JP2011166950A - Power supply device for vehicle, and vehicle mounting the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the leakage of a traveling battery and the welding of a contactor while simplifying the circuitry. <P>SOLUTION: A power supply device for a vehicle includes a traveling battery 1 which supplies power to a motor 22, a contactor 2 which connects the output side of the traveling battery 1 to a vehicle side load 20 connected in parallel with a series capacitor 24 having a middle point connected to the chassis ground 30 of the vehicle, a precharge circuit 3 consisting of a series circuit of a precharge resistor 7 and a precharge relay 6 connected in parallel with the contactor 2 in order to precharge the load capacitor 23 of the vehicle side load 20, a control circuit 4 which performs on/off control of the precharge relay 6 and the contactor 2, and a leakage detection circuit 5 which detects leakage of the traveling battery 1 and the chassis earth 30. This power supply device detects the welding of the contactor 2 when the leakage detection circuit 5 detects a change in the leakage state while the control circuit 4 switches the precharge relay 6 on/off. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、車両を走行させるモータに電力を供給する走行用バッテリの出力側に接続しているコンタクタの溶着と、走行用バッテリの漏電とを検出できる車両用の電源装置とこの電源装置を搭載する車両に関する。   The present invention includes a power supply device for a vehicle that can detect welding of a contactor connected to the output side of a traveling battery that supplies electric power to a motor that travels the vehicle, and leakage of the traveling battery, and the power supply device. Related to the vehicle.

車両用の電源装置は、出力電圧の高い走行用バッテリを備えている。この電源装置は、出力側にコンタクタを接続している。コンタクタは、イグニッションスイッチをオフにして車両を停止させる状態で、あるいは異常時に、オフに切り換えられて走行用バッテリを車両側負荷から切り離して、電源装置の出力をオフ状態とする。とくに、異常時には、コンタクタを確実にオフ状態に切り換えることが大切である。車両がクラッシュしたときやメンテナンスをするときに十分な安全性を確保するためである。ところが、コンタクタは、走行用バッテリから走行モータに電力を供給するので、極めて大きい電流が流れる。また、車両側負荷には、大容量の負荷コンデンサーを並列に接続しているので、このコンデンサーを正常に充電できないときには、コンタクタに極めて大きな電流が流れる。コンタクタに流れる大電流は、コンタクタの接点を溶着させる原因となる。コンタクタの接点が溶着すると出力を遮断できなくなるので、万一、コンタクタの接点が溶着した場合には、このことを確実に検出することが大切である。   A power supply device for a vehicle includes a traveling battery having a high output voltage. This power supply device has a contactor connected to the output side. The contactor is turned off in a state where the ignition switch is turned off to stop the vehicle or in an abnormal state, and the traveling battery is disconnected from the vehicle-side load, and the output of the power supply device is turned off. In particular, when an abnormality occurs, it is important to switch the contactor to the off state. This is to ensure sufficient safety when the vehicle crashes or when maintenance is performed. However, since the contactor supplies electric power from the traveling battery to the traveling motor, a very large current flows. In addition, since a large-capacity load capacitor is connected in parallel to the vehicle-side load, a very large current flows through the contactor when the capacitor cannot be charged normally. The large current flowing through the contactor causes the contactor contact to be welded. Since the output cannot be interrupted when the contactor contacts are welded, it is important to detect this surely if the contactor contacts are welded.

このことを実現するために、コンタクタの溶着を検出する車両用の電源装置が開発されている（特許文献１及び２参照）。   In order to realize this, a power supply device for a vehicle that detects contactor welding has been developed (see Patent Documents 1 and 2).

特開２００６−０２５５０１号公報JP 2006-025501 A 特開２００７−２５８１０９号公報JP 2007-258109 A

特許文献１の電源装置の回路図を図１に示している。この電源装置は、制御回路９４でコンタクタ９２をオンオフに制御する。さらに、コンタクタ９２の溶着を検出するために、電圧検出回路９３でもって、コンタクタ９２の車両側の電圧である出力電圧と、コンタクタ９２の走行用バッテリ９１側の電圧である入力電圧を検出している。この電源装置は、制御回路９４でコンタクタ９２をオフに制御する状態で、コンタクタ９２の出力電圧と入力電圧を検出してコンタクタ９２の溶着を検出する。   A circuit diagram of the power supply device of Patent Document 1 is shown in FIG. In the power supply device, the control circuit 94 controls the contactor 92 to be turned on and off. Further, in order to detect welding of the contactor 92, the voltage detection circuit 93 detects the output voltage that is the voltage on the vehicle side of the contactor 92 and the input voltage that is the voltage on the traveling battery 91 side of the contactor 92. Yes. This power supply device detects welding of the contactor 92 by detecting the output voltage and input voltage of the contactor 92 in a state in which the contactor 92 is controlled to be turned off by the control circuit 94.

以上の電源装置は、電圧検出回路でコンタクタの溶着を検出できる。しかしながら、コンタクタの溶着を検出するために、コンタクタの車両側の電圧である入力電圧を検出する回路を必要とする。   The above power supply apparatus can detect contactor welding by a voltage detection circuit. However, in order to detect welding of the contactor, a circuit for detecting an input voltage which is a voltage on the vehicle side of the contactor is required.

ところで、車両用の電源装置は、走行用バッテリの電圧が高いことから、安全性を確保するために漏電検出回路を備えている。この漏電検出回路は、走行用バッテリと車両のシャーシーアースとの漏電抵抗を検出して、走行用バッテリの漏電を検出する。走行用バッテリは、シャーシーアースには接続されないので、漏電しない状態では漏電抵抗が実質的に無限大となる。走行用バッテリがシャーシーアースに漏電すると漏電抵抗が小さくなって漏電が検出される。したがって、漏電検出回路は、走行用バッテリからシャーシーアースに漏電する電流を検出して漏電を検出する。   By the way, since the voltage of the battery for driving | running | working is high, the power supply device for vehicles is equipped with the electric leakage detection circuit in order to ensure safety. The leakage detection circuit detects a leakage resistance between the traveling battery and the chassis ground of the vehicle to detect a leakage of the traveling battery. Since the battery for traveling is not connected to the chassis ground, the leakage resistance is substantially infinite when there is no leakage. When the traveling battery leaks to the chassis ground, the leakage resistance is reduced and the leakage is detected. Therefore, the leakage detection circuit detects a leakage by detecting a current leaking from the traveling battery to the chassis ground.

走行用バッテリの漏電とコンタクタの溶着を検出できる車両用の電源装置は、安全性を高くできるが、漏電を検出するための漏電検出回路と、コンタクタの溶着を検出するためにコンタクタの出力側の電圧を検出してコンタクタの溶着を判定する検出回路を必要とすることから回路構成が複雑になる欠点がある。   The power supply device for a vehicle that can detect the leakage of the running battery and the welding of the contactor can improve safety, but the leakage detection circuit for detecting the leakage and the contact side of the contactor to detect the welding of the contactor There is a disadvantage that the circuit configuration is complicated because a detection circuit for detecting the voltage and determining the welding of the contactor is required.

本発明は、さらに以上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、漏電検出回路をコンタクタの溶着を検出する回路に併用することで、回路構成を簡単にしながら、走行用バッテリの漏電とコンタクタの溶着を検出できる車両用の電源装置とこの電源装置を搭載する車両を提供することにある。   The present invention has been developed for the purpose of solving the above-described drawbacks. An important object of the present invention is to provide a power supply device for a vehicle capable of detecting leakage of a running battery and welding of a contactor while simplifying a circuit configuration by using a leakage detection circuit together with a circuit for detecting contactor welding. It is in providing the vehicle carrying this power supply device.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明の請求項１の車両用の電源装置は、車両を走行させるモータ２２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の出力側を、中点を車両のシャーシーアース３０に接続してなる直列コンデンサー２４に並列に接続している車両側負荷２０に接続するコンタクタ２と、このコンタクタ２と並列に接続されて車両側負荷２０の負荷コンデンサー２３をプリチャージするプリチャージ抵抗７とプリチャージリレー６との直列回路からなるプリチャージ回路３と、プリチャージリレー６とコンタクタ２をオンオフに制御する制御回路４と、走行用バッテリ１とシャーシーアース３０との漏電を検出する漏電検出回路５とを備えている。車両用の電源装置は、制御回路４がプリチャージリレー６をオンオフに切り換える状態で、漏電検出回路５がプリチャージリレー６のオンオフによる漏電状態の変化を検出してコンタクタ２の溶着を検出する。   A power supply device for a vehicle according to a first aspect of the present invention includes a traveling battery 1 that supplies electric power to a motor 22 that travels the vehicle, an output side of the traveling battery 1, and a middle point that is a chassis ground 30 of the vehicle. A contactor 2 connected to the vehicle-side load 20 connected in parallel to the series capacitor 24 connected to the contactor 2 and a precharge resistor connected in parallel to the contactor 2 to precharge the load capacitor 23 of the vehicle-side load 20 7 and a precharge circuit 3 comprising a series circuit of the precharge relay 6, a control circuit 4 for controlling the precharge relay 6 and the contactor 2 to be turned on and off, and leakage of the battery 1 for traveling and the chassis ground 30 are detected. A leakage detection circuit 5 is provided. In the power supply device for a vehicle, the leakage detection circuit 5 detects the change in the leakage state due to the on / off of the precharge relay 6 while the control circuit 4 switches the precharge relay 6 on and off, and detects the welding of the contactor 2.

以上の車両用の電源装置は、回路構成を簡単にしながら、走行用バッテリの漏電とコンタクタの溶着を検出できる特長がある。それは、この電源装置が、制御回路でプリチャージリレーをオンオフに切り換える状態で、プリチャージリレーのオンオフによる漏電状態の変化を漏電検出回路で検出してコンタクタの溶着を検出するからである。この電源装置は、従来のように、コンタクタの溶着を検出するための専用の複雑な回路を設けることなく、制御回路で切り換えられるプリチャージリレーのオンオフによる漏電状態の変化を漏電検出回路で検出してコンタクタの溶着を検出する。すなわち、この電源装置は、走行用バッテリとシャーシーアースとの漏電を検出するために実装している漏電検出回路をコンタクタの溶着を検出する回路に併用することで、回路構成を簡単にして、製造コストを低減しながら、走行用バッテリの漏電とコンタクタの溶着を検出できる。   The power supply device for a vehicle described above has a feature that it can detect leakage of a traveling battery and welding of a contactor while simplifying a circuit configuration. This is because the power supply device detects the contactor welding by detecting the change in the leakage state due to the on / off of the precharge relay by the leakage detection circuit in the state where the precharge relay is turned on / off by the control circuit. This power supply device detects a change in the leakage state due to on / off of the precharge relay that is switched by the control circuit without using a complicated circuit dedicated to detecting contactor welding as in the prior art, and detects the leakage state by a leakage detection circuit. To detect contactor welding. That is, this power supply device uses a leakage detection circuit that is mounted to detect leakage between the running battery and the chassis ground in a circuit that detects contactor welding, thereby simplifying the circuit configuration. While reducing the manufacturing cost, it is possible to detect the leakage of the traveling battery and the welding of the contactor.

本発明の車両用の電源装置は、制御回路４が１０Ｈｚないし１００ｋＨｚの周期でプリチャージリレー６をオンオフに切り換えて、車両側負荷２０に交流信号を出力することができる。
この電源装置は、プリチャージリレーをオンオフに切り換えて出力される交流信号を、漏電検出回路での誤検出を少なくしながら確実に検出できる。 In the power supply device for a vehicle of the present invention, the control circuit 4 can switch the precharge relay 6 on and off at a cycle of 10 Hz to 100 kHz and output an AC signal to the vehicle-side load 20.
This power supply device can reliably detect an AC signal output by switching the precharge relay on and off while reducing erroneous detection in the leakage detection circuit.

本発明の車両用の電源装置は、制御回路４が、プリチャージリレー６とコンタクタ２とを時系列にオンオフに切り換えて、車両側負荷２０に交流信号を出力することができる。
この電源装置は、コンタクタをオンオフに切り換える状態で、コンタクタのオンオフによる漏電状態の変化を漏電検出回路で検出することで、コンタクタの溶着とプリチャージリレーの異常とを判別できる。 In the vehicle power supply device of the present invention, the control circuit 4 can switch the precharge relay 6 and the contactor 2 on and off in time series and output an AC signal to the vehicle-side load 20.
This power supply device can determine whether the contactor is welded or the precharge relay is abnormal by detecting a change in the leakage state due to the contactor being turned on / off in a state where the contactor is turned on / off.

本発明の請求項４の車両用の電源装置は、車両を走行させるモータ２２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の出力側を、中点を車両のシャーシーアース３０に接続してなる直列コンデンサー２４に並列に接続してなる、所定の周期でオンオフに切り換えられるスイッチング素子２７を有するＤＣ／ＡＣインバータ２１を備える車両側負荷２０に接続するコンタクタ２と、このコンタクタ２と並列に接続されて車両側負荷２０の負荷コンデンサー２３をプリチャージするプリチャージ抵抗７とプリチャージリレー６との直列回路からなるプリチャージ回路３と、プリチャージリレー６と車両側負荷２０のＤＣ／ＡＣインバータ２１を制御する制御回路４と、走行用バッテリ１とシャーシーアース３０との漏電を検出する漏電検出回路５とを備えている。車両用の電源装置は、制御回路４がＤＣ／ＡＣインバータ２１のスイッチング素子２７をオンオフに切り換える状態で、漏電検出回路５が漏電状態の変化を検出してコンタクタ２の溶着を検出する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power supply device for a vehicle, in which a traveling battery 1 for supplying electric power to a motor 22 for traveling the vehicle, an output side of the traveling battery 1, and a midpoint at a chassis ground 30 of the vehicle. A contactor 2 connected to a vehicle-side load 20 having a DC / AC inverter 21 having a switching element 27 that is switched on and off in a predetermined cycle, connected in parallel to a series capacitor 24 connected to the contactor 2, and the contactor 2 And a precharge circuit 3 comprising a series circuit of a precharge resistor 7 and a precharge relay 6 connected in parallel to precharge the load capacitor 23 of the vehicle side load 20, and the DC of the precharge relay 6 and the vehicle side load 20. / Electric leakage between the control circuit 4 for controlling the AC inverter 21, the traveling battery 1 and the chassis ground 30 is detected. And a leakage detecting circuit 5. In the vehicle power supply device, the leakage detection circuit 5 detects the change in the leakage state and detects the welding of the contactor 2 in a state where the control circuit 4 switches the switching element 27 of the DC / AC inverter 21 on and off.

以上の車両用の電源装置は、回路構成を簡単にしながら、走行用バッテリの漏電とコンタクタの溶着を検出できる特長がある。それは、この電源装置が、車両側負荷のＤＣ／ＡＣインバータのスイッチング素子をオンオフに切り換える状態で、漏電検出回路が漏電状態の変化を検出してコンタクタの溶着を検出するからである。この電源装置は、従来のように、コンタクタの溶着を検出するための専用の複雑な回路を設けることなく、ＤＣ／ＡＣインバータのスイッチング素子のオンオフによる漏電状態の変化を漏電検出回路で検出してコンタクタの溶着を検出する。したがって、この電源装置も、走行用バッテリとシャーシーアースとの漏電を検出するために実装している漏電検出回路をコンタクタの溶着を検出する回路に併用することで、回路構成を簡単にして、製造コストを低減しながら、走行用バッテリの漏電とコンタクタの溶着を検出できる。   The power supply device for a vehicle described above has a feature that it can detect leakage of a traveling battery and welding of a contactor while simplifying a circuit configuration. This is because the leakage detection circuit detects the change in the leakage state and detects the contactor welding in a state where the power supply device switches the switching element of the DC / AC inverter of the vehicle side load on and off. This power supply device detects a change in the leakage state due to ON / OFF of the switching element of the DC / AC inverter by a leakage detection circuit without providing a dedicated dedicated circuit for detecting contactor welding as in the prior art. Detect contactor welding. Therefore, this power supply device also uses a leakage detection circuit that is mounted to detect leakage between the battery for traveling and the chassis ground in a circuit that detects contactor welding, thereby simplifying the circuit configuration. While reducing the manufacturing cost, it is possible to detect the leakage of the traveling battery and the welding of the contactor.

本発明の請求項５の車両は、請求項１ないし４のいずれかに記載の電源装置を搭載している。
この車両は、電源装置を簡単な回路構成としながら、走行用バッテリの漏電とコンタクタの溶着を検出して、長期間にわたって、安心して使用できる特徴がある。 A vehicle according to claim 5 of the present invention is equipped with the power supply device according to any one of claims 1 to 4.
This vehicle has a characteristic that it can be used safely for a long period of time by detecting a leakage of a traveling battery and welding of a contactor while having a simple circuit configuration of a power supply device.

従来の車両用の電源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional power supply device for vehicles. 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。It is a schematic block diagram of the power supply device for vehicles concerning one Example of the present invention. 図２に示す車両用の電源装置の漏電検出回路を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a leakage detection circuit of the vehicle power supply device shown in FIG. 2. 図３に示す車両用の電源装置のコンタクタが溶着しない状態における交流信号の流れを示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing the flow of an AC signal when the contactor of the power supply device for a vehicle shown in FIG. 3 is not welded. コンタクタが溶着しない状態におけるプリチャージリレーのオンオフによる漏電状態の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the electrical leakage state by ON / OFF of the precharge relay in the state which a contactor does not weld. 図３に示す車両用の電源装置のプラス側のコンタクタが溶着する状態を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a state in which a positive contactor of the vehicle power supply device shown in FIG. 3 is welded. 図３に示す車両用の電源装置のマイナス側のコンタクタが溶着する状態における交流信号の流れを示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a flow of an AC signal in a state where a negative contactor of the power supply device for a vehicle shown in FIG. 3 is welded. コンタクタが溶着する状態におけるプリチャージリレーのオンオフによる漏電状態の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the electrical leakage state by ON / OFF of the precharge relay in the state which a contactor welds. 図３に示す車両用の電源装置のプリチャージリレーが溶着する状態における交流信号の流れを示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing the flow of an AC signal in a state where a precharge relay of the power supply device for a vehicle shown in FIG. 3 is welded. プリチャージリレーのオンオフによる漏電状態の変化を漏電検出回路で検出する他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example which detects the change of the electrical leakage state by ON / OFF of a precharge relay with an electrical leakage detection circuit. 図３に示す車両用の電源装置がコンタクタの溶着を検出する工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in which the power supply device for vehicles shown in FIG. 3 detects welding of a contactor. 本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the power supply device for vehicles concerning the other Example of this invention. 図１２に示す車両用の電源装置のコンタクタが溶着しない状態における交流信号の流れを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the flow of the alternating current signal in the state which the contactor of the power supply device for vehicles shown in FIG. 12 does not weld. コンタクタが溶着しない状態における漏電状態の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the electrical leakage state in the state which a contactor does not weld. 図１２に示す車両用の電源装置のマイナス側のコンタクタが溶着する状態における交流信号の流れを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the flow of the alternating current signal in the state which the contactor of the minus side of the power supply device for vehicles shown in FIG. 12 welds. マイナス側のコンタクタが溶着する状態における漏電状態の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the electrical leakage state in the state which the contactor of a minus side welds. 図１２に示す車両用の電源装置のプラス側のコンタクタが溶着する状態における交流信号の流れを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the flow of the alternating current signal in the state which the contactor of the plus side of the power supply device for vehicles shown in FIG. 12 welds. プラス側のコンタクタが溶着する状態における漏電状態の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the electrical leakage state in the state which the contactor on the plus side welds. 図１２に示す車両用の電源装置のプリチャージリレーが溶着する状態における交流信号の流れを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the flow of the alternating current signal in the state which the precharge relay of the power supply device for vehicles shown in FIG. 12 welds. 図１２に示す車両用の電源装置がコンタクタの溶着を検出する工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in which the power supply device for vehicles shown in FIG. 12 detects welding of a contactor. 本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置を搭載する車両の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the vehicle carrying the power supply device for vehicles concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置を搭載する車両の他の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the vehicle carrying the power supply device for vehicles concerning one Example of this invention.

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及びこの電源装置を搭載する車両を例示するものであって、本発明は車両用の電源装置と車両を以下のものに特定しない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment shown below exemplifies a power supply device for a vehicle for embodying the technical idea of the present invention and a vehicle equipped with this power supply device, and the present invention is a power supply device for a vehicle. The vehicle is not specified as follows.

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。   Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

図２に示す車両用の電源装置は、ハイブリッドカー、プラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両に搭載されて、車両側負荷２０として接続されるモータ２２に電力を供給して車両を走行させる。車両側負荷２０は、ＤＣ／ＡＣインバータ２１を備えており、このＤＣ／ＡＣインバータ２１を介して電源装置をモータ２２に接続している。ＤＣ／ＡＣインバータ２１は、電源装置から供給される直流を３相の交流に変換して、モータ２２への供給電力をコントロールする。さらに、車両側負荷２０は、このＤＣ／ＡＣインバータ２１の入力側に、大容量の負荷コンデンサー２３を並列に接続すると共に、雑音を除去する等の目的で直列コンデンサー２４を並列に接続している。直列コンデンサー２４は、負荷コンデンサー２３よりも容量が小さい２つのコンデンサー２４Ａを直列に接続しており、これらのコンデンサー２４Ａの中点を車両のシャーシーアース３０に接続している。   The power supply device for a vehicle shown in FIG. 2 is mounted on a vehicle such as a hybrid car, a plug-in hybrid car, or an electric vehicle, and supplies the electric power to a motor 22 connected as a vehicle-side load 20 to drive the vehicle. The vehicle-side load 20 includes a DC / AC inverter 21, and the power supply device is connected to the motor 22 via the DC / AC inverter 21. The DC / AC inverter 21 converts the direct current supplied from the power supply device into a three-phase alternating current, and controls the power supplied to the motor 22. Further, the vehicle-side load 20 has a large-capacity load capacitor 23 connected in parallel to the input side of the DC / AC inverter 21 and a series capacitor 24 connected in parallel for the purpose of removing noise. . The series capacitor 24 is connected in series with two capacitors 24A having a smaller capacity than the load capacitor 23, and the midpoint of these capacitors 24A is connected to the chassis earth 30 of the vehicle.

図２の電源装置は、車両を走行させるモータ２２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の出力側を車両側負荷２０に接続するコンタクタ２と、このコンタクタ２と並列に接続されて車両側負荷２０の負荷コンデンサー２３をプリチャージするプリチャージ抵抗７とプリチャージリレー６との直列回路からなるプリチャージ回路３と、プリチャージリレー６とコンタクタ２をオンオフに制御する制御回路４と、走行用バッテリ１とシャーシーアース３０との漏電を検出する漏電検出回路５とを備えている。   The power supply device shown in FIG. 2 includes a traveling battery 1 that supplies electric power to a motor 22 that travels a vehicle, a contactor 2 that connects the output side of the traveling battery 1 to a vehicle-side load 20, and the contactor 2 in parallel. A precharge circuit 3 comprising a series circuit of a precharge resistor 7 and a precharge relay 6 connected to precharge the load capacitor 23 of the vehicle side load 20, and a control circuit for controlling the precharge relay 6 and the contactor 2 on and off. 4, and a leakage detection circuit 5 that detects a leakage between the traveling battery 1 and the chassis ground 30.

走行用バッテリ１は、車両を走行させるモータ２２に大電力を供給できるように、複数の二次電池１１を直列に接続して出力電圧を高くしている。二次電池１１は、リチウムイオン電池、またはニッケル水素電池である。ただし、二次電池には、リチウムイオン電池やニッケル水素電池に代わって、充電できる全ての電池を使用できる。走行用バッテリ１は、モータ２２に大電力を供給できるように、直列に接続する二次電池１１の個数で出力電圧を調整している。走行用バッテリ１は、たとえば出力電圧を１００Ｖ〜４００Ｖとするように二次電池１１を直列に接続している。ただし、電源装置は、図示しないが、走行用バッテリの出力側に昇圧用のＤＣ／ＤＣコ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。   The traveling battery 1 has a plurality of secondary batteries 11 connected in series to increase the output voltage so that a large amount of power can be supplied to the motor 22 that travels the vehicle. The secondary battery 11 is a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. However, as the secondary battery, any rechargeable battery can be used instead of the lithium ion battery or the nickel metal hydride battery. The traveling battery 1 adjusts the output voltage with the number of secondary batteries 11 connected in series so that a large amount of power can be supplied to the motor 22. The traveling battery 1 has secondary batteries 11 connected in series so that the output voltage is, for example, 100V to 400V. However, although not shown, the power supply device can also connect a boosting DC / DC converter to the output side of the traveling battery to boost the voltage of the traveling battery and supply power to the load. This power supply device can reduce the output voltage of the battery for traveling by reducing the number of secondary batteries connected in series.

図２の走行用バッテリ１は、２組の電池ブロック１０を直列に接続している。電池ブロック１０は、複数の二次電池１１を直列に接続している。さらに、２組の電池ブロック１０の間にヒューズ１２を接続して、２組の電池ブロック１０をヒューズ１２を介して直列に接続している。   The traveling battery 1 in FIG. 2 has two sets of battery blocks 10 connected in series. The battery block 10 has a plurality of secondary batteries 11 connected in series. Further, a fuse 12 is connected between the two battery blocks 10, and the two battery blocks 10 are connected in series via the fuses 12.

コンタクタ２は、コイルに通電してオンに切り換えられる接点を有するリレーである。図の電源装置は、走行用バッテリ１のプラス側とマイナス側の両方の出力側にコンタクタ２を接続して、コンタクタ２を介して車両側負荷２０に接続している。プラス側のコンタクタ２Ａは、走行用バッテリ１の正極側と、プラス側の出力端子９Ａとの間に接続し、マイナス側のコンタクタ２Ｂは、走行用バッテリ１の負極側と、マイナス側の出力端子９Ｂとの間に接続している。プラス側のコンタクタ２Ａとマイナス側のコンタクタ２Ｂは、制御回路４に制御されて、接点がオンオフに切り換えられる。ただ、電源装置は、必ずしも正負の出力側にコンタクタを接続する必要はなく、一方の出力側にコンタクタを接続することもできる。   The contactor 2 is a relay having a contact that is switched on by energizing the coil. In the illustrated power supply apparatus, a contactor 2 is connected to both the positive and negative output sides of the traveling battery 1, and is connected to the vehicle-side load 20 via the contactor 2. The positive contactor 2A is connected between the positive side of the traveling battery 1 and the positive output terminal 9A, and the negative contactor 2B is connected to the negative side of the traveling battery 1 and the negative output terminal. 9B is connected. The contactor 2A on the plus side and the contactor 2B on the minus side are controlled by the control circuit 4 and the contacts are switched on and off. However, the power supply device does not necessarily need to connect a contactor to the positive and negative output sides, and can also connect a contactor to one output side.

プリチャージ回路３は、コンタクタ２をオンに切り換えるのに先だって、車両側に接続している大容量の負荷コンデンサー２３をプリチャージして、オンに切り換えられたコンタクタ２の接点に流れるチャージ電流を減少する。プリチャージ回路３は、プリチャージ抵抗７とプリチャージリレー６を備え、プリチャージリレー６の接点とプリチャージ抵抗７を直列に接続して、コンタクタ２に並列に接続している。プリチャージ回路３は、プリチャージリレー６の接点をオンに切り換えて、負荷コンデンサー２３をプリチャージする。プリチャージリレー６は、制御回路４に制御されて、接点がオンオフに切り換えられる。   Prior to switching on the contactor 2, the precharge circuit 3 precharges the large-capacity load capacitor 23 connected to the vehicle side, thereby reducing the charge current flowing through the contactor 2 that is switched on. To do. The precharge circuit 3 includes a precharge resistor 7 and a precharge relay 6. The contact of the precharge relay 6 and the precharge resistor 7 are connected in series and are connected in parallel to the contactor 2. The precharge circuit 3 switches on the contact of the precharge relay 6 to precharge the load capacitor 23. The precharge relay 6 is controlled by the control circuit 4 and the contact is switched on and off.

プリチャージリレー６は、コンタクタ等の機械的な接点を有するスイッチである。ただ、プリチャージリレーは、トランジスターやＦＥＴ等の半導体スイッチング素子も使用できる。半導体スイッチング素子のプリチャージリレーは、接点のような劣化がないので寿命を長くできる。また、非常に短時間で高速にオンオフに切り換えできるので、負荷コンデンサーをオンオフに切り換えながらプリチャージすることができる。   The precharge relay 6 is a switch having a mechanical contact such as a contactor. However, the precharge relay can also use semiconductor switching elements such as transistors and FETs. Since the precharge relay of the semiconductor switching element is not deteriorated like a contact, the lifetime can be extended. In addition, since it can be switched on and off at high speed in a very short time, it can be precharged while switching the load capacitor on and off.

プリチャージ抵抗７は、車両側負荷２０の負荷コンデンサー２３のプリチャージ電流を制限する。プリチャージ回路３は、プリチャージ抵抗７の電気抵抗を大きくしてプリチャージ電流を小さくできる。たとえば、プリチャージ抵抗７を１０Ω、走行用バッテリ１の出力電圧を３００Ｖとする電源装置は、プリチャージ電流の最大値が３０Ａとなる。プリチャージ抵抗７は、大きくしてプリチャージ電流の最大値を小さくできる。プリチャージ抵抗７は、たとえば、５〜２０Ω、好ましくは６〜１８Ω、さらに好ましくは６〜１５Ωに設定される。   The precharge resistor 7 limits the precharge current of the load capacitor 23 of the vehicle side load 20. The precharge circuit 3 can reduce the precharge current by increasing the electrical resistance of the precharge resistor 7. For example, in the power supply device in which the precharge resistor 7 is 10Ω and the output voltage of the traveling battery 1 is 300 V, the maximum value of the precharge current is 30A. The precharge resistor 7 can be increased to reduce the maximum value of the precharge current. The precharge resistor 7 is set to, for example, 5 to 20Ω, preferably 6 to 18Ω, and more preferably 6 to 15Ω.

プリチャージ回路３は、コンタクタ２の接点に並列に接続される。図の電源装置は、プラス側のコンタクタ２Ａの接点と並列にプリチャージ回路３を接続している。この電源装置は、プラス側のコンタクタ２Ａの接点をオフに保持して、マイナス側のコンタクタ２Ｂの接点をオンに切り換え、この状態で、プリチャージリレー６の接点をオンに切り換えてプリチャージ回路３で負荷コンデンサー２３をプリチャージする。負荷コンデンサー２３がプリチャージされると、プラス側のコンタクタ２Ａの接点をオフからオンに切り換えて、走行用バッテリ１を車両側負荷２０に接続する。この状態で、電源装置から車両側負荷２０に電力を供給できる状態、すなわち走行用バッテリ１でモータ２２を駆動して車両を走行できる状態とする。その後、プリチャージ回路３のプリチャージリレー６をオフに切り換える。オン状態のコンタクタ２の接点をオフに切り換えるときは、両方のコンタクタ２を同時にオフにする。   The precharge circuit 3 is connected in parallel to the contact of the contactor 2. In the illustrated power supply apparatus, a precharge circuit 3 is connected in parallel with the contact of the plus-side contactor 2A. This power supply device keeps the contact of the plus side contactor 2A off and switches the contact of the minus side contactor 2B on. In this state, the contact of the precharge relay 6 is switched on and the precharge circuit 3 is switched on. To precharge the load capacitor. When the load capacitor 23 is precharged, the contact of the plus-side contactor 2A is switched from OFF to ON, and the traveling battery 1 is connected to the vehicle-side load 20. In this state, a state in which power can be supplied from the power supply device to the vehicle-side load 20, that is, a state in which the vehicle can travel by driving the motor 22 with the traveling battery 1. Thereafter, the precharge relay 6 of the precharge circuit 3 is switched off. When switching the contact of the contactor 2 in the on state to off, both contactors 2 are simultaneously turned off.

制御回路４は、車両側の車両側ＥＣＵ２５からのリクエスト信号でコンタクタ２をオンオフに制御する。基本的には、イグニッションスイッチ２６がオンに切り換えられる状態、すなわち車両を走行させる状態で、コンタクタ２をオン状態として、走行用バッテリ１から車両側に電力を供給できる状態とする。このとき、前述したように、プリチャージ回路３で車両側の負荷コンデンサー２３をプリチャージした後、プラス側のコンタクタ２Ａをオンに切り換える。イグニッションスイッチ２６がオフに切り換えられると制御回路４はコンタクタ２をオフに切り換える。   The control circuit 4 controls the contactor 2 to be turned on / off by a request signal from the vehicle side ECU 25 on the vehicle side. Basically, in a state where the ignition switch 26 is switched on, that is, in a state where the vehicle is traveling, the contactor 2 is turned on so that electric power can be supplied from the traveling battery 1 to the vehicle side. At this time, as described above, after the vehicle-side load capacitor 23 is precharged by the precharge circuit 3, the plus-side contactor 2A is switched on. When the ignition switch 26 is switched off, the control circuit 4 switches the contactor 2 off.

漏電検出回路５は、走行用バッテリ１とシャーシアース３０の漏電を検出する。この漏電検出回路５は、走行用バッテリ１からシャーシーアース３０に流れる漏れ電流から漏電抵抗Ｒlを検出し、漏電抵抗Ｒlがあらかじめ設定している電気抵抗よりも小さくなると、漏電と判定して漏電の異常信号を制御回路４に出力する。図３に示す漏電検出回路５は、一端を走行用バッテリ１の中間接続点１３に接続して、他端をシャーシアース３０に接続している漏電検出抵抗１５と、この漏電検出抵抗１５の両端の電圧を検出する電圧検出部１６と、この電圧検出部１６で検出される電圧から走行用バッテリ１の漏電を検出する判定回路１７とを備える。   The leakage detection circuit 5 detects a leakage of the battery 1 for traveling and the chassis ground 30. This leakage detection circuit 5 detects the leakage resistance Rl from the leakage current flowing from the traveling battery 1 to the chassis ground 30. When the leakage resistance Rl becomes smaller than the preset electrical resistance, it is determined that the leakage is a leakage. Is output to the control circuit 4. The leakage detection circuit 5 shown in FIG. 3 has a leakage detection resistor 15 having one end connected to the intermediate connection point 13 of the traveling battery 1 and the other end connected to the chassis ground 30, and both ends of the leakage detection resistor 15. And a determination circuit 17 that detects a leakage of the traveling battery 1 from the voltage detected by the voltage detection unit 16.

走行用バッテリ１が漏電すると、漏電抵抗Ｒlを介して走行用バッテリ１がシャーシアース３０に接続される状態となる。この状態になると、図３の破線Ａまたは破線Ｂで示すように漏電電流Ｉａ、Ｉｂが流れる。この漏電電流Ｉａ、Ｉｂは漏電検出抵抗１５を流れて、漏電検出抵抗１５の両端に電圧を発生させる。判定回路１７は、漏電検出抵抗１５の両端に誘導される電圧を検出して、走行用バッテリ１の漏電を検出する。漏電検出抵抗１５に流れる電流は、漏電抵抗Ｒlが小さくなるほど大きくなる。したがって、判定回路１７は、漏電検出抵抗１５に誘導される電圧を検出して、漏電抵抗Ｒlを検出できる。さらに、判定回路１７は、電圧検出部１６で検出される電圧の正負から、漏電位置が中間接続点１３よりもプラス側かマイナス側かを判定できる。図３の破線Ａで示すように、漏電位置が中間接続点１３よりもプラスの出力側であった場合と、図３の破線Ｂで示すように、漏電位置が中間接続点１３よりもマイナスの出力側であった場合とで、漏電電流Ｉａ、Ｉｂの向きが異なるからである。したがって、この漏電検出回路５は、電圧検出部１６で検出される電圧の正負によって、漏電位置が、漏電検出抵抗１５を接続してなる中間接続点１３よりプラスの出力側かマイナスの出力側かを判定できる。ただ、漏電検出回路は、必ずしも以上の構造とする必要はなく、走行用バッテリからシャーシーアースに流れる漏れ電流から漏電を検出できる他の全ての構造とすることができる。   When the traveling battery 1 is leaked, the traveling battery 1 is connected to the chassis ground 30 via the leakage resistance Rl. In this state, leakage currents Ia and Ib flow as indicated by broken lines A or B in FIG. The leakage currents Ia and Ib flow through the leakage detection resistor 15 and generate a voltage at both ends of the leakage detection resistor 15. The determination circuit 17 detects the leakage of the battery 1 for traveling by detecting the voltage induced across the leakage detection resistor 15. The current flowing through the leakage detection resistor 15 increases as the leakage resistance Rl decreases. Therefore, the determination circuit 17 can detect the leakage resistance Rl by detecting the voltage induced in the leakage detection resistor 15. Further, the determination circuit 17 can determine whether the leakage position is on the plus side or the minus side with respect to the intermediate connection point 13 from the sign of the voltage detected by the voltage detection unit 16. As shown by the broken line A in FIG. 3, the leakage position is more negative than the intermediate connection point 13, and as shown by the broken line B in FIG. 3, the leakage position is more negative than the intermediate connection point 13. This is because the directions of leakage currents Ia and Ib differ depending on the output side. Therefore, the leakage detection circuit 5 determines whether the leakage position is a positive output side or a negative output side from the intermediate connection point 13 formed by connecting the leakage detection resistor 15 depending on whether the voltage detected by the voltage detection unit 16 is positive or negative. Can be determined. However, the leakage detection circuit is not necessarily configured as described above, and may be any other structure that can detect leakage from a leakage current flowing from the battery for traveling to the chassis ground.

さらに、漏電検出回路５は、コンタクタ２の溶着検出にも併用される。この電源装置は、制御回路４がプリチャージリレー６をオンオフに切り換える状態で、プリチャージリレー６のオンオフによる漏電状態の変化を漏電検出回路５で検出してコンタクタ２の溶着を検出する。すなわち、この電源装置は、コンタクタ２の溶着を検出するとき、制御回路４でコンタクタ２をオフに制御すると共に、プリチャージリレー６をオンオフに切り換える。このとき、正負のコンタクタ２とプリチャージリレー６が正常な場合、プリチャージリレー６のオンオフによって交流信号が出力される。電源装置から出力される交流信号は、電源装置の出力側に接続された車両側負荷２０の直列コンデンサー２４に入力されて、直列コンデンサー２４の中点に接続されたシャーシアース３０を介して漏電検出回路５に入力される。したがって、この電源装置は、漏電検出回路５が、シャーシアース３０から入力される信号を検出することで、言い換えると漏電状態の変化を検出することで、コンタクタ２がオフ状態にあるかどうか、すなわち、コンタクタ２が正常であるかどうかを検出できる。このようなコンタクタ２の溶着検出は、たとえば、車両を停止して、イグニッションスイッチ２６がオフに切り換えられるタイミングにおいて行うことができる。   Furthermore, the leakage detection circuit 5 is also used for detecting the welding of the contactor 2. In this power supply device, in the state where the control circuit 4 switches the precharge relay 6 on and off, the leakage detection circuit 5 detects a change in the leakage state due to the on / off of the precharge relay 6 to detect the welding of the contactor 2. That is, when detecting the welding of the contactor 2, the power supply device controls the contactor 2 to be turned off by the control circuit 4 and switches the precharge relay 6 on and off. At this time, when the positive and negative contactors 2 and the precharge relay 6 are normal, an AC signal is output by turning on and off the precharge relay 6. The AC signal output from the power supply device is input to the series capacitor 24 of the vehicle-side load 20 connected to the output side of the power supply device, and leakage detection is performed via the chassis ground 30 connected to the midpoint of the series capacitor 24. Input to the circuit 5. Therefore, in this power supply device, whether or not the contactor 2 is in the OFF state by detecting the signal input from the chassis ground 30, in other words, detecting the change in the leakage state, by the leakage detection circuit 5 being detected. It is possible to detect whether the contactor 2 is normal. Such contact detection of the contactor 2 can be performed, for example, at a timing when the vehicle is stopped and the ignition switch 26 is switched off.

電源装置がコンタクタ２の溶着を検出する状態を図４ないし図８に示す。ここで、図４と図５は、コンタクタ２が溶着しない正常な状態における交流信号の流れと、漏電検出回路５の検出信号を示し、図６ないし図８は、コンタクタ２が溶着する状態における交流信号の流れと、漏電検出回路５の検出信号を示している。また、図６はプラス側のコンタクタ２Ａが溶着した状態を、図７はマイナス側のコンタクタ２Ｂが溶着した状態をそれぞれ示している。   The state in which the power supply device detects the welding of the contactor 2 is shown in FIGS. 4 and 5 show the flow of an AC signal in a normal state in which the contactor 2 is not welded and the detection signal of the leakage detection circuit 5. FIGS. 6 to 8 show the AC in a state in which the contactor 2 is welded. The signal flow and the detection signal of the leakage detection circuit 5 are shown. FIG. 6 shows a state where the plus-side contactor 2A is welded, and FIG. 7 shows a state where the minus-side contactor 2B is welded.

図４に示すように、正負のコンタクタ２が溶着していない正常な場合において、制御回路４がプラス側のコンタクタ２Ａとマイナス側のコンタクタ２Ｂをオフに制御する状態で、プリチャージリレー６をオンオフに切り換えると、プリチャージリレー６のオンオフによる交流信号が出力される。この交流信号は、図４の破線で示すように、プラス側の出力端子９Ａから出力されて、車両側負荷２０の出力側に並列に接続してなる直列コンデンサー２４のプラス側に入力される。直列コンデンサー２４のプラス側に入力される交流信号は、直列コンデンサー２４の中点に接続してなるシャーシアース３０を介して漏電検出回路５に入力されて、漏電検出抵抗１５にかかる電圧の変化として判定回路１７に検出される。したがって、この電源装置は、図５に示すように、制御回路４がプリチャージリレー６をオンオフに切り換える状態で、漏電検出回路５が漏電状態の変化を検出すると、コンタクタ２が溶着していない正常な状態であると判定する。   As shown in FIG. 4, when the positive and negative contactors 2 are not welded normally, the precharge relay 6 is turned on and off while the control circuit 4 controls the plus side contactor 2A and the minus side contactor 2B to be turned off. When switched to, an AC signal is output by turning on / off the precharge relay 6. This AC signal is output from the plus-side output terminal 9A and input to the plus side of the series capacitor 24 connected in parallel to the output side of the vehicle-side load 20, as indicated by a broken line in FIG. The AC signal input to the positive side of the series capacitor 24 is input to the leakage detection circuit 5 via the chassis ground 30 connected to the middle point of the series capacitor 24, and as a change in voltage applied to the leakage detection resistor 15. It is detected by the determination circuit 17. Therefore, as shown in FIG. 5, in the power supply device, when the leakage current detection circuit 5 detects a change in the leakage state while the control circuit 4 switches the precharge relay 6 on and off, the contactor 2 is not welded normally. It is determined that the state is not correct.

図６は、プラス側のコンタクタ２Ａが溶着した状態（図において×印で表示）を示している。この図に示すように、プラス側のコンタクタ２Ａが溶着すると、制御回路４がプラス側のコンタクタ２Ａをオフに制御する状態においても、溶着されたプラス側のコンタクタ２Ａを介してプリチャージ回路３の両端が短絡される。このため、制御回路４がプリチャージリレー６をオンオフに切り換えても、電源装置から交流信号は出力されない。したがって、プリチャージリレー６のオンオフによる漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されることはない。   FIG. 6 shows a state in which the plus-side contactor 2A is welded (indicated by a cross in the figure). As shown in this figure, when the plus-side contactor 2A is welded, the precharge circuit 3 is connected via the welded plus-side contactor 2A even when the control circuit 4 controls the plus-side contactor 2A to be turned off. Both ends are short-circuited. For this reason, even if the control circuit 4 switches the precharge relay 6 on and off, no AC signal is output from the power supply device. Accordingly, the leakage detection circuit 5 does not detect a change in the leakage state caused by turning on / off the precharge relay 6.

さらに、図７は、マイナス側のコンタクタ２Ｂが溶着した状態（図において×印で表示）を示している。この図に示すように、マイナス側のコンタクタ２Ｂが溶着すると、制御回路４がマイナス側のコンタクタ２Ｂをオフに制御する状態においても、走行用バッテリ１のマイナス側は、溶着されたマイナス側のコンタクタ２Ｂを介して車両側負荷２０に接続される。この状態で、制御回路４がプリチャージリレー６をオンオフに切り換えると、プリチャージリレー６のオンオフによる交流信号が出力されるが、この交流信号は、図の破線で示すように、正負の出力端子９を介して、車両側負荷２０の出力側に並列に接続してなる直列コンデンサー２４の両端に入力される。このため、この交流信号は、直列コンデンサー２４の中点に接続してなるシャーシアース３０を介して漏電検出回路５に入力されず、プリチャージリレー６のオンオフによる漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されることはない。   Further, FIG. 7 shows a state in which the negative contactor 2B is welded (indicated by a cross in the figure). As shown in this figure, when the minus contactor 2B is welded, the minus side of the traveling battery 1 is welded to the minus minus contactor even when the control circuit 4 controls the minus contactor 2B to be turned off. It is connected to the vehicle side load 20 via 2B. In this state, when the control circuit 4 switches the precharge relay 6 on and off, an AC signal is output by turning the precharge relay 6 on and off. This AC signal is output from the positive and negative output terminals as shown by the broken line in the figure. 9 is input to both ends of a series capacitor 24 connected in parallel to the output side of the vehicle-side load 20. For this reason, this AC signal is not input to the leakage detection circuit 5 via the chassis ground 30 connected to the middle point of the series capacitor 24, and the change in the leakage state due to the on / off state of the precharge relay 6 indicates the leakage detection circuit 5. Will not be detected.

したがって、この電源装置は、図８に示すように、制御回路４がプリチャージリレー６をオンオフに切り換える状態で、漏電検出回路５が漏電状態の変化を検出しない場合は、いずれかのコンタクタ２が溶着していると判定できる。   Therefore, as shown in FIG. 8, in the power supply device, when the control circuit 4 switches the precharge relay 6 on and off and the leakage detection circuit 5 does not detect a change in the leakage state, any one of the contactors 2 It can be determined that it is welded.

ただ、この状態は、プリチャージリレー６の動作異常や溶着等の故障によっても生じる。それは、プリチャージリレー６が故障して動作しないフルオープンの状態や、プリチャージリレー６が溶着するクローズの状態においては、制御回路４がプリチャージリレー６をオンオフに切り換える制御を行っても、電源装置の出力側からは交流信号が出力されないからである。この場合には、電源装置は、制御回路４でプラス側のコンタクタ２Ａをオンオフに切り換えて、このときの漏電状態の変化を漏電検出回路５で検出することで、プリチャージリレー６の故障を判定できる。それは、プリチャージリレー６が故障して動作しないオープンの状態では、プラス側のコンタクタ２Ａをオンオフに切り換えると、プラス側のコンタクタ２Ａのオンオフによる交流信号が発生し、また、図９に示すように、プリチャージリレー６が溶着するクローズの状態においても、プリチャージリレー６には直列にプリチャージ抵抗７を接続しているので、プラス側のコンタクタ２Ａをオンオフに切り換えると、プラス側のコンタクタ２Ａのオンオフによって交流信号が発生するからである。したがって、電源装置は、プリチャージリレー６をオンオフに切り換える状態で、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されないことを検出すると、プラス側のコンタクタ２Ａをオンオフに切り換えて、プラス側のコンタクタ２Ａのオンオフによる漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されるとプリチャージリレー６の故障と判定でき、漏電検出回路５が漏電状態の変化を検出しないと、いずれかのコンタクタ２の溶着と判定できる。   However, this state is also caused by malfunctions such as abnormal operation of the precharge relay 6 and welding. In the fully open state where the precharge relay 6 fails and does not operate, or in the closed state where the precharge relay 6 is welded, the control circuit 4 can control the precharge relay 6 to be turned on and off. This is because no AC signal is output from the output side of the apparatus. In this case, the power supply device switches the plus-side contactor 2A on and off by the control circuit 4, and detects a change in the leakage state at this time by the leakage detection circuit 5, thereby determining the failure of the precharge relay 6. it can. In the open state where the precharge relay 6 fails and does not operate, when the positive contactor 2A is switched on and off, an alternating current signal is generated by turning on and off the positive contactor 2A, as shown in FIG. Even in the closed state where the precharge relay 6 is welded, since the precharge resistor 7 is connected in series to the precharge relay 6, when the plus side contactor 2A is switched on and off, the plus side contactor 2A This is because an AC signal is generated by on / off. Accordingly, when the power supply device detects that a change in the leakage state is not detected by the leakage detection circuit 5 in a state in which the precharge relay 6 is switched on and off, the positive side contactor 2A is switched on and off. If the leakage detection circuit 5 detects a change in the leakage state due to the on / off state, it can be determined that the precharge relay 6 has failed. If the leakage detection circuit 5 does not detect a change in the leakage state, it is determined that any of the contactors 2 is welded. it can.

ただ、電源装置は、プリチャージリレーをオンオフに切り換える状態で、漏電状態の変化が漏電検出回路で検出されないことを検出した後、必ずしもコンタクタをオンオフに切り換える制御を行ってプリチャージリレーの故障かどうかを判定する必要はない。それは、前述のように、プリチャージリレー６をオンオフに切り換える状態で、プリチャージリレー６のオンオフによる漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されない時点で、コンタクタ２またはプリチャージリレー６の故障と判定できるからである。   However, if the power supply device is in a state where the precharge relay is switched on and off, and after detecting that the change in the leakage state is not detected by the leakage detection circuit, the power supply device does not necessarily perform a control to switch the contactor on and off to determine whether or not the precharge relay has failed. There is no need to judge. As described above, when the precharge relay 6 is switched on and off, when the change in the leakage state due to the on / off of the precharge relay 6 is not detected by the leakage detection circuit 5, the failure of the contactor 2 or the precharge relay 6 is detected. This is because it can be determined.

以上のようなコンタクタ２の溶着検出において、制御回路４は、プリチャージリレー６を１０Ｈｚないし１００ｋＨｚの周期でオンオフに切り換えて、車両側負荷２０に交流信号を出力することができる。この電源装置は、プリチャージリレー６をオンオフに切り換える周期を短くして交流信号の周波数を高くすることで、交流信号をより確実に伝達でき、また、検出できる。ただ、制御回路４は、必ずしもプリチャージリレー６をオンオフに切り換える周期を短くして高い周波数の交流信号とする必要はない。それは、図１０に示ように、制御回路４がプリチャージリレー６をオンオフに切り換える任意のタイミングに同期して漏電検出回路５に入力される信号を検出することで、プリチャージリレー６のオンオフによる漏電状態の変化を検出できるからである。すなわち、制御回路４がプリチャージリレー６をオンオフに切り換えるタイミングに同期して、漏電検出回路５に入力される電圧信号を検出することで、コンタクタ２の溶着を判定できる。ただ、プリチャージリレーをオンオフに切り換えるタイミングに同期して漏電検出回路で検出される電圧信号から判定する方法は、判定に用いる電圧信号の検出回数が少ないと、ノイズ等による誤検出が生じる可能性がある。したがって、判定に用いる電圧信号の検出回数を多くすることで、より正確にコンタクタの溶着を検出できる。   In the detection of welding of the contactor 2 as described above, the control circuit 4 can output the AC signal to the vehicle-side load 20 by switching the precharge relay 6 on and off at a cycle of 10 Hz to 100 kHz. This power supply device can transmit and detect an AC signal more reliably by shortening the cycle of switching the precharge relay 6 on and off to increase the frequency of the AC signal. However, the control circuit 4 does not necessarily need to shorten the cycle for switching the precharge relay 6 on and off to provide a high frequency AC signal. As shown in FIG. 10, the control circuit 4 detects a signal input to the leakage detection circuit 5 in synchronization with an arbitrary timing at which the precharge relay 6 is switched on and off. This is because a change in the leakage state can be detected. That is, the welding of the contactor 2 can be determined by detecting the voltage signal input to the leakage detection circuit 5 in synchronization with the timing when the control circuit 4 switches the precharge relay 6 on and off. However, the method of judging from the voltage signal detected by the leakage detection circuit in synchronization with the timing of switching the precharge relay on / off may cause false detection due to noise or the like if the number of times of detection of the voltage signal used for the judgment is small. There is. Therefore, the contactor welding can be detected more accurately by increasing the number of detections of the voltage signal used for the determination.

以上の電源装置は、図１１のフローチャートに示す以下のステップで、コンタクタ２の溶着を検出する。
［ｎ＝１のステップ］
イグニッションスイッチ２６がオフに切り換えられたかどうかを判定する。イグニッションスイッチ２６がオフに切り換えられるまで、このステップをループする。イグニッションスイッチ２６がオフに切り換えられると、次のステップに進んでコンタクタ２の溶着検出を開始する。
［ｎ＝２、３のステップ］
制御回路４が、プラス側のコンタクタ２Ａとマイナス側のコンタクタ２Ｂをオフに制御し、プリチャージリレー６をオンオフに切り換える。この状態で、プリチャージリレー６のオンオフによる漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されるかどうかを判定する。
［ｎ＝４のステップ］
漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されると、コンタクタ２が溶着していない正常な状態であり、プリチャージリレー６が正常に動作していると判定する。
［ｎ＝５のステップ］
漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されないと、コンタクタ２が溶着し、またはプリチャージリレー６が故障していると判定する。
［ｎ＝６、７のステップ］
制御回路４が、マイナス側のコンタクタ２Ｂとプリチャージリレー６をオフに制御し、プラス側のコンタクタ２Ａをオンオフに切り換える。この状態で、プラス側のコンタクタ２Ａのオンオフによる漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されるかどうかを判定する。
［ｎ＝８のステップ］
漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されると、コンタクタ２が溶着していない正常な状態であり、プリチャージリレー６が故障していると判定する。
［ｎ＝９のステップ］
漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されないと、いずれかのコンタクタ２が溶着していると判定する。
ただし、以上のフローチャートにおいて、ｎ＝６〜９のステップを省略することもできる。 The above power supply apparatus detects welding of the contactor 2 in the following steps shown in the flowchart of FIG.
[Step of n = 1]
It is determined whether or not the ignition switch 26 has been turned off. This step is looped until the ignition switch 26 is switched off. When the ignition switch 26 is turned off, the process proceeds to the next step and starts detecting the welding of the contactor 2.
[Steps n = 2, 3]
The control circuit 4 controls the plus-side contactor 2A and the minus-side contactor 2B to turn off and switches the precharge relay 6 on and off. In this state, it is determined whether or not the leakage detection circuit 5 detects a change in the leakage state caused by turning on / off the precharge relay 6.
[Step n = 4]
When a change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5, it is determined that the contactor 2 is in a normal state without welding and the precharge relay 6 is operating normally.
[Step n = 5]
If the change in the leakage state is not detected by the leakage detection circuit 5, it is determined that the contactor 2 is welded or the precharge relay 6 is broken.
[Steps n = 6, 7]
The control circuit 4 controls the minus-side contactor 2B and the precharge relay 6 to turn off, and switches the plus-side contactor 2A on and off. In this state, it is determined whether or not the leakage detection circuit 5 detects a change in the leakage state caused by turning on and off the contactor 2A on the plus side.
[Step n = 8]
When a change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5, it is determined that the contactor 2 is in a normal state where it has not been welded and the precharge relay 6 has failed.
[Step n = 9]
If the change in the leakage state is not detected by the leakage detection circuit 5, it is determined that any one of the contactors 2 is welded.
However, in the above flowchart, the steps of n = 6 to 9 can be omitted.

さらに、電源装置は、コンタクタの溶着検出において、制御回路がプリチャージリレーをオンオフに切り換えるのに代わって、コンタクタをオンオフに切り換えることでコンタクタの溶着を検出することもできる。この電源装置は、制御回路がコンタクタをオンオフに切り換える状態で、コンタクタのオンオフによる漏電状態の変化を漏電検出回路で検出して、コンタクタが溶着しているかどうかを検出する。この電源装置は、図示しないが、制御回路が正負のコンタクタとプリチャージリレーとをオフに制御する状態から、いずれか一方のコンタクタをオンオフに切り換える。このとき、正負のコンタクタが溶着していない場合は、オンオフに切り換えられるコンタクタによって出力される交流信号が、車両側負荷の直列コンデンサーの中点に接続されたシャーシアースを介して漏電検出回路に入力される。これに対して、正負のコンタクタのいずれかが溶着している場合は、コンタクタをオンオフに切り換える制御を行っても、交流信号が出力されず、あるいは、交流信号が出力されても、この交流信号はシャーシアースを介して漏電検出回路に入力されない。したがって、この電源装置は、制御回路がいずれか一方のコンタクタをオンオフに切り換える状態で、このコンタクタのオンオフによる漏電状態の変化を漏電検出回路が検出すると、コンタクタは溶着していないと判定し、コンタクタのオンオフによる漏電状態の変化が漏電検出回路で検出されないと、いずれかのコンタクタが溶着していると判定する。   Furthermore, the power supply apparatus can detect the contactor welding by switching the contactor on and off instead of the control circuit switching the precharge relay on and off in detecting the contactor welding. This power supply apparatus detects whether or not the contactor is welded by detecting a change in the leakage state due to the contactor being turned on and off by the leakage detection circuit in a state where the control circuit switches the contactor on and off. Although not shown, this power supply apparatus switches one of the contactors on and off from a state in which the control circuit controls the positive and negative contactors and the precharge relay to be turned off. At this time, if the positive and negative contactors are not welded, the AC signal output by the contactor switched on and off is input to the leakage detection circuit via the chassis ground connected to the midpoint of the series capacitor of the vehicle side load. Is done. On the other hand, if any of the positive and negative contactors is welded, this AC signal will not be output even if an AC signal is not output or an AC signal is output even if control is performed to switch the contactor on and off. Is not input to the leakage detection circuit via the chassis ground. Therefore, the power supply apparatus determines that the contactor is not welded when the leakage detection circuit detects a change in the leakage state due to the ON / OFF of the contactor while the control circuit switches one of the contactors ON / OFF. If a change in the leakage state due to ON / OFF of the contact is not detected by the leakage detection circuit, it is determined that one of the contactors is welded.

さらに、電源装置は、図１２に示すように、所定の周期でオンオフに切り換えられるスイッチング素子２７を有するＤＣ／ＡＣインバータ２１を備える車両側負荷２０を正負の出力側に接続し、制御回路４がＤＣ／ＡＣインバータ２１のスイッチング素子２７をオンオフに切り換える状態で、漏電検出回路５が漏電状態の変化を検出して、コンタクタ２の溶着を検出することができる。このＤＣ／ＡＣインバータ２１は、電源装置の制御回路４から車両側ＥＣＵ２５を介して入力される制御信号でスイッチング素子２７がオンオフに切り換えられて、出力側から交流信号を出力する。   Furthermore, as shown in FIG. 12, the power supply device connects a vehicle-side load 20 including a DC / AC inverter 21 having a switching element 27 that is switched on and off at a predetermined cycle to the positive and negative output sides, and the control circuit 4 In a state where the switching element 27 of the DC / AC inverter 21 is switched on and off, the leakage detection circuit 5 can detect a change in the leakage state and detect welding of the contactor 2. In the DC / AC inverter 21, the switching element 27 is switched on and off by a control signal input from the control circuit 4 of the power supply device via the vehicle-side ECU 25, and an AC signal is output from the output side.

この電源装置は、車両を停止してイグニッションスイッチ２６がオフに切り換えられるタイミングで、コンタクタ２の溶着を検出する。制御回路４は、車両側ＥＣＵ２５からイグニッションスイッチ２６がオフに切り換えられた信号が入力されると、正負のコンタクタ２とプリチャージリレー６をオフに制御すると共に、ＤＣ／ＡＣインバータ２１のスイッチング素子２７をオンオフに切り換える制御信号を車両側ＥＣＵ２５に出力する。車両側ＥＣＵ２５は、制御回路４から制御信号が入力されると、ＤＣ／ＡＣインバータ２１のスイッチング素子２７をオンオフに切り換えて、ＤＣ／ＡＣインバータ２１の出力側から交流信号を出力する。さらに、制御回路４は、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から交流信号が出力される状態において、以下に示すように、プリチャージリレー６とコンタクタ２のオンオフを制御して、このときに漏電検出回路５で検出される漏電状態の変化からコンタクタ２及びプリチャージリレー６の溶着を判定する。   This power supply device detects welding of the contactor 2 at a timing when the vehicle is stopped and the ignition switch 26 is turned off. When a signal indicating that the ignition switch 26 is turned off is input from the vehicle-side ECU 25, the control circuit 4 controls the positive and negative contactors 2 and the precharge relay 6 to be turned off, and the switching element 27 of the DC / AC inverter 21. A control signal for switching on / off is output to the vehicle-side ECU 25. When a control signal is input from the control circuit 4, the vehicle-side ECU 25 switches the switching element 27 of the DC / AC inverter 21 on and off and outputs an AC signal from the output side of the DC / AC inverter 21. Further, the control circuit 4 controls the on / off of the precharge relay 6 and the contactor 2 as shown below in a state where an AC signal is output from the DC / AC inverter 21, and at this time, the leakage detection circuit 5 The welding of the contactor 2 and the precharge relay 6 is determined from the detected change in the leakage state.

この電源装置がコンタクタ２及びプリチャージリレー６の溶着を検出する状態を図１３ないし図１９に示す。ここで、図１３と図１４は、コンタクタ２が溶着しない正常な状態における交流信号の流れと、漏電検出回路５での検出信号を示し、図１５と図１６は、マイナス側のコンタクタ２Ｂが溶着する状態における交流信号の流れと、漏電検出回路５の検出信号を示し、図１７と図１８は、プラス側のコンタクタ２Ａが溶着する状態における交流信号の流れと、漏電検出回路５の検出信号をそれぞれ示している。さらに、図１９は、プリチャージリレー６が溶着する状態における交流信号の流れを示している。   A state in which the power supply device detects welding of the contactor 2 and the precharge relay 6 is shown in FIGS. Here, FIGS. 13 and 14 show the flow of the AC signal in a normal state where the contactor 2 is not welded and the detection signal in the leakage detection circuit 5, and FIGS. 15 and 16 show the welding of the negative contactor 2B. FIG. 17 and FIG. 18 show the flow of the AC signal and the detection signal of the leakage detection circuit 5 in the state where the positive contactor 2A is welded. Each is shown. Further, FIG. 19 shows the flow of an AC signal when the precharge relay 6 is welded.

図１２に示すように、正負のコンタクタ２及びプリチャージリレー６が溶着していない正常な場合において、制御回路４が正負のコンタクタ２とプリチャージリレー６をオフに制御する状態では、ＤＣ／ＡＣインバータ２１のスイッチング素子２７をオンオフに切り換えても、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から出力される交流信号は電源装置の漏電検出回路５には入力されない。したがって、漏電検出回路５が漏電状態の変化を検出することはない。この状態では、正負のコンタクタ２とプリチャージリレー６は、いずれも溶着していないと判定できる。逆に言うと、この状態で、電検出回路５が漏電状態の変化を検出すると、正負のコンタクタ２とプリチャージリレー６のいずれかが溶着していると判定できる。   As shown in FIG. 12, in a state where the positive and negative contactors 2 and the precharge relay 6 are not welded normally and the control circuit 4 controls the positive and negative contactors 2 and the precharge relay 6 to be off, DC / AC Even if the switching element 27 of the inverter 21 is switched on and off, the AC signal output from the DC / AC inverter 21 is not input to the leakage detection circuit 5 of the power supply device. Therefore, the leakage detection circuit 5 does not detect a change in the leakage state. In this state, it can be determined that neither the positive or negative contactor 2 nor the precharge relay 6 is welded. In other words, in this state, when the electricity detection circuit 5 detects a change in the leakage state, it can be determined that either the positive or negative contactor 2 or the precharge relay 6 is welded.

次に、制御回路４が正負のコンタクタ２をオフに制御する状態で、プリチャージリレー６をオンに切り換えると、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から出力される交流信号は、図１３の破線で示すように、オン状態のプリチャージリレー６と直列コンデンサー２４の中点に接続してなるシャーシアース３０を介して漏電検出回路５に入力される。漏電検出回路に入力される交流信号は、漏電検出抵抗１５にかかる電圧の変化として判定回路１７に検出される。したがって、この電源装置は、図１４に示すように、制御回路４が正負のコンタクタ２をオフに制御し、プリチャージリレー６をオンに制御する状態で、漏電検出回路５が漏電状態の変化を検出すると、正負のコンタクタ２が溶着していない正常な状態であると判定すると共に、プリチャージリレー６が正しく動作していると判定する。
また、制御回路４が正負のコンタクタ２をオフに制御し、プリチャージリレー６をオンに制御する状態において、漏電検出回路５が漏電状態の変化を検出しない場合には、正負のコンタクタ２は溶着していない正常な状態であるが、プリチャージリレー６が故障して動作しないフルオープンの状態であると判定する。 Next, when the precharge relay 6 is switched on while the control circuit 4 controls the positive and negative contactors 2 to be off, the AC signal output from the DC / AC inverter 21 is as shown by the broken line in FIG. The ground leakage detection circuit 5 is input via a chassis ground 30 connected to the precharge relay 6 in the on state and the midpoint of the series capacitor 24. The AC signal input to the leakage detection circuit is detected by the determination circuit 17 as a change in voltage applied to the leakage detection resistor 15. Therefore, as shown in FIG. 14, in this power supply device, when the control circuit 4 controls the positive and negative contactors 2 to turn off and the precharge relay 6 to turn on, the leakage detection circuit 5 changes the leakage state. When detected, it is determined that the positive and negative contactors 2 are in a normal state where they are not welded, and it is determined that the precharge relay 6 is operating correctly.
In the state where the control circuit 4 controls the positive and negative contactors 2 to be turned off and the precharge relay 6 is turned on, if the leakage detection circuit 5 does not detect a change in the leakage state, the positive and negative contactors 2 are welded. It is determined that the precharge relay 6 is in a fully open state in which the precharge relay 6 fails and does not operate.

さらに、電源装置は、制御回路４がＤＣ／ＡＣインバータ２１のスイッチング素子２７をオンオフに切り換えて、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から交流信号が出力される状態で、制御回路４が正負のコンタクタ２とプリチャージリレー６をオフに制御するにも関わらず、漏電検出回路５が漏電状態の変化を検出すると、正負のコンタクタ２とプリチャージリレー６のいずれかが溶着していると判定する。   Further, in the power supply device, the control circuit 4 switches the switching element 27 of the DC / AC inverter 21 on and off, and an AC signal is output from the DC / AC inverter 21. If the leakage detection circuit 5 detects a change in the leakage state despite controlling the charge relay 6 to be turned off, it is determined that either the positive or negative contactor 2 or the precharge relay 6 is welded.

図１５は、マイナス側のコンタクタ２Ｂが溶着した状態（図において×印で表示）を示している。この図に示すように、マイナス側のコンタクタ２Ｂが溶着すると、制御回路４が正負のコンタクタ２とプリチャージリレー６をオフに制御する状態においても、溶着されたマイナス側のコンタクタ２Ｂを介して、走行用バッテリ１のマイナス側が車両側負荷２０に接続される。このとき、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から出力される交流信号は、図の破線で示すように、直列コンデンサー２４の中点に接続してなるシャーシアース３０と溶着されたマイナス側のコンタクタ２Ｂを介して漏電検出回路５に入力される。漏電検出回路５に入力される交流信号は、漏電検出抵抗１５にかかる電圧の変化として判定回路１７に検出される。さらに、この状態から、制御回路４がプリチャージリレー６をオンに切り換えると、オン状態のプリチャージリレー６と溶着されたマイナス側のコンタクタ２Ｂを介して、電源装置の正負の出力側が車両側負荷２０に接続される。この状態では、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から出力される交流信号は漏電検出回路５に入力されず、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されることはない。したがって、この電源装置は、図１６に示すように、正負のコンタクタ２及びプリチャージリレー６をオフに制御する状態で、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出された後、プリチャージリレー６をオンに切り換えると、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されない場合は、マイナス側のコンタクタの溶着と判定する。   FIG. 15 shows a state in which the negative contactor 2B is welded (indicated by a cross in the figure). As shown in this figure, when the negative contactor 2B is welded, even when the control circuit 4 controls the positive and negative contactors 2 and the precharge relay 6 to be turned off, the welded negative contactor 2B is The minus side of the traveling battery 1 is connected to the vehicle-side load 20. At this time, the AC signal output from the DC / AC inverter 21 is passed through the negative contactor 2B welded to the chassis ground 30 connected to the middle point of the series capacitor 24 as shown by the broken line in the figure. Input to the leakage detection circuit 5. The AC signal input to the leakage detection circuit 5 is detected by the determination circuit 17 as a change in voltage applied to the leakage detection resistor 15. Further, when the control circuit 4 switches on the precharge relay 6 from this state, the positive and negative output sides of the power supply device are connected to the vehicle side load via the negative contactor 2B welded to the precharge relay 6 in the on state. 20. In this state, the AC signal output from the DC / AC inverter 21 is not input to the leakage detection circuit 5, and the change in the leakage state is not detected by the leakage detection circuit 5. Therefore, as shown in FIG. 16, the power supply apparatus is configured to control the positive and negative contactors 2 and the precharge relay 6 to be turned off, and after the change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5, the precharge relay 6 When the switch is turned on, if no change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5, it is determined that the negative contactor is welded.

さらに、図１７は、プラス側のコンタクタ２Ａが溶着した状態（図において×印で表示）を示している。この図に示すように、プラス側のコンタクタ２Ａが溶着すると、制御回路４が正負のコンタクタ２とプリチャージリレー６をオフに制御する状態においても、溶着されたプラス側のコンタクタ２Ａを介して、走行用バッテリ１のプラス側が車両側負荷２０に接続される。このとき、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から出力される交流信号は、図の破線で示すように、溶着されたプラス側のコンタクタ２Ａと直列コンデンサー２４の中点に接続してなるシャーシアース３０を介して漏電検出回路５に入力される。漏電検出回路５に入力される交流信号は、漏電検出抵抗１５にかかる電圧の変化として判定回路１７に検出される。さらに、この状態から、制御回路４がプリチャージリレー６をオンに切り換えても、オン状態のプラス側のコンタクタ２Ａを介して、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から出力される交流信号は漏電検出回路５に入力されるので、漏電検出回路５で漏電状態の変化が検出される。したがって、この電源装置は、図１８に示すように、正負のコンタクタ２及びプリチャージリレー６をオフに制御する状態で、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出された後、プリチャージリレー６をオンに切り換えても、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出される場合は、プラス側のコンタクタ２Ａの溶着と判定する。   Further, FIG. 17 shows a state where the plus-side contactor 2A is welded (indicated by a cross in the figure). As shown in this figure, when the plus-side contactor 2A is welded, even when the control circuit 4 controls the positive and negative contactors 2 and the precharge relay 6 to be turned off, the welded plus-side contactor 2A is The plus side of the traveling battery 1 is connected to the vehicle-side load 20. At this time, the AC signal output from the DC / AC inverter 21 is connected via the chassis ground 30 connected to the midpoint of the welded plus-side contactor 2A and the series capacitor 24, as shown by the broken line in the figure. Input to the leakage detection circuit 5. The AC signal input to the leakage detection circuit 5 is detected by the determination circuit 17 as a change in voltage applied to the leakage detection resistor 15. Further, from this state, even if the control circuit 4 switches the precharge relay 6 on, the AC signal output from the DC / AC inverter 21 via the positive contactor 2A in the on state remains in the leakage detection circuit 5. Since it is input, the leakage detection circuit 5 detects a change in the leakage state. Therefore, as shown in FIG. 18, the power supply apparatus is configured to control the positive and negative contactors 2 and the precharge relay 6 to be turned off, and after the change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5, the precharge relay 6 If the change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5 even if the switch is turned on, it is determined that the plus-side contactor 2A is welded.

ただ、この状態は、プリチャージリレー６が溶着している場合にも生じる。それは、図１９に示すように、プリチャージリレー６が溶着するクローズの状態では、正負のコンタクタ２及びプリチャージリレー６をオフに制御しても、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出され、さらに、その後、プリチャージリレー６をオンに切り換えても、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されるからである。この場合には、以下のようにして、プラス側のコンタクタ２Ａとプリチャージリレー６のいずれが溶着しているのかを判定することができる。   However, this state also occurs when the precharge relay 6 is welded. As shown in FIG. 19, in the closed state where the precharge relay 6 is welded, even if the positive and negative contactors 2 and the precharge relay 6 are controlled to be turned off, a change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5. Furthermore, even if the precharge relay 6 is switched on after that, a change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5. In this case, it is possible to determine which of the plus-side contactor 2A and the precharge relay 6 is welded as follows.

電源装置は、制御回路４によるＤＣ／ＡＣインバータ２１のスイッチング素子２７のオンオフ制御を中止して、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から交流信号の出力を停止すると共に、制御回路４でプラス側のコンタクタ２Ａをオンオフに切り換えて、このときの漏電状態の変化を漏電検出回路５で検出する。プリチャージリレー６が溶着するクローズの状態では、前述の図９に示すように、プラス側のコンタクタ２Ａをオンオフに切り換えると、プリチャージリレー６には直列にプリチャージ抵抗７を接続しているので、プラス側のコンタクタ２Ａのオンオフによって交流信号が発生する。これに対して、プラス側のコンタクタ２Ａが溶着する状態では、制御回路４がプラス側のコンタクタ２Ａをオンオフに切り換える制御を行っても交流信号は発生しない。したがって、電源装置は、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から交流信号の出力を停止すると共に、制御回路４が正負のコンタクタ２とプリチャージリレー６をオフに制御する状態から、プラス側のコンタクタ２Ａをオンオフに切り換えて、プラス側のコンタクタ２Ａのオンオフによる漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されるとプリチャージリレー６の溶着と判定でき、漏電検出回路５が漏電状態の変化を検出しないと、プラス側のコンタクタ２の溶着と判定できる。   The power supply apparatus stops the on / off control of the switching element 27 of the DC / AC inverter 21 by the control circuit 4 and stops the output of the AC signal from the DC / AC inverter 21, and the positive contactor 2 </ b> A is controlled by the control circuit 4. Switching to ON / OFF, the change in the leakage state at this time is detected by the leakage detection circuit 5. In the closed state where the precharge relay 6 is welded, as shown in FIG. 9 described above, when the contactor 2A on the plus side is switched on and off, the precharge resistor 6 is connected in series to the precharge relay 6. An AC signal is generated by turning on and off the plus-side contactor 2A. On the other hand, in the state where the plus-side contactor 2A is welded, no AC signal is generated even if the control circuit 4 performs control to switch the plus-side contactor 2A on and off. Therefore, the power supply apparatus stops the output of the AC signal from the DC / AC inverter 21 and turns the plus-side contactor 2A on and off from the state in which the control circuit 4 controls the positive and negative contactors 2 and the precharge relay 6 to be turned off. If the change in the leakage state due to ON / OFF of the plus side contactor 2A is detected by the leakage detection circuit 5, it can be determined that the precharge relay 6 is welded. If the leakage detection circuit 5 does not detect the change in the leakage state, It can be determined that the contactor 2 on the side is welded.

ただ、電源装置は、必ずしも、プラス側のコンタクタ２Ａとプリチャージリレー６のいずれが溶着しているのかを判定する必要はなく、プラス側のコンタクタ２Ａとプリチャージリレー６のいずれかが溶着していることを検出した時点で、コンタクタの溶着検出を終了することもできる。   However, the power supply device does not necessarily have to determine which of the plus-side contactor 2A and the precharge relay 6 is welded, and any of the plus-side contactor 2A and the precharge relay 6 is welded. When it is detected that the contactor is detected, the contactor welding detection can be terminated.

以上の電源装置は、図２０のフローチャートに示す以下のステップで、コンタクタ２の溶着を検出する。
［ｎ＝１のステップ］
イグニッションスイッチ２６がオフに切り換えられたかどうかを判定する。イグニッションスイッチ２６がオフに切り換えられるまで、このステップをループする。イグニッションスイッチ２６がオフに切り換えられると、次のステップに進んでコンタクタ２の溶着検出を開始する。
［ｎ＝２のステップ］
イグニッションスイッチ２６がオフに切り換えられると、制御回路は、プラス側のコンタクタ２Ａとマイナス側のコンタクタ２Ｂとプリチャージリレー６をオフに制御する。
［ｎ＝３、４のステップ］
制御回路４は、車両側負荷２０のＤＣ／ＡＣインバータ２１のスイッチング素子２７をオンオフに切り換えて、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から交流信号を出力させる。この状態で、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されるかどうかを判定する。
［ｎ＝５、６のステップ］
ｎ＝４のステップにおいて、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されないと、制御回路４がプリチャージリレー６をオンに切り換える。この状態で、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されるかどうかを判定する。
［ｎ＝７のステップ］
ｎ＝６のステップにおいて、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されると、コンタクタ２は溶着していない正常な状態であり、プリチャージリレー６が正しく動作していると判定する。
［ｎ＝８のステップ］
ｎ＝６のステップにおいて、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されないと、コンタクタ２は溶着していない正常な状態であるが、プリチャージリレー６が故障して動作しないフルオープンの状態であると判定する。
［ｎ＝９、１０のステップ］
ｎ＝４のステップにおいて、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されると、コンタクタ２またはプリチャージリレー６が溶着していると判定する。さらに、制御回路４が、プリチャージリレー６をオンに切り換える。この状態で、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されるかどうかを判定する。
［ｎ＝１１ステップ］
ｎ＝１０のステップにおいて、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されないと、マイナス側のコンタクタ２が溶着していると判定する。
［ｎ＝１２のステップ］
ｎ＝１０のステップにおいて、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されると、プラス側のコンタクタ２Ａまたはプリチャージリレー６が溶着していると判定する。
［ｎ＝１３のステップ］
さらに、制御回路４は、ＤＣ／ＡＣインバータ２１のスイッチング素子２７をオンオフに切り換える制御を中止して、ＤＣ／ＡＣインバータ２１から交流信号の出力を停止する。
［ｎ＝１４、１５のステップ］
制御回路４が、マイナス側のコンタクタ２Ｂとプリチャージリレー６をオフに制御し、プラス側のコンタクタ２Ａをオンオフに切り換える。この状態で、プラス側のコンタクタ２Ａのオンオフによる漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されるかどうかを判定する。
［ｎ＝１６のステップ］
ｎ＝１５のステップにおいて、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されると、プラス側のコンタクタ２が溶着していない正常な状態であり、プリチャージリレー６が溶着していると判定する。
［ｎ＝１７のステップ］
ｎ＝１５のステップにおいて、漏電状態の変化が漏電検出回路５で検出されないと、プラス側のコンタクタ２Ａが溶着していると判定する。
ただし、以上のフローチャートにおいて、ｎ＝１３〜１７のステップを省略することもできる。 The above power supply apparatus detects welding of the contactor 2 in the following steps shown in the flowchart of FIG.
[Step of n = 1]
It is determined whether or not the ignition switch 26 has been turned off. This step is looped until the ignition switch 26 is switched off. When the ignition switch 26 is turned off, the process proceeds to the next step and starts detecting the welding of the contactor 2.
[Step of n = 2]
When the ignition switch 26 is turned off, the control circuit controls the plus-side contactor 2A, the minus-side contactor 2B, and the precharge relay 6 to be turned off.
[Steps n = 3, 4]
The control circuit 4 switches the switching element 27 of the DC / AC inverter 21 of the vehicle side load 20 on and off, and causes the DC / AC inverter 21 to output an AC signal. In this state, it is determined whether or not a change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5.
[Steps n = 5, 6]
In the step of n = 4, if the change in the leakage state is not detected by the leakage detection circuit 5, the control circuit 4 switches on the precharge relay 6. In this state, it is determined whether or not a change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5.
[Step n = 7]
In step n = 6, when a change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5, it is determined that the contactor 2 is in a normal state where welding is not performed and the precharge relay 6 is operating correctly.
[Step n = 8]
In the step of n = 6, if no change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5, the contactor 2 is in a normal state where it is not welded, but the precharge relay 6 fails and does not operate in a fully open state. Judge that there is.
[N = 9, 10 steps]
In the step of n = 4, when the change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5, it is determined that the contactor 2 or the precharge relay 6 is welded. Further, the control circuit 4 switches on the precharge relay 6. In this state, it is determined whether or not a change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5.
[N = 11 steps]
If no change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5 in the step of n = 10, it is determined that the negative contactor 2 is welded.
[Step n = 12]
In step n = 10, when a change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5, it is determined that the plus-side contactor 2A or the precharge relay 6 is welded.
[Step n = 13]
Further, the control circuit 4 stops the control for switching the switching element 27 of the DC / AC inverter 21 on and off, and stops the output of the AC signal from the DC / AC inverter 21.
[Steps n = 14, 15]
The control circuit 4 controls the minus-side contactor 2B and the precharge relay 6 to turn off, and switches the plus-side contactor 2A on and off. In this state, it is determined whether or not the leakage detection circuit 5 detects a change in the leakage state caused by turning on and off the contactor 2A on the plus side.
[Step n = 16]
When the change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5 in the step of n = 15, it is determined that the plus-side contactor 2 is in a normal state in which the precharge relay 6 is welded. .
[Step n = 17]
If no change in the leakage state is detected by the leakage detection circuit 5 in the step of n = 15, it is determined that the plus-side contactor 2A is welded.
However, in the above flowchart, the steps of n = 13 to 17 can be omitted.

以上の電源装置は、車載用の電源装置として利用できる。この電源装置を搭載する車両としては、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、あるいはモータのみで走行する電気自動車などの電動車両が利用できる。   The above power supply apparatus can be used as an in-vehicle power supply apparatus. As a vehicle equipped with this power supply device, an electric vehicle such as a hybrid car or a plug-in hybrid car that runs with both an engine and a motor, or an electric car that runs only with a motor can be used.

図２１に、エンジン５５とモータ５２の両方で走行するハイブリッドカーに電源装置５０を搭載する例を示す。この図に示す車両ＨＶは、車両ＨＶを走行させるエンジン５５及び走行用のモータ５２と、モータ５２に電力を供給する電源装置５０と、電源装置５０の電池を充電する発電機５３とを備えている。電源装置５０は、ＤＣ／ＡＣインバータ５１を介してモータ５２と発電機５３に接続している。車両ＨＶは、電源装置５０の電池を充放電しながらモータ５２とエンジン５５の両方で走行する。モータ５２は、エンジン効率の悪い領域、たとえば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ５２は、電源装置５０から電力が供給されて駆動する。発電機５３は、エンジン５５で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、電源装置５０の電池を充電する。   FIG. 21 shows an example in which the power supply device 50 is mounted on a hybrid car that runs with both the engine 55 and the motor 52. The vehicle HV shown in this figure includes an engine 55 and a traveling motor 52 that cause the vehicle HV to travel, a power supply device 50 that supplies power to the motor 52, and a generator 53 that charges a battery of the power supply device 50. Yes. The power supply device 50 is connected to a motor 52 and a generator 53 via a DC / AC inverter 51. The vehicle HV travels by both the motor 52 and the engine 55 while charging / discharging the battery of the power supply device 50. The motor 52 is driven to drive the vehicle when the engine efficiency is low, for example, during acceleration or low-speed driving. The motor 52 is driven by power supplied from the power supply device 50. The generator 53 is driven by the engine 55 or is driven by regenerative braking when the vehicle is braked to charge the battery of the power supply device 50.

また、図２２に、モータ５２のみで走行する電気自動車に電源装置５０を搭載する例を示す。この図に示す車両ＥＶは、車両ＥＶを走行させる走行用のモータ５２と、このモータ５２に電力を供給する電源装置５０と、この電源装置５０の電池を充電する発電機５３とを備えている。モータ５２は、電源装置５０から電力が供給されて駆動する。発電機５３は、車両ＥＶを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、電源装置５０の電池を充電する。   FIG. 22 shows an example in which the power supply device 50 is mounted on an electric vehicle that runs only with the motor 52. The vehicle EV shown in this figure includes a traveling motor 52 that travels the vehicle EV, a power supply device 50 that supplies power to the motor 52, and a generator 53 that charges a battery of the power supply device 50. . The motor 52 is driven by power supplied from the power supply device 50. The generator 53 is driven by energy when regeneratively braking the vehicle EV and charges the battery of the power supply device 50.

本発明の車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両は、電気自動車やハイブリッドカーの車載用電源装置として好適に利用できる。また、車載用以外の電源装置としても、好適に利用できる。   The power supply device for a vehicle of the present invention and the vehicle equipped with this power supply device can be suitably used as an in-vehicle power supply device for an electric vehicle or a hybrid car. Moreover, it can utilize suitably also as power supply apparatuses other than vehicle-mounted.

１…走行用バッテリ
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…プリチャージ回路
４…制御回路
５…漏電検出回路
６…プリチャージリレー
７…プリチャージ抵抗
９…出力端子 ９Ａ…プラス側の出力端子
９Ｂ…マイナス側の出力端子
１０…電池ブロック
１１…二次電池
１２…ヒューズ
１３…中間接続点
１５…漏電検出抵抗
１６…電圧検出部
１７…判定回路
２０…車両側負荷
２１…ＤＣ／ＡＣインバータ
２２…モータ
２３…負荷コンデンサー
２４…直列コンデンサー ２４Ａ…コンデンサー
２５…車両側ＥＣＵ
２６…イグニッションスイッチ
２７…スイッチング素子
３０…シャーシーアース
５０…電源装置
５１…ＤＣ／ＡＣインバータ
５２…モータ
５３…発電機
５５…エンジン
９１…走行用バッテリ
９２…コンタクタ
９３…電圧検出回路
９４…制御回路
ＨＶ…車両
ＥＶ…車両 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery for driving | running | working 2 ... Contactor 2A ... Contactor on the plus side
2B ... Negative contactor 3 ... Precharge circuit 4 ... Control circuit 5 ... Leakage detection circuit 6 ... Precharge relay 7 ... Precharge resistor 9 ... Output terminal 9A ... Positive output terminal
9B ... Negative output terminal 10 ... Battery block 11 ... Secondary battery 12 ... Fuse 13 ... Intermediate connection point 15 ... Leakage detection resistor 16 ... Voltage detection unit 17 ... Determination circuit 20 ... Vehicle side load 21 ... DC / AC inverter 22 ... Motor 23 ... Load condenser 24 ... Series condenser 24A ... Condenser 25 ... Vehicle side ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 26 ... Ignition switch 27 ... Switching element 30 ... Chassis earth 50 ... Power supply device 51 ... DC / AC inverter 52 ... Motor 53 ... Generator 55 ... Engine 91 ... Battery for traveling 92 ... Contactor 93 ... Voltage detection circuit 94 ... Control circuit HV ... Vehicle EV ... Vehicle

Claims (5)

車両を走行させるモータ(22)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)の出力側を、中点を車両のシャーシーアース(30)に接続してなる直列コンデンサー(24)を並列に接続している車両側負荷(20)に接続するコンタクタ(2)と、このコンタクタ(2)と並列に接続されて車両側負荷(20)の負荷コンデンサー(23)をプリチャージするプリチャージ抵抗(7)とプリチャージリレー(6)との直列回路からなるプリチャージ回路(3)と、前記プリチャージリレー(6)と前記コンタクタ(2)をオンオフに制御する制御回路(4)と、前記走行用バッテリ(1)とシャーシーアース(30)との漏電を検出する漏電検出回路(5)とを備えており、
前記制御回路(4)によって前記プリチャージリレー(6)がオンオフに切り換えられる状態で、前記漏電検出回路(5)が、プリチャージリレー(6)のオンオフによる漏電状態の変化を検出して前記コンタクタ(2)の溶着を検出するようにしてなる車両用の電源装置。 A battery (1) that supplies power to the motor (22) that drives the vehicle, and the output side of the battery (1) for traveling, a series that consists of the middle point connected to the chassis ground (30) of the vehicle A contactor (2) connected to the vehicle side load (20) to which the capacitor (24) is connected in parallel, and a load capacitor (23) of the vehicle side load (20) connected in parallel with the contactor (2) A precharge circuit (3) comprising a series circuit of a precharge resistor (7) and a precharge relay (6) for precharging, and a control circuit for controlling the precharge relay (6) and the contactor (2) on and off (4), and a leakage detection circuit (5) for detecting leakage between the battery for traveling (1) and the chassis ground (30),
In a state where the precharge relay (6) is switched on and off by the control circuit (4), the leakage detection circuit (5) detects a change in the leakage state due to the on / off of the precharge relay (6) and detects the contactor. A power supply device for a vehicle configured to detect welding in (2). 前記制御回路(4)が１０Ｈｚないし１００ｋＨｚの周期で前記プリチャージリレー(6)をオンオフに切り換えて、車両側負荷(20)に交流信号を出力する請求項１に記載される車両用の電源装置。   2. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the control circuit (4) switches the precharge relay (6) on and off at a cycle of 10 Hz to 100 kHz and outputs an AC signal to the vehicle-side load (20). . 前記制御回路(4)が、前記プリチャージリレー(6)とコンタクタ(2)とを時系列にオンオフに切り換えて、車両側負荷(20)に交流信号を出力する請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。   3. The control circuit (4) according to claim 1, wherein the control circuit (4) switches the precharge relay (6) and the contactor (2) on and off in time series and outputs an AC signal to the vehicle-side load (20). A power supply device for a vehicle. 車両を走行させるモータ(22)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)の出力側を、中点を車両のシャーシーアース(30)に接続してなる直列コンデンサー(24)を並列に接続してなる、所定の周期でオンオフに切り換えられるスイッチング素子(27)を有するＤＣ／ＡＣインバータ(21)を備える車両側負荷(20)に接続するコンタクタ(2)と、このコンタクタ(2)と並列に接続されて車両側負荷(20)の負荷コンデンサー(23)をプリチャージするプリチャージ抵抗(7)とプリチャージリレー(6)との直列回路からなるプリチャージ回路(3)と、前記プリチャージリレー(6)と前記車両側負荷(20)のＤＣ／ＡＣインバータ(21)を制御する制御回路(4)と、前記走行用バッテリ(1)とシャーシーアース(30)との漏電を検出する漏電検出回路(5)とを備えており、
前記制御回路(4)によって前記ＤＣ／ＡＣインバータ(21)のスイッチング素子(27)がオンオフに切り換えられる状態で、前記漏電検出回路(5)が漏電状態の変化を検出して、前記コンタクタ(2)の溶着を検出するようにしてなる車両用の電源装置。 A battery (1) that supplies power to the motor (22) that drives the vehicle, and the output side of the battery (1) for traveling, a series that consists of the middle point connected to the chassis ground (30) of the vehicle A contactor (2) connected to a vehicle-side load (20) comprising a DC / AC inverter (21) having a switching element (27) which is switched on and off in a predetermined cycle, which is formed by connecting capacitors (24) in parallel; A precharge circuit comprising a series circuit of a precharge resistor (7) and a precharge relay (6) connected in parallel with the contactor (2) and precharging the load capacitor (23) of the vehicle side load (20) (3), a control circuit (4) for controlling the DC / AC inverter (21) of the precharge relay (6) and the vehicle-side load (20), the traveling battery (1) and chassis ground ( 30) and a leakage detection circuit (5) for detecting leakage with
In a state where the switching element (27) of the DC / AC inverter (21) is switched on and off by the control circuit (4), the leakage detection circuit (5) detects a change in the leakage state, and the contactor (2 A power supply device for a vehicle that detects the welding of). 請求項１ないし４のいずれかに記載の電源装置を搭載する車両。   A vehicle equipped with the power supply device according to claim 1.
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