JP2013240165A - Vehicle electric power supply device - Google Patents

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拓哉 中川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow an electric passage connecting between a high voltage battery and a traveling motor to be interrupted even when a battery control device fails in a vehicle electric power supply device for a vehicle mounted with the high voltage battery.SOLUTION: A vehicle electric power supply device 1 includes a traveling motor 2, a high voltage battery 3 for supplying drive electric power to the traveling motor 2, and relays 13, 14 controlling the electric power output from the high voltage battery 3 to either supply continuation or supply stop, wherein the vehicle electric power supply device turns on or off the relays 13, 14 to continue or interrupt the supply of electric power. The vehicle electric power supply device includes: a vehicle control device 8 for controlling driving power of the traveling motor 2; a battery control device 10 for managing the state of the high voltage battery; and a relay control circuit 15 for turning on the relays 13, 14 to continue the supply of electric power only when both of an output signal of the vehicle control device 8 and an output signal of the battery control device 10 indicate the continuation of the supply of electric power.

Description

この発明は車両用電源装置に係り、特に、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載された走行用モータに駆動電力を供給する高電圧バッテリの電力の供給・停止を制御する車両用電源装置に関する。   The present invention relates to a vehicle power supply device, and more particularly to a vehicle power supply device that controls supply / stop of power of a high-voltage battery that supplies drive power to a travel motor mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. .

近年は、電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車等の、環境に配慮した車両が注目されている。これらの環境対応の車両には、動力源である走行用モータに駆動電力を供給するための高電圧バッテリを搭載し、高電圧バッテリから走行用モータに供給される電力の供給・停止を車両用電源装置によって管理している。
従来の車両用電源装置には、図４に示すものがある。図４において、車両用電源装置１０１は、走行用モータ１０２と、走行用モータ１０２に駆動電力を供給するための高電圧バッテリ１０３と、高電圧バッテリ１０３の直流電力を三相交流電力に変換するインバータ１０４とを備えている。高電圧バッテリ１０３とインバータ１０４とは、プラス側電路１０５とマイナス側電路１０６とで連絡している。インバータ１０４と走行用モータ１０２とは、三相電路１０７で連絡している。
車両用電源装置１０１は、走行用モータ１０２の駆動力を制御する車両制御装置（ＨＣＵ）１０８を備えている。車両制御装置１０８は、モータ制御線１０９によりインバータ１０４にモータ駆動を指示する信号を出力することで、高電圧バッテリ１０３から走行用モータ１０２に供給される駆動電力を制御し、走行用モータ１０２の駆動力を制御する。また、車両用電源装置１０１は、高電圧バッテリ１０３の状態を管理するバッテリ制御装置（ＢＭＵ）１１０を備えている。バッテリ制御装置１１０は、バッテリ制御線１１１により高電圧バッテリ１０３から出力される電力を管理するとともに、走行用モータ１０２から高電圧バッテリ１０３への回生電力を管理する。車両制御装置１０８とバッテリ制御装置１１０とは、通信線１１２により連絡され、相互に情報を交換する。 In recent years, environmentally friendly vehicles such as electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles have attracted attention. These environmentally-friendly vehicles are equipped with a high-voltage battery for supplying driving power to the traction motor, which is a power source, and supply / stop of power supplied from the high-voltage battery to the traction motor is for vehicles. Managed by the power supply.
A conventional vehicle power supply device is shown in FIG. In FIG. 4, a vehicle power supply device 101 converts a traction motor 102, a high voltage battery 103 for supplying driving power to the traction motor 102, and DC power of the high voltage battery 103 into three-phase AC power. And an inverter 104. The high voltage battery 103 and the inverter 104 are in communication with each other through a plus-side electric circuit 105 and a minus-side electric circuit 106. The inverter 104 and the traveling motor 102 communicate with each other through a three-phase electric circuit 107.
The vehicle power supply device 101 includes a vehicle control unit (HCU) 108 that controls the driving force of the traveling motor 102. The vehicle control device 108 outputs a signal for instructing motor driving to the inverter 104 through the motor control line 109, thereby controlling the driving power supplied from the high voltage battery 103 to the traveling motor 102. Control the driving force. Further, the vehicle power supply device 101 includes a battery control device (BMU) 110 that manages the state of the high-voltage battery 103. The battery control device 110 manages the power output from the high voltage battery 103 through the battery control line 111 and manages the regenerative power from the traveling motor 102 to the high voltage battery 103. The vehicle control device 108 and the battery control device 110 are connected by a communication line 112 and exchange information with each other.

前記車両用電源装置１０１は、高電圧バッテリ１０３から出力される電力を走行用モータ１０２に供給継続あるいは供給停止のどちらかに制御するリレーとして、プラス側電路１０５にプラス側リレー１１３を備え、マイナス側電路１０６にマイナス側リレー１１４を備えている。
プラス側リレー１１３とマイナス側リレー１１４とをオン又はオフに制御する際には、車両制御装置１０８から通信線１１２によりバッテリ制御装置１１０にリレーオン操作又はリレーオフ操作を指令する信号を出力することで、指令信号を受けたバッテリ制御装置１１０から、プラス側リレー制御線１１５によりプラス側リレー１１３にリレーオン制御又はリレーオフ制御を指示する信号を出力するとともに、マイナス側リレー制御線１１６によりマイナス側リレー１１４にリレーオン制御又はリレーオフ制御を指示する信号を出力する。
これにより、プラス側リレー１１３とマイナス側リレー１１４とは、オン又はオフに制御され、高電圧バッテリ１０３から出力される電力を走行用モータ１０２に供給継続又は供給停止する。 The vehicle power supply device 101 includes a plus-side relay 113 on a plus-side electric circuit 105 as a relay that controls whether the electric power output from the high-voltage battery 103 is continuously supplied to the driving motor 102 or stopped. A negative relay 114 is provided in the side electric circuit 106.
When controlling the plus-side relay 113 and the minus-side relay 114 to be turned on or off, the vehicle control device 108 outputs a signal commanding a relay-on operation or a relay-off operation to the battery control device 110 through the communication line 112. The battery control device 110 that has received the command signal outputs a signal for instructing relay-on control or relay-off control to the plus-side relay 113 via the plus-side relay control line 115 and relay-on to the minus-side relay 114 via the minus-side relay control line 116. A signal for instructing control or relay-off control is output.
As a result, the plus-side relay 113 and the minus-side relay 114 are controlled to be turned on or off, and the electric power output from the high-voltage battery 103 is continuously supplied to or stopped from being supplied to the traveling motor 102.

従来の車両用電源装置には、複数の蓄電装置から駆動装置への電力の供給と遮断とを切換るリレーを複数の蓄電装置にそれぞれ備え、複数の蓄電装置の故障を検出し、検出された複数の蓄電装置の故障状態に応じて複数の蓄電装置と駆動装置との接続状態を変更するように複数のリレーを制御するものがある。（特許文献１）
また、従来の車両用電源装置には、電源とコンデンサとの間に電流を流す第１の電流経路と、電源と第１の電流経路との間に電気的に接続される抵抗と、電源と第１の電流経路との間に電気的に抵抗と直列接続される第１のリレーと、電源と第１の電流経路とを直接的に接続する第２のリレーと、制御装置とを備え、起動指示に応じて第２のリレーの異常を判定し、第２のリレーが正常と判定された場合には第１および第２のリレーを順次にオンさせ、停止指示に応じて第１および第２のリレーの少なくとも一方の異常を判定するものがある。（特許文献２） The conventional vehicle power supply device includes a relay that switches between supply and interruption of power from a plurality of power storage devices to the drive device, and detects a failure of the plurality of power storage devices. Some control a plurality of relays so as to change a connection state between the plurality of power storage devices and the drive device in accordance with a failure state of the plurality of power storage devices. (Patent Document 1)
Further, a conventional vehicle power supply device includes a first current path for passing a current between a power supply and a capacitor, a resistor electrically connected between the power supply and the first current path, a power supply, A first relay electrically connected in series with a resistor between the first current path, a second relay that directly connects the power source and the first current path, and a control device, An abnormality of the second relay is determined according to the start instruction, and when the second relay is determined to be normal, the first and second relays are sequentially turned on, and the first and second relays are determined according to the stop instruction. There is one that determines an abnormality of at least one of the two relays. (Patent Document 2)

特開２０１１−４１３８６号公報JP 2011-41386 A 特開２００８−１２５１６０号公報JP 2008-125160 A

ところで、前記図４に示すように、一般的に、車両用電源装置１０１の高電圧バッテリ１０３には、走行用モータ１０２などの各コンポーネントに電流が流れないようにするためのプラス側リレー１１３とマイナス側リレー１１４とが備えられている。そして、車両用電源装置１０１は、プラス側リレー１１３とマイナス側リレー１１４とをオフにすることによって、高電圧バッテリ１０３とインバータ１０４とを連絡する高電圧のプラス側電路１０５とマイナス側電路１０６とが遮断されるものである。
プラス側リレー１１３とマイナス側リレー１１４とは、車両制御装置１０８からバッテリ制御装置１１０にリレーオン操作又はリレーオフ操作する指令を信号を送ることにより、バッテリ制御装置１０８によってオン又はオフに制御される。
ところが、このような車両用電源装置１０１の回路構成上から、プラス側リレー１１３とマイナス側リレー１１４とをオン又はオフに制御する指示はバッテリ制御装置１１０のみしか行えなかったため、バッテリ制御装置１１０が故障してしまうと、プラス側リレー１１３とマイナス側リレー１１４とをオフさせることができなくなっていた。 As shown in FIG. 4, generally, the high voltage battery 103 of the vehicle power supply device 101 includes a plus-side relay 113 for preventing current from flowing to each component such as the traveling motor 102. A negative relay 114 is provided. Then, the vehicle power supply device 101 turns off the plus-side relay 113 and the minus-side relay 114 to thereby connect a high-voltage plus-side electric circuit 105 and a minus-side electric circuit 106 that connect the high-voltage battery 103 and the inverter 104. Is cut off.
The positive-side relay 113 and the negative-side relay 114 are controlled to be turned on or off by the battery control device 108 by sending a signal for performing a relay-on operation or a relay-off operation from the vehicle control device 108 to the battery control device 110.
However, because of such a circuit configuration of the vehicle power supply device 101, only the battery control device 110 can issue an instruction to control the plus-side relay 113 and the minus-side relay 114 to be on or off. If a failure occurs, the plus-side relay 113 and the minus-side relay 114 cannot be turned off.

この発明は、高電圧バッテリを搭載する車両の車両用電源装置において、バッテリ制御装置が故障した際にも高電圧バッテリと走行用モータとを連絡する電路を遮断できるようにすることを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicular power supply device for a vehicle equipped with a high voltage battery, which can cut off an electric circuit that connects the high voltage battery and the traveling motor even when the battery control device fails. .

この発明は、走行用モータと、前記走行用モータに駆動電力を供給するための高電圧バッテリと、前記高電圧バッテリから出力される電力を供給継続あるいは供給停止のどちらかに制御するリレーとを備え、前記リレーをオン又はオフして電力を供給継続又は供給停止する車両用電源装置において、前記走行用モータの駆動力を制御する車両制御装置と、前記高電圧バッテリの状態を管理するバッテリ制御装置と、前記車両制御装置の出力信号とバッテリ制御装置の出力信号とがともに電力の供給継続を指示する信号の場合のみ、電力を供給継続するように前記リレーをオンするリレー制御回路とを備えたことを特徴とする。   The present invention includes a traveling motor, a high-voltage battery for supplying driving power to the traveling motor, and a relay for controlling the power output from the high-voltage battery to be either continuously supplied or stopped. A vehicle control device for controlling the driving force of the travel motor, and a battery control for managing the state of the high-voltage battery. And a relay control circuit that turns on the relay so as to continue supplying power only when both the output signal of the vehicle control device and the output signal of the battery control device are signals instructing to continue supplying power. It is characterized by that.

この発明は、車両制御装置とバッテリ制御装置との各出力信号が両方とも電力の供給継続を指示する信号の場合にだけ、電力を供給継続するようにリレーをオンする回路構成のリレー制御回路によって、たとえバッテリ制御装置が故障して電力の供給停止を指示する信号が出力できなくなっても、車両制御装置から電力の供給停止を指示する信号を出力することで、車両制御装置が直接リレーをオフして高電圧バッテリの電路を遮断することができる   The present invention provides a relay control circuit having a circuit configuration in which a relay is turned on so as to continue supplying power only when both output signals of the vehicle control device and the battery control device are signals instructing to continue supplying power. Even if the battery control device fails and the signal to stop power supply cannot be output, the vehicle control device directly turns off the relay by outputting a signal to stop power supply from the vehicle control device. Can cut off the circuit of high voltage battery

図１は車両用電源装置の回路構成図である。（実施例）FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a vehicle power supply device. (Example) 図２は車両用電件装置のタイミングチャートである。（実施例）FIG. 2 is a timing chart of the vehicle electric device. (Example) 図３は車両用電源装置の回路構成図である。（変形例）FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the vehicle power supply device. (Modification) 図４は車両用電源装置の回路構成図である。（従来例）FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the vehicle power supply device. (Conventional example)

以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１〜図２は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１は車両用電源装置である。車両用電源装置１は、走行用モータ２と、走行用モータ２に駆動電力を供給するための高電圧バッテリ３と、高電圧バッテリ３の直流電力を三相交流電力に変換するインバータ４とを備えている。高電圧バッテリ３とインバータ４とは、プラス側電路５とマイナス側電路６とで連絡している。インバータ４と走行用モータ２とは、三相電路７で連絡している。
車両用電源装置１は、走行用モータ２の駆動力を制御する車両制御装置（ＨＣＵ）８を備えている。車両制御装置８は、モータ制御線９によりインバータ４にモータ駆動を指示する信号を出力することで、高電圧バッテリ３から走行用モータ２に供給される駆動電力を制御し、走行用モータ２の駆動力を制御する。また、車両用電源装置１は、高電圧バッテリ３の状態を管理するバッテリ制御装置（ＢＭＵ）１０を備えている。バッテリ制御装置１０は、バッテリ制御線１１により高電圧バッテリ３から出力される電力を管理するとともに、走行用モータ２から高電圧バッテリ３への回生電力を管理する。車両制御装置８とバッテリ制御装置１０とは、通信線１２により連絡され、相互に情報を交換する。 1 to 2 show an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vehicle power supply device. The vehicle power supply device 1 includes a traveling motor 2, a high voltage battery 3 for supplying driving power to the traveling motor 2, and an inverter 4 that converts DC power of the high voltage battery 3 into three-phase AC power. I have. The high voltage battery 3 and the inverter 4 are in communication with each other via a plus-side electric circuit 5 and a minus-side electric circuit 6. The inverter 4 and the traveling motor 2 communicate with each other through a three-phase electric circuit 7.
The vehicle power supply device 1 includes a vehicle control device (HCU) 8 that controls the driving force of the traveling motor 2. The vehicle control device 8 outputs a signal for instructing motor driving to the inverter 4 through the motor control line 9, thereby controlling the driving power supplied from the high voltage battery 3 to the traveling motor 2. Control the driving force. Further, the vehicle power supply device 1 includes a battery control device (BMU) 10 that manages the state of the high-voltage battery 3. The battery control device 10 manages the power output from the high voltage battery 3 through the battery control line 11 and manages the regenerative power from the traveling motor 2 to the high voltage battery 3. The vehicle control device 8 and the battery control device 10 are connected by a communication line 12 and exchange information with each other.

前記車両用電源装置１は、高電圧バッテリ３から出力される電力を走行用モータ２に供給継続あるいは供給停止のどちらかに制御するリレーとして、プラス側電路５にプラス側リレー１３を備え、マイナス側電路６にマイナス側リレー１４を備えている。プラス側リレー１３とマイナス側リレー１４とは、プラス側電路５とマイナス側電路６とのそれぞれに直列接続している。車両用電源装置１は、プラス側リレー１３とマイナス側リレー１４とをオン又はオフして電力を供給継続又は供給停止する。
車両用電源装置１は、プラス側リレー１３とマイナス側リレー１４とをオン又はオフに制御するリレー制御回路１５を備えている。リレー制御回路１５は、プラス側リレー１３にプラス側指示線１６によりプラス側ＡＮＤ回路１７の出力側を接続し、マイナス側リレー１４にマイナス側指示線１８によりマイナス側ＡＮＤ回路１９の出力側を接続している。プラス側ＡＮＤ回路１７の入力側には、車両用プラス側リレー制御線２０により車両制御装置８が接続され、バッテリ用プラス側リレー制御線２１によりバッテリ制御装置１０が接続されている。マイナス側ＡＮＤ回路１９の入力側には、車両用マイナス側リレー制御線２２により車両制御装置８が接続され、バッテリ用マイナス側リレー制御線２３によりバッテリ制御装置１０が接続されている。
プラス側ＡＮＤ回路１７は、車両用プラス側リレー制御線２０により入力する車両制御装置８の出力信号と、バッテリ用プラス側リレー制御線２１により入力するバッテリ制御装置１０の力信号とが、ともに電力の供給継続を指示する信号の場合のみ、プラス側電路５を導通して電力を供給継続するようにリレーオン制御を指示する信号をプラス側指示線１６に出力し、プラス側リレー１３をオンする。また、マイナス側ＡＮＤ回路１９は、車両用マイナス側リレー制御線２２により入力する車両制御装置８の出力信号と、バッテリ用マイナス側リレー制御線２３により入力するバッテリ制御装置１０の出力信号とが、ともに電力の供給継続を指示する信号の場合のみ、マイナス側電路６を導通して電力を供給継続するようにリレーオン制御を指示する信号をマイナス側指示線１８に出力し、マイナス側リレー１４をオンする。
一方、プラス側ＡＮＤ回路１７は、車両用プラス側リレー制御線２０により入力する車両制御装置８の出力信号と、バッテリ用プラス側リレー制御線２１により入力するバッテリ制御装置１０と出力信号とのいずれか一方が、電力の供給停止を指示する信号の場合、あるいは、両方の出力信号が電力の供給停止を指示する信号の場合、プラス側電路５を遮断して電力を供給停止するようにリレーオフ制御を指示する信号をプラス側指示線１６に出力し、プラス側リレー１３をオフする。また、マイナス側ＡＮＤ回路１９は、車両用マイナス側リレー制御線２２により入力する車両制御装置８の出力信号と、バッテリ用マイナス側リレー制御線２３により入力するバッテリ制御装置１０の出力信号とのいずれか一方が、電力の供給停止を指示する信号の場合、あるいは、両方の出力信号が電力の供給停止を指示する信号の場合、マイナス側電路６を遮断して電力を供給停止するようにリレーオフ制御を指示する信号をマイナス側指示線１８に出力し、マイナス側リレー１４をオフする。 The vehicular power supply device 1 includes a plus-side relay 13 in a plus-side electric circuit 5 as a relay that controls whether the electric power output from the high-voltage battery 3 is continuously supplied to the driving motor 2 or stopped. A negative relay 14 is provided in the side electric circuit 6. The plus side relay 13 and the minus side relay 14 are connected in series to the plus side electric circuit 5 and the minus side electric circuit 6 respectively. The vehicle power supply device 1 turns on or off the plus-side relay 13 and the minus-side relay 14 to continue or stop supplying power.
The vehicle power supply device 1 includes a relay control circuit 15 that controls the plus-side relay 13 and the minus-side relay 14 to be turned on or off. The relay control circuit 15 connects the output side of the plus side AND circuit 17 to the plus side relay 13 through the plus side instruction line 16 and connects the output side of the minus side AND circuit 19 to the minus side relay 14 through the minus side instruction line 18. doing. The vehicle control device 8 is connected to the input side of the plus-side AND circuit 17 through a vehicle plus-side relay control line 20, and the battery control device 10 is connected through a battery plus-side relay control line 21. The vehicle control device 8 is connected to the input side of the negative side AND circuit 19 by a vehicle negative side relay control line 22, and the battery control device 10 is connected by a battery negative side relay control line 23.
The plus-side AND circuit 17 uses both the output signal of the vehicle control device 8 input through the vehicle plus-side relay control line 20 and the force signal of the battery control device 10 input through the battery plus-side relay control line 21 as power. Only in the case of a signal for instructing the continuation of supply, a signal for instructing relay-on control is output to the plus-side instruction line 16 so that the plus-side electric circuit 5 is conducted and the supply of power is continued, and the plus-side relay 13 is turned on. Further, the negative side AND circuit 19 has an output signal of the vehicle control device 8 input through the vehicle negative side relay control line 22 and an output signal of the battery control device 10 input through the battery negative side relay control line 23. In both cases, only in the case of a signal for instructing the continuation of power supply, a signal for instructing relay-on control is output to the minus-side instruction line 18 so as to continue the supply of power by conducting the minus-side electric circuit 6 and the minus-side relay 14 is turned on. To do.
On the other hand, the plus-side AND circuit 17 is any one of the output signal of the vehicle control device 8 input by the vehicle plus-side relay control line 20, the battery control device 10 input by the battery plus-side relay control line 21, and the output signal. If either of them is a signal for instructing to stop the supply of power, or if both output signals are signals for instructing to stop the supply of power, the relay-off control is performed so as to stop the supply of power by cutting off the plus-side electric circuit 5. Is output to the plus side instruction line 16 and the plus side relay 13 is turned off. Further, the minus side AND circuit 19 is either an output signal of the vehicle control device 8 input by the vehicle minus side relay control line 22 or an output signal of the battery control device 10 input by the battery minus side relay control line 23. When either of them is a signal for instructing to stop supplying power, or when both output signals are signals for instructing to stop supplying power, the relay-off control is performed so that the power supply is stopped by cutting off the negative-side electric circuit 6. Is output to the minus side instruction line 18 and the minus side relay 14 is turned off.

車両用電源装置１は、図２のｔ１において、車両制御装置８から出力された電力の供給継続を指示する信号と、バッテリ制御装置１０から出力された電力の供給継続を指示する信号とが、プラス側ＡＮＤ回路１７に同時に入力するとともにマイナス側ＡＮＤ回路１９に同時に入力した場合、プラス側ＡＮＤ回路１７からリレーオン制御を指示する信号が出力されてプラス側リレー１３をオンし、マイナス側ＡＮＤ回路１９からリレーオン制御を指示する信号が出力されてマイナス側リレー１４をオンし、電力を供給継続する。
一方、車両用電源装置１は、図２のｔ２において、車両制御装置８から出力された電力の供給停止を指示する信号と、バッテリ制御装置１０から出力された電力の供給停止を指示する信号とが、プラス側ＡＮＤ回路１７に同時に入力するとともにマイナス側ＡＮＤ回路１９に同時に入力した場合、プラス側ＡＮＤ回路１７からリレーオフ制御を指示する信号が出力されてプラス側リレー１３をオフし、マイナス側ＡＮＤ回路１９からリレーオフ制御を指示する信号が出力されてマイナス側リレー１４をオフし、電力を供給停止する。
また、車両用電源装置１は、図２のｔ３においてプラス側リレー１３をオンするとともにマイナス側リレー１４をオンし、電力を供給継続した後のｔ４において、車両制御装置８から出力された電力の供給停止を指示する信号が、バッテリ制御装置１０から出力された電力の供給停止を指示する信号に対して、プラス側ＡＮＤ回路１７にΔｔだけずれて入力するとともにマイナス側ＡＮＤ回路１９にΔｔだけずれて入力した場合、ｔ４においてバッテリ制御装置１０から出力された電力の供給停止を指示する信号によって、プラス側ＡＮＤ回路１７からリレーオフ制御を指示する信号が出力されてプラス側リレー１３をオフし、マイナス側ＡＮＤ回路１９からリレーオフ制御を指示する信号が出力されてマイナス側リレー１４をオフし、電力を供給停止する。
さらに、車両用電源装置１は、図２のｔ５においてプラス側リレー１３をオンするとともにマイナス側リレー１４をオンし、電力を供給継続した後のｔ６において、車両制御装置８から出力された電力の供給停止を指示する信号に対して、故障したバッテリ制御装置１０から電力の供給停止を指示する信号が出力されず、電力の供給継続を指示する信号が出力された場合、ｔ６において車両制御装置８から出力された電力の供給停止を指示する信号によって、プラス側ＡＮＤ回路１７からリレーオフ制御を指示する信号が出力されてプラス側リレー１３をオフし、マイナス側ＡＮＤ回路１９からリレーオフ制御を指示する信号が出力されてマイナス側リレー１４をオフし、電力を供給停止する。 The vehicle power supply device 1 includes a signal instructing to continue supplying power output from the vehicle control device 8 and a signal instructing to continue supplying power output from the battery control device 10 at t1 in FIG. When signals are simultaneously input to the plus-side AND circuit 17 and simultaneously input to the minus-side AND circuit 19, a signal instructing relay on control is output from the plus-side AND circuit 17, the plus-side relay 13 is turned on, and the minus-side AND circuit 19 is turned on. A signal instructing relay-on control is output from, and the minus-side relay 14 is turned on to continue supplying power.
On the other hand, the vehicle power supply device 1 includes a signal instructing to stop supplying power output from the vehicle control device 8 and a signal instructing to stop supplying power output from the battery control device 10 at t2 in FIG. However, when the signal is simultaneously input to the plus-side AND circuit 17 and simultaneously input to the minus-side AND circuit 19, a signal instructing the relay-off control is output from the plus-side AND circuit 17 to turn off the plus-side relay 13, and the minus-side AND circuit A signal instructing relay-off control is output from the circuit 19 to turn off the negative-side relay 14 and stop supplying power.
Further, the vehicle power supply device 1 turns on the plus-side relay 13 and turns on the minus-side relay 14 at t3 in FIG. 2, and at t4 after continuing to supply power, the electric power output from the vehicle control device 8 is The signal for instructing the supply stop is input to the plus-side AND circuit 17 with a shift of Δt with respect to the signal for instructing the supply stop of the power output from the battery control device 10 and is also shifted to the minus-side AND circuit 19 by Δt. When the signal is input, a signal instructing relay-off control is output from the plus-side AND circuit 17 in response to a signal instructing to stop supplying power output from the battery control device 10 at t4, and the plus-side relay 13 is turned off. A signal instructing relay-off control is output from the side AND circuit 19 to turn off the negative-side relay 14, Stop supplying.
Further, the vehicle power supply device 1 turns on the plus-side relay 13 and turns on the minus-side relay 14 at t5 in FIG. 2, and at t6 after continuing to supply power, the electric power output from the vehicle control device 8 is When the signal for instructing the supply stop is not output from the failed battery control device 10 in response to the signal for instructing the supply stop, and the signal instructing the continuation of power supply is output, the vehicle control device 8 at t6. A signal instructing relay-off control is output from the plus-side AND circuit 17 in response to a signal instructing to stop supplying power output from the signal, and the plus-side relay 13 is turned off, and a signal instructing relay-off control from the minus-side AND circuit 19 Is output, the negative relay 14 is turned off, and power supply is stopped.

このように、車両用電源装置１は、車両制御装置８とバッテリ制御装置１０との各出力信号が両方とも電力の供給継続を指示する信号の場合にだけ、電力を供給継続するようにプラス側リレー１３とマイナス側リレー１４とをオンする回路構成のリレー制御回路１５によって、たとえバッテリ制御装置１０が故障して電力の供給停止を指示する信号が出力できなくなっても、車両制御装置８から電力の供給停止を指示する信号を出力することで、車両制御装置８が直接プラス側リレー１３とマイナス側リレー１４とをオフして、高電圧バッテリ３と走行用モータ２のインバータ４とを連絡する高電圧のプラス側電路５とマイナス側電路６とを遮断することができる。
また、車両用電源装置１は、高電圧バッテリ３と走行用モータ２のインバータ４とを連絡するプラス側電路５とマイナス側電路６とのそれぞれに、高電圧バッテリ３から出力される電力を供給継続あるいは供給停止のどちらかに制御するプラス側リレー１３とマイナス側リレー１４とを直列接続している。
これにより、車両用電源装置１は、電力の供給停止時には高電圧バッテリ３と走行用モータ２のインバータ４とを連絡するプラス側電路５とマイナス側電路６との両方をそれぞれプラス側リレー１３とマイナス側リレー１４とによって遮断することができ、高電圧バッテリ３を走行用モータ２から完全に切り離すことで、走行用モータ２に通電されていない環境を実現でき、作業時の安全性を向上できる。 As described above, the vehicle power supply device 1 is connected to the positive side so as to continue supplying power only when both output signals of the vehicle control device 8 and the battery control device 10 are signals instructing to continue supplying power. Even if the battery control device 10 breaks down and the signal for instructing the stop of power supply cannot be output by the relay control circuit 15 having a circuit configuration that turns on the relay 13 and the negative side relay 14, the vehicle control device 8 supplies power. The vehicle control device 8 directly turns off the plus-side relay 13 and the minus-side relay 14 and communicates the high voltage battery 3 and the inverter 4 of the traveling motor 2 by outputting a signal instructing the supply stop of The high-voltage plus-side electric circuit 5 and the minus-side electric circuit 6 can be interrupted.
Further, the vehicle power supply device 1 supplies electric power output from the high-voltage battery 3 to each of the plus-side electric circuit 5 and the minus-side electric circuit 6 that connect the high-voltage battery 3 and the inverter 4 of the traveling motor 2. A plus-side relay 13 and a minus-side relay 14 that are controlled to either continue or stop supply are connected in series.
As a result, the vehicle power supply device 1 connects both the plus-side electric circuit 5 and the minus-side electric circuit 6 that connect the high-voltage battery 3 and the inverter 4 of the traveling motor 2 to the plus-side relay 13 when the supply of electric power is stopped. It can be cut off by the negative relay 14, and by completely disconnecting the high voltage battery 3 from the traveling motor 2, an environment in which the traveling motor 2 is not energized can be realized, and safety during work can be improved. .

上述実施例においては、論理回路（ＡＮＤ回路）を用いたリレー制御回路１５によって高電圧バッテリ３から出力される電力を供給継続あるいは供給停止のどちらかに制御したが、図３に示すように、プラス側電路５とマイナス側電路６とのそれぞれに２つのリレーを用いたリレー制御回路２８によって制御することもできる。
図３において、図１と同一機能を果たす箇所には同一符号を付して説明する。車両用電源装置１は、走行用モータ２と高電圧バッテリ３とインバータ４とを備え、高電圧バッテリ３とインバータ４とをプラス側電路５とマイナス側電路６とで連絡し、インバータ４と走行用モータ２とを三相電路７で連絡している。
車両用電源装置１は、走行用モータ２の駆動力を制御する車両制御装置８を備え、モータ制御線９により走行用モータ２の駆動力を制御する。また、車両用電源装置１は、高電圧バッテリ３の状態を管理するバッテリ制御装置１０を備え、バッテリ制御線１１により高電圧バッテリ３から出力される電力を管理し、走行用モータ２から高電圧バッテリ３への回生電力を管理する。車両制御装置８とバッテリ制御装置１０とは、通信線１２により連絡され、相互に情報を交換する。
この車両用電源装置１は、高電圧バッテリ３から出力される電力を走行用モータ２に供給継続あるいは供給停止のどちらかに制御するリレーとして、プラス側電路５に車両用プラス側リレー２４を備えるとともにマイナス側電路６に車両用マイナス側リレー２５を備え、プラス側電路５にバッテリ用プラス側リレー２６を備えるとともにマイナス側電路６にバッテリ用マイナス側リレー２７を備えている。
車両用プラス側リレー２４及びバッテリ用プラス側リレー２６は、プラス側電路５にそれぞれ直列接続している。また、車両用マイナス側リレー２５及びバッテリ用マイナス側リレー２７は、マイナス側電路６にそれぞれ直列接続している。車両用電源装置１は、車両用プラス側リレー２４及び車両用マイナス側リレー２５とバッテリ用プラス側リレー２６及びバッテリ用マイナス側リレー２７とをオン又はオフして電力を供給継続又は供給停止する。
車両用電源装置１は、車両用プラス側リレー２４及び車両用マイナス側リレー２５とバッテリ用プラス側リレー２６及びバッテリ用マイナス側リレー２７とをオン又はオフに制御するリレー制御回路２８を備えている。リレー制御回路２８は、車両制御装置８を車両用プラス側リレー２４に車両用プラス側指示線２９により接続し、車両制御装置８を車両用マイナス側リレー２５に車両用マイナス側指示線３０により接続している。また、リレー制御回路２８は、バッテリ制御装置１０をバッテリ用プラス側リレー２６にバッテリ用プラス側指示線３１により接続し、バッテリ制御装置１０をバッテリ用マイナス側リレー２７にバッテリ用マイナス側指示線３２により接続している。 In the above-described embodiment, the power output from the high-voltage battery 3 is controlled to be continuously supplied or stopped by the relay control circuit 15 using a logic circuit (AND circuit). As shown in FIG. It is also possible to control by the relay control circuit 28 using two relays for each of the plus side electric circuit 5 and the minus side electric circuit 6.
In FIG. 3, portions having the same functions as those in FIG. The vehicle power supply device 1 includes a traveling motor 2, a high voltage battery 3, and an inverter 4. The high voltage battery 3 and the inverter 4 are connected to each other through a plus-side electric circuit 5 and a minus-side electric circuit 6. The motor 2 is in communication with the three-phase electric circuit 7.
The vehicle power supply device 1 includes a vehicle control device 8 that controls the driving force of the traveling motor 2, and controls the driving force of the traveling motor 2 by the motor control line 9. The vehicle power supply device 1 includes a battery control device 10 that manages the state of the high-voltage battery 3, manages the power output from the high-voltage battery 3 through the battery control line 11, and generates a high voltage from the traveling motor 2. The regenerative power to the battery 3 is managed. The vehicle control device 8 and the battery control device 10 are connected by a communication line 12 and exchange information with each other.
The vehicle power supply device 1 includes a vehicle positive side relay 24 on the positive side electric circuit 5 as a relay that controls whether the electric power output from the high voltage battery 3 is continuously supplied to or stopped from the driving motor 2. In addition, the negative side electric circuit 6 is provided with a vehicle negative side relay 25, the positive side electric circuit 5 is provided with a battery positive side relay 26, and the negative side electric circuit 6 is provided with a battery negative side relay 27.
The vehicle positive side relay 24 and the battery positive side relay 26 are respectively connected in series to the positive side electric circuit 5. Further, the vehicle negative side relay 25 and the battery negative side relay 27 are respectively connected in series to the negative side electric circuit 6. The vehicle power supply device 1 turns on or off the vehicle plus-side relay 24, the vehicle minus-side relay 25, the battery plus-side relay 26, and the battery minus-side relay 27 to continue or stop supplying power.
The vehicle power supply device 1 includes a relay control circuit 28 that controls the vehicle positive side relay 24, the vehicle negative side relay 25, the battery positive side relay 26, and the battery negative side relay 27 to be turned on or off. . The relay control circuit 28 connects the vehicle control device 8 to the vehicle positive side relay 24 by a vehicle positive side instruction line 29, and connects the vehicle control device 8 to the vehicle negative side relay 25 by a vehicle negative side instruction line 30. doing. The relay control circuit 28 connects the battery control device 10 to the battery positive side relay 26 by the battery positive side instruction line 31, and connects the battery control device 10 to the battery negative side relay 27 to the battery negative side instruction line 32. Connected by.

リレー制御回路２８は、車両用プラス側指示線２９及び車両用マイナス側指示線３０により入力する車両制御装置８の出力信号と、バッテリ用プラス側指示線３１及びバッテリ用マイナス側指示線３２により入力するバッテリ制御装置１０の出力信号とが、ともに電力の供給継続を指示する信号の場合のみ、プラス側電路５及びマイナス側電路６を導通して電力を供給継続するように、車両用プラス側リレー２４及び車両用マイナス側リレー２５とバッテリ用プラス側リレー２６及びバッテリ用マイナス側リレー２７とをオンする。
また、リレー制御回路２８は、車両用プラス側指示線２９及び車両用マイナス側指示線３０により入力する車両制御装置８の出力信号と、バッテリ用プラス側指示線３１及びバッテリ用マイナス側指示線３２により入力するバッテリ制御装置１０の出力信号とが、ともに電力の供給停止を指示する信号の場合、プラス側電路５及びマイナス側電路６を遮断して電力を供給停止するように、車両用プラス側リレー２４及び車両用マイナス側リレー２５とバッテリ用プラス側リレー２６及びバッテリ用マイナス側リレー２７とをオフする。
一方、リレー制御回路２８は、車両用プラス側指示線２９及び車両用マイナス側指示線３０により入力する車両制御装置８の出力信号と、バッテリ用プラス側指示線３１及びバッテリ用マイナス側指示線３２により入力するバッテリ制御装置１０の出力信号とのいずれか一方、例えば、バッテリ制御装置１０の出力信号が電力の供給継続を指示する信号であっても、いずれか他方の出力信号、例えば、車両制御装置８の出力信号が電力の供給停止を指示する信号の場合、プラス側電路５及びマイナス側電路６を遮断して電力を供給停止するように、車両用プラス側リレー２４及び車両用マイナス側リレー２５をオフする。 The relay control circuit 28 inputs the output signal of the vehicle control device 8 input by the vehicle positive side instruction line 29 and the vehicle negative side instruction line 30, and the battery positive side instruction line 31 and the battery negative side instruction line 32. Only when the output signal of the battery control device 10 that is instructed is a signal instructing the continuation of power supply, the vehicle positive side relay is connected so that the positive side electric circuit 5 and the negative side electric circuit 6 are connected to continue supplying power. 24, the vehicle negative side relay 25, the battery positive side relay 26, and the battery negative side relay 27 are turned on.
In addition, the relay control circuit 28 outputs the output signal of the vehicle control device 8 input by the vehicle positive side instruction line 29 and the vehicle negative side instruction line 30, the battery positive side instruction line 31, and the battery negative side instruction line 32. When both the output signal of the battery control device 10 input by the signal is a signal instructing to stop the supply of power, the plus side for the vehicle is stopped so that the plus side electric circuit 5 and the minus side circuit 6 are cut off and the supply of power is stopped. The relay 24, the vehicle negative side relay 25, the battery positive side relay 26, and the battery negative side relay 27 are turned off.
On the other hand, the relay control circuit 28 outputs the output signal of the vehicle control device 8 input by the vehicle positive side instruction line 29 and the vehicle negative side instruction line 30, the battery positive side instruction line 31, and the battery negative side instruction line 32. Even if one of the output signals of the battery control device 10 input by the above, for example, the output signal of the battery control device 10 is a signal instructing the continuation of power supply, the other output signal, for example, vehicle control When the output signal of the apparatus 8 is a signal for instructing to stop the supply of power, the plus side relay 24 for vehicles and the minus side relay for vehicles are used so that the plus side electric circuit 5 and the minus side circuit 6 are cut off and the supply of electric power is stopped. 25 is turned off.

これにより、車両用電源装置１は、車両制御装置８とバッテリ制御装置１０との各出力信号が両方とも電力の供給継続を指示する信号の場合にだけ、電力を供給継続するように車両用プラス側リレー２４及び車両用マイナス側リレー２５とバッテリ用プラス側リレー２６及びバッテリ用マイナス側リレー２７とをオンする回路構成のリレー制御回路２８によって、たとえバッテリ制御装置１０が故障して電力の供給停止を指示する信号が出力できなくなっても、車両制御装置８から電力の供給停止を指示する信号を出力することで、車両制御装置８が直接車両用プラス側リレー２４及び車両用マイナス側リレー２５をオフして、高電圧バッテリ３と走行用モータ２のインバータ４とを連絡する高電圧のプラス側電路５とマイナス側電路６とを遮断することができる。   As a result, the vehicle power supply device 1 is configured so that the vehicle power supply device 1 continues to supply power only when both output signals of the vehicle control device 8 and the battery control device 10 are signals instructing to continue supplying power. Even if the battery control device 10 breaks down and the power supply is stopped by the relay control circuit 28 having a circuit configuration for turning on the side relay 24, the vehicle negative side relay 25, the battery positive side relay 26, and the battery negative side relay 27 Even if it becomes impossible to output a signal for instructing the vehicle, the vehicle control device 8 directly outputs the vehicle positive side relay 24 and the vehicle negative side relay 25 by outputting a signal that instructs the vehicle control device 8 to stop supplying power. Turn off the high-voltage battery 3 and the inverter 4 of the traveling motor 2 and connect the high-voltage plus-side circuit 5 and minus-side circuit 6. It is possible to cross.

この発明は、バッテリ制御装置が故障した際にも高電圧バッテリと走行用モータとを連絡する電路を遮断できるものであるが、車両制御装置からリレー操作を指令する信号によって動作するリレーのすべてについて適用可能である。   The present invention can cut off the electric circuit connecting the high-voltage battery and the traveling motor even when the battery control device breaks down. However, all the relays that operate according to the signal that instructs the relay operation from the vehicle control device. Applicable.

１ 車両用電源装置
２ 走行用モータ
３ 高電圧バッテリ
４ インバータ
５ プラス側電路
６ マイナス側電路６
７ 三相電路
８ 車両制御装置
９ モータ制御線
１０ バッテリ制御装置
１１ バッテリ制御線
１２ 通信線
１３ プラス側リレー
１４ マイナス側リレー
１５ リレー制御回路
１６ プラス側指示線
１７ プラス側ＡＮＤ回路
１８ マイナス側指示線
１９ マイナス側ＡＮＤ回路
２０ 車両用プラス側リレー制御線
２１ バッテリ用プラス側リレー制御線
２２ 車両用マイナス側リレー制御線
２３ バッテリ用マイナス側リレー制御線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply device for vehicles 2 Motor for driving | running | working 3 High voltage battery 4 Inverter 5 Positive side electric circuit 6 Negative side electric circuit 6
7 Three-phase electric circuit 8 Vehicle control device 9 Motor control line 10 Battery control device 11 Battery control line 12 Communication line 13 Positive side relay 14 Negative side relay 15 Relay control circuit 16 Positive side instruction line 17 Positive side AND circuit 18 Negative side instruction line 19 Negative side AND circuit 20 Vehicle positive side relay control line 21 Battery positive side relay control line 22 Vehicle Negative side relay control line 23 Battery Negative side relay control line

Claims (2)

走行用モータと、前記走行用モータに駆動電力を供給するための高電圧バッテリと、前記高電圧バッテリから出力される電力を供給継続あるいは供給停止のどちらかに制御するリレーとを備え、前記リレーをオン又はオフして電力を供給継続又は供給停止する車両用電源装置において、前記走行用モータの駆動力を制御する車両制御装置と、前記高電圧バッテリの状態を管理するバッテリ制御装置と、前記車両制御装置の出力信号とバッテリ制御装置の出力信号とがともに電力の供給継続を指示する信号の場合のみ、電力を供給継続するように前記リレーをオンするリレー制御回路とを備えたことを特徴とする車両用電源装置。   A driving motor; a high-voltage battery for supplying driving power to the driving motor; and a relay for controlling the power output from the high-voltage battery to be either continuously supplied or stopped. In a vehicle power supply device that continues or stops supplying power by turning on or off the vehicle, a vehicle control device that controls the driving force of the traveling motor, a battery control device that manages the state of the high-voltage battery, A relay control circuit that turns on the relay so as to continue supplying power only when both the output signal of the vehicle control device and the output signal of the battery control device are signals instructing the supply of power. A vehicle power supply device. 前記高電圧バッテリと前記走行用モータとを連絡するプラス側電路とマイナス側電路とのそれぞれに、前記高電圧バッテリから出力される電力を供給継続あるいは供給停止のどちらかに制御する前記リレーとしてプラス側リレーとマイナス側リレーとを直列接続したことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。   Each of the plus-side electric circuit and the minus-side electric circuit that communicates the high-voltage battery and the driving motor is used as the relay that controls whether the electric power output from the high-voltage battery is continuously supplied or stopped. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein a side relay and a minus side relay are connected in series.
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