JP2015146690A - Power supply unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an electrical shock during maintenance by rapidly discharging a Y capacitor.SOLUTION: In the power supply unit, a series circuit of a first and a second Y capacitors is connected in parallel to a smoothing capacitor on a load circuit side from a contactor. In this case, between the load circuit side of the contactor and a ground node, there is provided a Y capacitor discharge circuit formed to have a series circuit of a discharge switch and a discharge resistance. In discharging the smoothing capacitor, the discharge switch is turned on, thereby executing discharge of the first and the second Y capacitors.

Description

本発明はバッテリから負荷回路へ電力を供給する電源装置についての技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a power supply device that supplies power from a battery to a load circuit.

特開2012−65503号公報JP 2012-65503 A 特開2006−42459号公報JP 2006-42459 A 特開2013−92396号公報JP2013-92396A 特開2008−58085号公報JP 2008-58085 A

例えば電気自動車、ハイブリッド自動車等においてバッテリから負荷回路へ電力を供給する電源装置についての技術が上記各特許文献に記載されている。
特許文献1には、バッテリとモータ間に設けられた平滑コンデンサに蓄電された電力を他の装置に供給することでコンデンサの残存エネルギーを放電する技術が開示されている。特許文献2には、電力変換装置のインバータ筐体を開けた際に平滑コンデンサを放電する技術が開示されている。
特許文献3,4には、バッテリの漏電検出を行う回路構成が記載されている。
For example, in each of the above-mentioned patent documents, a technique regarding a power supply device that supplies power from a battery to a load circuit in an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like is described.
Patent Document 1 discloses a technique for discharging the remaining energy of a capacitor by supplying power stored in a smoothing capacitor provided between a battery and a motor to another device. Patent Document 2 discloses a technique for discharging a smoothing capacitor when an inverter casing of a power converter is opened.
Patent Documents 3 and 4 describe circuit configurations for detecting battery leakage.

ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載された高電圧機器に含まれるコンデンサは、整備時などに高電圧機器の筐体を開けた場合、高電圧回路に誤って接触すると感電する危険性がある。このコンデンサは、大別するとXコンデンサとYコンデンサに分類される。一般に、正負電源ライン間に接続するものをXコンデンサ(アクロス・ザ・ライン・コンデンサ)、電源ラインとシャーシグランドなどとのあいだに接続するものをYコンデンサ(ライン・バイパス・コンデンサ)と呼ぶ。上記特許文献1,2で放電手法が記載されている平滑コンデンサはXコンデンサである。   A capacitor included in a high-voltage device mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle has a risk of electric shock if it is accidentally contacted with a high-voltage circuit when the housing of the high-voltage device is opened during maintenance. This capacitor is roughly classified into an X capacitor and a Y capacitor. Generally, a capacitor connected between the positive and negative power supply lines is called an X capacitor (Across the Line Capacitor), and a capacitor connected between the power supply line and the chassis ground is called a Y capacitor (Line Bypass Capacitor). The smoothing capacitor whose discharge method is described in Patent Documents 1 and 2 is an X capacitor.

ここでYコンデンサの放電について考える。Yコンデンサは、Xコンデンサの放電が完了しても電荷が残留している可能性がある。Yコンデンサに電化が残留していると、整備時などに作業者が感電する恐れがある。
そこで本発明は、バッテリから負荷回路への電力供給を停止した際に、XコンデンサだけでなくYコンデンサも迅速に放電されるようにする電源装置の提供を目的とする。
Now consider the discharge of the Y capacitor. There is a possibility that electric charge remains in the Y capacitor even after the discharge of the X capacitor is completed. If electrification remains in the Y capacitor, the operator may get an electric shock during maintenance.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a power supply device that quickly discharges not only the X capacitor but also the Y capacitor when the power supply from the battery to the load circuit is stopped.

第1に、本発明に係る電源装置は、バッテリの正極側と負荷回路の正極側を断接する正極側コンタクタと、前記バッテリの負極側と前記負荷回路の負極側を断接する負極側コンタクタと、前記負荷回路の正極側と負極側の間に接続される平滑コンデンサと、グランドノードを接続点として互いに直列接続された状態で、前記平滑コンデンサと並列に接続される第1のYコンデンサ及び第2のYコンデンサと、前記平滑コンデンサと並列に接続される平滑コンデンサ放電回路と、前記正極側コンタクタの負荷回路側と前記負極側コンタクタの負荷回路側のうちの少なくとも一方と、前記グランドノード間において、放電用スイッチと放電抵抗の直列回路を有するように形成されるYコンデンサ放電回路と、を備えたものである。
平滑コンデンサ放電回路によって平滑コンデンサ(Xコンデンサ)が放電された状態でも、Yコンデンサには電荷が残ることがある。このYコンデンサの放電がYコンデンサ放電回路によって行われるようにする。第1,第2のYコンデンサの少なくとも一方について放電回路が設けられ、グランドノード電位とされれば、他方のYコンデンサも放電が行われた状態となる。
1stly, the power supply device which concerns on this invention is the positive electrode side contactor which connects / disconnects the positive electrode side of a battery and the positive electrode side of a load circuit, The negative electrode side contactor which connects / disconnects the negative electrode side of the said battery, and the negative electrode side of the said load circuit, A smoothing capacitor connected between the positive electrode side and the negative electrode side of the load circuit, and a first Y capacitor and a second capacitor connected in parallel with the smoothing capacitor in a state where they are connected in series with a ground node as a connection point Y capacitor, a smoothing capacitor discharge circuit connected in parallel with the smoothing capacitor, at least one of the load circuit side of the positive contactor and the load circuit side of the negative contactor, and between the ground node, And a Y capacitor discharge circuit formed to have a series circuit of a discharge switch and a discharge resistor.
Even when the smoothing capacitor (X capacitor) is discharged by the smoothing capacitor discharge circuit, electric charge may remain in the Y capacitor. The discharge of the Y capacitor is performed by the Y capacitor discharge circuit. If a discharge circuit is provided for at least one of the first and second Y capacitors and the potential is set to the ground node potential, the other Y capacitor is also discharged.

第2に、上記した本発明に係る電源装置においては、前記Yコンデンサ放電回路として、前記正極側コンタクタの負荷回路側と前記グランドノード間に形成される第1のYコンデンサ放電回路と、前記負極側コンタクタの負荷回路側と前記グランドノード間に形成される第2のYコンデンサ放電回路と、を備えることが望ましい。
即ち第1,第2のYコンデンサのそれぞれに対応して放電回路が形成される。
Second, in the power supply device according to the present invention described above, as the Y capacitor discharge circuit, the first Y capacitor discharge circuit formed between the load circuit side of the positive contactor and the ground node, and the negative electrode It is desirable to include a second Y capacitor discharge circuit formed between the load circuit side of the side contactor and the ground node.
That is, a discharge circuit is formed corresponding to each of the first and second Y capacitors.

第3に、上記した本発明に係る電源装置においては、バッテリから負荷回路への電力供給を停止させる際に、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタをオフとするタイミングより前に、前記第1,第2のYコンデンサ放電回路における各放電スイッチをオンに制御する制御部を備えることが望ましい。
コンタクタのオフに先だって第1,第2のYコンデンサ放電回路を機能させることで、第1,第2のYコンデンサの分圧状態を第1,第2のYコンデンサ放電回路における各放電抵抗で設定できる状態となる。第1,第2のYコンデンサの各両端電圧を均等化させることで、コンタクタオフの際に平滑コンデンサと同じ時定数で放電が行われるようにする。
Thirdly, in the power supply device according to the present invention, when the power supply from the battery to the load circuit is stopped, the first contactor and the negative contactor are turned off before the first contact. It is desirable to provide a control unit for controlling each discharge switch in the second Y capacitor discharge circuit to be on.
Prior to turning off the contactor, the first and second Y capacitor discharge circuits function so that the voltage dividing states of the first and second Y capacitors are set by the discharge resistors in the first and second Y capacitor discharge circuits. It will be ready. By equalizing the voltages at both ends of the first and second Y capacitors, the discharge is performed with the same time constant as that of the smoothing capacitor when the contactor is turned off.

第4に、上記した本発明に係る電源装置においては、前記バッテリの高圧側接続点と前記グランドノード間において第1の漏電検出用スイッチと第1の検出抵抗の直列回路を有し、また前記バッテリの低圧側接続点と前記グランドノード間において第2の漏電検出用スイッチと第2の検出抵抗の直列回路を有するように形成される漏電検出回路を更に備え、前記第1の検出抵抗の全部又は一部と、前記第2の検出抵抗の全部又は一部の、一方又は両方が、前記Yコンデンサ放電回路の放電抵抗の全部又は一部を兼ねることが望ましい。
これにより漏電検出回路の一部を利用してYコンデンサ放電回路を少ない追加部品で形成できる。
第5に、上記した本発明に係る電源装置においては、前記Yコンデンサ放電回路の放電抵抗を兼ねる検出抵抗の両端電圧を検出する電圧検出部を更に備えることが望ましい。
この場合の電圧検出部は漏電検出のための電圧検出を行うもので、その電圧検出部によってYコンデンサの放電状態の検知も可能となる。
Fourthly, in the power supply device according to the present invention described above, a series circuit of a first leakage detection switch and a first detection resistor is provided between the high voltage side connection point of the battery and the ground node, A leakage detecting circuit formed so as to have a series circuit of a second leakage detection switch and a second detection resistor between the low-voltage side connection point of the battery and the ground node; and all of the first detection resistors Alternatively, it is desirable that one or both of a part and one part or both of all or part of the second detection resistor also serve as all or part of the discharge resistor of the Y capacitor discharge circuit.
Thus, a part of the leakage detection circuit can be used to form the Y capacitor discharge circuit with a small number of additional parts.
Fifth, it is preferable that the power supply device according to the present invention further includes a voltage detection unit that detects a voltage across the detection resistor that also serves as a discharge resistor of the Y capacitor discharge circuit.
In this case, the voltage detector performs voltage detection for detecting leakage, and the voltage detector can detect the discharge state of the Y capacitor.

本発明によれば、バッテリから負荷回路への電力供給を停止した際に、XコンデンサだけでなくYコンデンサも迅速に放電することができる。これによって整備時の感電を防止することができる。   According to the present invention, when power supply from the battery to the load circuit is stopped, not only the X capacitor but also the Y capacitor can be discharged quickly. This can prevent an electric shock during maintenance.

本発明に至る過程の比較例の電源装置構成の説明図である。It is explanatory drawing of the power supply device structure of the comparative example of the process leading to this invention. Xコンデンサ放電時のYコンデンサの電圧変化の説明図である。It is explanatory drawing of the voltage change of the Y capacitor at the time of X capacitor discharge. 本発明の第1の実施の形態の電源装置構成の説明図である。It is explanatory drawing of the power supply device structure of the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施の形態の放電動作の説明図である。It is explanatory drawing of the discharge operation of 1st Embodiment. 第2の実施の形態の放電動作のための制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the control processing for the discharge operation of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の電源装置構成の説明図である。It is explanatory drawing of the power supply device structure of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の放電動作の説明図である。It is explanatory drawing of the discharge operation of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の放電動作のための制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the control processing for the discharge operation of 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を説明する。但し実施の形態の理解のため、先に図1,図2で本発明に至る過程の電源装置構成(比較例)を説明し、その後、図1をさらに改良した本発明の第1,第2の実施の形態としての電源装置を図3以降で説明する。   Embodiments of the present invention will be described below. However, in order to understand the embodiment, the configuration of the power supply apparatus (comparative example) in the process leading to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2, and then the first and second embodiments of the present invention in which FIG. 1 is further improved will be described. A power supply device as an embodiment will be described with reference to FIG.

<1.本発明に至る過程で想定される電源装置構成>
図1及び後述の図3,図6で説明する電源装置は、例えば電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載される電源装置であり、バッテリ1から負荷回路側へ電力を供給する電源装置である。図1,図3,図6の各図では図示を省略したが、負荷回路側の正負極の電源ラインにおける端子15,16より先は、例えば車両のモータに駆動電力を供給するためのインバータや、各部電気系統の電源電圧を生成するDC/DCコンバータなどが接続される。
<1. Power supply configuration assumed in the process leading to the present invention>
The power supply device described in FIG. 1 and FIGS. 3 and 6 described later is a power supply device mounted on, for example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like, and is a power supply device that supplies power from the battery 1 to the load circuit side. Although not shown in each of FIGS. 1, 3, and 6, the terminals 15 and 16 in the positive and negative power lines on the load circuit side are, for example, inverters for supplying driving power to the motor of the vehicle, A DC / DC converter that generates a power supply voltage for each electrical system is connected.

図1において、バッテリ1の正極は、例えばリレーにより構成されるプラス側コンタクタSWpを介して負荷回路の正極端子15側に接続される。またバッテリ1の負極は、例えばリレーにより構成されるマイナス側コンタクタSWnを介して負荷回路の端子16側に接続される。
両コンタクタSWp、SWnは、例えばイグニッション操作に応じてオンとなり、これによりバッテリ1から負荷回路側への電力供給が開始される。また両コンタクタSWp、SWnは、イグニッションオフ操作や車両の衝突検知に応じてオフとされ、バッテリ1からの電力供給を停止させる。
In FIG. 1, the positive electrode of the battery 1 is connected to the positive terminal 15 side of the load circuit via a positive contactor SWp configured by, for example, a relay. Further, the negative electrode of the battery 1 is connected to the terminal 16 side of the load circuit via a negative contactor SWn constituted by, for example, a relay.
Both contactors SWp and SWn are turned on in response to, for example, an ignition operation, thereby starting power supply from the battery 1 to the load circuit side. Further, both contactors SWp and SWn are turned off in response to an ignition off operation or vehicle collision detection, and the power supply from the battery 1 is stopped.

両コンタクタSWp、SWnより負荷回路側においては、平滑コンデンサ(Xコンデンサ)Cxが正極側と負極側の電源ライン間に接続されている。
また平滑コンデンサCxと並列に放電抵抗Rdが接続されている。なおこの例では放電抵抗Rdは常時平滑コンデンサCxと接続されているが、放電抵抗Rdと直列にスイッチを設け、通常時は平滑コンデンサCxと切り離す構成も可能である。
また正極側電源ラインとシャーシグランド電位(グランドノードGN)間に第1のYコンデンサCpが接続され、負極側電源ラインとグランドノードGN間に第2のYコンデンサCnが接続されている。2つのYコンデンサCp,Cnは直列回路を構成したうえで平滑コンデンサCxと並列に接続されることになる。
On the load circuit side of both contactors SWp and SWn, a smoothing capacitor (X capacitor) Cx is connected between the positive and negative power supply lines.
A discharge resistor Rd is connected in parallel with the smoothing capacitor Cx. In this example, the discharge resistor Rd is always connected to the smoothing capacitor Cx. However, a switch may be provided in series with the discharge resistor Rd so that it is normally disconnected from the smoothing capacitor Cx.
A first Y capacitor Cp is connected between the positive power line and the chassis ground potential (ground node GN), and a second Y capacitor Cn is connected between the negative power line and the ground node GN. The two Y capacitors Cp and Cn constitute a series circuit and are connected in parallel with the smoothing capacitor Cx.

コンタクタSWpと並列に、プリチャージスイッチSWpreとプリチャージ抵抗Rpreが接続されている。平滑コンデンサCxは、コンタクタSWpがオンとされることで充電されるが、電荷がほぼ空の状態で高圧を印加することが好ましくない。そこでコンタクタSWpをオンとする直前にプリチャージを行っておくことが好適である。このためにプリチャージスイッチSWpreをオンとして、プリチャージ抵抗Rpreで電流制限しながら予備的に平滑コンデンサCxへの充電を行うことができるようにしている。   A precharge switch SWpre and a precharge resistor Rpre are connected in parallel with the contactor SWp. The smoothing capacitor Cx is charged when the contactor SWp is turned on, but it is not preferable to apply a high voltage with the charge almost empty. Therefore, it is preferable to perform precharge immediately before the contactor SWp is turned on. For this purpose, the precharge switch SWpre is turned on so that the smoothing capacitor Cx can be preliminarily charged while the current is limited by the precharge resistor Rpre.

この図1はバッテリ1側に漏電検出回路10が設けられる例としている。漏電検出回路10においては、例えばバッテリ1の高圧側接続点NaとグランドノードGNの間に、漏電検出スイッチSW1、検出抵抗R1p、R2pが直列に接続されている。またバッテリ1の低圧側接続点NbとグランドノードGNの間に、漏電検出スイッチSW2、検出抵抗R1n、R2nが直列に接続されている。なお高圧側接続点Na、低圧側接続点Nbの位置は図示の位置に限られない。例えばバッテリ1全体の正極端子、負極端子を高圧側接続点Na、低圧側接続点Nbとしてもよい。
また電圧検出部11が設けられ、例えば検出抵抗R2pの両端電圧Vrp、検出抵抗R2nの両端電圧Vrnを検出する。
この図1の電源装置において、バッテリ1による高電圧点はシャーシグランドとは電気的に絶縁されている。漏電検出を行う場合、漏電検出スイッチSW1がオンとされた状態で電圧検出部11が検出抵抗R2pの両端電圧Vrpを検出し、また漏電検出スイッチSW2がオンとされた状態で電圧検出部11が検出抵抗R2nの両端電圧Vrnを検出する。この検出電圧Vrp、Vrnから絶縁抵抗を算出する。漏電検出スイッチSW1、SW2を同時にオンすることもある。そして例えば制御部12が電圧検出部11の電圧検出結果を用いて所定の演算を行い絶縁抵抗を判定することで漏電状況を検出できる。
FIG. 1 shows an example in which a leakage detection circuit 10 is provided on the battery 1 side. In the leakage detection circuit 10, for example, a leakage detection switch SW1 and detection resistors R1p and R2p are connected in series between the high voltage side connection point Na of the battery 1 and the ground node GN. In addition, a leakage detection switch SW2 and detection resistors R1n and R2n are connected in series between the low voltage side connection point Nb of the battery 1 and the ground node GN. The positions of the high-pressure side connection point Na and the low-pressure side connection point Nb are not limited to the illustrated positions. For example, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the entire battery 1 may be used as the high voltage side connection point Na and the low voltage side connection point Nb.
In addition, a voltage detection unit 11 is provided to detect, for example, a voltage Vrp across the detection resistor R2p and a voltage Vrn across the detection resistor R2n.
In the power supply device of FIG. 1, the high voltage point by the battery 1 is electrically insulated from the chassis ground. When performing leakage detection, the voltage detection unit 11 detects the voltage Vrp across the detection resistor R2p with the leakage detection switch SW1 turned on, and the voltage detection unit 11 with the leakage detection switch SW2 turned on. A voltage Vrn across the detection resistor R2n is detected. The insulation resistance is calculated from the detection voltages Vrp and Vrn. The leakage detection switches SW1 and SW2 may be turned on simultaneously. For example, the control unit 12 can detect a leakage situation by performing a predetermined calculation using the voltage detection result of the voltage detection unit 11 and determining the insulation resistance.

制御部12は、漏電検出のための処理や、その通知に関する処理、さらには電源装置の各スイッチのオン/オフ制御を行う。オン/オフ制御のためにはスイッチ制御信号SGを出力する。例えばスイッチ制御信号SGp,SGnによりコンタクタSWp、SWnをオン/オフ制御する。またスイッチ制御信号SGpreによりプリチャージスイッチSWpreをオン/オフ制御する。また漏電検出のためにスイッチ制御回路SG1,SG2により漏電検出スイッチSW1、SW2をオン/オフ制御する。   The control unit 12 performs processing for detecting leakage, processing related to the notification, and on / off control of each switch of the power supply device. A switch control signal SG is output for on / off control. For example, the contactors SWp and SWn are on / off controlled by the switch control signals SGp and SGn. The precharge switch SWpre is turned on / off by the switch control signal SGpre. Further, the leakage control switches SW1 and SW2 are turned on / off by the switch control circuits SG1 and SG2 in order to detect leakage.

抵抗Rpは負荷回路側(高電圧機器側)のプラス側絶縁抵抗として示している。
抵抗Rnは負荷回路側(高電圧機器側)のマイナス側絶縁抵抗として示している。
抵抗Rpbはバッテリ1内部のプラス側絶縁抵抗として示している。
抵抗Rnbはバッテリ1内部のマイナス側絶縁抵抗として示している。
The resistor Rp is shown as a plus side insulation resistance on the load circuit side (high voltage device side).
The resistor Rn is shown as a minus side insulation resistance on the load circuit side (high voltage device side).
The resistor Rpb is shown as a plus-side insulation resistance inside the battery 1.
The resistor Rnb is shown as a negative side insulation resistance inside the battery 1.

このような電源装置において、平滑コンデンサCxの放電の際のYコンデンサCp、Cnの電圧変化を図2で説明する。
図2において縦軸は電圧、横軸は時間である。電圧V1はコンタクタSWp、SWnがオンの状態での平滑コンデンサCxの電圧Vcxとしている。この場合、平滑コンデンサCxはバッテリ1の電圧と等しい電圧に充電されているため、電圧V1=バッテリ電圧である。
YコンデンサCpの電圧VcpとYコンデンサCnの電圧Vcnは、電圧Vcxを絶縁抵抗Rp,Rnで分圧した電圧となる。従って絶縁抵抗Rp,Rnの比によって決まる。図2の例はYコンデンサCp、Cnの電圧バランスが崩れている場合としてVcp≠Vcnとしており、電圧Vcp=V2、電圧Vcn=V3としている。V2+V3=V1となる。
なお実際には図1の構成の場合、コンタクタSWp、SWnがオンの状態では、YコンデンサCp、Cnの電圧Vcp、Vcnは漏電検出回路10の影響を受けるが、漏電検出スイッチSW1、SW2がオンとされる期間が限定的であり、このためほぼ絶縁抵抗Rp,Rnの比によって決まると考えてよい。
In such a power supply device, voltage changes of the Y capacitors Cp and Cn when the smoothing capacitor Cx is discharged will be described with reference to FIG.
In FIG. 2, the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time. The voltage V1 is the voltage Vcx of the smoothing capacitor Cx when the contactors SWp and SWn are on. In this case, since the smoothing capacitor Cx is charged to a voltage equal to the voltage of the battery 1, the voltage V1 = the battery voltage.
The voltage Vcp of the Y capacitor Cp and the voltage Vcn of the Y capacitor Cn are voltages obtained by dividing the voltage Vcx by the insulation resistances Rp and Rn. Therefore, it is determined by the ratio of the insulation resistances Rp and Rn. In the example of FIG. 2, Vcp is not equal to Vcn when the voltage balance of the Y capacitors Cp and Cn is lost, and the voltage Vcp = V2 and the voltage Vcn = V3. V2 + V3 = V1.
In the case of the configuration shown in FIG. 1, when the contactors SWp and SWn are turned on, the voltages Vcp and Vcn of the Y capacitors Cp and Cn are affected by the leakage detection circuit 10, but the leakage detection switches SW1 and SW2 are turned on. Therefore, it can be considered that the period is determined by the ratio of the insulation resistances Rp and Rn.

ここで時点t0にコンタクタSWp、SWnをオフとしたとする。この時点から放電抵抗Rdを放電経路とした平滑コンデンサCxの放電が開始され、実線で示すように平滑コンデンサCxの電圧Vcxは所定の時定数で0Vに向かって低下していく。
これに伴ってYコンデンサCp、Cnの電圧Vcp、Vcnも波線及び一点鎖線で示すように低下していくが、図のように放電開始前のYコンデンサCp、Cnの電圧バランスが崩れている場合、平滑コンデンサCxの放電完了時の電圧Vcp、Vcnは0Vとならず、電圧Vcp=V2’、電圧Vcn=V3’となる。|V2’|=|V3’|である。
このように残留したYコンデンサCp、Cnの電圧Vcp、Vcnはその後、一般的に数MΩ以上の値となる絶縁抵抗Rp、Rnによって、ゆっくり時間を掛けて放電される。
Here, it is assumed that the contactors SWp and SWn are turned off at time t0. From this point of time, discharge of the smoothing capacitor Cx using the discharge resistor Rd as a discharge path is started, and the voltage Vcx of the smoothing capacitor Cx decreases toward 0 V with a predetermined time constant as indicated by a solid line.
Along with this, the voltages Vcp and Vcn of the Y capacitors Cp and Cn also decrease as indicated by the dashed line and the alternate long and short dash line, but the voltage balance of the Y capacitors Cp and Cn before the start of discharge is broken as shown in the figure. The voltages Vcp and Vcn when the discharge of the smoothing capacitor Cx is completed do not become 0V, but become the voltage Vcp = V2 ′ and the voltage Vcn = V3 ′. | V2 ′ | = | V3 ′ |.
The voltages Vcp, Vcn of the Y capacitors Cp, Cn remaining in this way are then slowly discharged over time by the insulation resistances Rp, Rn, which generally have a value of several MΩ or more.

コンタクタSWp、SWnをオフとした際に、YコンデンサCp、Cnの電圧状態はこのようになるため、例えば自動車の整備・点検などの際にイグニッションを切った直後はYコンデンサCp、Cnの電荷によって、作業者が感電するということが生じ得る。
そこで以降説明する本実施の形態では、図1の構成にYコンデンサCp、Cnの放電回路を設け、YコンデンサCp、Cnが適切に放電されるようにする。加えてこれを非常に簡易な構成追加のみで実現する。
When the contactors SWp and SWn are turned off, the voltage state of the Y capacitors Cp and Cn becomes like this. For example, immediately after turning off the ignition at the time of maintenance or inspection of the automobile, the electric charge of the Y capacitors Cp and Cn It can happen that the operator is electrocuted.
Therefore, in the present embodiment to be described later, discharge circuits for Y capacitors Cp and Cn are provided in the configuration of FIG. 1 so that the Y capacitors Cp and Cn are appropriately discharged. In addition, this can be realized only by adding a very simple configuration.

<2.第1の実施の形態>
図3に第1の実施の形態の電源装置構成を示す。なお図1と同一部分は同一符号を付し重複説明を避ける。
この図3の構成は、図1の構成に放電スイッチSW3と放電抵抗R3pを追加したものである。放電抵抗R3pの一端はプラス側コンタクタSWpの負荷回路側端子に接続され、他端は放電スイッチSW3の一端に接続されている。放電スイッチSW3の他端は検出抵抗R1p、R2pの接続点に接続されている。放電スイッチSW3は、制御部12からのスイッチ制御処理SG3によりオン/オフ制御される。
<2. First Embodiment>
FIG. 3 shows the configuration of the power supply device according to the first embodiment. Note that the same parts as those in FIG.
The configuration of FIG. 3 is obtained by adding a discharge switch SW3 and a discharge resistor R3p to the configuration of FIG. One end of the discharge resistor R3p is connected to the load circuit side terminal of the plus side contactor SWp, and the other end is connected to one end of the discharge switch SW3. The other end of the discharge switch SW3 is connected to the connection point of the detection resistors R1p and R2p. The discharge switch SW3 is on / off controlled by a switch control process SG3 from the control unit 12.

この場合、放電抵抗R3p、放電スイッチSW3、検出抵抗R2pが、YコンデンサCp、Cnの放電回路20を形成することになる。即ちコンタクタSWp、SWnがオフ、プリチャージスイッチSWpreがオフ、かつ漏電検出スイッチSW1、SW2がオフである際に、スイッチSW3をオンとすることで、放電抵抗R3p、検出抵抗R2pがYコンデンサCpの放電経路を形成することになる。   In this case, the discharge resistor R3p, the discharge switch SW3, and the detection resistor R2p form the discharge circuit 20 of the Y capacitors Cp and Cn. That is, when the contactors SWp and SWn are off, the precharge switch SWpre is off, and the leakage detection switches SW1 and SW2 are off, the switch SW3 is turned on so that the discharge resistor R3p and the detection resistor R2p are connected to the Y capacitor Cp. A discharge path is formed.

この構成により、図4に示すようにYコンデンサCp、Cnの放電を迅速に行うことができる。図4は、上記図2における平滑コンデンサCxの放電完了時の状態から示している。即ちYコンデンサCpの電圧Vcp=V2’、YコンデンサCnの電圧Vcn=V3’となっている。ここで時点t1で放電スイッチSW3をオンにすると、YコンデンサCpの放電経路が形成され破線で示すようにYコンデンサCpの電圧Vcpは0Vに向かって低下していく。平滑コンデンサCxの放電完了後であるため、|Vcp|=|Vcn|でVcp+Vcn=0Vとなる状態である。従ってYコンデンサCnの放電も行われる。具体的にはYコンデンサCnについては、平滑コンデンサCx、放電抵抗R3p、検出抵抗R2pの経路で放電され、電圧Vcnも0Vに向かう。
結局、図4のようにある程度の期間、放電スイッチSW3をオンとしておくことで、電圧Vcp=Vcn=0Vとなり放電が完了する。そして放電完了後の時点t2で放電スイッチSW3をオフとすればよい。
With this configuration, it is possible to quickly discharge the Y capacitors Cp and Cn as shown in FIG. FIG. 4 shows the state after the discharge of the smoothing capacitor Cx in FIG. 2 is completed. That is, the voltage Vcp of the Y capacitor Cp = V2 ′ and the voltage Vcn of the Y capacitor Cn = V3 ′. Here, when the discharge switch SW3 is turned on at time t1, the discharge path of the Y capacitor Cp is formed, and the voltage Vcp of the Y capacitor Cp decreases toward 0 V as shown by the broken line. Since the discharge of the smoothing capacitor Cx is completed, | Vcp | = | Vcn | and Vcp + Vcn = 0V. Accordingly, the Y capacitor Cn is also discharged. Specifically, the Y capacitor Cn is discharged through the path of the smoothing capacitor Cx, the discharge resistor R3p, and the detection resistor R2p, and the voltage Vcn also goes to 0V.
Eventually, by turning on the discharge switch SW3 for a certain period as shown in FIG. 4, the voltage Vcp = Vcn = 0V and the discharge is completed. Then, the discharge switch SW3 may be turned off at time t2 after the discharge is completed.

以上の動作のため制御部12は図5の処理を行う。イグニッションオフ、もしくは衝突等の緊急時の対応として、負荷回路側への電力供給停止機会となったら制御部12はステップS101からS102に進み、まず漏電検出スイッチSW1、SW2のオフを確認する。上述のように漏電検出を行うための漏電検出スイッチSW1、SW2は、この時点で必ずしもオンになっているわけではないが、放電回路20の動作のためには漏電検出スイッチSW1、SW2はオフであることが必要である。そのためスイッチ制御信号SG1,SG2によりオフ制御を行う(又はオフ状態を継続する)。
ステップS103で制御部12はスイッチ制御処理SGp、SGnによりコンタクタSWp、SWnをオフにする。これにより図2に示したように平滑コンデンサCxの放電が開始される(時点t0)。この状態で制御部12はステップS104として所定時間待機する。所定時間は、平滑コンデンサCxの容量と放電抵抗Rdによる時定数から、平滑コンデンサCxの放電完了が予測される時間より多少長くすればよい。
For the above operation, the control unit 12 performs the process of FIG. As an emergency response such as ignition off or collision, the control unit 12 proceeds from step S101 to S102 when the power supply to the load circuit is stopped, and first confirms that the leakage detection switches SW1 and SW2 are off. As described above, the leakage detection switches SW1 and SW2 for detecting leakage are not necessarily turned on at this time, but for the operation of the discharge circuit 20, the leakage detection switches SW1 and SW2 are turned off. It is necessary to be. Therefore, off control is performed by the switch control signals SG1 and SG2 (or the off state is continued).
In step S103, the control unit 12 turns off the contactors SWp and SWn by the switch control processes SGp and SGn. As a result, discharging of the smoothing capacitor Cx is started as shown in FIG. 2 (time point t0). In this state, the control unit 12 waits for a predetermined time as step S104. The predetermined time may be slightly longer than the time when the smoothing capacitor Cx is expected to be completely discharged from the time constant of the smoothing capacitor Cx and the discharge resistance Rd.

平滑コンデンサCxの放電完了時には、上述のようにYコンデンサCp、Cnの電圧は必ずしも0Vにはなっておらず、電圧V2’、V3’として電荷が残留していることが想定される。そこで所定時間待機後、制御部12はステップS105で、スイッチ制御信号SG3により放電スイッチSW3をオンにする。これにより図4の時点t1以降のようにYコンデンサCp、Cnの放電が行われる。
制御部12はステップS106として放電完了を待機した後、ステップS107で放電スイッチSW3をオフとする。
なおステップS106の放電完了の判断は、放電時定数から想定される放電時間を考慮して設定した所定時間経過を条件としてもよい。また検出抵抗R2pは、漏電検出のために電圧Vrpを電圧検出部11で検出可能であることを述べたが、この検出抵抗R2pを放電抵抗の一部として兼用している。すると、検出抵抗R2pの電圧Vrpを検出して放電状態を監視できる。従って制御部12はステップS106として、電圧検出部11で検出される電圧Vrpを監視して、放電完了を判断するようにしてもよい。
When the discharge of the smoothing capacitor Cx is completed, the voltages of the Y capacitors Cp and Cn are not necessarily 0V as described above, and it is assumed that charges remain as the voltages V2 ′ and V3 ′. Therefore, after waiting for a predetermined time, the control unit 12 turns on the discharge switch SW3 by the switch control signal SG3 in step S105. As a result, the Y capacitors Cp and Cn are discharged as after time t1 in FIG.
The controller 12 waits for completion of discharge in step S106, and then turns off the discharge switch SW3 in step S107.
The determination of the completion of the discharge in step S106 may be made on the condition that a predetermined time set in consideration of the discharge time assumed from the discharge time constant is used. In addition, it has been described that the detection resistor R2p can detect the voltage Vrp by the voltage detection unit 11 for detecting leakage, but this detection resistor R2p is also used as a part of the discharge resistor. Then, the discharge state can be monitored by detecting the voltage Vrp of the detection resistor R2p. Therefore, the control unit 12 may monitor the voltage Vrp detected by the voltage detection unit 11 and determine the completion of discharge as step S106.

<3.第2の実施の形態>
第2の実施の形態の電源装置構成を図6に示す。なお図3と同一部分は同一符号を付し重複説明を避ける。
この図6の構成は、図3の構成に、さらに放電スイッチSW4と放電抵抗R4nを追加したものである。放電抵抗R4nの一端はマイナス側コンタクタSWnの負荷回路側端子に接続され、他端は放電スイッチSW4の一端に接続されている。放電スイッチSW4の他端は検出抵抗R1n、R2nの接続点に接続されている。放電スイッチSW4は、制御部12からのスイッチ制御処理SG4によりオン/オフ制御される。
<3. Second Embodiment>
FIG. 6 shows the configuration of the power supply device according to the second embodiment. Note that the same parts as those in FIG.
The configuration of FIG. 6 is obtained by adding a discharge switch SW4 and a discharge resistor R4n to the configuration of FIG. One end of the discharge resistor R4n is connected to the load circuit side terminal of the minus side contactor SWn, and the other end is connected to one end of the discharge switch SW4. The other end of the discharge switch SW4 is connected to the connection point of the detection resistors R1n and R2n. The discharge switch SW4 is on / off controlled by a switch control process SG4 from the control unit 12.

この場合、第1の実施の形態で説明した放電回路20に加えて、放電抵抗R4n、放電スイッチSW4、検出抵抗R2nが、YコンデンサCnの放電回路30を形成することになる。即ちコンタクタSWp、SWnがオフ、プリチャージスイッチSWpreがオフ、かつ漏電検出スイッチSW1、SW2がオフである際に、スイッチSW3、SW4をオンとすることで、放電抵抗R3p、検出抵抗R2pがYコンデンサCpの放電経路を形成し、放電抵抗R4n、検出抵抗R2nがYコンデンサCnの放電経路を形成することになる。   In this case, in addition to the discharge circuit 20 described in the first embodiment, the discharge resistor R4n, the discharge switch SW4, and the detection resistor R2n form the discharge circuit 30 of the Y capacitor Cn. That is, when the contactors SWp and SWn are turned off, the precharge switch SWpre is turned off, and the leakage detection switches SW1 and SW2 are turned off, the switches SW3 and SW4 are turned on, so that the discharge resistor R3p and the detection resistor R2p become the Y capacitor. The discharge path of Cp is formed, and the discharge resistance R4n and the detection resistance R2n form the discharge path of the Y capacitor Cn.

この構成の場合も、図4に示すようにYコンデンサCp、Cnの放電を迅速に行うことができる。例えば図5で説明した制御シーケンスを行う(但しステップS105では放電スイッチSW3、SW4の両方をオンとする)ことで、第1の実施の形態と同様に、YコンデンサCp、Cnの放電を迅速に行うことができる。その場合、YコンデンサCpの残留電荷は放電回路20を介して放電され、YコンデンサCnの電荷は放電回路30を介して放電される。
但し、この第2の実施の形態の場合、以下の図7,図8で説明するような放電動作を行うこともできる。
Also in this configuration, the Y capacitors Cp and Cn can be discharged quickly as shown in FIG. For example, by performing the control sequence described in FIG. 5 (however, in step S105, both the discharge switches SW3 and SW4 are turned on), the discharge of the Y capacitors Cp and Cn can be quickly performed as in the first embodiment. It can be carried out. In that case, the residual charge of the Y capacitor Cp is discharged through the discharge circuit 20, and the charge of the Y capacitor Cn is discharged through the discharge circuit 30.
However, in the case of the second embodiment, a discharge operation as described in FIGS. 7 and 8 below can also be performed.

図7に示すように、コンタクタSWp、SWnをオフとする時点t11に先だって、時点t10で放電スイッチSW3、SW4をオンとする。
時点t10以前は、図2の時点t0以前と同様に、平滑コンデンサCxの電圧Vcx=V1、電圧Vcp=V2、電圧Vcn=V3としている。V2+V3=V1である。
この状態で放電スイッチSW3、SW4をオンとすると、図7に破線及び一点鎖線で示すように電圧Vcp=Vcn=V4とすることができる。V4=V1/2である
先に述べたようにYコンデンサCp、Cnの電圧Vcp,Vcnは、絶縁抵抗Rp、Rnの抵抗分圧による電圧値となる。ところが、コンタクタSWp、SWnがオンであるときに放電スイッチSW3、SW4をオンとすると、YコンデンサCp、Cnの電圧Vcp,Vcnは、(放電抵抗R3p+検出抵抗R2p)と(放電抵抗R4n+検出抵抗R2n)の分圧による値とすることができる。
As shown in FIG. 7, the discharge switches SW3 and SW4 are turned on at time t10 prior to time t11 when the contactors SWp and SWn are turned off.
Before time t10, the voltage Vcx = V1, the voltage Vcp = V2, and the voltage Vcn = V3 of the smoothing capacitor Cx are set as in the case before time t0 in FIG. V2 + V3 = V1.
When the discharge switches SW3 and SW4 are turned on in this state, the voltage Vcp = Vcn = V4 can be obtained as shown by the broken line and the alternate long and short dash line in FIG. V4 = V1 / 2 As described above, the voltages Vcp and Vcn of the Y capacitors Cp and Cn have voltage values obtained by dividing the resistances of the insulation resistors Rp and Rn. However, when the discharge switches SW3 and SW4 are turned on when the contactors SWp and SWn are on, the voltages Vcp and Vcn of the Y capacitors Cp and Cn are (discharge resistance R3p + detection resistance R2p) and (discharge resistance R4n + detection resistance R2n). ).

なお、もちろんこれは、絶縁抵抗Rpに対して(放電抵抗R3p+検出抵抗R2p)が十分小さく、絶縁抵抗Rnに対して(放電抵抗R4n+検出抵抗R2n)が十分に小さいことが前提である。
さらに電圧Vcp=Vcnとするには、(放電抵抗R3p+検出抵抗R2p)=(放電抵抗R4n+検出抵抗R2n)であることが必要である。
これらの条件を満たすように回路設計することで、時点t10で放電スイッチSW3、SW4をオンとすることで、YコンデンサCp、Cnの電圧バランスを取ることができる。
Of course, this is based on the premise that (discharge resistance R3p + detection resistance R2p) is sufficiently small with respect to insulation resistance Rp, and (discharge resistance R4n + detection resistance R2n) is sufficiently small with respect to insulation resistance Rn.
Further, in order to set the voltage Vcp = Vcn, it is necessary that (discharge resistance R3p + detection resistance R2p) = (discharge resistance R4n + detection resistance R2n).
By designing the circuit so as to satisfy these conditions, it is possible to balance the voltages of the Y capacitors Cp and Cn by turning on the discharge switches SW3 and SW4 at time t10.

すると、その後に時点t11でコンタクタSWp、SWnをオフとすると、平滑コンデンサCxの放電が開始されるが、YコンデンサCp、Cnも、平滑コンデンサCxと同じ時定数で放電することが可能となる。そしてYコンデンサCp、Cnの放電が完了した後、放電スイッチSW3、SW4をオフとすればよい。
なおこの場合のYコンデンサCp、Cnの放電は放電抵抗Rdを介して行われると考えられる。
Then, when the contactors SWp and SWn are subsequently turned off at time t11, the discharge of the smoothing capacitor Cx is started, but the Y capacitors Cp and Cn can also be discharged with the same time constant as the smoothing capacitor Cx. Then, after the discharge of the Y capacitors Cp and Cn is completed, the discharge switches SW3 and SW4 may be turned off.
In this case, the discharge of the Y capacitors Cp and Cn is considered to be performed via the discharge resistor Rd.

以上の動作のため制御部12は図8の処理を行う。イグニッションオフ、もしくは衝突等の緊急時の対応として、負荷回路側への電力供給停止機会となったら制御部12はステップS201からS202に進み、まず漏電検出スイッチSW1、SW2をオフ(又はオフ継続)する。
ステップS203で制御部12はスイッチ制御信号SG3、SG4により放電スイッチSW3、SW4をオンにする。これにより図7の時点t10以降として示したようにYコンデンサCp、Cnの電圧バランスがとられる。
ステップS204で電圧バランスがとれるまで待機する。このステップS204の判断は、電圧Vcp,Vcnの一致までの想定される時間を考慮して設定した所定時間経過を条件としてもよいし、実際に電圧検出してもよい。即ち制御部12は、電圧検出部11で検出される電圧Vrp、Vrnを監視して、電圧一致を判断するようにしてもよい。
For the above operation, the control unit 12 performs the process of FIG. In response to an emergency such as an ignition off or a collision, the control unit 12 proceeds from step S201 to S202 when the power supply to the load circuit is stopped. First, the leakage detection switches SW1 and SW2 are turned off (or continued off). To do.
In step S203, the control unit 12 turns on the discharge switches SW3 and SW4 by the switch control signals SG3 and SG4. As a result, the voltage balance of the Y capacitors Cp and Cn is achieved as shown after time t10 in FIG.
It waits until voltage balance is taken in step S204. The determination in step S204 may be based on the elapse of a predetermined time set in consideration of the expected time until the voltages Vcp and Vcn match, or the voltage may be actually detected. That is, the control unit 12 may monitor the voltages Vrp and Vrn detected by the voltage detection unit 11 to determine voltage matching.

電圧バランスがとれたらステップS205で制御部12は、スイッチ制御処理SGp、SGnによりコンタクタSWp、SWnをオフにする。これにより図7の時点t11時点として示したように平滑コンデンサCxの放電、及びYコンデンサCp、Cnの放電が開始される。この状態で制御部12はステップS206として所定時間待機する。所定時間は、平滑コンデンサCxの容量と放電抵抗Rdによる時定数から、平滑コンデンサCxの放電完了が予測される時間より多少長くすればよい。或いは、この場合も制御部12が電圧検出部11で検出される電圧Vrp、Vrnを監視して、放電完了を判断するようにしてもよい。
そして制御部12はステップS207で放電スイッチSW3、SW4をオフとする。
When the voltage balance is achieved, in step S205, the control unit 12 turns off the contactors SWp and SWn by the switch control processes SGp and SGn. As a result, the discharge of the smoothing capacitor Cx and the discharge of the Y capacitors Cp and Cn are started as shown as the time t11 in FIG. In this state, the control unit 12 waits for a predetermined time as step S206. The predetermined time may be slightly longer than the time when the smoothing capacitor Cx is expected to be completely discharged from the time constant of the smoothing capacitor Cx and the discharge resistance Rd. Alternatively, in this case as well, the control unit 12 may monitor the voltages Vrp and Vrn detected by the voltage detection unit 11 to determine the completion of discharge.
In step S207, the control unit 12 turns off the discharge switches SW3 and SW4.

<4.実施の形態の効果及び変形例>
以上の第1,第2の実施の形態によれば次のような効果が得られる。
実施の形態の電源装置は、バッテリ1の正極側と負荷回路の正極側を断接するプラス側コンタクタSWpと、バッテリ1の負極側と負荷回路の負極側を断接する負極側コンタクタSWnと、負荷回路の正極側と負極側の間に接続される平滑コンデンサCxと、グランドノードを接続点として互いに直列接続された状態で、平滑コンデンサCxと並列に接続される第1のYコンデンサCp及び第2のYコンデンサCnと、平滑コンデンサCxと並列に接続される放電抵抗Rd(平滑コンデンサ放電回路)と、Yコンデンサ放電回路(放電回路20,又は放電回路20及び30)を有する。
放電回路20は、プラス側コンタクタSWpとグランドノードGNの間で放電用スイッチSW3と放電抵抗(R3p,R2p)の直列回路を有するように形成される
放電回路30は、マイナス側コンタクタSWnとグランドノードGNの間で放電用スイッチSW4と放電抵抗(R4p,R2n)の直列回路を有するように形成される
<4. Effects and Modifications of Embodiment>
According to the above first and second embodiments, the following effects can be obtained.
The power supply apparatus according to the embodiment includes a positive contactor SWp that connects and disconnects the positive electrode side of the battery 1 and the positive electrode side of the load circuit, a negative contactor SWn that connects and disconnects the negative electrode side of the battery 1 and the negative electrode side of the load circuit, and a load circuit The smoothing capacitor Cx connected between the positive electrode side and the negative electrode side of the first Y capacitor Cp and the second Y capacitor Cp connected in parallel with the smoothing capacitor Cx in a state where they are connected in series with the ground node as a connection point. A Y capacitor Cn, a discharge resistor Rd (smoothing capacitor discharge circuit) connected in parallel with the smoothing capacitor Cx, and a Y capacitor discharge circuit (discharge circuit 20, or discharge circuits 20 and 30) are included.
Discharge circuit 20 is formed to have a series circuit of discharge switch SW3 and discharge resistors (R3p, R2p) between plus side contactor SWp and ground node GN. Discharge circuit 30 is composed of minus side contactor SWn and ground node. It is formed so as to have a series circuit of a discharge switch SW4 and discharge resistors (R4p, R2n) between GN.

そして第1の実施の形態のように少なくとも放電回路20を備えることで、平滑コンデンサCxの放電時、つまりコンタクタSWp、SWnをオフした際に、YコンデンサCp、Cnについても確実に、所定時間内に迅速に放電を行うことができる。従って整備時に作業者が感電するような事態を防止できる。
また、第2の実施の形態のように第1,第2の放電回路20,30を備えることでも、確実且つ迅速なYコンデンサCp、Cnの放電が可能となる。
なお、放電回路20を備えず、放電回路30のみを設ける構成例も変形例として考えられ、その場合も同様に確実且つ迅速なYコンデンサCp、Cnの放電が可能となる。
By providing at least the discharge circuit 20 as in the first embodiment, when the smoothing capacitor Cx is discharged, that is, when the contactors SWp and SWn are turned off, the Y capacitors Cp and Cn are also reliably within a predetermined time. It is possible to discharge quickly. Accordingly, it is possible to prevent a situation in which the operator is in an electric shock during maintenance.
Also, by providing the first and second discharge circuits 20 and 30 as in the second embodiment, the Y capacitors Cp and Cn can be reliably and quickly discharged.
Note that a configuration example in which only the discharge circuit 30 is provided without the discharge circuit 20 is also considered as a modified example, and in that case as well, the Y capacitors Cp and Cn can be reliably and quickly discharged.

また第2の実施の形態の制御シーケンスで説明したように、制御部12が、バッテリ1から負荷回路への電力供給を停止させる際に、コンタクタSWp,SWnをオフとするタイミングより前に、放電回路20,30における放電スイッチSW3,SW4をオンに制御するようにもできる。この場合、YコンデンサCp,Cnの分圧状態を放電回路20,30における各放電抵抗(R3p+R2p)(R4p+R2n)で設定できる状態となる。従ってYコンデンサCp,Cnの各両端電圧を均等化させ、その後にコンタクタSWp,SWnをオフとした際に、YコンデンサCp,Cnが平滑コンデンサと同じ時定数で放電するようにできる。これにより、より迅速な放電が可能となる。   Further, as described in the control sequence of the second embodiment, when the control unit 12 stops the power supply from the battery 1 to the load circuit, the discharge is performed before the timing when the contactors SWp and SWn are turned off. The discharge switches SW3 and SW4 in the circuits 20 and 30 can be controlled to be turned on. In this case, the voltage dividing state of the Y capacitors Cp and Cn can be set by the discharge resistors (R3p + R2p) (R4p + R2n) in the discharge circuits 20 and 30. Accordingly, when the voltages at both ends of the Y capacitors Cp and Cn are equalized and then the contactors SWp and SWn are turned off, the Y capacitors Cp and Cn can be discharged with the same time constant as the smoothing capacitor. Thereby, quicker discharge becomes possible.

また上記実施の形態は漏電検出回路10を備えた例としている。そして漏電検出回路10の一部をコンタクタSWp、SWnの負荷回路側と接続することで、非常に少数の追加素子で放電回路20、30を実現できる。
具体的には、第1の実施の形態では漏電検出回路10の検出抵抗の一部(R2p)が放電回路20の放電抵抗の一部を兼ねることとなっている。第2の実施の形態ではさらに、漏電検出回路10の検出抵抗の一部(R2n)が放電回路30の放電抵抗の一部を兼ねることとなっている。これにより、既存の漏電検出回路10を利用して容易に放電経路形成が可能である。
なお、漏電検出回路10のプラス側検出抵抗の全部(R1pとR2p)が放電回路20の放電抵抗の一部を兼ねるような構成も考えられる。例えば放電スイッチSW3の端子を漏電検出スイッチSW1と検出抵抗R1pの接続点に接続する構成などである。同様に、漏電検出回路10のマイナス側検出抵抗の全部(R1nとR2n)が放電回路30の放電抵抗の一部を兼ねるような構成も考えられる。例えば放電スイッチSW4の端子を漏電検出スイッチSW2と検出抵抗R1nの接続点に接続する構成などである。
さらには、放電抵抗R3p(又はR4n)を設けず、放電回路20(又は30)の放電抵抗を、検出抵抗R2p(又はR2n)のみで形成するような構成例も考えられる。
The above embodiment is an example in which the leakage detection circuit 10 is provided. Further, by connecting a part of the leakage detection circuit 10 to the load circuit side of the contactors SWp and SWn, the discharge circuits 20 and 30 can be realized with a very small number of additional elements.
Specifically, in the first embodiment, part of the detection resistance (R2p) of the leakage detection circuit 10 also serves as part of the discharge resistance of the discharge circuit 20. In the second embodiment, a part (R2n) of the detection resistance of the leakage detection circuit 10 also serves as a part of the discharge resistance of the discharge circuit 30. Thereby, a discharge path can be easily formed using the existing leakage detection circuit 10.
A configuration in which all of the positive side detection resistors (R1p and R2p) of the leakage detection circuit 10 also serve as a part of the discharge resistance of the discharge circuit 20 is conceivable. For example, there is a configuration in which the terminal of the discharge switch SW3 is connected to the connection point between the leakage detection switch SW1 and the detection resistor R1p. Similarly, a configuration in which all of the negative side detection resistors (R1n and R2n) of the leakage detection circuit 10 also serve as a part of the discharge resistance of the discharge circuit 30 is conceivable. For example, the terminal of the discharge switch SW4 is connected to the connection point between the leakage detection switch SW2 and the detection resistor R1n.
Furthermore, a configuration example in which the discharge resistor R3p (or R4n) is not provided and the discharge resistor of the discharge circuit 20 (or 30) is formed only by the detection resistor R2p (or R2n) is also conceivable.

また検出抵抗R2p(R2n)を放電抵抗に利用することで、漏電検出のための電圧検出部11を利用して、放電時の電圧検出も可能となる。これによって制御部12は放電完了を確認できる。
さらには、電圧検知が可能であるため、制御部12は例えば放電回路20(30)を所定時間機能させても放電が完了しないような場合、YコンデンサCp、Cnに残存電圧があることを、整備者等に警告を与えるようにすることもできる。例えば車両のディスプレイによる警告表示や、警告音の出力等をおこなえばよい。これによって何らかの事情で放電が適正に行われない場合にも感電を防止できる。
In addition, by using the detection resistor R2p (R2n) as a discharge resistor, it is possible to detect a voltage during discharge using the voltage detection unit 11 for detecting leakage. Thereby, the control part 12 can confirm completion of discharge.
Furthermore, since the voltage can be detected, the control unit 12 determines that there is a residual voltage in the Y capacitors Cp and Cn, for example, when the discharge circuit 20 (30) does not complete the discharge even if it functions for a predetermined time. A warning can be given to maintenance personnel. For example, warning display on a vehicle display, warning sound output, or the like may be performed. As a result, electric shock can be prevented even when discharge is not performed properly for some reason.

以上実施の形態及び変形例を説明してきたが、本発明は更に多様な変形例が考えられる。
漏電検出回路10を備えない電源装置も想定される。その場合、例えば放電R3p、放電スイッチSW3の直列回路がグランドノードGNに接続されるようにして放電回路20が形成されればよい。
また実施の形態は電気自動車やハイブリッド自動車のような車両用の電源装置を想定したが、車両用以外の電源装置にも本発明は広く適用できる。
Although the embodiment and the modified examples have been described above, various modified examples of the present invention can be considered.
A power supply device that does not include the leakage detection circuit 10 is also assumed. In that case, for example, the discharge circuit 20 may be formed such that a series circuit of the discharge R3p and the discharge switch SW3 is connected to the ground node GN.
Further, although the embodiment assumes a power supply device for a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, the present invention can be widely applied to power supply devices other than those for vehicles.

1…バッテリ、10…漏電検出回路、11…電圧検出部、12…制御部、20,30…放電回路、Cx…平滑コンデンサ、Cp,Cn…Yコンデンサ、SWp…プラス側コンタクタ、SWn…マイナス側コンタクタ、SW3,SW4…放電スイッチ、R3p,R4n…放電抵抗、R2p,R2n…検出抵抗   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery, 10 ... Electric leakage detection circuit, 11 ... Voltage detection part, 12 ... Control part, 20, 30 ... Discharge circuit, Cx ... Smoothing capacitor, Cp, Cn ... Y capacitor, SWp ... Positive side contactor, SWn ... Negative side Contactor, SW3, SW4 ... discharge switch, R3p, R4n ... discharge resistance, R2p, R2n ... detection resistance

Claims (5)

バッテリの正極側と負荷回路の正極側を断接する正極側コンタクタと、
前記バッテリの負極側と前記負荷回路の負極側を断接する負極側コンタクタと、
前記負荷回路の正極側と負極側の間に接続される平滑コンデンサと、
グランドノードを接続点として互いに直列接続された状態で、前記平滑コンデンサと並列に接続される第1のYコンデンサ及び第2のYコンデンサと、
前記平滑コンデンサと並列に接続される平滑コンデンサ放電回路と、
前記正極側コンタクタの負荷回路側と前記負極側コンタクタの負荷回路側のうちの少なくとも一方と、前記グランドノード間において、放電用スイッチと放電抵抗の直列回路を有するように形成されるYコンデンサ放電回路と、を備えた
電源装置。
A positive contactor for connecting and disconnecting the positive side of the battery and the positive side of the load circuit;
A negative contactor for connecting and disconnecting the negative electrode side of the battery and the negative electrode side of the load circuit;
A smoothing capacitor connected between a positive electrode side and a negative electrode side of the load circuit;
A first Y capacitor and a second Y capacitor connected in parallel with the smoothing capacitor in a state of being connected in series to each other with a ground node as a connection point;
A smoothing capacitor discharge circuit connected in parallel with the smoothing capacitor;
A Y capacitor discharge circuit formed to have a series circuit of a discharge switch and a discharge resistor between at least one of the load circuit side of the positive contactor and the load circuit side of the negative contactor and the ground node. And a power supply unit.
前記Yコンデンサ放電回路として、
前記正極側コンタクタの負荷回路側と前記グランドノード間に形成される第1のYコンデンサ放電回路と、
前記負極側コンタクタの負荷回路側と前記グランドノード間に形成される第2のYコンデンサ放電回路と、を備えた
請求項1に記載の電源装置。
As the Y capacitor discharge circuit,
A first Y capacitor discharge circuit formed between the load circuit side of the positive contactor and the ground node;
The power supply device according to claim 1, further comprising: a second Y capacitor discharge circuit formed between a load circuit side of the negative contactor and the ground node.
前記バッテリから負荷回路への電力供給を停止させる際に、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタをオフとするタイミングより前に、前記第1,第2のYコンデンサ放電回路における各放電スイッチをオンに制御する制御部を備えた、
請求項2に記載の電源装置。
When stopping the power supply from the battery to the load circuit, the discharge switches in the first and second Y capacitor discharge circuits are turned on before the timing when the positive contactor and the negative contactor are turned off. With a control unit to control
The power supply device according to claim 2.
前記バッテリの高圧側接続点と前記グランドノード間において第1の漏電検出用スイッチと第1の検出抵抗の直列回路を有し、また前記バッテリの低圧側接続点と前記グランドノード間において第2の漏電検出用スイッチと第2の検出抵抗の直列回路を有するように形成される漏電検出回路を更に備え、
前記第1の検出抵抗の全部又は一部と、前記第2の検出抵抗の全部又は一部の、一方又は両方が、前記Yコンデンサ放電回路の放電抵抗の全部又は一部を兼ねる
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電源装置。
A series circuit of a first leakage detection switch and a first detection resistor between the high voltage side connection point of the battery and the ground node; and a second circuit between the low voltage side connection point of the battery and the ground node. A leakage detection circuit formed to have a series circuit of a leakage detection switch and a second detection resistor;
The whole or part of the first detection resistor and one or both of the whole or part of the second detection resistor also serve as all or part of the discharge resistance of the Y capacitor discharge circuit. The power supply device according to claim 3.
前記Yコンデンサ放電回路の放電抵抗を兼ねる検出抵抗の両端電圧を検出する電圧検出部を更に備えた
請求項4に記載の電源装置。
The power supply device according to claim 4, further comprising a voltage detection unit that detects a voltage across the detection resistor that also serves as a discharge resistor of the Y capacitor discharge circuit.
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