０Ｒの下部領域、すなわちフロア下領域を利用して配置される。動力出力装置２３０は、ダッシュボード２９０よりも前側のエンジンルームに配置される。ＰＣＵ２２０は、動力出力装置２３０と電気的に接続される。動力出力装置２３０は、ＤＧ４０と連結される。

バッテリ電源ユニット２１０は、たとえば、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池を含んで構成され、直流電圧をＰＣＵ２２０へ供給するとともに、ＰＣＵ２２０からの直流電圧によって充電される。

ＰＣＵ２２０は、バッテリ電源ユニット２１０からの直流電圧を昇圧し、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換して動力出力装置２３０に含まれるモータジェネレータを駆動制御する。また、ＰＣＵ２２０は、動力出力装置２３０に含まれるモータジェネレータが発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ電源ユニット２１０を充電する。

動力出力装置２３０は、エンジンおよび／またはモータジェネレータによる動力をＤＧ２４０を介して前輪２５０Ｌ，２５０Ｒに伝達して前輪２５０Ｌ，２５０Ｒを駆動する。また、動力出力装置２３０は、前輪２５０Ｌ，２５０Ｒの回転力によって発電し、その発電した電力をＰＣＵ２２０へ供給する。

ＤＧ２４０は、動力出力装置２３０からの動力を前輪２５０Ｌ，２５０Ｒに伝達するとともに、前輪２５０Ｌ，２５０Ｒの回転力を動力出力装置２３０へ伝達する。

図１２は、ハイブリッド車両２００におけるこの発明によるリレー装置の配置を説明する回路図である。

図１２を参照して、バッテリ電源ユニット２１０は、図４等に示したバッテリ電源１０と、この発明によるリレー装置１００（または１０１，１０２）によって構成される。すなわち、リレー装置１００（または１０１，１０２）によって、バッテリ電源１０の正極と接続されたバッテリ正極線１１および正側母線２１の間、ならびにバッテリ電源１０の負極と接続されたバッテリ負極線１２および負側母線２２の間の導通および開放は、制御電圧ＳＶ（実施の形態１およびその変形例における制御電圧ＳＶ１〜ＳＶ３を総括的に示すもの）によって制御可能である。

ＰＣＵ２２０は、平滑コンデンサ３１０および３相インバータ３００を含む。３相インバータ３００は、正側母線２１および負側母線２２の間に接続された電力用スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６により構成される。電力用スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のそれぞれには、逆並列ダイオードＤ１〜Ｄ６が設けられる。あるいは、平滑コンデンサ３１０の前段（バッテリ電源側）に双方向の昇圧コンバータをさらに配置する構成とすることも可能である。

３相インバータ３００の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭ１は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端が電力用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の中間点に、Ｖ相コイルの他端が電力用スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の中間点に、Ｗ相コイルの他端が電力用スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の中間点にそれぞれ接続されている。

リレー装置１００（または１０１，１０２）によって、バッテリ電源１０と、正側母線２１および負側母線２２との間が接続されると、正側母線２１および負側母線２２へは直流電圧が供給される。平滑コンデンサ３１０は、正側母線２１の直流電圧を平滑化する。インバータ３００は、正側母線２１の直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭ１を駆動する。

また、インバータ３００は、モータジェネレータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換して平滑コンデンサ３１０に供給する。平滑コンデンサ３１０に供給された直流電圧により、バッテリ電源ユニット２１０中のバッテリを充電可能である。

このように、ＰＣＵ２２０は、バッテリ電源ユニット２１０からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭ１を駆動するとともに、モータジェネレータＭ１が発電した電力をバッテリ電源ユニット２１０および、場合によっては図示しない他の負荷等へも供給する。

特に、ハイブリッド車両においては、電源装置の配置制約が大きいため、図１２に示したリレー装置１００（または１０１，１０２）についても、比較的狭く、かつ取付け作業が困難な場所に配置されるケースが多い。したがって、この発明によるリレー装置は、その取付け作業をプラグ着脱作業により効率的かつ安全に行なうことができるので、ハイブリッド車両への適用に好適である。

今回開示された実施の形態はすべ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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

比較例として示される、非プラグイン構造のリレー装置の構成を示す回路図である。 リレー接点および励磁コイルの組で構成されるリレーユニットの構成を示す概念図である。 図１に示したリレー装置の組付けを説明する概念図である。 実施の形態１に従うリレー装置の構成を示す回路図である。 図４に示されたリレー装置と外部との間の電気的を接続するプラグイン構造を説明する図である。 図４に示されたリレー装置の組付けを説明する概念図である。 実施の形態１の変形例の第１の構成例に従うリレー装置の構成を示す回路図である。 図７に示されたリレー装置と外部との間の電気的を接続するプラグイン構造を説明する図である。 実施の形態１の変形例の第２の構成例に従うリレー装置の構成を示す回路図である。 図９に示されたリレー装置と外部との間の電気的を接続するプラグイン構造を説明する図である。 この発明によるリレー装置が適用されるハイブリッド自動車の全体構成を示すブロック図である。 図１１に示されるハイブリッド車両でのこの発明によるリレー装置の配置を説明する回路図である。

符号の説明

１０ バッテリ電源、１１ バッテリ正極線、１２ バッテリ負極線、１５ 電池セル、１６ ヒューズ、１７ 安全装置、２１ 正側母線、２２ 負側母線、５５ 電流制限抵抗、６０，７０，８０ リレー接点、６２，７２，８２ 励磁コイル、８５ 電流制限抵抗、１００，１０１，１０２ リレー装置、１００♯，１０１♯，１０２♯ 筐体（リレー装置）、１１０，１１５，１２０，１２５，１２７ 接続端子（プラグ端子）、１３０，１３２，１３４ 励磁端子（プラグ端子）、１３５ 接地端子（プラグ端子）、１４０，１４５，１４７，１５０，１５５，１６０，１６２，１６４，１６５ ソケット部、１７０ 絶縁カバー、２００ ハイブリッド自動車、２１０ バッテリ電源ユニット、３００ ３相インバータ、３１０ 平滑コンデンサ、ＧＮＤ 接地電圧、Ｍ１ モータジェネレータ、Ｑ３〜Ｑ７ 電力用スイッチング素子、ＳＶ，ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３ 制御電圧。

Claims (6)

1. バッテリの正極および正側母線の間に設けられる第１のリレーと、
   バッテリの負極および負側母線の間に設けられる第２のリレーと、
   前記第１および第２のリレーが内蔵された筐体と、
   前記第１のリレーと前記バッテリの正極および前記正側母線との間をそれぞれ電気的に接続するための第１および第２の接続端子と、
   前記第２のリレーと前記バッテリの負極および前記負側母線との間をそれぞれ電気的に接続するための第３および第４の接続端子とを備え、
   前記第１から第４の接続端子の各々は、ソケット部に対して挿入されることによって前記筐体の外部との間の電気的な接続を確保するプラグ端子として設けられる、リレー装置。
2. 前記第１および第２のリレーにそれぞれ対応して設けられ、前記筐体に内蔵された第１および第２の励磁コイルをさらに備え、
   前記第１の励磁コイルは、第１の励磁端子および接地端子の間に接続され、かつ、前記第１のリレーは、前記第１の励磁コイルへの通電有無に応じて開閉し、
   前記第２の励磁コイルは、第２の励磁端子および前記接地端子の間に接続され、かつ、前記第２のリレーは、前記第２の励磁コイルへの通電有無に応じて開閉し、
   前記第１および第２の励磁端子ならびに、前記第１および第２の励磁コイルに共通の前記接地端子の各々は、ソケット部に対して挿入されることによって前記筐体の外部との間の電気的な接続を確保するプラグ端子として設けられる、請求項１記載のリレー装置。
3. 前記バッテリの正極および前記正側母線の間に前記第１のリレーと並列に設けられる、第３のリレーおよび電流制限抵抗をさらに備え、
   前記第３のリレーおよび前記電流制限抵抗は、前記第１および第２の接続端子の間に直列に接続されて前記筐体の外部との間の電気的な接続を確保する、請求項１に記載のリレー装置。
4. 前記バッテリの正極および前記正側母線の間に前記第１のリレーと並列に設けられる第３のリレーをさらに備え、
   前記第３のリレーは、前記第１の接続端子を介して前記バッテリ正極線と電気的に接続される一方で、前記第２の接続端子と独立に設けられた第５の接続端子を介して前記正側母線と電気的に接続され、
   前記第５の接続端子は、前記第１から第４の接続端子と同様に、ソケット部に対して挿入されることによって前記筐体の外部との間の電気的な接続を確保するプラグ端子として設けられる、請求項１に記載のリレー装置。
5. 前記第１から第３のリレーにそれぞれ対応して設けられ、かつ、前記筐体に内蔵された第１から第３の励磁コイルをさらに備え、
   前記第１から第３の励磁コイルは、それぞれに独立の励磁端子と共通の接地端子との間にそれぞれ接続され、
   前記第１から第３のリレーの各々は、前記第１から第３の励磁コイルのうちの対応する１つへの通電有無に応じて開閉し、
   各前記励磁端子および前記接地端子は、ソケット部に対して挿入されることによって前記筐体の外部との間の電気的な接続を確保するプラグ端子として設けられる、請求項３または４記載のリレー装置。
6. 各前記プラグ端子が挿入される前記ソケット部は絶縁カバーで覆われている、請求項１から５のいずれか１項に記載のリレー装置。

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