JP2012202723A - 電源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】漏電検出回路を利用して、簡単な回路構成で組電池のメインリレーの溶着を検出する。
【解決手段】電源装置は、組電池1をプラス側のメインリレー2A及びマイナス側のメインリレー2Bを介して負荷30に接続しており、プラス側漏電検出回路5Aとマイナス側漏電検出回路5Bで漏電を検出する。プラス側漏電検出回路5Aとマイナス側漏電検出回路5Bは、電池ユニットの接続点11をシャーシーアース35に接続する漏電検出抵抗22と漏電検出スイッチ21との直列接続回路20を備え、漏電検出スイッチ21をオンに切り換えて組電池1の漏電を検出する。電源装置は、組電池1の中間接続点11Xとシャーシーアース35との電圧を検出する中間電位検出回路6を備え、プラス側漏電検出回路5Aとマイナス側漏電検出回路5Bの漏電検出スイッチ21をオンオフに切り換えて、組電池1の中間接続点11Xの電圧を検出してメインリレー2の溶着を検出する。
【選択図】図2

Description

本発明は、主としてハイブリッドカーや電気自動車等の電動車両を走行させるモーターを駆動する電源装置や、太陽電池の出力を充電して負荷に電力を供給する電源装置であって、組電池の漏電を検出する漏電検出回路を利用してメインリレーの溶着を検出する電源装置に関する。
電動車両を走行させる電源装置や、太陽電池の出力を充電して負荷に電力を供給する電源装置は、出力を大きくするために電圧を高くする必要がある。出力が電圧と電流の積に比例するからである。たとえば、ハイブリッドカーや電気自動車を走行させる電源装置の出力電圧は200V以上と極めて高い。この電源装置は、電圧が高いので感電を防止するために、電池の出力側と負荷との間にメインリレーを接続している。メインリレーは、電源装置を使用するときにのみオンに切り換えられる。メインリレーがオフに切り換えられて、電池は負荷から切り離されるので、感電等の事故を防止できる。メインリレーには、極めて大きな負荷電流が流れる。たとえば、電動車両の負荷電流は、数百Aにも達することがある。このため、メインリレーの接点が溶着されてオフに切り換えできなくなることも推測される。この状態になると、電源装置を使用しない状態においても装置の出力側に高電圧が出力される。感電を確実に防止するために、メインリレーの溶着を検出する必要がある。電源装置は、メインリレーの溶着を検出するために、メインリレーの出力側の電圧を検出する溶着検出回路を設けている。
さらに、高電圧の電源装置は、漏電による弊害が大きいので、安全性を考慮してシャーシーアースには接続されない。シャーシーアースに接続されない電源装置は、漏電を防止するために、漏電抵抗を検出する必要がある。漏電抵抗は、電池とシャーシーアースとの間の抵抗である。電池の漏電は、専用の検出回路を設けて検出できる。このことを実現するために、電池の漏電を検出する漏電検出回路と、メインリレーの溶着を検出する溶着検出回路を備える電源装置が開発されている。(特許文献1参照)
こ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、メインリレー92の出力側に溶着検出回路94を設けている。溶着検出回路94は、抵抗とスイッチとの直列回路で構成される。溶着検出回路94のスイッチをオンオフに制御する状態で、漏電検出回路95が電池91の電圧を検出して、メインリレー92の溶着を検出している。
特開2003−169401号公報
図1の電源装置は、漏電検出回路95と溶着検出回路94の両方を設ける必要がある。この電源装置は、溶着検出回路94を簡単な回路構成にできるとしても、プラス側とマイナス側に設けている溶着検出回路94の各々のスイッチをオンオフに制御する制御回路をも必要する。さらに、この制御回路でスイッチのオンオフに制御する状態において、漏電検出回路95で電圧を検出して、漏電と溶着を検出する必要がある。このため、より簡単な回路構成で電池の漏電と、メインリレーの溶着とを検出できる電源装置が要求される。とくに、漏電検出や溶着検出は、電源装置の安全性を確保するために付随的に設けられる回路であるから、できる限り簡素化して低コストにすることが要求される。
本発明は、このことを実現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、漏電検出回路をメインリレーの溶着検出に利用することで、極めて簡単な回路構成で組電池の漏電に加えて、メインリレーの溶着をも検出できる電源装置を提供することにある。
課題を解決するための手段及び発明の効果
本発明の電源装置は、中間接続点11Xのプラス側とマイナス側とに電池ユニットを接続している組電池1と、この組電池1のプラス側とマイナス側の出力端子9を負荷30に接続するプラス側のメインリレー2A及びマイナス側のメインリレー2Bと、各々のメインリレー2をオンオフに制御する制御回路3と、プラス側の電池ユニット1Aとシャーシーアース35との電圧を検出して組電池1の漏電を検出するプラス側漏電検出回路5Aと、マイナス側の電池ユニット1Bとシャーシーアース35との電圧を検出して組電池1の漏電を検出するマイナス側漏電検出回路5Bとを備える。プラス側漏電検出回路5Aとマイナス側漏電検出回路5Bは、電池ユニットの接続点11をシャーシーアース35に接続して組電池1の漏電を検出する漏電検出抵抗22と漏電検出スイッチ21との直列接続回路20を備えており、漏電検出スイッチ21をオンに切り換えて組電池1の漏電を検出する。さらに、電源装置は、組電池1の中間接続点11Xとシャーシーアース35との電圧を検出する中間電位検出回路6を備えている。この中間電位検出回路6は、プラス側漏電検出回路5Aの漏電検出スイッチ21とマイナス側漏電検出回路5Bの漏電検出スイッチ21が交互にオンオフに切り換えられる状態で、組電池1の中間接続点11Xの電圧を検出して、メインリレー2の溶着を検出する。
以上の電源装置は、漏電検出回路をメインリレーの溶着検出に利用することで、極めて簡単な回路構成としながら、組電池の漏電のみでなく、メインリレーの溶着をも検出できる特徴がある。それは、漏電検出回路の漏電検出スイッチをオンオフに切り換える状態で、組電池の中間接続点とシャーシーアースとの電圧を検出して、プラス側のメインリレーとマイナス側のメインリレーの溶着を検出できるからである。以上の電源装置は、プラス側とマイナス側の何れかのメインリレーが溶着し、あるいは両方のメインリレーが溶着すると、プラス側とマイナス側の漏電検出回路の漏電検出スイッチを交互にオンオフに切り換える状態で、組電池の中間接続点とシャーシーアースとの間の電圧が発生し、この発生電圧の値でプラス側のメインリレーとマイナス側のメインリレーの溶着を検出できる。すなわち、以上の電源装置は、組電池の漏電を検出するために設けている漏電検出回路の漏電検出スイッチをオンオフに切り換えて、中間電位検出回路でもって、組電池の中間接続点とシャーシーアースとの電圧を検出して、プラス側とマイナス側のメインリレーの溶着を検出できる特徴がある。また、漏電検出回路は、漏電検出スイッチをオンオフに切り換えて、組電池の漏電を検出できる。
本発明の電源装置は、中間電位検出回路6が、検出電圧からプラス側のメインリレー2Aとマイナス側のメインリレー2Bの溶着を判定する電圧範囲を記憶して、検出電圧を電圧範囲に比較してプラス側のメインリレー2Aとマイナス側のメインリレー2Bの溶着を判定することができる。
以上の電源装置は、中間電位検出回路が検出する電圧を設定範囲に比較することで、プラス側のメインリレーとマイナス側のメインリレーの溶着を確実に判定できる。
本発明の電源装置は、中間電位検出回路6が、組電池1の中間接続点11Xとシャーシーアース35とを内部抵抗26で接続する切換スイッチ25を備えることができる。
以上の電源装置は、メインリレーの溶着を検出しないタイミングで切換スイッチをオフに切り換えることで、組電池の中間接続点をシャーシーアースに接続しない状態として安全性を向上できる。
従来の電源装置のブロック図である。 本発明の一実施例にかかる電源装置の回路図である。 漏電検出回路が組電池の漏電を検出する動作原理を示す原理図である。 本発明の他の実施例にかかる電源装置の回路図である。 図2に示す電源装置のプラス側漏電検出回路が+側の漏電を検出する状態を示す図である。 図2に示す電源装置のプラス側漏電検出回路が−側の漏電を検出する状態を示す図である。 図2に示す電源装置のマイナス側漏電検出回路が+側の漏電を検出する状態を示す図である。 図2に示す電源装置のマイナス側漏電検出回路が−側の漏電を検出する状態を示す図である。 中間電位検出回路がメインリレーの溶着を検出する動作原理を示す原理図である。 中間電位検出回路がメインリレーの溶着を検出する動作原理を示す原理図である。 中間電位検出回路がメインリレーの溶着を検出する動作原理を示す原理図である。 図2に示す電源装置がメインリレーの溶着を検出する状態を示すタイミングチャート図である。 図2に示す電源装置がメインリレーの溶着を検出する状態を示すタイミングチャート図である。 図2に示す電源装置がメインリレーの溶着を検出する状態を示すタイミングチャート図である。 図2に示す電源装置がメインリレーの溶着を検出する状態を示すタイミングチャート図である。 本発明の一実施例にかかる電源装置をエンジンとモータで走行するハイブリッド車に搭載する例を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる電源装置をモータのみで走行する電気自動車に搭載する例を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる電源装置を蓄電用の電源装置に適用する例を示すブロック図である。
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。
図2は、電動車両に搭載される電源に使用され、あるいは太陽電池の電力を蓄えて負荷30に電力を供給する電源装置を示している。この電源装置は出力側を負荷30に接続している。負荷30は、DC/ACインバータ31を介して電力をモータや電気器機に供給する。DC/ACインバータ31は、入力側に、直列に接続している負荷抵抗33を接続して、負荷抵抗33の中間接続点34をシャーシーアース35に接続している。負荷抵抗33は、DC/ACインバータ31の入力側に接続している大容量の電解コンデンサー32の放電用に設けている抵抗を併用できる。ただし、専用の負荷抵抗を接続することもできる。
電源装置を接続している負荷30は、DC/ACインバータ31の入力側に大容量のコンデンサー32を接続している。このコンデンサー32は、組電池1の電圧変動を少なくして、DC/ACインバータ31に安定して電力を供給する。さらに、負荷30は、メインリレー2をオフに切り換えた状態で、コンデンサー32を速やかに放電する負荷抵抗33を備えている。負荷抵抗33は中間接続点34をシャーシーアース35に接続している。さらに、この負荷抵抗33には、大容量のコンデンサー32よりも高い周波数の電圧変動を防止し、また、ラインの雑音を防止するために、小容量のコンデンサー36を並列に接続している。
図2の電源装置は、充電できる組電池1と、組電池1と出力端子9との間に接続しているメインリレー2と、組電池1の漏電を検出するプラス側漏電検出回路5A及びマイナス側漏電検出回路5Bと、シャーシーアース35に対する組電池1の中間接続点11Xの電圧を検出して、メインリレー2の溶着を検出する中間電位検出回路6と、メインリレー2と漏電検出回路5と中間電位検出回路6のスイッチを制御する制御回路3とを備えている。
組電池1は、中間接続点11Xのプラス側の電池ユニット1Aとマイナス側の電池ユニット1Bを接続して、プラス側の電池ユニット1Aとマイナス側の電池ユニット1Bとを直列に接続している。電池ユニットは、複数の素電池10を直列に接続して出力電圧を高くしている。プラス側の電池ユニット1Aとマイナス側の電池ユニット1Bは、同じ個数の、あるいは、ほぼ同じ個数の素電池10を直列に接続している。素電池10は、リチウムイオン電池やニッケル−水素電池である。ただ、素電池には、充電できる他の全ての電池を使用できる。
メインリレー2は、組電池1のプラス側の出力端子9Aに接続しているプラス側のメインリレー2Aと、マイナス側の出力端子9Bに接続しているマイナス側のメインリレー2Bとからなる。メインリレー2は、オン状態で組電池1を充放電させる。すなわち、組電池1から負荷30に電力を供給し、また組電池1を充電する。ハイブリッドカーに搭載される電源装置は、負荷30に接続しているDC/ACインバータ31を介して組電池1が充電される。太陽電池に使用される電源装置は、図示しないが、メインリレーの出力側に接続される太陽電池の出力で組電池が充電される。メインリレー2は、組電池1を充放電しない状態でオフに切り換えられる。プラス側のメインリレー2Aとマイナス側のメインリレー2Bとは制御回路3でオンオフに制御される。
図2の電源装置は、プラス側のメインリレー2Aと並列にプリチャージ回路8を接続している。プリチャージ回路8は、プラス側のメインリレー2Aをオンに切り換える前に、負荷30に接続している大容量のコンデンサー32を充電する回路である。プリチャージ回路8を備える電源装置は、プリチャージ回路8で負荷30のコンデンサー32をプリチャージした後、オンに切り換えられる。
プリチャージ回路8は、プラス側のメインリレー2Aと並列に接続される。プリチャージ回路8は、互いに直列に接続しているプリチャージ抵抗13とプリチャージリレー12からなる。プリチャージ抵抗13は、コンデンサー32を充電する充電電流を制限する抵抗である。プリチャージ回路8は、プラス側のメインリレー2Aをオンに切り換えるに先だって、プリチャージリレー12がオンに切り換えられてコンデンサー32を充電する。コンデンサー32が充電されて充電電流が減少した後、プラス側のメインリレー2Aがオンに切り換えられる。
制御回路3は、メインリレー2とプリチャージリレー12とを以下のように制御する。メインリレー2をオンに切り換えるとき、マイナス側のメインリレー2Bをオンに切り換えた後、プリチャージリレー12をオンに切り換え、あるいはマイナス側のメインリレー2Bとプリチャージリレー12とをオンに切り換えて、負荷30のコンデンサー32をプリチャージする。コンデンサー32がプリチャージされた後、プラス側のメインリレー2Aをオンに切り換えて、プリチャージリレー12をオフに切り換える。さらに、制御回路3は、メインリレー2をオフに切り換えるときは、プラス側のメインリレー2Aとマイナス側のメインリレー2Bとを一緒に、あるいは時間差を設けてオフに切り換える。
図に示す電源装置は、プリチャージ回路8を、プラス側のメインリレー2Aと並列に接続している。図示しないが、電源装置は、プリチャージ回路を、電池のマイナス側に接続しているマイナス側のメインリレーと並列に接続することもできる。さらに、メインリレーの電流容量が大きく、あるいは負荷に接続しているコンデンサーの容量が小さく、あるいはまた、コンデンサーを設けない負荷にあっては、プリチャージ回路は必ずしも必要でない。
図3は、漏電検出回路5が組電池1の漏電を検出する原理図を示している。この図に示すように、組電池1が漏電すると、組電池1とシャーシーアース35との間に漏電抵抗15が接続された状態となる。この図の漏電検出回路5は、漏電検出抵抗22と漏電検出スイッチ21と漏電検出抵抗22に発生する電圧を検出する電圧検出回路23とを備える。漏電検出抵抗22は、複数の検出抵抗22a、22bを直列に接続しており、検出抵抗22a、22bの接続点である抵抗接続点27を、分圧抵抗28を介して中間接続点であるグランドアースに接続している。組電池1とシャーシーアース35との間に漏電抵抗15が接続されると、漏電検出スイッチ21をオンにする状態で、漏電検出抵抗22に電流が流れて、分圧抵抗28に電圧が発生する。したがって、分圧抵抗28の電圧を検出して、漏電抵抗15が接続されたこと、すなわち漏電したことを検出できる。漏電検出回路5は、組電池1のプラス側やマイナス側のみでなく、電池の接続点が漏電する状態にあっても、漏電電流が流れるので、漏電を検出できる。
図2の電源装置は、プラス側の電池ユニット1Aとシャーシーアース35との電圧を検出して組電池1の漏電を検出するプラス側漏電検出回路5Aと、マイナス側の電池ユニット1Bとシャーシーアース35との電圧を検出して組電池1の漏電を検出するマイナス側漏電検出回路5Bとを備える。
プラス側漏電検出回路5Aとマイナス側漏電検出回路5Bは、互いに直列に接続している漏電検出抵抗22と漏電検出スイッチ21からなる直列接続回路20と、この漏電検出抵抗22に発生する電圧を検出する電圧検出回路23とを備える。互いに直列に接続している漏電検出抵抗22と漏電検出スイッチ21からなる直列接続回路20は、電池ユニットを構成している素電池10とシャーシーアース35との間に接続される。
プラス側漏電検出回路5Aは、互いに直列に接続しているプラス側漏電検出抵抗22Aとプラス側漏電検出スイッチ21Aとからなるプラス側直列接続回路20Aと、プラス側漏電検出抵抗22Aに発生する電圧を検出するプラス側電圧検出回路23Aとを備えている。プラス側直列接続回路20Aは、プラス側の電池ユニット1Aの素電池10とシャーシーアース35との間に接続している。プラス側の電池ユニット1Aの素電池10を電源に使用して漏電を検出するためである。プラス側漏電検出抵抗22Aは、複数の検出抵抗22Aa、22Abを直列に接続して電気抵抗を大きくしている。たとえば、プラス側漏電検出抵抗22Aは、数100kΩの検出抵抗を直列に接続して数MΩの電気抵抗としている。図のプラス側漏電検出回路5Aは、複数の検出抵抗22Aa、22Abの接続点である抵抗接続点27を、分圧抵抗28Aを介して中間接続点11Xに接続しており、この分圧抵抗28Aの両端電圧をプラス側電圧検出回路23Aで検出している。このプラス側電圧検出回路23Aは、検出抵抗22Abに比較して、分圧抵抗28Aの電気抵抗を小さくして、検出電圧を低くしている。プラス側漏電検出回路5Aは、プラス側漏電検出スイッチ21Aをオンオフに切り変えて、プラス側電圧検出回路23Aで分圧抵抗28Aの電圧を検出し、その検出電圧から漏電抵抗を検出する。
マイナス側漏電検出回路5Bは、互いに直列に接続しているマイナス側漏電検出抵抗22Bとマイナス側漏電検出スイッチ21Bとからなるマイナス側直列接続回路20Bと、マイナス側漏電検出抵抗22Bに発生する電圧を検出するマイナス側電圧検出回路23Bとを備えている。マイナス側直列接続回路20Bは、マイナス側の電池ユニット1Bの素電池10とシャーシーアース35との間に接続している。マイナス側の電池ユニット1Bの素電池10を電源に使用して漏電を検出するためである。マイナス側漏電検出抵抗22Bも、プラス側漏電検出抵抗22Aと同様に、複数の検出抵抗22Ba、22Bbを直列に接続して電気抵抗を大きくしている。図のマイナス側漏電検出回路5Bは、複数の検出抵抗22Ba、22Bbの接続点である抵抗接続点27を、分圧抵抗28Bを介して中間接続点11Xに接続しており、この分圧抵抗28Bの両端電圧をマイナス側電圧検出回路23Bで検出している。このマイナス側電圧検出回路23Bも、検出抵抗22Bbに比較して、分圧抵抗28Bの電気抵抗を小さくして、検出電圧を低くしている。マイナス側漏電検出回路5Bは、マイナス側漏電検出スイッチ21Bをオンオフに切り変えて、マイナス側電圧検出回路23Bで分圧抵抗28Bの電圧を検出し、その検出電圧から漏電抵抗を検出する。
以上のように、複数の検出抵抗22Aa、22Ab、22Ba、22Bbや分圧抵抗28A、28Bの一点の電圧を検出することで、漏電抵抗を検出できる。ただ、漏電検出抵抗は、必ずしも互いに直列に接続された複数の検出抵抗で構成する必要はなく、ひとつの抵抗とすることも、3つ以上の抵抗で構成することもできる。
図4に示す電源装置は、プラス側直列接続回路20Aにプラス側基準電源24Aを直列に接続しており、マイナス側直列接続回路20Bにマイナス側基準電源24Bを直列に接続している。この図の直列接続回路20は、基準電源24を直列接続しているので、電池ユニットの素電池10を、漏電を検出するための電源として使用する必要がなく、漏電を検出できる。したがって、プラス側直列接続回路20Aとマイナス側直列接続回路20Bは、組電池1の出力側とシャーシーアース35との間に接続している。
制御回路3は、以下のようにメインリレー2と漏電検出スイッチ21をオンオフに制御して、漏電を検出する。この漏電検出は、メインリレー2よりも負荷30側の漏電も検出するために、両方のメインリレー2をオンに切り換えて漏電を検出する。メインリレー2よりも負荷30側の漏電を検出する必要がない場合は、メインリレー2をオフ状態として漏電を検出する。
[プラス側漏電検出回路5Aによる漏電検出]
図5と図6に示すように、制御回路3は、以下のように各々のスイッチを制御する。
(1)プラス側のメインリレー2A…………………ON
(2)マイナス側のメインリレー2B………………ON
(3)プラス側漏電検出スイッチ21A……………ON/OFF
(4)マイナス側漏電検出スイッチ21B…………OFF
(5)中間電位検出回路6の切換スイッチ25……OFF
この状態に各々のスイッチを切り換えるとき、組電池1が漏電して、図の鎖線で示すように漏電抵抗15が接続されると、プラス側漏電検出スイッチ21AをONとする状態と、OFFにする状態とで、プラス側電圧検出回路23Aで検出される電圧が変化する。プラス側電圧検出回路23Aで検出される検出電圧は以下のようになる。
(1)漏電がない場合
検出電圧=V2’×ZrP3/(ZrP2+ZrP3)
(2)漏電[+側]がある場合(図5参照)
検出電圧={ZrP2×ZrP3×V2+(ZL+ZrP1)×ZrP3×V2’}/{(ZL+ZrP1)×ZrP2+ZrP2×ZrP3+(ZL+ZrP1)×ZrP3}
(3)漏電[−側]がある場合(図6参照)
検出電圧={(ZL+ZrN1)×ZrN3×V3’−ZrN3×ZrN2×V2}/{ZrN2×ZrN3+(ZrN1+ZL)×ZrN2+(ZrN1+ZL)×ZrN3}
したがって、プラス側電圧検出回路23Aが検出する電圧から組電池1が漏電していることが判る。
さらに、漏電を検出する状態において、メインリレー2をオフに切り換えることによって、漏電箇所がメインリレー2の出力側か組電池側かを判定できる。両方のメインスイッチ2をオフにする状態で漏電が検出されると、メインリレー2の組電池側で漏電していると判定でき、両方のメインスイッチ2をオフにする状態で漏電が検出されないと、メインリレー2の出力側で漏電していると判定できる。
さらに、両方のメインスイッチ2をオフにする状態で漏電が検出されると、プラス側漏電検出回路5Aで検出される検出電圧の正負によって、漏電箇所がプラス側漏電検出回路5Aの接続点11Aよりもプラス側かマイナス側かを判定できる。それは、接続点11Aよりもプラス側で漏電する場合と、接続点11Aよりもマイナス側で漏電する場合とで、プラス側漏電検出抵抗22Aに流れるループ電流の向きが逆になるからである。
さらにまた、両方のメインスイッチ2をオフにする状態で漏電が検出されない場合において、プラス側のメインリレー2Aのみをオンに切り換えて漏電が検出されると、プラス側のメインリレー2Aの出力側での漏電と判定でき、マイナス側のメインリレー2Bのみをオンに切り換えて漏電が検出されると、マイナス側のメインリレーの出力側での漏電と判定できる。
[マイナス側漏電検出回路5Bによる漏電検出]
図7と図8に示すように、制御回路3は、以下のように各々のスイッチを制御する。
(1)プラス側のメインリレー2A…………………ON
(2)マイナス側のメインリレー2B………………ON
(3)プラス側漏電検出スイッチ21A……………OFF
(4)マイナス側漏電検出スイッチ21B…………ON/OFF
(5)中間電位検出回路6の切換スイッチ25……OFF
この状態に各々のスイッチを切り換えるとき、組電池1が漏電して、図の鎖線で示すように、漏電抵抗15が接続されると、マイナス側漏電検出スイッチ21BをONとする状態と、OFFにする状態とで、マイナス側電圧検出回路23Bで検出される電圧が変化する。マイナス側電圧検出回路23Bで検出される検出電圧は以下のようになる。
(1)漏電がない場合
検出電圧=V3’×ZrN3/(ZrN2+ZrN3)
(2)漏電[−側]がある場合(図7参照)
検出電圧={ZrN2×ZrN3×V3+(ZL+ZrN)×ZrN3×V3’}/{(ZL+ZrN)×ZrN2+ZrN2×ZrN3+(ZL+ZrN)×ZrN3}
(3)漏電[+側]がある場合(図8参照)
検出電圧={(ZL+ZrP1}×ZrP3×V2’−ZrP3×ZrP2×V3}/{ZrP2×ZrP3+(ZrP1+ZL)×ZrP2+(ZL+ZrP1)×ZrP3}
したがって、マイナス側電圧検出回路23Bが検出する電圧から組電池1が漏電していることが判る。
さらに、この状態で漏電を検出する状態においても、メインリレー2をオフに切り換えることによって、漏電箇所がメインリレー2の出力側か組電池側かを判定できる。両方のメインスイッチ2をオフにする状態で漏電が検出されると、メインリレー2の組電池側で漏電していると判定でき、両方のメインスイッチ2をオフにする状態で漏電が検出されないと、メインリレー2の出力側で漏電していると判定できる。
さらに、両方のメインスイッチ2をオフにする状態で漏電が検出されると、マイナス側漏電検出回路5Bで検出される検出電圧の正負によって、漏電箇所がマイナス側漏電検出回路5Bの接続点11Bよりもプラス側かマイナス側かを判定できる。それは、接続点11Bよりもプラス側で漏電する場合と、接続点11Bよりもマイナス側で漏電する場合とで、マイナス側漏電検出抵抗22Bに流れるループ電流の向きが逆になるからである。
さらにまた、両方のメインスイッチ2をオフにする状態で漏電が検出されない場合において、プラス側のメインリレー2Aのみをオンに切り換えて漏電が検出されると、プラス側のメインリレー2Aの出力側での漏電と判定でき、マイナス側のメインリレー2Bのみをオンに切り換えて漏電が検出されると、マイナス側のメインリレーの出力側での漏電と判定できる。
中間電位検出回路6は、シャーシーアース35に対する組電池1の中間接続点11Xの電圧を検出して、メインリレー2の溶着を検出する。中間電位検出回路6は、制御回路3でオンオフに切り換えられる切換スイッチ25を備えている。この切換スイッチ25は、メインリレー2の溶着を検出する状態でオン、メインリレー2の溶着を検出しない状態ではオフに切り換えられる。中間電位検出回路6は、この切換スイッチ25をオンに切り換える状態で、所定の内部抵抗26を有する。中間電位検出回路6は、内部抵抗26と切換スイッチ25とが直列に接続された等価回路となり、内部抵抗26の両端の電圧が検出される。
中間電位検出回路6がメインリレー2の溶着を検出する動作原理を図9ないし図11に示す。中間電位検出回路6は、漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21をオフに切り換える状態で、プラス側のメインリレー2Aとマイナス側のメインリレー2Bの一方の溶着を検出できる。たとえば、両方の漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21をオフに切り換える状態で、プラス側のメインリレー2Aが溶着すると、プラス側の負荷抵抗33Aを介して中間電位検出回路6がプラス側の電池ユニット1Aの電圧を検出し、また、マイナス側のメインリレー2Bが溶着すると、マイナス側の負荷抵抗33Bを介してマイナス側の電池ユニット1Bの電圧を検出するからである。プラス側のメインリレー2Aが溶着する状態と、マイナス側のメインリレー2Bが溶着する状態とで、中間電位検出回路6が検出する検出電圧のプラスとマイナスが反転するので、検出する電圧のプラスとマイナスでプラス側とマイナス側のメインリレー2の溶着を判定できる。しかしながら、両方のメインリレー2が溶着すると、中間電位検出回路6の検出電圧がほぼ0Vとなって、メインリレー2の溶着を検出できなくなる。
図2の電源装置は、漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21をオンオフに切り換えることで、プラス側のメインリレー2Aの溶着と、マイナス側のメインリレー2Bの溶着と、さらに両方のメインリレー2の溶着を検出する。
図9ないし図11は図2と同じ回路であるが、メインリレー2の溶着で中間電位検出回路6の検出電圧が変化するのを理解しやすくするために、部品の配置を変更している。この図において、メインリレー2が溶着しない状態で、両方の漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21と両方のメインリレー2が溶着することなくオフに切り換えられると、中間電位検出回路6では電圧が検出されない(V2=V3、ZiP=ZiN)。
メインリレー2がオフに切り換えられる状態で、一方の漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21がオンに切り換えられると、たとえば、プラス側漏電検出回路5Aの漏電検出スイッチ21がオンに切り換えられると、図9の矢印Aで示すようにループ電流が流れて、中間電位検出回路6は規定の電圧を検出する。この状態で検出される検出電圧は、以下の式で示すように、ループ電流が流れるループに含まれる電池の電圧(V2’)と、プラス側漏電検出回路5Aの漏電検出抵抗22の電気抵抗(ZrP1、ZrP2、ZrP3)と、中間電位検出回路6の内部抵抗26の電気抵抗(ZC)で決定される。
検出電圧=A×V2’/(A+ZrP2)
A=ZrP3×(ZrP1+ZC)/(ZrP3+ZrP1+ZC)
電池の電圧(V2’)と、中間電位検出回路6の内部抵抗26の電気抵抗(ZC)と、プラス側漏電検出回路5Aの漏電検出抵抗22の電気抵抗(ZrP1、ZrP2、ZrP3)とは既知の値であるから、この検出電圧は規定の電圧となる。
ところが、メインリレー2をオフに制御しながら、たとえば、プラス側のメインリレー2Aが溶着されてオフ状態に切り換えできない状態になると、プラス側漏電検出回路5Aの漏電検出スイッチ21がオフの状態では、図10の矢印Bで示すループ電流が流れる。このとき検出される電圧は、矢印Bで流れるループ電流の閉ループに含まれる電池の電圧(V2)と、プラス側の負荷抵抗33Aの電気抵抗(ZiP)と、中間電位検出回路6の内部抵抗26の電気抵抗(ZC)とで決定されるが、これ等の値は既知の値であるから、プラス側のメインリレー2Aが溶着する状態で検出される検出電圧は所定の電圧となる。したがって、中間電位検出回路6は、プラス側のメインリレー2Aが溶着する状態で検出される電圧を特定の電圧範囲として記憶し、検出電圧を電圧範囲に比較してプラス側のメインリレー2Aの溶着を検出できる。
同じように、マイナス側のメインリレー2Bが溶着すると、マイナス側漏電検出回路5Bの漏電検出スイッチ21をオンに切り換える状態で、所定の電圧が検出されるので、マイナス側のメインリレー2Bが溶着される状態で検出される電圧を電圧範囲として記憶し、記憶される電圧範囲と検出電圧とを比較してマイナス側のメインリレー2Bの溶着も検出できる。
さらに、メインリレー2をオフに制御しながら、両方のメインリレー2が溶着されてオフ状態に切り換えできない状態で、プラス側漏電検出回路5Aの漏電検出スイッチ21と切換スイッチ25をオンにすると、図11の矢印Cで示すように、ループ電流が流れるようになる。このとき、漏電検出回路5の内部抵抗26に発生する電圧は、プラス側のメインリレー2Aのみが溶着する状態から変化する。したがって、両方のメインリレー2が溶着すると、プラス側漏電検出回路5Aの漏電検出スイッチ21をオンに切り換える状態で、プラス側のメインリレー2Aのみが溶着される状態から電圧が変化する。このとき検出される電圧は、矢印Bで流れるループ電流の閉ループに含まれる電池の電圧(V2)と、プラス側の負荷抵抗33Aの電気抵抗(ZiP)と、プラス側漏電検出回路5Aの漏電検出抵抗22の電気抵抗(ZrP1、ZrP2、ZrP3)と、中間電位検出回路6の内部抵抗26の電気抵抗(ZC)と、矢印Aで流れるループ電流の閉ループに含まれる電池の電圧(V2’)と、矢印Cで流れるループ電流の閉ループに含まれる電池の電圧(V3)とマイナス側の負荷抵抗33Bの電気抵抗(ZiN1、ZiN2、ZiN3)で決定されるが、これ等の値は既知の値であるから、両方のメインリレー2が溶着する状態で検出される検出電圧は所定の電圧となる。したがって、中間電位検出回路6は、両方のメインリレー2が溶着する状態で検出される電圧を特定の電圧範囲として記憶し、検出電圧を電圧範囲に比較して両方のメインリレー2の溶着を検出できる。
同じように、両方のメインリレー2が溶着する状態で、マイナス側漏電検出回路5Bの漏電検出スイッチ21をオンに切り換える状態でも、所定の電圧が検出されるので、両方のメインリレー2が溶着される状態で、マイナス側漏電検出回路5Bの漏電検出スイッチ21をオン、プラス側漏電検出回路5Aの漏電検出スイッチ21をオフに切り換えて検出される電圧を電圧範囲として記憶し、記憶される電圧範囲と検出電圧とを比較して両方のメインリレー2の溶着も検出できる。
図12ないし図15は、メインリレー2と漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21をオンオフに切り換え、中間電位検出回路6の検出電圧でもって、メインリレー2の溶着を検出する状態を示している。
これ等の図において、(1)〜(6)のタイミングは、制御回路3でもってメインリレー2と漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21を以下のように制御する。
[(1)のタイミング]
このタイミングは、両方のメインリレー2をオン、中間電位検出回路6の切換スイッチ25をオフ、両方の漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21をオフに制御する。
[(2)のタイミング]
このタイミングは、両方のメインリレー2と、中間電位検出回路6の切換スイッチ25と、両方の漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21をオフに制御する。
[(3)のタイミング]
このタイミングは、両方のメインリレー2をオフ、中間電位検出回路6の切換スイッチ25をオン、両方の漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21をオフに制御する。
[(4)のタイミング]
このタイミングは、両方のメインリレー2をオフ、中間電位検出回路6の切換スイッチ25をオン、プラス側漏電検出回路5Aの漏電検出スイッチ21をオン、マイナス側漏電検出回路5Bの漏電検出スイッチ21をオフに制御する。
[(5)のタイミング]
このタイミングは、両方のメインリレー2をオフ、中間電位検出回路6の切換スイッチをオン、プラス側漏電検出回路5Aの漏電検出スイッチ21をオフ、マイナス側漏電検出回路5Bの漏電検出スイッチ21をオンに制御する。
[(6)のタイミング]
このタイミングは、両方のメインリレー2と、中間電位検出回路6の切換スイッチ25と、両方の漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21をオフに制御する。
図12は、両方のメインリレー2が溶着することなくオフに切り換えられる状態において、中間電位検出回路6が検出する検出電圧を示している。
この図に示すように、両方のメインリレー2が溶着しない状態では、両方のメインリレー2と、両方の漏電検出回路5の漏電検出スイッチ21をオフに制御した状態で、中間電位検出回路6は電圧を検出しない(但し、V2=V3、ZiP=ZiNとする)。(2)のタイミングにおいて負荷電圧が次第に低下するのは、負荷30に接続しているコンデンサー32が放電されるにしたがって電圧が低下するからである。
図13は、マイナス側のメインリレー2Bが溶着して、プラス側のメインリレー2Aが溶着しない状態において、中間電位検出回路6が検出する検出電圧を示している。
この図に示すように、マイナス側のメインリレー2Bが溶着すると、(3)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧(V6)が、
V6=V3×ZC/(ZC+ZiN)となる。
(4)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧(V7)が、
V7=(D×V3+E×G/H×V2’)/(A+B+C−E×F/H)となる。
ただし、これ等の式において、A〜Hは、以下の式で表される。
A=ZiN×ZrP1
B=ZiN×ZC
C=ZC×ZrP1
D=ZC×ZrP1
E=ZiN×ZC
F=ZrP2×ZrP3
G=ZrP1×ZrP3
H=ZrP2×ZrP3+ZrP1×ZrP3+ZrP1×ZrP2
(5)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧(V8)が、
V8=(D×V3+E×G/H×V3’)/(A+B+C−E×F/H)となる。
ただし、これ等の式において、A〜Hは、以下の式で表される。
A=ZiN×ZrN1
B=ZiN×ZC
C=ZC×ZrN1
D=ZC×ZrN1
E=ZiN×ZC
F=ZrN2×ZrN3
G=ZrN1×ZrN3
H=ZrN2×ZrN3+ZrN1×ZrN3+ZrN1×ZrN2
(6)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧(V3)が、マイナス側の電池ユニット1Bの電圧(V3)となる。
これ等の式において、V3はマイナス側の電池ユニット1Bの電圧、ZCは中間電位検出回路6の内部抵抗26の電気抵抗、ZiNはマイナス側の負荷抵抗33Bの電気抵抗、ZrPはプラス側漏電検出回路5Aの漏電検出抵抗22の電気抵抗、V2’はプラス側漏電検出回路5Aが接続される接続点11Aと中間接続点11Xの間に含まれる電池の電圧である。
中間電位検出回路6は、検出電圧(V6〜V8)を比較して、マイナス側のメインリレー2Bの溶着を判定する電圧を設定電圧範囲として記憶しており、検出電圧(V6〜V8)を設定電圧範囲に比較して検出電圧が設定電圧範囲になると、マイナス側のメインリレー2Bが溶着して、プラス側のメインリレー2Aが溶着していないと判定する。
図14は、プラス側のメインリレー2Aが溶着して、マイナス側のメインリレー2Bが溶着しない状態において、中間電位検出回路6が検出する検出電圧を示している。
この図に示すように、プラス側のメインリレー2Aが溶着すると、(3)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧(−V9)が
V9=V2×ZC/(ZC+ZiP)となる。
(4)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧(−V10)が
V10=(D×V2+E×G/H×V2’)/(A+B+C−E×F/H)となる。
ただし、これ等の式において、A〜Hは、以下の式で表される。
A=ZiP×ZrP1
B=ZiP×ZC
C=ZC×ZrP1
D=ZC×ZrP1
E=ZiP×ZC
F=ZrP2×ZrP3
G=ZrP1×ZrP3
H=ZrP2×ZrP3+ZrP1×ZrP3+ZrP1×ZrP2
(5)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧(−V11)が、
V11=(D×V2+E×G/H×V3’)/(A+B+C−E×F/H)となる。
ただし、これ等の式において、A〜Hは、以下の式で表される。
A=ZiP×ZrN1
B=ZiP×ZC
C=ZC×ZrN1
D=ZC×ZrN1
E=ZiP×ZC
F=ZrN2×ZrN3
G=ZrN1×ZrN3
H=ZrN2×ZrN3+ZrN1×ZrN3+ZrN1×ZrN2
(6)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧(−V2)がプラス側の電池ユニット1Aの電圧(V2)となる。
これ等の式において、V2はプラス側の電池ユニット1Aの電圧、ZCは中間電位検出回路6の内部抵抗26の電気抵抗、ZiPはプラス側の負荷抵抗33Aの電気抵抗、ZrNはマイナス側漏電検出回路5Bの漏電検出抵抗22の電気抵抗、V3’はマイナス側漏電検出回路5Bが接続される接続点11Bと中間接続点11Xの間に含まれる電池の電圧である。
ここで、これらの全ての値は既知であるので、これ等の式からプラス側のメインリレー2Aが溶着する状態における中間電位検出回路6の検出電圧が特定される。
中間電位検出回路6は、検出電圧(V9〜V11)を比較して、プラス側のメインリレー2Aの溶着を判定する電圧を設定電圧範囲として記憶しており、検出電圧(V9〜V11)を設定電圧範囲に比較して検出電圧が設定電圧範囲になると、プラス側のメインリレー2Aが溶着して、プラス側のメインリレー2Aが溶着していないと判定する。
図15は、プラス側メインリレー2とマイナス側のメインリレー2Bの両方が溶着している状態において、中間電位検出回路6が検出する検出電圧を示している。
この図に示すように、両方のメインリレー2が溶着すると、(3)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧が0V(但し、V2=V3、ZiP=ZiNとする)となり、
(4)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧(−V12)が、
V12=(A×V2−C×V3+D×F/G×V2’)/(A+B+C+D−D×E/G)となる。
ただし、これ等の式において、A〜Hは、以下の式で表される。
A=ZC×ZiN×ZrP1
B=ZiP×ZiN×ZrP1
C=ZiP×ZC×ZrP1
D=ZiP×ZC×ZiN
E=ZrP2×ZrP3
F=ZrP1×ZrP3
G=ZrP1×ZrP2+ZrP2×ZrP3+ZrP1×ZrP3
(5)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧(V13)が、
V13=(A×V3−C×V2+D×F/G×V3’)/(A+B+C+D−D×E/G)となる。
ただし、これ等の式において、A〜Hは、以下の式で表される。
A=ZC×ZiP×ZrN1
B=ZiN×ZiP×ZrN1
C=ZiN×ZC×ZrN1
D=ZiN×ZC×ZiP
E=ZrN2×ZrN3
F=ZrN1×ZrN3
G=ZrN1×ZrN2+ZrN2×ZrN3+ZrN1×ZrN3
(6)のタイミングにおいて、中間電位検出回路6の検出電圧が0V(但し、V2=V3、ZiP=ZiNとする)となる。
ここで、これらの全ての値は既知であるので、これ等の式から両方のメインリレー2が溶着する状態における中間電位検出回路6の検出電圧が特定される。
中間電位検出回路6は、検出電圧(V12、V13)を比較して、両方のメインリレー2の溶着を判定する電圧を設定電圧範囲として記憶しており、検出電圧(V12、V13)を設定電圧範囲に比較して検出電圧が定電圧範囲になると、両方のメインリレー2が溶着していると判定する。
以上の電源装置は、車載用の電源として利用できる。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車やプラグインハイブリッド車、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、これらの車両の電源として使用される。
(ハイブリッド車用電源装置)
図16に、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両HVは、車両HVを走行させるエンジン43及び走行用のモータ41と、モータ41に電力を供給する電源装置100と、電源装置100の電池を充電する発電機42とを備えている。電源装置100は、DC/ACインバータ31を介してモータ41と発電機42に接続している。車両HVは、電源装置90の電池を充放電しながらモータ41とエンジン43の両方で走行する。モータ41は、エンジン効率の悪い領域、例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41は、電源装置100から電力が供給されて駆動する。発電機42は、エンジン43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100の電池を充電する。
(電気自動車用電源装置)
また、図17に、モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両EVは、車両EVを走行させる走行用のモータ41と、このモータ41に電力を供給する電源装置100と、この電源装置100の電池を充電する発電機42とを備えている。モータ41は、電源装置100から電力が供給されて駆動する。発電機42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100の電池を充電する。
(蓄電用電源装置)
さらに、この電源装置は、移動体用の動力源としてのみならず、載置型の蓄電用設備としても利用できる。例えば家庭用、工場用の電源として、太陽光や深夜電力などで充電し、必要時に放電する電源システム、あるいは日中の太陽光を充電して夜間に放電する街路灯用の電源や、停電時に駆動する信号機用のバックアップ電源などにも利用できる。このような例を図18に示す。この図に示す電源装置は、商用電源の深夜電力や太陽電池等の充電用電源51で電池1を充電した後、負荷30のDC/ACインバータ31に電力を供給する。このため電源装置は、充電モードと放電モードを備える。DC/ACインバータ31と充電用電源51は、それぞれ、放電スイッチ52及び充電スイッチ53を介して電源装置と接続されている。放電スイッチ52及び充電スイッチ53のON/OFFは、電源装置の制御回路3によって切り替えられる。充電モードにおいては、制御回路3は充電スイッチ53をONに、放電スイッチ52をOFFに切り替えて、充電用電源51から電源装置への充電を許可する。また、充電が完了して満充電になると、あるいは所定値以上の容量が充電された状態で負荷30からの要求に応じて、制御回路3は充電スイッチ53をOFFに、放電スイッチ52をONにして放電モードに切り替え、電源装置から負荷30への放電を許可する。また、必要に応じて、充電スイッチ53をONに、放電スイッチ52をONにして、負荷30への電力供給と、電源装置への充電を同時に行うこともできる。
電源装置から電力が供給される負荷30のDC/ACインバータ31は、放電スイッチ52を介して電源装置と接続されている。電源装置の放電モードにおいては、制御回路3が放電スイッチ52をONに切り替えて、DC/ACインバータ31に接続し、DC/ACインバータ31を介して電源装置からの電力を電気機器54に供給する。放電スイッチ52のON/OFFは、電源装置の制御回路3によって制御される。また、制御回路3は、外部機器と通信するための通信インターフェースを備えている。図18の例では、UARTやRS−232C等の既存の通信プロトコルに従い、ホスト機器55と接続されている。また、必要に応じて、電源システムに対してユーザが操作を行うためのユーザインターフェースを設けることもできる。さらに、電源装置は、図示しないが、各々の電池ユニットの均等化のための均等化モードを備えることもできる。この電源装置は、例えば、制御回路に制御される均等化回路を備えて、この均等化回路によって複数の電池ユニット間の電池残存容量のばらつきを抑制することができる。
本発明に係る電源装置は、EV走行モードとHEV走行モードとを切り替え可能なプラグイン式ハイブリッド電気自動車やハイブリッド式電気自動車、電気自動車などの電源装置として好適に利用できる。また、コンピュータサーバのラックに搭載可能なバックアップ電源装置、携帯電話等の無線基地局用のバックアップ電源装置、家庭内用、工場用の蓄電用電源、街路灯の電源等、太陽電池と組み合わせた蓄電装置、信号機などのバックアップ電源用などの用途にも適宜利用できる。
1…組電池 1A…プラス側の電池ユニット
1B…マイナス側の電池ユニット
2…メインリレー 2A…プラス側のメインリレー
2B…マイナス側のメインリレー
3…制御回路
5…漏電検出回路 5A…プラス側漏電検出回路
5B…マイナス側漏電検出回路
6…中間電位検出回路
8…プリチャージ回路
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…素電池
11…接続点 11A…接続点
11B…接続点
11X…中間接続点
12…プリチャージリレー
13…プリチャージ抵抗
15…漏電抵抗
20…直列接続回路 20A…プラス側直列接続回路
20B…マイナス側直列接続回路
21…漏電検出スイッチ 21A…プラス側漏電検出スイッチ
21B…マイナス側漏電検出スイッチ
22…漏電検出抵抗 22a…検出抵抗
22b…検出抵抗
22A…プラス側漏電検出抵抗
22Aa…検出抵抗
22Ab…検出抵抗
22B…マイナス側漏電検出抵抗
22Ba…検出抵抗
22Bb…検出抵抗
23…電圧検出回路 23A…プラス側電圧検出回路
23B…マイナス側電圧検出回路
24…基準電源 24A…プラス側基準電源
24B…マイナス側基準電源
25…切換スイッチ
26…内部抵抗
27…抵抗接続点
28…分圧抵抗 28A…分圧抵抗
28B…分圧抵抗
30…負荷
31…DC/ACインバータ
32…コンデンサー
33…負荷抵抗 33A…プラス側の負荷抵抗
33B…マイナス側の負荷抵抗
34…中間接続点
35…シャーシーアース
36…コンデンサー
41…モータ
42…発電機
43…エンジン
51…充電用電源
52…放電スイッチ
53…充電スイッチ
54…電気機器
55…ホスト機器
91…電池
92…メインリレー
94…溶着検出回路
95…漏電検出回路
100…電源装置
EV…車両
HV…車両

Claims (3)

  1. 中間接続点(11X)のプラス側とマイナス側とに電池ユニットを接続している組電池(1)と、この組電池(1)のプラス側とマイナス側の出力端子(9)を負荷(30)に接続するプラス側のメインリレー(2A)及びマイナス側のメインリレー(2B)と、各々のメインリレー(2)をオンオフに制御する制御回路(3)と、プラス側の電池ユニット(1A)とシャーシーアース(35)との電圧を検出して組電池(1)の漏電を検出するプラス側漏電検出回路(5A)と、マイナス側の電池ユニット(1B)とシャーシーアース(35)との電圧を検出して組電池(1)の漏電を検出するマイナス側漏電検出回路(5B)とを備え
    前記プラス側漏電検出回路(5A)とマイナス側漏電検出回路(5B)は、電池ユニットの接続点(11)をシャーシーアース(35)に接続して組電池(1)の漏電を検出する漏電検出抵抗(22)と漏電検出スイッチ(21)との直列接続回路(20)を備えており、漏電検出スイッチ(21)をオンに切り換えて組電池(1)の漏電を検出するようにしてなる電源装置であって、
    前記組電池(1)の中間接続点(11X)とシャーシーアース(35)との電圧を検出する中間電位検出回路(6)を備えており、この中間電位検出回路(6)が、前記プラス側漏電検出回路(5A)の漏電検出スイッチ(21)とマイナス側漏電検出回路(5B)の漏電検出スイッチ(21)が交互にオンオフに切り換えられる状態で、前記組電池(1)の中間接続点(11X)の電圧を検出して、前記メインリレー(2)の溶着を検出するようにしてなる電源装置。
  2. 前記中間電位検出回路(6)が、検出電圧からプラス側のメインリレー(2A)とマイナス側のメインリレー(2B)の溶着を判定する電圧範囲を記憶しており、検出電圧を電圧範囲に比較してプラス側のメインリレー(2A)とマイナス側のメインリレー(2B)の溶着を判定する請求項1に記載される電源装置。
  3. 前記中間電位検出回路(6)が、前記組電池(1)の中間接続点(11X)とシャーシーアース(35)とを内部抵抗(26)で接続する切換スイッチ(25)を備えている請求項1又は2に記載される電源装置。
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