JP2014053265A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変換部を介したバッテリから負荷への給電経路とは異なる給電経路に設けられたスイッチ（リレー接点）が有する複数の端子夫々の周りに厚い酸化皮膜が形成されることがない電源装置の提供。
【解決手段】抵抗Ｒ１の一端子に、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ１夫々の一端子が接続しており、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ１夫々の他端子は、接地によってバッテリ１３の負極端子に接続している。リレー接点２は、切換スイッチであり、負荷１１の一端子に、バッテリ１３の正極端子（又は抵抗Ｒ１の他端子）を接続することによって、バッテリ１３の正極端子、及び、負荷１１の一端子間の一の給電経路の接続（又は遮断）を行う。バッテリ１３の正極端子、及び、負荷１１の一端子間の他の給電経路に設けられた変換部１２は、バッテリ１３の出力電圧を変換して負荷１１に印加し、リレー接点２が行う接続／遮断に応じて変換の停止／動作を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、安定した電力を継続的に負荷に供給することができる電源装置に関する。

現在、走行を停止した場合にエンジンを停止し、走行を再開する場合にスタータによってエンジンを再始動して燃費を効率的に消費するアイドリングストップ機能付の車両が普及している。

この車両に搭載されている電源装置では、スタータと、ライト及びワイパー等の負荷とはバッテリによって給電される。スタータが作動した場合、スタータは大きな電力を必要とするため、バッテリの出力電圧が大きく低下し、負荷の機能が低下する。

特許文献１には、安定した電力を継続的に負荷に供給することができる電源装置が開示されている。特許文献１に記載の電源装置は、バッテリの正極端子、及び、負荷の一端子間の一の給電経路の接続／遮断を行うスイッチと、バッテリの正極端子、及び、負荷の一端子間の他の給電経路に設けられた変換部、例えばＤＣ／ＤＣコンバータとを備える。変換部は、負荷の一端子の電圧を監視しており、バッテリの出力電圧を所定電圧に変換して負荷に印加する。スイッチが行う接続／遮断、及び、変換部が行う変換の停止／動作は、制御装置によって制御される。

制御装置は、スタータが停止している場合、スイッチに前記一の給電経路の接続を、変換部に変換の停止を行わせる。これにより、スイッチを介してバッテリから負荷に給電される。また、制御装置は、スタータが作動する場合、スイッチに遮断を、変換部に変換の動作を行わせる。これにより、負荷には変換部が所定電圧に変換したバッテリの出力電圧が印加され、スタータが作動した場合であっても、負荷には安定した電力が継続的に供給される。

しかしながら、特許文献１に記載の電源装置では、スイッチが行った接続／遮断の誤動作を検知することができないという問題がある。
接続／遮断の誤動作により、制御装置は、例えば、スイッチが前記一の給電経路を接続している状態で変換部に変換の動作を行わせる虞がある。この場合、バッテリの正極端子、及び、負荷の一端子間は短絡されているため、変換部がバッテリの出力電圧を変換する動作を行っても、負荷に印加される電圧は変化しない。

従って、バッテリの出力電圧が所定電圧よりも低い場合、変換部は負荷に所定電圧を印加しようと、バッテリの出力電圧を昇圧する動作を際限なく繰り返し、変換部が故障する虞がある。

スイッチとして機能するリレー接点による接続／遮断の誤動作を検知することができる従来の電源装置が提案されている。図３は、従来の電源装置の要部構成を示す回路図である。この電源装置７は、リレー７０、負荷７１、変換部７２、バッテリ７３、スタータ７４、制御装置７５及び抵抗Ｒ８，Ｒ９を備える。リレー７０は、ｃ接点タイプのリレーであり、リレー接点８及びリレーコイル９を有する。また、リレー接点８は、切換スイッチであり、ＣＯＭ（common）端子８０、ＮＣ（Normally Close）端子８１及びＮＯ（Normally Open）端子８２を有する。

ＣＯＭ端子８０は、ランプ又はワイパー等の負荷７１の一端子、及び、変換部７２の出力端子夫々に接続され、ＮＣ端子８１は、変換部７２の入力端子、バッテリ７３の正極端子、及び、スタータ７４の一端子夫々に接続される。ＮＯ端子８２には、抵抗Ｒ８の一端子に接続され、抵抗Ｒ８の他端子は抵抗Ｒ９の一端子に接続される。

変換部７２のグランド端子、バッテリ７３の負極端子、並びに、負荷７１、スタータ７４及び抵抗Ｒ９の他端子夫々は接地されている。制御装置７５は、抵抗Ｒ９の抵抗Ｒ８側の端子と、リレーコイル９の両端子とに各別に接続されている。

リレー７０において、リレーコイル９への通電が停止された場合、ＣＯＭ端子８０に接続される端子がＮＣ端子８１に切換えられ、リレーコイル９が通電された場合、ＣＯＭ端子８０に接続される端子がＮＯ端子８２に切換えられる。

制御装置７５は、ＣＯＭ端子８０がＮＣ端子８１に接続してあり、変換部７２に変換を停止させている状態で、スタータ７４の作動が開始することを示す事前信号を受信した場合、リレーコイル９に通電してＣＯＭ端子８０に接続するリレー接点２の端子をＮＣ端子８１からＮＯ端子８２に切換えてリレー接点８に遮断を行わせ、変換部７２に変換の動作を行わせる。変換部７２は、バッテリ７３によって入力端子に印加されたバッテリ７３の出力電圧を所定電圧に変換し、出力端子から変換した所定電圧を負荷７１に印加する。

このため、スタータ７４が作動した場合であっても、変換部７２は所定電圧を負荷７１に印加し続け、負荷７１の機能が低下することはない。制御装置７５は、図示しないエンジンの作動を示す作動信号を受信した場合、リレーコイル９への通電を停止し、ＣＯＭ端子８０に接続するリレー接点２の端子をＮＯ端子８２からＮＣ端子８１に切換えてリレー接点８に接続を行わせる。

制御装置７５は、抵抗Ｒ９の抵抗Ｒ８側の端子に印加された電圧を検出する。変換部７２による変換が停止している状態でリレー接点８におけるＣＯＭ端子８０がＮＣ端子８１に接続している場合、抵抗Ｒ９の抵抗Ｒ８側の端子の電圧は略ゼロである。また、リレー接点８の誤動作によって、変換部７２による変換が停止している状態でＣＯＭ端子８０がＮＯ端子８２に接続している場合、バッテリ７３は、停止中の変換部７２を介して抵抗Ｒ８，Ｒ９の直列回路に出力電圧を印加し、抵抗Ｒ９の抵抗Ｒ８側の端子における電圧はゼロを超える。

制御装置７５では、変換部７２に変換を停止させてリレーコイル９に通電していない状態で、リレー接点８の誤動作によってＣＯＭ端子８０にＮＯ端子８２が接続している場合に必ず超える一の閾値が設定してある。制御装置７５は、変換部７２に変換を停止させてリレーコイル９に通電していない状態で検出した電圧が一の閾値以上である場合、リレー接点８が誤って遮断を行っていることを検知することができる。

なお、変換部７２による変換が停止している状態でリレー接点８のＣＯＭ端子８０がＮＣ端子８１に接続している場合、変換部７２のインピーダンスが大きいため、バッテリ７３は、リレー接点８を介して負荷７１に給電する。

また、変換部７２による変換の動作が行われている状態でリレー接点８のＣＯＭ端子８０がＮＯ端子８２に接続している場合、変換部７２が所定電圧に変換したバッテリ７３の出力電圧が抵抗Ｒ８，Ｒ９によって分圧され、抵抗Ｒ９の抵抗Ｒ８側の端子には分圧された電圧が印加される。また、リレー接点８の誤動作によって、変換部７２による変換の動作が行われている状態でリレー接点８のＣＯＭ端子８０がＮＣ端子８１に接続している場合、抵抗Ｒ９の一端子における電圧は略ゼロである。

制御装置７５では、変換部７２に変換の動作を行わせてリレーコイル９に通電している状態で、リレー接点８のＣＯＭ端子８０がＮＯ端子８２に接続している場合に必ず超える他の閾値が設定してある。制御装置７５は、変換部７２に変換の動作を行わせてリレーコイル９に通電している状態で検出した電圧が他の閾値未満である場合、リレー接点８が誤って接続を行っていることを検知することができる。

制御装置７５は、接続／遮断の誤動作を検知した場合に、使用者への報知、又は、変換部７２の停止等を行うことによって、変換部７２の故障等を未然に防止することができる。

特開２０１０−１８３７５５号公報

リレー接点８が有するＣＯＭ端子８０、ＮＣ端子８１及びＮＯ端子８２夫々は空気に触れているため、ＣＯＭ端子８０、ＮＣ端子８１及びＮＯ端子８２夫々の周りに酸化皮膜が形成され、空気と接触している時間が長くなるにつれて酸化皮膜が厚くなる。ＣＯＭ端子８０、ＮＣ端子８１及びＮＯ端子８２夫々に形成される酸化皮膜は抵抗として作用し、該抵抗の抵抗値は酸化皮膜が厚い程大きい。従って、酸化皮膜が厚くなるにつれて、ＣＯＭ端子８０、ＮＣ端子８１及びＮＯ端子８２夫々を介して流れる電流が少なくなり、最終的には、ＣＯＭ端子８０、ＮＣ端子８１及びＮＯ端子８２夫々を介して電流が流れなくなる。

ＣＯＭ端子８０、ＮＣ端子８１及びＮＯ端子８２夫々に形成される酸化皮膜は、これらの端子夫々に多量の電流が流れた場合、酸化皮膜に発生する熱等によって除去される。ＣＯＭ端子８０及びＮＣ端子８１については、ＣＯＭ端子８０にＮＣ端子８１が接続している場合、バッテリ７３は、給電するために負荷７１に多量の電流、例えば数Ａ以上の電流を流すため、ＣＯＭ端子８０及びＮＣ端子８１夫々の周りに厚い酸化皮膜が形成されることはない。

しかしながら、電源装置７では、ＣＯＭ端子８０にＮＯ端子８２が接続している場合に抵抗Ｒ８，Ｒ９に流れる電流を少なくして、誤動作の検知で消費する電力を低くするために、抵抗Ｒ８，Ｒ９の抵抗値は大きい。この場合、ＮＯ端子８２には、微小電流、例えば数ｍＡの電流しか流れず、ＮＯ端子８２の周りに形成される酸化皮膜が除去されることはない。

このため、従来の電源装置７には、ＮＯ端子８２の周りに厚い酸化皮膜が形成されて、ＮＯ端子８２を介して抵抗Ｒ８，Ｒ９に電流が流れず、制御装置７５がリレー接点８による接続／遮断を検知することができない虞がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、変換部を介したバッテリから負荷への給電経路とは異なる給電経路に設けられたスイッチ（リレー接点）が有する複数の端子夫々の周りに厚い酸化皮膜が形成されることがない電源装置を提供することにある。

本発明に係る電源装置は、バッテリ及び負荷夫々の一端子間の一の給電経路の接続／遮断を行うスイッチと、前記一端子間の他の給電経路に設けられ、前記バッテリの出力電圧を変換して前記負荷に印加し、前記スイッチが行う接続／遮断に応じて変換の停止／動作を行う変換部とを備える電源装置において、第１抵抗と、夫々の一端子が該第１抵抗の一端子に接続され、夫々の他端子が前記バッテリの他端子に接続される第２抵抗及びコンデンサとを備え、前記スイッチは、前記負荷の一端子に、前記バッテリの一端子、又は、前記第１抵抗の他端子を選択的に接続する切換スイッチであることを特徴とする。

本発明にあっては、スイッチはバッテリ及び負荷夫々の一端子間の一の給電経路の接続／遮断を行う。変換部は、バッテリ及び負荷夫々の一端子間の他の給電経路に設けられており、バッテリの出力電圧を変換して負荷に印加し、スイッチが行う接続／遮断に応じて変換の停止／動作を行う。第１抵抗の一端子には第２抵抗及びコンデンサ夫々の一端子が接続され、第２抵抗及びコンデンサ夫々の他端子にはバッテリの他端子が接続される。スイッチは、切換スイッチであり、負荷の一端子にバッテリの一端子、又は、前記第１抵抗の他端子を選択的に接続する。

スイッチは、負荷の一端子にバッテリ夫々の一端子を接続することによって一の給電経路を接続する。スイッチによって一の給電経路が接続され、かつ、変換部が変換の停止を行っている場合、スイッチでは、負荷及びバッテリ夫々の一端子に接続する端子にバッテリから負荷への多量の電流が流れる。このため、スイッチにおいて、負荷及びバッテリ夫々の一端子に接続する２つの端子の周りに形成してある酸化皮膜が除去され、該２つの端子夫々の周りに厚い酸化皮膜が形成されることはない。

スイッチが負荷の一端子にバッテリの一端子を接続している間、コンデンサは、コンデンサと閉回路を構成する第２抵抗に放電し、コンデンサに蓄積されている電荷が放出される。

スイッチは、負荷の一端子に第１抵抗の他端子を接続することによって一の給電経路を遮断する。スイッチによって一の給電経路が遮断され、かつ、変換部が変換の動作を行っている場合、変換部が変換したバッテリの出力電圧が負荷に印加されると共に、電流が変換部から負荷の一端子に接続するスイッチの端子、及び、第１抵抗の他端子に接続するスイッチの端子に流れる。

第１抵抗を流れた電流は、最初、電荷が放出されているコンデンサに流れる。スイッチが負荷の一端子に第１抵抗の他端子を接続した直後において、コンデンサは導線のように作用する。このため、変換部が変換したバッテリの出力電圧の値を、第１抵抗の抵抗値で割った値で決まる多量の電流が負荷の一端子に接続されるスイッチの端子と、第１抵抗の他端子に接続されるスイッチの端子とに流れ、これらのスイッチの端子夫々の周りに形成してある酸化皮膜が除去される。従って、負荷の一端子に接続されるスイッチの端子、及び、第１抵抗の他端子に接続されるスイッチの端子夫々の周りに厚い酸化皮膜が形成されることはない。

その後、第１抵抗を流れる電流の値は、コンデンサに電荷が蓄積されるにつれて徐々に低下する。コンデンサが満充電となった後、変換部が変換したバッテリの出力電圧の値を、第１及び第２抵抗夫々の抵抗値の合計で割った値で決まる微小電流が、スイッチが切換られるまで、第１及び第２抵抗に流れる。このため、第１及び第２抵抗で消費される電力は小さい。

本発明に係る電源装置は、前記第１抵抗の抵抗値は１０Ω以下であり、前記変換部が前記負荷に印加する電圧は１０Ｖ以上であることを特徴とする。

本発明にあっては、スイッチが負荷の一端子を第１抵抗の他端子に接続した直後、変換部が負荷に印加する１０Ｖ以上の電圧の値を、抵抗値が１０Ω以下である第１抵抗の抵抗値で割った値で決まる１Ａ以上の多量の電流がスイッチを介して第１抵抗に流れる。このとき、スイッチでは、１Ａ以上の多量の電流が、負荷の一端子に接続する端子と、第１抵抗の他端子に接続する端子とに流れる。このため、スイッチにおいては、負荷の一端子に接続する端子、及び、第１抵抗の他端子に接続する端子夫々の周りに形成される酸化皮膜が確実に除去される。

本発明によれば、スイッチが有する複数の端子夫々に多量の電流が流れる期間が設けられているため、変換部を介したバッテリから負荷への給電経路とは異なる給電経路に設けられたスイッチにおける複数の端子夫々の周りに厚い酸化皮膜が形成されることがない。

本発明に係る電源装置の要部構成を示す回路図である。 リレー接点の切換えに対応する電源装置の動作を示すタイミングチャートである。 従来の電源装置の要部構成を示す回路図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本発明に係る電源装置の要部構成を示す回路図である。この電源装置１は、走行を停止した場合にエンジンを停止し、走行を再開する場合にスタータによってエンジンを再始動するアイドリング機能付の車両に好適に搭載される。

電源装置１は、リレー１０、負荷１１、変換部１２、バッテリ１３、スタータ１４、制御装置１５、コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ１，Ｒ２を備える。リレー１０は、ｃ接点タイプのリレーであり、リレー接点２及びリレーコイル３を有する。リレー接点２は、切換スイッチとして機能し、ＣＯＭ端子２０、ＮＣ端子２１及びＮＯ端子２２を有する。

ＣＯＭ端子２０は、ランプ又はワイパー等の負荷１１の一端子、及び、変換部１２の出力端子夫々に接続され、ＮＣ端子２１は、変換部１２の入力端子、バッテリ１３の正極端子、及び、スタータ１４の一端子夫々に接続される。

第２抵抗として機能する抵抗Ｒ２、及び、コンデンサＣ１夫々の一端子は、第１抵抗として機能する抵抗Ｒ１の一端子に接続され、抵抗Ｒ１の他端子は、リレー接点２のＮＯ端子２２に接続される。負荷１１、スタータ１４、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２夫々の他端子、変換部１２のグランド端子、並びに、バッテリ１３の負極端子は接地されている。これにより、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２夫々の他端子はバッテリ１３の負極端子に接続される。抵抗Ｒ２の一端子、及び、リレーコイル３の両端子夫々は制御装置１５に接続されている。

バッテリ１３は、スタータ１４に給電すると共に、リレー接点２又は変換部１２を介して負荷１１に給電する。スタータ１４は、図示しないエンジンを始動させる。

リレー接点２では、ＣＯＭ端子２０に接続される端子がＮＣ端子２１又はＮＯ端子２２に切換えられる。これにより、スイッチとして機能するリレー接点２は、負荷１１の一端子に、バッテリ１３の正極端子、又は、抵抗Ｒ１の他端子に選択的に接続する。また、リレー接点２は、負荷１１の一端子にバッテリ１３の正極端子を接続することによって、バッテリ１３の正極端子、及び、負荷１１の一端子間の一の給電経路を接続し、負荷１１の一端子に抵抗Ｒ１の他端子を接続することによって前記一の給電経路を遮断する。

制御装置１５がリレーコイル３に通電した場合、ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子がＮＯ端子２２に切換えられ、制御装置１５がリレーコイル３の通電を停止した場合、ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子がＮＣ端子２１に切換えられる。

変換部１２は、負荷１１の一端子、及び、バッテリ１３の正極端子間の他の給電経路に設けられ、入力端子に印加されたバッテリ１３の出力電圧を変換して出力端子から負荷１１に印加する。変換部１２は、制御装置１５の指示に従って、変換の停止／動作を行う。変換部１２は、負荷１１の一端子に印加する電圧を監視しており、バッテリ１３の出力電圧を変換する場合、出力電圧を所定電圧に変換し、変換した出力電圧を負荷１１に印加する。変換部１２は、例えば、バッテリ１３の出力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータである。

制御装置１５は、制御部４０、通信部４１、検出部４２、タイマ４３及び通電部４４を有する。制御部４０は、共通のバスを介して通信部４１、検出部４２、タイマ４３及び通電部４４に接続している。検出部４２は抵抗Ｒ２の抵抗Ｒ１側の端子に接続してあり、通電部４４には、リレーコイル３の両端子が各別に接続されている。

通信部４１は、図示しない通信線に接続しており、制御装置１５の外部から、スタータ１４の作動が開始することを示す事前信号、及び、エンジンが作動したことを示す作動信号を受信する。通信部４１は、事前信号、又は、作動信号を受信した場合、受信した事前信号又は作動信号を制御部４０に出力する。

検出部４２は、抵抗Ｒ２の抵抗Ｒ１側の端子の電圧Ｖｒを検出し、検出した電圧値を制御部４０に通知する。タイマ４３は、制御部４０の指示に従って、計時の開始及び終了を行い、タイマ４３が計測した時間は制御部４０によって読み出される。通電部４４は、制御部４０の指示に従って、リレーコイル３への通電と、該通電の停止とを行う。

制御部４０は、通信部４１が受信した事前信号又は作動信号に応じて、通電部４４にリレーコイル３への通電、及び、該通電の停止を行わせる。また、制御部４０は、通信部４１が受信した事前信号又は作動信号に応じて、変換部１２に変換の停止／動作を行わせる。また、制御部４０は、検出部４２が検出した電圧値に基づいて、ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子がＮＣ端子２１に切換えられてリレー接点２が接続状態にあるか、又は、ＣＯＭ端子２０に接続するリレー接点２の端子がＮＯ端子２２に切換えられてリレー接点２が遮断状態にあるかを検知する。

図２は、リレー接点２の切換えに対応する電源装置１の動作を示すタイミングチャートである。図２には、上から、ＣＯＭ端子２０に接続されているリレー接点２の端子の推移と、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉｒの推移と、抵抗Ｒ２の抵抗Ｒ１側の端子の電圧Ｖｒの推移とが示されている。

スタータ１４が作動していない場合、例えば、エンジンが作動中である場合、制御部４０は、通電部４４に指示して、リレーコイル３への通電を停止しており、図２に示すように、ＣＯＭ端子２０にはＮＣ端子２１が接続されている。また、制御部４０は、リレーコイル３への通電の停止によってリレー接点２が負荷１１の一端子、及び、バッテリ１３の正極端子間の一の給電経路を接続している場合、変換部１２に指示して、バッテリ１３の出力電圧の変換を停止させている。このように変換部１２は、リレー接点２が行う接続に応じて変換の停止を行う。

リレー接点２において、ＣＯＭ端子２０がＮＣ端子２１に接続されている間、図２に示すように、抵抗Ｒ１に電流が流れないため、電流Ｉｒ及び電圧Ｖｒ夫々は略ゼロとなっている。誤動作によってＣＯＭ端子２０にＮＯ端子２２が接続されている場合、電流がバッテリ１３から停止中の変換部１２を介して抵抗Ｒ１に流れる。この場合、電圧Ｖｒは第１閾値以上となる。

制御部４０は、通電部４４に指示してリレーコイル３への通電を停止して変換部１２の変換を停止している間、検出部４２が検出した電圧値が第１閾値以上であるか否かを判定する。制御部４０は、検出部４２が検出した電圧値が第１閾値以上であると判定した場合、リレー接点２では、誤ってＣＯＭ端子２０にＮＯ端子２２が接続されていることを検知する。

以上のようにリレー接点２が誤動作した場合、制御部４０は、例えば、リレー接点２の誤動作を示す報知信号を通信部４１から、図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）に送信し、報知信号を受信したＥＣＵが誤動作を示すランプを点灯する。これにより、使用者にリレー接点２の誤動作が通知される。

なお、ＣＯＭ端子２０にＮＣ端子２１が接続されて変換部１２が変換を停止している場合、電流は、バッテリ１３の正極端子から、インピーダンスが変換部１２よりも小さいリレー接点２を介して負荷１１に流れ、バッテリ１３の正極端子から停止中の変換部１２を介して負荷１１に流れる電流は略ゼロである。

変換部１２が停止している状態でリレー接点２のＣＯＭ端子２０にＮＣ端子２１が接続されている場合、バッテリ１３は、負荷１１に給電するために、負荷１１に多量の電流、例えば数Ａ以上の電流を流している。このため、空気への接触によってＣＯＭ端子２０及びＮＣ端子２１夫々の周りに形成してある酸化皮膜は、多量の電流がＣＯＭ端子２０及びＮＣ端子２１に流れることによって確実に除去され、負荷の一端子に接続するＣＯＭ端子２０、及び、バッテリ１３の正極端子に接続するＮＣ端子２１夫々の周りに厚い酸化皮膜が形成されることはない。

また、ＣＯＭ端子２０がＮＣ端子２１に接続している間、コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ２は閉回路を構成しているため、コンデンサＣ１の放電によって電流がコンデンサＣ１から抵抗Ｒ２に流れ、コンデンサＣ１に蓄積してある電荷が放出される。

制御部４０は、通信部４１が事前信号を受信した場合、通電部４４に指示してリレーコイル３に通電し、ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子を、図２に示すようにＮＣ端子２１からＮＯ端子２２に切換え、変換部１２に変換を行なわせる。このように、制御部４０は、リレーコイル３への通電によってリレー接点２が負荷１１の一端子、及び、バッテリ１３の正極端子間の一の給電経路をリレー接点２が遮断している場合、変換部１２に指示して、バッテリ１３の出力電圧の変換を行わせている。従って、変換部１２は、リレー接点２が行う遮断に応じて変換の動作を行う。

これにより、スタータ１４の作動によってバッテリ１３の出力電圧が低下した場合であっても、変換部１２は所定電圧に変換したバッテリ１３の出力電圧を負荷１１に印加するため、負荷１１の機能が低下することはない。

変換部１２は、ＣＯＭ端子２０にＮＯ端子２２が接続されている場合、所定電圧に変換したバッテリ１３の出力電圧を、負荷１１と共に、コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ１，Ｒ２からなる回路にも印加しており、電流Ｉｒが変換部１２から抵抗Ｒ１に流れる。ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子がＮＣ端子２１からＮＯ端子２２に切換えられた直後において、コンデンサＣ１の電荷は十分に放出されているため、抵抗Ｒ１を流れる電流ＩｒはコンデンサＣ１に流れる。このとき、コンデンサＣ１は導線のように作用する。

ここで、変換部１２は、バッテリ１３の出力電圧を１０Ｖ以上の所定電圧に変換するように構成してあり、抵抗Ｒ１の抵抗値は１０Ω以下である。このため、ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子がＮＯ端子２２に切換えられた直後、電流Ｉｒの値は、変換部１２が変換したバッテリ１３の出力電圧の値を、抵抗Ｒ１の抵抗値で割った値で決まる数Ａ以上となる。従って、ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子がＮＯ端子２２に切換えられた直後、ＣＯＭ端子２０及びＮＯ端子２２に数Ａ以上の多量の電流が流れる。これにより、ＣＯＭ端子２０及びＮＯ端子２２夫々の周りに形成してある酸化皮膜が確実に除去され、負荷の一端子に接続されるＣＯＭ端子２０、及び、第１抵抗の他端子に接続されるＮＯ端子２２夫々の周りに厚い酸化皮膜が形成されることはない。

また、ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子がＮＣ端子２１からＮＯ端子２２に切換えられた直後においては、コンデンサＣ１は導線のように作用するので、抵抗Ｒ２の抵抗Ｒ１側の端子における電圧Ｖｒは、図２に示すように略ゼロである。

ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子がＮＣ端子２１からＮＯ端子２２に切換えられた後、コンデンサＣ１に電荷が時間の経過と共に蓄積されるにつれて、図２に示すように、電流Ｉｒが徐々に減少し、電圧Ｖｒが徐々に上昇する。そして、コンデンサＣ１が満充電になった場合、抵抗Ｒ１を流れる電流Ｉｒは抵抗Ｒ２に流れる。抵抗Ｒ２の抵抗値は例えば数十ｋΩである。

このため、電流Ｉｒの値は、変換部１２が変換したバッテリ１３の出力電圧の値を、抵抗Ｒ１，Ｒ２夫々の抵抗値の合計で割った値で決まり、微小電流、例えば数ｍＡの電流が抵抗Ｒ１，Ｒ２に流れる。このとき、電圧Ｖｒは、変換部１２が所定電圧に変換したバッテリ１３の出力電圧を抵抗Ｒ１，Ｒ２によって分圧した値となる。コンデンサＣ１が満充電になった後、ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子がＮＣ端子２１からＮＯ端子２２に切換えられるまで、電流Ｉｒ及び電圧Ｖｒは維持される。ここで、電圧Ｖｒは第２閾値以上の電圧値に維持される。

以上のように、電流Ｉｒについては、ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子がＮＣ端子２１からＮＯ端子２２に切換わった直後にのみ多量の電流が抵抗Ｒ１に流れ、その後、微小電流が抵抗Ｒ１に流れるため、抵抗Ｒ１，Ｒ２で消費される電力が小さい。従って、リレー接点２の誤動作を検知するために抵抗Ｒ１，Ｒ２で消費される電力は小さい。

制御部４０は、通電部４４に指示してリレーコイル３に通電してＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子をＮＣ端子２１からＮＯ端子２２に切換えた直後、タイマ４３に指示して計時を開始する。制御部４０は、タイマ４３が計測している時間が、コンデンサＣ１が満充電となる充電時間を経過した後に、タイマ４３による計時を終了し、検出部４２に指示して、抵抗Ｒ２の抵抗Ｒ１側の端子の電圧Ｖｒを検出する。

その後、制御部４０は、検出部４２によって検出された電圧値が第２閾値以上であるか否かを判定する。ここで、制御部４０は、検出部４２が検出した電圧値が第２閾値未満であると判定した場合、リレー接点２では、誤ってＣＯＭ端子２０にＮＣ端子２１が接続されていることを検知する。

このようにリレー接点２が誤動作した場合、制御部４０は、例えば、変換部１２の変換を停止させた後、リレー接点２の誤動作を報知する報知信号を通信部４１から、ＥＣＵに送信し、報知信号を受信したＥＣＵが誤動作を示すランプを点灯する。これにより、使用者にリレー接点２の誤動作が報知される。

次に、制御部４０は、通信部４１が作動信号を受信した場合、通電部４４に指示して、リレーコイル３への通電を停止し、図２に示すように、ＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子をＮＯ端子２２からＮＣ端子２１に切換える。

これにより、抵抗Ｒ１には電流が流れず、電流Ｉｒの値は略ゼロとなる。また、前述したように、コンデンサＣ１の放電によって電流がコンデンサＣ１から抵抗Ｒ１に流れ、コンデンサＣ１に蓄積してある電荷が放出され、電荷が放出されるにつれて、抵抗Ｒ２の一端子における電圧Ｖｒが図２に示すように徐々に低下する。

コンデンサＣ１の放電によって低下する電圧Ｖｒの速度は、コンデンサＣ１の容量、及び、抵抗Ｒ２の抵抗値の積によって決まる。該積が大きい程、素早く電圧Ｖｒが低下する。

制御部４０は、通電部４４に指示してリレーコイル３に通電してＣＯＭ端子２０に接続されるリレー接点２の端子をＮＯ端子２２からＮＣ端子２１に切換えた直後、タイマ４３に指示して計時を開始する。制御部４０は、タイマ４３が計測している時間が、コンデンサＣ１が電荷を十分に放出した放電時間を経過した後に、タイマ４３による計時を終了し、検出部４２に指示して、抵抗Ｒ２の抵抗Ｒ１側の端子の電圧Ｖｒを検出する。

その後、制御部４０は、前述したように、検出部４２が検出した電圧値が第１閾値以上であるか否かを判定し、検出部４２が検出した電圧が第１閾値以上であると判定した場合、リレー接点２では、誤ってＣＯＭ端子２０にＮＯ端子２２が接続されていることを検知する。

以上のように構成された電源装置１では、リレー接点２が有するＣＯＭ端子２０、ＮＣ端子２１及びＮＯ端子２２夫々に多量の電流が流れる期間が設けられている。このため、変換部１２を介したバッテリ１３から負荷１１への給電経路とは異なる給電経路に設けられたリレー接点２におけるＣＯＭ端子２０、ＮＣ端子２１及びＮＯ端子２２夫々の周りに厚い酸化膜が形成されることはない。

なお、抵抗Ｒ１の抵抗値は１０Ω以下に限定されず、変換部１２がバッテリ１３の出力電圧を１０Ｖ以上の所定電圧に変換しなくてもよい。変換部１２が所定電圧に変換したバッテリ１３の出力電圧の値と抵抗Ｒ１の抵抗値とは、該出力電圧の値を抵抗Ｒ１の抵抗値で割った値が１Ａ以上となるような値であればよい。

開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 電源装置
２ リレー接点
１１ 負荷
１２ 変換部
１３ バッテリ
２０ ＣＯＭ端子
２１ ＮＣ端子
２２ ＮＯ端子
Ｃ１ コンデンサ
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗

Claims (2)

1. バッテリ及び負荷夫々の一端子間の一の給電経路の接続／遮断を行うスイッチと、前記一端子間の他の給電経路に設けられ、前記バッテリの出力電圧を変換して前記負荷に印加し、前記スイッチが行う接続／遮断に応じて変換の停止／動作を行う変換部とを備える電源装置において、
   第１抵抗と、
   夫々の一端子が該第１抵抗の一端子に接続され、夫々の他端子が前記バッテリの他端子に接続される第２抵抗及びコンデンサと
   を備え、
   前記スイッチは、前記負荷の一端子に、前記バッテリの一端子、又は、前記第１抵抗の他端子を選択的に接続する切換スイッチであること
   を特徴とする電源装置。
2. 前記第１抵抗の抵抗値は１０Ω以下であり、前記変換部が前記負荷に印加する電圧は１０Ｖ以上であること
   を特徴とする請求項１に記載の電源装置。

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