JP2008219973A

JP2008219973A - 車両用の電源装置

Info

Publication number: JP2008219973A
Application number: JP2007049965A
Authority: JP
Inventors: Akira Matsumoto; 明松本; Akio Matsuda; 明雄松田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2008-09-18

Abstract

【課題】コンデンサの放電状態を無視して、コンタクタの溶着を速やかに検出する。
【解決手段】車両用の電源装置は、車両を走行させるモーター５３に電力を供給する走行用バッテリ１と、この走行用バッテリ１の出力側に接点１０を接続すると共に、この接点１０をオンオフに切り換える励磁コイル１１を備えるコンタクタ３と、このコンタクタ３の励磁コイル１１の通電を制御して接点１０をオンオフに切り換える制御回路４と、コンタクタ３の接点１０の溶着を検出する溶着検出回路５とを備える。溶着検出回路５は、コンタクタ３の励磁コイル１１のインダクタンスを検出する判別回路１７を備える。この電源装置は、制御回路４がコンタクタ３の励磁コイル１１を非通電状態に制御して、判別回路１７が励磁コイル１１のインダクタンスを検出し、溶着検出回路５が、検出されるインダクタンスから溶着を判定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッドカー、電気自動車、燃料電池車等に搭載されて、車両を走行させるモーターに電力を供給する車両用の電源装置に関し、とくに走行用バッテリと直列に接続しているコンタクタの溶着を検出する溶着検出回路を備える電源装置に関する。

車両用の電源装置は、出力側にコンタクタを接続している。コンタクタは、車両のイグニッションスイッチでオンオフに切り換えられる。イグニッションスイッチがオンに切り換えられると、コンタクタもオンに切り換えられて電源装置からモーターに出力できる状態となる。イグニッションスイッチがオフに切り換えられると、コンタクタはオフに切り換えられて、電源装置の出力を負荷から切り離し、電池の無駄な放電を防止すると共に、安全性を向上している。

コンタクタは、負荷に流れる数百Ａと極めて大きな電流が流れるので、大電流が接点の溶着の原因となる。コンタクタの接点が溶着されると、イグニッションスイッチをオフに切り換えても、電源装置の出力を遮断できなくなる。この弊害を防止するために、コンタクタの溶着を検出する装置が開発されている。（特許文献１及び２参照）
特開２０００−１７３４２８号公報特開２００６−２１６５１６号公報

特許文献１の公報に記載される電源装置は、図１に示すように、フォトカプラ９１でもってコンタクタ９３の接点と電池９２を含む閉回路に電流が流れるかどうかを検出して、コンタクタ９３の溶着を検出する。コンタクタ９３が溶着すると、コンタクタ９３を介して閉回路に電流が流れ、コンタクタ９３がオフになると、電流が遮断されて閉回路に電流が流れなくなる。したがって、閉回路に電流が流れるかどうかを検出して、コンタクタ９３の溶着を検出している。

しかしながら、この回路構成の電源装置は、コンタクタをオフにしてから、溶着を検出するようになるのに時間がかかり、イグニッションスイッチをオフにした後、速やかにコンタクタの溶着を検出できない欠点がある。それは、車両用の電源装置は、負荷に大きい静電容量のコンデンサが接続されるからである。コンデンサは、コンタクタをオフにして電源装置から切り離した後も電荷が溜っている。大容量のコンデンサは、放電して電圧が低下するのに相当な時間がかかる。コンデンサを放電しない状態で、コンタクタの溶着を検出すると、コンデンサが溶着しなくても、コンデンサからフォトカプラに通電される。このため、コンタクタが正常にオフに切り換えられても、溶着検出回路はコンタクタを溶着と誤判定してしまう。この弊害は、コンデンサが充分に放電されて、フォトカプラが電流を検出しなくなるまで待って、コンタクタの溶着を検出する必要がある。ところが、負荷に接続されるコンデンサは、数千μＦと極めて大きいので、これが放電されて電圧が低下するのに極めて時間がかかる。図２は、コンタクタをオフに切り換えて、コンデンサの電圧が低下する状態を示す。この図に示すように、コンデンサの電圧は、電圧が１０％低下するのに、約６００ｍｓｅｃもかかる。このことから、図１の溶着検出回路は、イグニッションスイッチをオフに切り換えた後、相当に長い時間待って、コンデンサを充分に放電した後、コンタクタの溶着を検出する必要があり、速やかに検出できない検出があった。

また、特許文献２の装置は、走行用バッテリのプラス側に接続しているコンタクタをオフに制御する状態で、コンタクタの電池側と負荷側の電圧差を検出し、この電圧差が設定範囲内にあるとコンタクタの溶着と判定する。この電源装置は、電池側と負荷側の電圧差からコンタクタの溶着を検出するので、特許文献１の装置に比較して速やかにコンタクタの溶着を検出できる。しかしながら、この装置も、コンタクタの溶着検出において、負荷側に接続しているコンデンサの放電状態を無視できない。このため、コンタクタの溶着検出には、コンデンサを所定の電圧まで放電させる必要があり、コンタクタをオフに制御した直後に溶着の検出ができない。

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、コンデンサの放電状態を無視してコンタクタの溶着を速やかに検出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、車両を走行させるモーター５３に電力を供給する走行用バッテリ１と、この走行用バッテリ１の出力側に接点１０を接続すると共に、この接点１０をオンオフに切り換える励磁コイル１１を備えるコンタクタ３と、このコンタクタ３の励磁コイル１１の通電を制御して接点１０をオンオフに切り換える制御回路４と、コンタクタ３の接点１０の溶着を検出する溶着検出回路５、２５、３５、４５とを備える。溶着検出回路５、２５、３５、４５は、コンタクタ３の励磁コイル１１のインダクタンスを検出する判別回路１７を備える。この電源装置は、制御回路４がコンタクタ３の励磁コイル１１を非通電状態に制御して、判別回路１７が励磁コイル１１のインダクタンスを検出し、溶着検出回路５、２５、３５、４５が、検出されるインダクタンスから溶着を判定する。

本発明の請求項２の車両用の電源装置は、請求項１の構成に加えて、溶着検出回路５、２５、３５が、制御回路４で非通電状態とされる励磁コイル１１にインダクタンスの検出電流を供給する交流電源１５を備え、この交流電源１５が励磁コイル１１に交流の検出電流を供給する状態で、励磁コイル１１の両端に誘導される電圧と、励磁コイル１１に流れる電流と、電流と電圧の位相差のいずれかを検出してインダクタンスを検出する。

本発明の請求項３の車両用の電源装置は、請求項１の構成に加えて、溶着検出回路５、２５が、制御回路４で非通電状態とされる励磁コイル１１と直列に接続されるコンデンサ１４と、このコンデンサ１４と励磁コイル１１との直列回路にインダクタンスの検出電流を供給する交流電源１５を備え、交流電源１５が励磁コイル１１とコンデンサ１４の直列回路に交流電源１５を供給する状態で、励磁コイル１１又はコンデンサ１４の両端に誘導される電圧と、直列回路に流れる電流と、直列回路に流れる電流と電圧の位相差のいずれかを検出して励磁コイル１１のインダクタンスを検出する。

本発明の電源装置は、負荷に接続されるコンデンサの放電状態に関係なくコンタクタの溶着を検出できる。このため、コンタクタをオフに切り換えた直後に、後速やかに溶着を検出できる特徴がある。それは、本発明の電源装置が、従来のようにコンタクタの接点の電圧を検出して溶着するのではなく、コンタクタの励磁コイルのインダクタンスを検出して、インダクタンスから溶着を検出するからである。励磁コイルのインダクタンスは、接点がオン位置にあるかオフ位置にあるかで変化するが、コンデンサの放電状態に影響されない。したがって、本発明の電源装置は、コンデンサの放電を待つことなく、励磁コイルを非通電状態とした直後に接点の溶着を検出できる。

コンタクタは、励磁コイルの磁気的な吸着力でプランジャーを往復運動させる。通電される励磁コイルは磁気的な吸着力でプランジャーを吸着し、通電されない励磁コイルはプランジャーを吸着しない。プランジャーは接点を往復運動させて、オンオフに切り換える。通電される励磁コイルに吸着されるプランジャーは接点をオン位置とし、通電されないで励磁コイルに吸着されないプランジャーは接点をオフ位置とする。コンタクタの励磁コイルは、プランジャーの位置でインダクタンスが変化する。励磁コイルのインダクタンスは、一般的には、プランジャーを吸着する状態で大きく、プランジャーを吸着しない状態で小さくなる。したがって、励磁コイルのインダクタンスを検出してプランジャーの位置、すなわち接点がオン位置にあるかオフ位置にあるかを判定できる。本発明の電源装置は、制御回路で励磁コイルの通電を制御する。制御回路が励磁コイルに通電しない状態で、正常に動作する溶着しないコンタクタは接点はオフ位置とする。溶着検出回路は、励磁コイルの非通電状態において、励磁コイルのインダクタンスを検出してプランジャーの位置、すなわち接点の位置を検出する。

本発明の電源装置は、励磁コイルの非通電状態でインダクタンスを検出して、接点の溶着を検出する。非通電状態の励磁コイルは、プランジャーを吸着するための電源に接続されず、この状態でインダクタンスを検出する本発明の電源装置は、インダクタンスを検出するのに適した交流電源に接続できる。このため、励磁コイルのインダクタンスを簡単に正確に検出して、接点の溶着を確実に判定できる特徴がある。

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商標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３に示す車両用の電源装置は、ハイブリッドカーに搭載され、あるいは電気自動車に搭載され、あるいは又燃料電池自動車に搭載されて、負荷として接続されるモーターを駆動して車両を走行させる。この図の電源装置は、複数の電池ユニット２を直列に接続している走行用バッテリ１と、この走行用バッテリ１のプラス側及びマイナス側の出力に直列に接続されて、負荷５０に電力を供給するコンタクタと、このコンタクタ３をオンオフに制御する制御回路４と、コンタクタ３の接点１０の溶着を検出する溶着検出回路５とを備える。コンタクタ３は、走行用バッテリ１のプラス側に接続している正極側のコンタクタ３Ａと、負極側の出力に接続している負極側のコンタクタ３Ｂとからなる。負荷５０は、ＤＣ／ＡＣインバータ５２を介して接続されるモーター５３と発電機５４であって、ＤＣ／ＡＣインバータ５２の一次側には大容量のコンデンサ５１を接続している。

負荷５０は、大容量のコンデンサ５１を並列に接続している。このコンデンサ５１は、コンタクタ３の接点１０をオンに切り換える状態で、走行用バッテリ１と共に、負荷５０に電力を供給する。とくに、コンデンサ５１からは、負荷５０に瞬間的に大電力を供給する。走行用バッテリ１に並列にコンデンサ５１を接続することで、負荷５０に供給できる瞬間電力を大きくできる。コンデンサ５１から負荷５０に供給できる電力は、静電容量に比例するので、このコンデンサ５１には、たとえば４０００〜６０００μＦと極めて大きい静電容量のものが使用される。

走行用バッテリ１は、５組の電池ユニット２を直列に接続している。電池ユニット２は、複数の電池モジュールを直列に接続している。電池モジュールは、複数の二次電池を直列に直線状に連結している。二次電池は、ニッケル水素電池やリチウムイオン二次電池である。電池モジュールは、５〜６個の二次電池を直列に接続している。ただ、電池モジュールは、４個以下、あるいは７個以上の二次電池を直列に接続することもできる。５組の電池ユニット２からなる走行用バッテリ１は、各々の電池ユニット２に７〜８本の電池モジュールを直列に接続している。

走行用バッテリ１は、モーター５３に大電力を供給できるように、たとえば、出力電圧を２００〜４００Ｖと高くしている。ただし、電源装置は、走行用バッテリの出力側にＤＣ／ＡＣインバータを接続して、走行用バッテリの電圧を昇圧して、負荷に電力を供給することもできる。この電源装置は、直列に接続する二次電池の個数を少なくして、走行用バッテリの出力電圧を低くできる。したがって、走行用バッテリは、たとえば出力電圧を１５０〜４００Ｖとすることができる。

本発明の電源装置は、電池ユニット２を、必ずしも電池モジュールで構成する必要はなく、素電池を直列に接続して電池ユニットとすることができる。また、走行用バッテリは、必ずしも５組の電池ユニットで構成する必要はない。
参考までに、走行用バッテリ１から供給される電流については、直列に接続される電流センサー（図示せず）にて測定し、各電池ユニット２の電圧は、電池ユニット２の両端電圧を測定することにより得ることができる。そして、電流センサーの異常については、各電圧ユニット２あるいは走行用バッテリ１の電圧の変化に対して、電流の変化が小さいとき、電流センサーの異常を検出することができる。ここで、電流と各種電圧の測定タイミングが多少ずれるが、所定期間内に測定される値で比較するなら、上述のように電流センサーの異常を検出することができる。

正極側のコンタクタ３Ａは、走行用バッテリ１の正極側と正極の出力端子９との間に接続され、負極側のコンタクタ３Ｂは、走行用バッテリ１の負極側と負極の出力端子９との間に接続される。正極側のコンタクタ３Ａと負極側のコンタクタ３Ｂは、接点１０をオンオフに制御する励磁コイル１１を有する。正極側のコンタクタ３Ａと負極側のコンタクタ３Ｂは、各々独立してオンオフに制御できるように、各々が励磁コイル１１を有するリレーである。正極側のコンタクタ３Ａと負極側のコンタクタ３Ｂは、励磁コイル１１に通電する状態で接点１０をオン、通電を停止してオフに切り換えられる。

電源装置は、イグニッションスイッチがオンに切り換えられると、正極側のコンタクタ３Ａをオフに保持して、負極側のコンタクタ３Ｂをオンに切り換え、この状態で、正極側のコンタクタ３Ａと並列に接続しているプリチャージ回路６でコンデンサ５１をプリチャージする。コンデンサ５１がプリチャージされた後、正極側のコンタクタ３Ａをオフからオンに切り換えて、走行用バッテリ１を負荷５０に接続する。その後、プリチャージ回路６のプリチャージコンタクタ８をオフに切り換える。

プリチャージ回路６は、プリチャージ抵抗７とプリチャージコンタクタ８の直列回路で、正極側のコンタクタ３Ａと並列に接続される。プリチャージコンタクタ８は、正極側のコンタクタ３Ａをオンに切り換える前にオンに切り換えられて、走行用バッテリ１でコンデンサ５１を充電する。プリチャージ抵抗７は、走行用バッテリ１がコンデンサ５１を充電する電流を制限する。プリチャージ回路６は、プリチャージ抵抗７で充電電流を制限しながらコンデンサ５１を充電する。

車両のイグニッションスイッチがオフに切り換えられると、制御回路４はコンタクタ３をオフに切り換える。制御回路４は、正極側のコンタクタ３Ａと負極側のコンタクタ３Ｂの励磁コイル１１の通電を遮断して、すなわち励磁コイル１１を非通電状態として、オフに切り換える。励磁コイル１１が非通電状態となるコンタクタ３は、正常に動作する状態においては、オフに切り換えられる。ただ、接点１０が溶着されるコンタクタ３は、励磁コイル１１の非通電状態において、接点１０をオフに切り換えられず、オン状態に保持される。

制御回路４が励磁コイル１１を非通電状態とする状態で、コンタクタ３がオフに切り換えられたかどうか、すなわち、コンタクタ３の接点１０が溶着しているかどうかは、溶着検出回路５で検出される。

溶着検出回路５は、励磁コイル１１のインダクタンスを検出して、インダクタンスの値でコンタクタ３の溶着を検出する。コンタクタ３の接点１０は、図４と図５に示すように、励磁コイル１１で往復運動される。したがって、接点１０の位置はプランジャー１２の位置を特定する。ここで、図４は、コンタクタ３の接点１０のオン状態を示しており、これは接点１０の溶着時と同じ状態である。また、図５は、コンタクタ３の接点１０のオフ状態を示している。プランジャー１２の位置は、励磁コイル１１のインダクタンスを変化させる。それは、プランジャー１２が励磁コイル１１の内部に挿通されて、その位置が変化するからである。また、励磁コイル１１がプランジャー１２を吸着するコンタクタ３にあっては、励磁コイル１１に吸着されるプランジャー１２が励磁コイル１１の磁気抵抗を小さくしてインダクタンスを大きくする。図４のコンタクタ３は、励磁コイル１１の通電状態において、励磁コイル１１のインダクタンスが大きくなる。プランジャー１２が励磁コイル１１に深く挿入されるからである。図５に示すように、励磁コイル１１の非通電状態においては、励磁コイル１１のインダクタンスは小さくなる。プランジャー１２が励磁コイル１１からバネ１３で押し出されるからである。したがって、溶着検出回路５は励磁コイル１１のインダクタンスを検出して、プランジャー１２の位置、すなわち接点１０の位置を検出できる。励磁コイル１１のインダクタンスが大きいと、プランジャー１２は接点１０をオンとする位置にあり、励磁コイル１１のインダクタンスが小さいと、接点１０をオフにする位置にあるからである。このことから、溶着検出回路５は励磁コイル１１のインダクタンスを検出し、インダクタンスの値からプランジャー１２の位置、すなわち接点１０のオン位置とオフ位置を検出できる。励磁コイル１１の非通電状態において、インダクタンスが大きいと、接点１０がオン位置にある溶着と判定する。励磁コイル１１の非通電状態においては、インダクタンスが小さくなるからである。

図３の電源装置の溶着検出回路５を図６に示し、さらに図６の溶着検出回路５がインダクタンスを検出する動作原理を図７に示す。この溶着検出回路５は、コンタクタ３の励磁コイル１１と直列に接続されるコンデンサ１４と、このコンデンサ１４と励磁コイル１１との直列回路にインダクタンスの検出電圧を供給する交流電源１５を備える。この溶着検出回路５は、交流電源１５が励磁コイル１１とコンデンサ１４の直列回路に交流電源を供給する状態で、励磁コイル１１の両端に誘導される電圧を検出してインダクタンスを検出する。励磁コイル１１に誘導される電圧は、インダクタンスに比例して大きくなる。したがって、励磁コイル１１の誘導電圧を差動アンプ１６で検出して判別回路１７に入力してインダクタンスを検出できる。前述したように、接点１０をオンとする励磁コイル１１のインダクタンスは、接点１０をオフとする励磁コイル１１のインダクタンスよりも大きくなる。したがって、差動アンプ１６が検出する励磁コイル１１の誘導電圧は、接点１０をオンとする状態では、接点１０をオフとする状態よりも高くなる。このことから、判別回路１７は、差動アンプ１６から入力される誘導電圧を設定電圧に比較し、設定電圧よりも高いと接点１０がオン、設定電圧よりも低いと接点１０がオフと判定できる。

図８の溶着検出回路２５は、コンデンサ１４の誘導電圧を検出して、励磁コイル１１のインダクタンスを検出する。コンデンサ１４の誘導電圧は、励磁コイル１１のインダクタンスが大きくなると低下する。それは、励磁コイル１１のインダクタンスが大きくなると、励磁コイル１１のインピーダンスが大きくなって、励磁コイル１１とコンデンサ１４との直列回路に流れる電流が減少するからである。したがって、コンデンサ１４の誘導電圧を差動アンプ１６で検出して判別回路１７に入力して、励磁コイル１１のインダクタンスを検出できる。接点１０をオンとする励磁コイル１１のインダクタンスは、接点１０をオフとする励磁コイル１１のインダクタンスよりも大きくなるので、この状態では励磁コイル１１のインピーダンスが大きくなって、コンデンサ１４の電流が減少し、差動アンプ１６が検出するコンデンサ１４の誘導電圧は、接点１０をオンとする状態では、接点１０をオフとする状態よりも低くなる。このことから、判別回路１７は、差動アンプ１６から入力される誘導電圧を設定電圧に比較し、設定電圧よりも低いと接点１０がオン、設定電圧よりも高いと接点１０はオフと判定できる。

溶着検出回路は、図９に示すように、コンデンサに変えて抵抗器１８を使用して、励磁コイル１１のインダクタンスを検出することもできる。この溶着検出回路３５は、励磁コイル１１の誘導電圧を検出し、あるいは抵抗器１８の誘導電圧を検出してインダクタンスを検出する。励磁コイル１１の誘導電圧を検出する溶着検出回路３５は、インダクタンスが大きくなると励磁コイル１１の誘導電圧は高くなるので、検出する誘導電圧が高い状態で接点１０がオン、誘導電圧が低い状態では接点１０がオフと判定する。また、抵抗器の誘導電圧を検出する溶着検出回路は、インダクタンスが大きくなると抵抗器の誘導電圧は低くなるので、検出する誘導電圧が低い状態で接点がオン、誘導電圧が高い状態では接点がオフと判定する。

さらに、溶着検出回路は、図示しないが、励磁コイルとコンデンサの直列回路、または励磁コイルと抵抗器の直列回路に流れる電流と電圧の位相差を検出して励磁コイルのインダクタンスを検出することもできる。励磁コイルと直列にコンデンサを接続する直列回路は、励磁コイルのインダクタンスとコンデンサの静電容量で電圧波形と電流波形の位相差が特定される。コンデンサの静電容量を一定として、励磁コイルのインダクタンスが大きくなると、電流波形が電圧波形から遅れる位相差が大きくなる。したがって、判別回路は、電圧波形と電流波形の位相差から励磁コイルのインダクタンスを検出して、接点のオン位置とオフ位置を検出できる。電圧と電流の位相差は、交流電源の出力電圧で電圧波形を検出し、直列回路に電流検出抵抗を直列に接続して、この電流検出抵抗の両端に誘導される電圧から電流波形を検出して判定できる。

図９に示す溶着検出回路３５は、励磁コイル１１と直列に抵抗器１８を接続するので、抵抗器の誘導電圧波形から電流波形を検出できる。励磁コイル１１と抵抗器１８の直列回路においても、励磁コイル１１のインダクタンスが大きくなると、電圧に対する電流の遅れの位相差は大きくなるので、判別回路１７は、電圧波形と電流波形の位相差からインダクタンスを検出して、接続のオン位置とオフ位置を判定できる。

さらに、図１０の溶着検出回路５は、ブリッジ回路１９で励磁コイル１１のインダクタンスを検出する。ブリッジ回路１９は、たとえばコンタクタ３の接点１０がオフの状態で、差動アンプ１６が検出する中点の出力電圧が０Ｖとなるように、素子のインピーダンスを特定している。ブリッジ回路１９は、各々の素子のインピーダンスをＺ0、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3とする場合、以下の式を満足する状態で、出力電圧は０Ｖとなる。
Ｚ0／Ｚ1＝Ｚ2／Ｚ3
接点１０がオンの状態でこの条件を満足するように素子のインピーダンスを特定しているブリッジ回路１９は、接点１０がオンの状態で、差動アンプ１６が検出する出力電圧が０Ｖとなる。このブリッジ回路１９は、コンタクタ３の接点１０がオフになって励磁コイル１１のインダクタンスが小さくなるとバランスが崩れて、差動アンプ１６に電圧が出力される。したがって、判別回路１７は、差動アンプ１６の出力電圧が０Ｖで接点１０がオン、差動アンプ１６から電圧が出力されると接点１０がオフと判定できる。この溶着検出回路４５は、接点１０をオフとする状態で、差動アンプ１６の入力電圧が０Ｖとなるように素子のインピーダンスを設定することもできる。この溶着検出回路４５は、コンタクタ３の接点１０がオフで差動アンプ１６の出力電圧は０Ｖ、接点１０がオンで差動アンプ１６から電圧が出力される。ブリッジ回路１９で励磁コイル１１のインダクタンスを検出する溶着検出回路４５は、インダクタンスの変化に対して差動アンプ１６の出力電圧を変化を大きくできる。このため、インダクタンスの少ない変化を確実に検出して、接点１０のオンオフを正確に判定できる。

図３の溶着検出回路５は、正極側のコンタクタ３Ａと、負極側のコンタクタ３Ｂと、プリチャージコンタクタ８の溶着を検出する。この電源装置は、溶着検出回路５でコンタクタ３に加えて、プリチャージコンタクタ８の溶着も検出できる。

さらに、図６の溶着検出回路５は、コンデンサ１４を介して各々の励磁コイル１１を交流電源１５に接続している。この溶着検出回路５は、コンデンサ１４をカップリングコンデンサに併用して、励磁コイル１１を交流電源１５に接続する。このため、ひとつの交流電源１５で正極側のコンタクタ３Ａと負極側のコンタクタ３Ｂ、およびプリチャージコンタクタ８の溶着を検出できる。

溶着検出回路５は、切換スイッチ２０を介して励磁コイル１１に接続される。切換スイッチ２０は、６回路２接点のスイッチで、励磁コイル１１を制御回路４と溶着検出回路５に切り換える。切換スイッチ２０は、通常は励磁コイル１１を制御回路４に接続している。コンタクタ３とプリチャージコンタクタ８の溶着を検出するタイミングで励磁コイル１１を溶着検出回路５に接続する。この切換スイッチ２０は、制御回路４でコントロールされる。

図３の電源装置は、以下のステップでコンタクタ３の溶着を検出する。
（１）イグニッションスイッチがオフに切り換えられると、制御回路４がコンタクタ３の励磁コイル１１の通電を遮断して非通電状態とする。
（２）切換スイッチ２０が切り換えられて、励磁コイル１１が溶着検出回路５の接続位置に切り換えられる。
（３）交流電源１５が、コンデンサ１４と励磁コイル１１の直列回路に接続される。
（４）差動アンプ１６が励磁コイル１１に誘導される電圧を検出して、判別回路１７に入力する。
（５）判別回路１７は、差動アンプ１６から入力される電圧を設定電圧に比較して、接点１０のオン位置とオフ位置を判別する。この状態で接点１０がオン位置にあると溶着と判定する。

従来の電源装置の回路図である。コンデンサが放電されて電圧が低下する状態を示すグラフである。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。コンタクタの一例を示す概略構成図であって、接点のオン状態（溶着状態）を示す図である。図４に示すコンタクタの接点のオフ状態を示す図である。溶着検出回路の一例を示す回路図である。図６に示す溶着検出回路の動作原理を示す図である。溶着検出回路の他の一例を示す回路図である。溶着検出回路の他の一例を示す回路図である。溶着検出回路の他の一例を示す回路図である。

符号の説明

１…走行用バッテリ
２…電池ユニット
３…コンタクタ３Ａ…正極側のコンタクタ
３Ｂ…負極側のコンタクタ
４…制御回路
５…溶着検出回路
６…プリチャージ回路
７…プリチャージ抵抗
８…プリチャージコンタクタ
９…出力端子
１０…接点
１１…励磁コイル
１２…プランジャー
１３…バネ
１４…コンデンサ
１５…交流電源
１６…差動アンプ
１７…判別回路
１８…抵抗器
１９…ブリッジ回路
２０…切換スイッチ
２５…溶着検出回路
３５…溶着検出回路
４５…溶着検出回路
５０…負荷
５１…コンデンサ
５２…ＤＣ／ＡＣインバータ
５３…モーター
５４…発電機
９１…フォトカプラ
９２…電池
９３…コンタクタ

Claims

車両を走行させるモーターに電力を供給する走行用バッテリと、この走行用バッテリの出力側に接点を接続すると共に、この接点をオンオフに切り換える励磁コイルを備えるコンタクタと、このコンタクタの励磁コイルの通電を制御して接点をオンオフに切り換える制御回路と、前記コンタクタの接点の溶着を検出する溶着検出回路とを備える電源装置であって、
前記溶着検出回路が、コンタクタの励磁コイルのインダクタンスを検出する判別回路を備え、前記制御回路がコンタクタの励磁コイルを非通電状態に制御して、判別回路が励磁コイルのインダクタンスを検出し、溶着検出回路が検出されるインダクタンスから溶着を判定することを特徴とする車両用の電源装置。
溶着検出回路が、制御回路で非通電状態とされる励磁コイルにインダクタンスの検出電流を供給する交流電源を備え、この交流電源が励磁コイルに交流の検出電流を供給する状態で、励磁コイルの両端に誘導される電圧と、励磁コイルに流れる電流と、電流と電圧の位相差のいずれかを検出してインダクタンスを検出する請求項１に記載される車両用の電源装置。
溶着検出回路が、制御回路で非通電状態とされる励磁コイルと直列に接続されるコンデンサと、このコンデンサと励磁コイルとの直列回路にインダクタンスの検出電流を供給する交流電源を備え、交流電源が励磁コイルとコンデンサの直列回路に交流電源を供給する状態で、励磁コイル又はコンデンサの両端に誘導される電圧と、直列回路に流れる電流と、直列回路に流れる電流と電圧の位相差のいずれかを検出して励磁コイルのインダクタンスを検出する請求項１に記載される車両用の電源装置。