JP2016167929A - Power supply controller - Google Patents

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卓 下村
Takumi Shimomura
卓 下村
林 哲也
Tetsuya Hayashi
林  哲也
啓一郎 沼倉
Keiichiro Numakura
啓一郎 沼倉
祐輔 圖子
Yusuke Zushi
祐輔 圖子
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply controller which prevents short circuit between a power supply and a discharge circuit.SOLUTION: A power supply controller includes a main power supply electrically connected with a load by a pair of power supply lines, and having a positive electrode and a negative electrode, a capacitor connected between the pair of power supply lines, a switch circuit connected with a current path from the positive electrode up to the negative electrode via the load, and switching conduction and interruption of the current path, a discharge circuit connected with the power supply line and discharging the capacitor, a first circuit that is one of the switch circuit or the discharge circuit, and interlock means for interlocking the switch circuit and a second circuit, i.e., the other circuit of the switch circuit. The interlock means interlocks the switching of the second circuit from interruption state to conduction state, with the switching of the first circuit from conduction state to discharge state.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電源制御装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply control device.

インバータを介して直流対応型ブラシレスモータに電源を接続するための電源回路を備えて電動機用駆動装置が開示されている。この電動機用駆動装置では、電源回路に対して、互いに並列接続された平滑用コンデンサ及び放電用抵抗から成る放電回路が接続されている。また放電用抵抗には電流を通電又は遮断するためのノーマルクローズ型リレーRYが直列接続されている。ノーマルクローズ型リレーRYはコントローラの制御により電源回路がオン状態になったときに開放状態となって放電用抵抗に流れる電流を遮断し、オフ状態になったときのみ閉状態となって放電用抵抗に流れる電流を通電させて平滑用コンデンサに充電させる(特許文献1)。 An electric motor drive device having a power supply circuit for connecting a power supply to a DC-compatible brushless motor via an inverter is disclosed. In this electric motor drive device, a discharge circuit including a smoothing capacitor and a discharge resistor connected in parallel to each other is connected to a power supply circuit. Also the discharge resistor is normally closed relay RY 3 for energizing or interrupting the current are connected in series. Normally closed relay RY 3 cuts off the current flowing through the discharge resistor in an open state when the power circuit is turned on by the control of the controller, for discharging a look closed state when turned off A current flowing through the resistor is energized to charge the smoothing capacitor (Patent Document 1).

特開平6−276610号公報JP-A-6-276610

しかしながら、上記の電動機用駆動装置では、電源回路のオン、オフの切替と、ノーマルクローズ型リレーRYの切替を、コントローラから制御信号を送信するだけで行っている。そのため、例えば、電源回路のオン、オフの切替、及び、ノーマルクローズ型リレーRYの切替を高速に行った場合には、電源回路のオン時間と、ノーマルクローズ型リレーRYの閉状態の時間が重なり、電源と放電回路との間が短絡するという問題があった。 However, in the above motor drive device, on the power supply circuit, and switching off the switch of normally-closed relay RY 3, it is performed simply by transmitting a control signal from the controller. Therefore, for example, on the power circuit, switching off, and, when performing switching of the normally-closed relay RY 3 at high speed, and on-time of the power supply circuit, the time of closing of normally-closed relay RY 3 And the power supply and the discharge circuit are short-circuited.

本発明が解決しようとする課題は、電源と放電回路との間の短絡を防ぐ電源制御装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a power supply control device that prevents a short circuit between a power supply and a discharge circuit.

本発明は、一対の電源ラインの間に接続されたコンデンサと、電源の正極から負荷を介して電源の負極までの電流経路に接続され、前記電流経路の導通及び遮断を切り替えるスイッチ回路と、電源ラインに接続され、コンデンサを放電させる放電回路と、スイッチ回路及び放電回路の一方の回路である第1回路と、スイッチ回路及びスイッチ回路の他方の回路である第2回路とを連動させる連動手段とを備え、連動手段により、第1回路の導通状態から放電状態への切り替わりに対して、第2回路を遮断状態から導通状態への切り替わりを連動させることによって上記課題を解決する。   The present invention includes a capacitor connected between a pair of power supply lines, a switch circuit connected to a current path from the positive electrode of the power supply to the negative electrode of the power supply via a load, and switching between conduction and interruption of the current path; A discharge circuit that is connected to the line and discharges the capacitor; a first circuit that is one of the switch circuit and the discharge circuit; and an interlocking means that links the second circuit that is the other circuit of the switch circuit and the switch circuit; The above-mentioned problem is solved by interlocking the switching of the second circuit from the cutoff state to the conducting state with respect to the switching of the first circuit from the conducting state to the discharging state by the interlocking means.

本発明は、第1回路の導通状態から放電状態への切り替わりに連動して、第2回路が遮断状態から導通状態に切り替わるため、第1回路と第2回路が共に導通状態にならず、電源からスイッチ回路を介して放電回路までの電流経路が短絡することを防止できる。   In the present invention, since the second circuit is switched from the cutoff state to the conductive state in conjunction with the switching of the first circuit from the conductive state to the discharge state, both the first circuit and the second circuit are not in the conductive state. Can be prevented from short-circuiting the current path to the discharge circuit through the switch circuit.

図1は、本実施形態に係る電源制御装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a power supply control device according to the present embodiment. 図2は、信号発生器から出力される信号の特性、スイッチ回路の状態の推移、及び、放電回路の推移を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the characteristics of the signal output from the signal generator, the transition of the state of the switch circuit, and the transition of the discharge circuit. 図3は、本実施形態の変形例に係る電源制御装置のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a power control device according to a modification of the present embodiment. 図4は、本実施形態の変形例に係る電源制御装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a power control device according to a modification of the present embodiment. 図5は、本実施形態の変形例に係る電源制御装置のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a power supply control device according to a modification of the present embodiment. 図6は、他の実施形態に係る電源制御装置のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a power supply control device according to another embodiment. 図7は、変形例に係る電源制御装置のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a power supply control device according to a modification. 図8は、変形例に係る電源制御装置のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of a power supply control device according to a modification. 図9は、変形例に係る電源制御装置のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a power supply control device according to a modification. 図10は、他の実施形態に係る電源制御装置のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a power supply control device according to another embodiment. 図11は、信号発生器から出力される信号の特性、スイッチ回路の状態の推移、及び、放電回路の推移を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the characteristics of the signal output from the signal generator, the transition of the state of the switch circuit, and the transition of the discharge circuit. 図12は、他の実施形態に係る電源制御装置のブロック図である。FIG. 12 is a block diagram of a power supply control device according to another embodiment. 図13は、信号発生器から出力される信号の特性、スイッチ回路の状態の推移、及び、放電回路の推移を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the characteristics of the signal output from the signal generator, the transition of the state of the switch circuit, and the transition of the discharge circuit.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第1実施形態》
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<< First Embodiment >>

図1は、本実施形態に係る電源制御装置のブロック図である。本実施形態に係る電源制御装置は、例えば車両に設けられており、車両に搭載されたバッテリの電力を、インバータを介してモータに供給するシステムを制御する装置である。以下の説明では、電源制御装置が車両に設けられる場合を前提に説明するが、電源制御装置は車両に限らず他の装置に設けられていてもよい。例えば、電源制御装置は、定置用の電源の電力を負荷に供給する際の電力システムに適用されてもよい。   FIG. 1 is a block diagram of a power supply control device according to the present embodiment. The power supply control device according to the present embodiment is a device that is provided in a vehicle, for example, and controls a system that supplies electric power of a battery mounted on the vehicle to a motor via an inverter. The following description will be made on the assumption that the power supply control device is provided in the vehicle, but the power supply control device is not limited to the vehicle and may be provided in another device. For example, the power supply control device may be applied to a power system that supplies power from a stationary power supply to a load.

図1に示すように、電源制御装置は、電源1と、電力変換器2と、スイッチ回路3と、信号発生器4と、コンデンサ5と、放電回路6と、電圧センサ7と、コントローラ10と、電源ラインP、Nを備えている。   As shown in FIG. 1, the power supply control device includes a power supply 1, a power converter 2, a switch circuit 3, a signal generator 4, a capacitor 5, a discharge circuit 6, a voltage sensor 7, and a controller 10. , Power lines P and N are provided.

主電源1は、電力変換器2に対して電力を供給するためのバッテリである。電源1は、リチウムイオン電池等の二次電池を複数接続している。主電源1の正極は、電源ラインPを介して電力変換器2に接続されており、主電源1の負極は電源ラインNを介して電力変換器2に接続されている。なお、主電源1には、直流電源に限らず、系統などの交流電源であってもよい。本実施形態のように、主電源1が二次電池により構成される場合には、電源1は、モータ(図示しない)の回生により電力を蓄電することもできる。モータは、電力変換器2の出力側(AC側)に接続される。また、主電源1が系統の場合には、主電源1は、電源1から電力変換器(ACDCコンバータなど)への電力供給や、電力変換器からの余剰電力の受給も可能である。また、主電源1は、交流又は直流を選択して出力することも可能である。このとき、出力される交流波形は、正弦波に限らず任意の波形でもよい。   The main power source 1 is a battery for supplying power to the power converter 2. The power source 1 is connected to a plurality of secondary batteries such as lithium ion batteries. The positive electrode of the main power supply 1 is connected to the power converter 2 via the power supply line P, and the negative electrode of the main power supply 1 is connected to the power converter 2 via the power supply line N. The main power source 1 is not limited to a DC power source, but may be an AC power source such as a system. When the main power source 1 is configured by a secondary battery as in the present embodiment, the power source 1 can also store electric power by regeneration of a motor (not shown). The motor is connected to the output side (AC side) of the power converter 2. When the main power source 1 is a system, the main power source 1 can supply power from the power source 1 to a power converter (such as an ACDC converter) or receive surplus power from the power converter. The main power source 1 can also select and output alternating current or direct current. At this time, the output AC waveform is not limited to a sine wave and may be an arbitrary waveform.

電力変換器2は、主電源1の電力を変換し、モータ等の負荷に出力するインバータ又はコンバータである。電力変換器2には、IGBT等の複数のスイッチング素子がブリッジ状に接続されている。電力変換器2の出力側にモータを接続し、モータが回生した場合には、電力変換器2は電力の供給源としても機能する。   The power converter 2 is an inverter or a converter that converts the power of the main power source 1 and outputs it to a load such as a motor. A plurality of switching elements such as IGBTs are connected to the power converter 2 in a bridge shape. When a motor is connected to the output side of the power converter 2 and the motor is regenerated, the power converter 2 also functions as a power supply source.

電源ラインP、Nは、主電源1と電力変換器2との間を接続する一対の配線である。また、電源ラインP、Nは、主電源1の正極から電力変換器2を介して主電源1の負極までの電流経路となる。   The power supply lines P and N are a pair of wirings that connect between the main power supply 1 and the power converter 2. The power supply lines P and N provide a current path from the positive electrode of the main power supply 1 to the negative electrode of the main power supply 1 through the power converter 2.

スイッチ回路3は、信号発生器4からの信号によりオン(短絡)及びオフ(開放)を切り替える。スイッチ回路3は、機械式リレー又は半導体スイッチ等により構成されている。機械式リレーは、例えば接点及びコイルを有している。コイルに対して電流を流すと、電磁誘導により接点が移動する構造になっている。半導体スイッチは、MOSFET等のトランジスタである。スイッチ回路3は、駆動電源(図示しない)から供給される制御電圧又は制御電流によって、電流経路の電流量を変更可能なスイッチである。スイッチ回路3がオン状態のときには、主電源1と電力変換器2とを接続する電流経路が導通状態となり、スイッチ回路3がオフ状態のときには、当該電流経路が遮断状態となる。スイッチ回路3は、主電源1と電力変換器2との間で、電源ラインPに接続されている。   The switch circuit 3 switches on (short-circuit) and off (open) according to a signal from the signal generator 4. The switch circuit 3 is configured by a mechanical relay, a semiconductor switch, or the like. The mechanical relay has, for example, a contact and a coil. When a current is passed through the coil, the contact is moved by electromagnetic induction. The semiconductor switch is a transistor such as a MOSFET. The switch circuit 3 is a switch that can change the amount of current in the current path by a control voltage or a control current supplied from a drive power supply (not shown). When the switch circuit 3 is in the on state, the current path connecting the main power source 1 and the power converter 2 is in the conductive state, and when the switch circuit 3 is in the off state, the current path is in the cut-off state. The switch circuit 3 is connected to the power supply line P between the main power supply 1 and the power converter 2.

スイッチ回路3は、ノーマリオフのスイッチである。すなわち、スイッチ回路3は、主電源1から負荷に対して電力の要求がない場合には、オフ状態を維持している。これにより、スイッチ回路3のオン、オフを切り替える制御信号が、停電等により途絶えた場合でも、電流経路は遮断された状態で維持され、主電源1から電力変換器2へ電力が供給されることはないため、システムの安全性を高めることができる。   The switch circuit 3 is a normally-off switch. That is, the switch circuit 3 maintains the OFF state when there is no power request from the main power supply 1 to the load. Thereby, even when the control signal for switching on and off of the switch circuit 3 is interrupted due to a power failure or the like, the current path is maintained in a disconnected state, and power is supplied from the main power source 1 to the power converter 2. Because it is not, you can increase the safety of the system.

信号発生器4は、スイッチ回路3のオフ、オフを切り替えるための信号を発生し、スイッチ回路3に出力する。信号発生器4はコントローラ10により制御されている。   The signal generator 4 generates a signal for switching the switch circuit 3 off and off and outputs the signal to the switch circuit 3. The signal generator 4 is controlled by the controller 10.

コンデンサ5は、電力変換器2の入力側に接続されている。またコンデンサ5は電源ラインPと電源ラインNとの間に接続されている。コンデンサ5は、リップル電流の平滑、或いは、ノイズフィルタとして機能する。   The capacitor 5 is connected to the input side of the power converter 2. The capacitor 5 is connected between the power supply line P and the power supply line N. The capacitor 5 functions as a ripple current smoothing or a noise filter.

放電回路6は、コンデンサ5に充電された電荷を放電するための回路である。放電回路6は、電源ラインPと電源ラインNとの間に接続されている。放電回路6は、配線を介してコンデンサ5に接続されている。また放電回路6は、電源ラインP、Nに接続されており、スイッチ回路3を介して、主電源1に電気的に接続されている。放電回路6は、例えば、放電用の抵抗とスイッチとを接続した回路、又は、コイルと抵抗とを接続した回路等である。放電回路6に含まれるスイッチは、半導体スイッチ又はリレーである。放電回路6は、コンデンサ5と電気的に導通した状態(導通状態)と、コンデンサ5と電気的に遮断された状態(遮断状態)とを切り替える回路でもある。放電回路6が導通状態の場合には、コンデンサ5が放電され、コンデンサ5から放電回路6に電流が流れ、放電回路6で消費される。また、放電回路6が遮断状態の場合には、コンデンサ5は放電されず、コンデンサ5と放電回路6との間で閉回路が形成されない状態となる。放電回路6は、コントローラ10の制御信号に基づいて、コンデンサ5を放電させる。   The discharge circuit 6 is a circuit for discharging the electric charge charged in the capacitor 5. The discharge circuit 6 is connected between the power supply line P and the power supply line N. The discharge circuit 6 is connected to the capacitor 5 through wiring. The discharge circuit 6 is connected to the power supply lines P and N, and is electrically connected to the main power supply 1 via the switch circuit 3. The discharge circuit 6 is, for example, a circuit in which a discharge resistor and a switch are connected, or a circuit in which a coil and a resistor are connected. The switch included in the discharge circuit 6 is a semiconductor switch or a relay. The discharge circuit 6 is also a circuit that switches between a state of being electrically connected to the capacitor 5 (conductive state) and a state of being electrically disconnected from the capacitor 5 (blocked state). When the discharge circuit 6 is in a conductive state, the capacitor 5 is discharged, a current flows from the capacitor 5 to the discharge circuit 6 and is consumed by the discharge circuit 6. Further, when the discharge circuit 6 is in the cut-off state, the capacitor 5 is not discharged, and a closed circuit is not formed between the capacitor 5 and the discharge circuit 6. The discharge circuit 6 discharges the capacitor 5 based on the control signal of the controller 10.

電圧センサ7は、スイッチ回路3に対して並列に接続されており、スイッチ回路3の両端の電圧を検出する。電圧センサ7の検出電圧はコントローラ10に出力される。   The voltage sensor 7 is connected in parallel to the switch circuit 3 and detects the voltage across the switch circuit 3. The detection voltage of the voltage sensor 7 is output to the controller 10.

コントローラ10は、スイッチ回路3と放電回路6とを連動させるように、スイッチ回路3及び放電回路6を制御する制御装置である。コントローラ10は、スイッチ回路3の導通状態から遮断状態の切り替わりに対して、放電回路6の遮断状態から導通状態への切り替わりを連動させる。また、コントローラ10は、スイッチ回路3の遮断状態から導通状態の切り替わりに対して、放電回路6の導通状態から遮断状態への切り替わりを連動させる。コントローラ10は、電圧センサ7を用いて、スイッチ回路3の導通状態及び遮断状態を検出する。そして、コントローラ10は、スイッチ回路3の導通状態から遮断状態への切り替わりを検出した場合には、放電回路6を遮断状態から導通状態に切り替える。また、コントローラ10は、スイッチ回路3の遮断状態から導通状態への切り替わりを検出した場合には、放電回路6を導通状態から遮断状態に切り替える。すなわち、コントローラ10は、センサ7を用いて、スイッチ回路3の状態(導通状態、遮断状態)を判断しつつ、その判断結果に基づいて放電回路6の状態を切り替えることで、スイッチ回路3と放電回路6とを連動させている。   The controller 10 is a control device that controls the switch circuit 3 and the discharge circuit 6 so that the switch circuit 3 and the discharge circuit 6 are interlocked. The controller 10 interlocks the switching of the discharge circuit 6 from the cutoff state to the conduction state with respect to the switching of the switch circuit 3 from the conduction state to the cutoff state. Further, the controller 10 interlocks the switching of the discharge circuit 6 from the conduction state to the cutoff state with respect to the switching of the switch circuit 3 from the cutoff state to the conduction state. The controller 10 uses the voltage sensor 7 to detect the conduction state and the interruption state of the switch circuit 3. And the controller 10 switches the discharge circuit 6 from the interruption | blocking state to a conduction | electrical_connection state, when the switch from the conduction | electrical_connection state of the switch circuit 3 is detected. Moreover, the controller 10 switches the discharge circuit 6 from a conduction | electrical_connection state to a interruption | blocking state, when the switching from the interruption | blocking state of the switch circuit 3 to a conduction | electrical_connection state is detected. That is, the controller 10 uses the sensor 7 to determine the state of the switch circuit 3 (conducting state, cutoff state), and switches the state of the discharging circuit 6 based on the determination result, so that the switching circuit 3 and the discharging circuit are discharged. The circuit 6 is linked.

次に、図2を用いて、スイッチ回路3と放電回路6の動作を説明する。図2は、信号発生器4から出力される信号の特性、スイッチ回路3の状態、及び、放電回路6の状態を説明するためのグラフである。信号発生器4の出力信号は、ローレベルで接続指示を示し、ハイレベルで開放指示を示している。接続指示は、スイッチ回路3を導通状態にするための指示である。開放指示は、スイッチ回路3を開放状態にするための指示である。スイッチ回路3の状態は、主電源1からスイッチ回路3に入力される電位と、スイッチ回路3から電力変換器2へ出力される電位との電位差で表されており、電圧センサ7の検出電圧に相当する。そして、図2で示した、スイッチ回路3のグラフの縦軸の表示について、「接続」は、スイッチ回路3の導通状態であることを示し、「開放」はスイッチ回路3の遮断状態を示す。放電回路6の状態は、放電回路の入力と出力との間の電位差で表されている。図3で示した、放電回路6のグラフの縦軸の表示について、「非放電」は、放電回路6の遮断状態であることを示し、「放電」は放電回路6の導通状態を示す。   Next, the operation of the switch circuit 3 and the discharge circuit 6 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a graph for explaining the characteristics of the signal output from the signal generator 4, the state of the switch circuit 3, and the state of the discharge circuit 6. The output signal of the signal generator 4 indicates a connection instruction at a low level and indicates an opening instruction at a high level. The connection instruction is an instruction for bringing the switch circuit 3 into a conductive state. The opening instruction is an instruction for opening the switch circuit 3. The state of the switch circuit 3 is represented by a potential difference between the potential input from the main power supply 1 to the switch circuit 3 and the potential output from the switch circuit 3 to the power converter 2. Equivalent to. In the display of the vertical axis of the graph of the switch circuit 3 shown in FIG. 2, “connected” indicates that the switch circuit 3 is in a conductive state, and “open” indicates the disconnected state of the switch circuit 3. The state of the discharge circuit 6 is represented by a potential difference between the input and output of the discharge circuit. In the display of the vertical axis of the graph of the discharge circuit 6 shown in FIG. 3, “non-discharge” indicates that the discharge circuit 6 is cut off, and “discharge” indicates the conduction state of the discharge circuit 6.

初期状態として、スイッチ回路3は導通状態であり、主電源1は電力変換器2に対して電力を供給しており、コンデンサ5はチャージされた状態である。また、放電回路6は遮断状態である。   As an initial state, the switch circuit 3 is in a conductive state, the main power supply 1 supplies power to the power converter 2, and the capacitor 5 is charged. Further, the discharge circuit 6 is in a cut-off state.

まず、コントローラ10は、信号発生器4から開放指示を示す信号を出力するように、信号発生器4に対して制御信号を出力する。信号発生器4は、時間tで、信号発生器4の信号レベルを立ち上げる。出力信号のレベルは、所定の時間遅れをもって、立ち上がり、時間tでハイレベルになる。スイッチ回路3は、開放指示を示す出力信号をトリガとして、導通状態から遮断状態に切り替わる。このとき、電力変換器7などで、主電源1の電力を消費している場合に、スイッチ回路3の開放動作に伴い、電流経路の抵抗は高くなり、電流は低下する。そして、スイッチ回路3の入出力間の電位差が高くなる。そのため、図2に示すように、電圧センサ7の検出電圧は、時間tから立ち上がる。 First, the controller 10 outputs a control signal to the signal generator 4 so as to output a signal indicating an opening instruction from the signal generator 4. The signal generator 4 raises the signal level of the signal generator 4 at time t 1 . Level of the output signal with a predetermined time delay, rise, it becomes high level at time t 2. The switch circuit 3 switches from the conductive state to the cut-off state using an output signal indicating an opening instruction as a trigger. At this time, when the power of the main power supply 1 is consumed by the power converter 7 or the like, the resistance of the current path increases and the current decreases with the opening operation of the switch circuit 3. Then, the potential difference between the input and output of the switch circuit 3 is increased. Therefore, as shown in FIG. 2, the detection voltage of the voltage sensor 7 rises from the time t 2.

コントローラ10には、スイッチ回路3の状態を判断するための閾値が予め設定されている。閾値(Vth)は、スイッチ回路3が導通状態から遮断状態に切り替わったことを示す値であって、スイッチ回路3の入力間の電位差に対応した電圧値で表される。そして、コントローラ10は、センサ7の検出電圧が閾値より高くなった場合に、スイッチ回路3が導通状態から遮断状態に切り替わったと検出する。図2の例では、コントローラ10は、時間tで、スイッチ回路3が導通状態から遮断状態に切り替わったと検出する。 The controller 10 is preset with a threshold value for determining the state of the switch circuit 3. The threshold value (V th ) is a value indicating that the switch circuit 3 is switched from the conductive state to the cut-off state, and is represented by a voltage value corresponding to the potential difference between the inputs of the switch circuit 3. And the controller 10 detects that the switch circuit 3 switched from the conduction | electrical_connection state to the interruption | blocking state, when the detection voltage of the sensor 7 becomes higher than a threshold value. In the example of FIG. 2, the controller 10 detects that the switch circuit 3 is switched from the conductive state to the cut-off state at time t 3 .

コントローラ10は、時間tで、スイッチ回路3が導通状態から遮断状態に切り替わったことを検出すると、放電回路6を遮断状態から導通状態に切り替える。これにより、コントローラ10は、スイッチ回路3の導通状態から遮断状態への切り替わりに対して、放電回路6の遮断状態から導通状態への切り替わりを連動させている。 The controller 10, at time t 3, when it is detected that the switch circuit 3 is switched from the on state to the off state, switches the discharging circuit 6 from the cutoff state to the conduction state. Thus, the controller 10 makes the switching of the discharge circuit 6 from the cutoff state to the conductive state interlocked with the switching of the switch circuit 3 from the conductive state to the cutoff state.

スイッチ回路3が遮断状態から導通状態に切り替わる際には、まず、信号発生器4からの出力信号がハイレベルからローレベルに下がると、スイッチ回路3は遮断状態から導通状態に切り替わる動作を行う。そして、スイッチ回路3の動作に伴い、スイッチ回路3の入出力間の電位差が下がる。コントローラ10は、電圧センサ7の検出電圧が閾値より低くなると、スイッチ回路3が遮断状態から導通状態に切り替わったことを、検出する。そして、コントローラ10は、放電回路6を導通状態から遮断状態に切り替える、これにより、コントローラ10は、スイッチ回路3の遮断状態から導通状態の切り替わりに対して、放電回路6の導通状態から遮断状態への切り替わりを連動させている。   When the switch circuit 3 switches from the cut-off state to the conductive state, first, when the output signal from the signal generator 4 falls from the high level to the low level, the switch circuit 3 performs an operation of switching from the cut-off state to the conductive state. As the switch circuit 3 operates, the potential difference between the input and output of the switch circuit 3 decreases. When the detection voltage of the voltage sensor 7 becomes lower than the threshold value, the controller 10 detects that the switch circuit 3 has been switched from the cutoff state to the conductive state. Then, the controller 10 switches the discharge circuit 6 from the conductive state to the cut-off state, whereby the controller 10 changes from the conductive state of the discharge circuit 6 to the cut-off state in response to the switching of the switch circuit 3 from the cut-off state to the conductive state. The changeover is linked.

上記のように、本実施形態は、スイッチ回路3の導通状態から遮断状態への切り替わりに対して、放電回路6の遮断状態から導通状態への切り替わりを連動させている。これにより、主電源1からスイッチ回路3を介して放電回路6までの電流経路が短絡すること(以下、電源短絡とも称す)を防止できる。その結果として、放電回路の保護を図ることができ、高い冗長性を保つことができる。主電源1と電力変換器2の間が導通している状態で、緊急時に電力変換器2の入力側の電荷を放電したい場合には、放電回路6を高速で導通状態にしなければならない。このような場合でも、本実施形態では、スイッチ回路3と放電回路6が共に導通状態にならないため、電源短絡を防止できる。   As described above, in the present embodiment, the switching of the discharge circuit 6 from the cutoff state to the conductive state is linked to the switching of the switch circuit 3 from the conductive state to the cutoff state. Thereby, it is possible to prevent a current path from the main power supply 1 to the discharge circuit 6 via the switch circuit 3 from being short-circuited (hereinafter also referred to as a power supply short-circuit). As a result, the discharge circuit can be protected, and high redundancy can be maintained. In the state where the main power source 1 and the power converter 2 are in conduction, if it is desired to discharge the charge on the input side of the power converter 2 in an emergency, the discharge circuit 6 must be brought into the conduction state at high speed. Even in such a case, in the present embodiment, since both the switch circuit 3 and the discharge circuit 6 are not in a conductive state, a power supply short circuit can be prevented.

また本実施形態は、スイッチ回路3の遮断状態から導通状態への切り替わりに対して、放電回路6の導通状態から遮断状態への切り替わりを連動させている。これにより、電源短絡を防止できる。   In the present embodiment, the switching of the discharge circuit 6 from the conduction state to the cutoff state is linked to the switching of the switch circuit 3 from the cutoff state to the conduction state. Thereby, a power supply short circuit can be prevented.

なお、本実施形態の変形例として、電源制御装置は、電圧センサ7の代わりに、電流センサ8を備えてもよい。図3は、変形例に係る電源制御装置のブロック図である。図3に示すように、電流センサ8は主電源1とスイッチ回路3との間に接続されている。電流センサ8の検出電流は、コントローラ10に出力する。電流経路の電流が流れている状態で、スイッチ回路3が導通状態から遮断状態に切り替わると、電流経路には電流が流れなくなる。そのため、コントローラ10は、電流センサ8を用いて、スイッチ回路3の導通状態及び遮断状態を検出できる。   Note that, as a modification of the present embodiment, the power supply control device may include a current sensor 8 instead of the voltage sensor 7. FIG. 3 is a block diagram of a power supply control device according to a modification. As shown in FIG. 3, the current sensor 8 is connected between the main power supply 1 and the switch circuit 3. The detected current of the current sensor 8 is output to the controller 10. If the switch circuit 3 is switched from the conductive state to the cut-off state while the current in the current path is flowing, no current flows in the current path. Therefore, the controller 10 can detect the conduction state and the interruption state of the switch circuit 3 using the current sensor 8.

なお、本実施形態の変形例として、電源制御装置は、電圧センサ7に加えて、電流センサ8を備えてもよい。図4は、変形例に係る電源制御装置のブロック図である。スイッチ回路3が導通状態から遮断状態に切り替えると、電源ラインPにおけるスイッチ回路3の部分の抵抗が大きくなる。そして、この抵抗は、電圧センサ7の検出電圧と電流センサ8の検出電流を用いることで算出できる。そのため、コントローラ10は、電圧センサ7及び電流センサ8を用いて、スイッチ回路3の導通状態及び遮断状態を検出できる。   Note that, as a modification of the present embodiment, the power supply control device may include a current sensor 8 in addition to the voltage sensor 7. FIG. 4 is a block diagram of a power supply control device according to a modification. When the switch circuit 3 is switched from the conductive state to the cut-off state, the resistance of the switch circuit 3 portion in the power supply line P increases. This resistance can be calculated by using the detection voltage of the voltage sensor 7 and the detection current of the current sensor 8. Therefore, the controller 10 can detect the conduction state and the interruption state of the switch circuit 3 using the voltage sensor 7 and the current sensor 8.

なお、本実施形態の変形例として、電源制御装置は、スイッチ回路3の入力と出力との間のバイパスするバイパス回路9を備えてもよい。図5は、変形例に係る電源制御装置のブロック図である。バイパス回路9は、スイッチ回路3の入出力間の電圧を検出するセンサと、電源を有している。センサは、電圧センサ7と同様に接続されている。電源は、主電源1とは別の電源であって、少なくともスイッチ回路3が接続されている電流経路に、電流を流すための電源である。これにより、電力変換器2が主電源1の電力を消費していない場合でも、コントローラ10は、バイパス回路9に含まれるセンサを用いて、スイッチ回路3の導通状態及び遮断状態を、リアルタイムで検出できる。   As a modification of the present embodiment, the power supply control device may include a bypass circuit 9 that bypasses between the input and output of the switch circuit 3. FIG. 5 is a block diagram of a power supply control device according to a modification. The bypass circuit 9 includes a sensor that detects a voltage between the input and output of the switch circuit 3 and a power source. The sensor is connected in the same manner as the voltage sensor 7. The power source is a power source different from the main power source 1 and is a power source for causing a current to flow through at least a current path to which the switch circuit 3 is connected. As a result, even when the power converter 2 does not consume the power of the main power supply 1, the controller 10 uses the sensor included in the bypass circuit 9 to detect the conduction state and the cutoff state of the switch circuit 3 in real time. it can.

上記コントローラ10が本発明の「連動手段」に相当する。   The controller 10 corresponds to the “interlocking means” of the present invention.

《第2実施形態》
図6は、発明の他の実施形態に係る電源制御装置のブロック図である。本例では上述した第1実施形態に対して、スイッチ回路3と放電回路6を連動させる構成が異なる。これ以外の構成は上述した第1実施形態と同じであり、その記載を援用する。
<< Second Embodiment >>
FIG. 6 is a block diagram of a power supply control device according to another embodiment of the invention. In this example, the structure which makes the switch circuit 3 and the discharge circuit 6 interlock | cooperate differs from 1st Embodiment mentioned above. Other configurations are the same as those in the first embodiment described above, and the description thereof is incorporated.

電源制御装置は、主電源1と、電力変換器2と、スイッチ回路3と、信号発生器4と、コンデンサ5と、放電回路6と、連動回路20とを備えている。主電源1は、直流電源である。放電回路6はスイッチである。なお、放電回路6は、放電抵抗等を有してもよい。また、信号発生器4は図示しないコントローラにより制御される。   The power supply control device includes a main power supply 1, a power converter 2, a switch circuit 3, a signal generator 4, a capacitor 5, a discharge circuit 6, and an interlock circuit 20. The main power source 1 is a DC power source. The discharge circuit 6 is a switch. The discharge circuit 6 may have a discharge resistance or the like. The signal generator 4 is controlled by a controller (not shown).

連動回路20は、スイッチ回路3と放電回路6を連動させるための回路である。連動回路20は、副電源21と、コイル22と、ダイオード23を有している。副電源21は、連動回路20の駆動源であり、直流の電源である。コイル22は、放電回路6に対して磁場を発生させることで、放電回路6の状態を切り替える回路である。コイル22で磁場が発生している場合には、放電回路6は遮断状態となる。また、コイル22で磁場が発生していない場合には、放電回路6は導通状態となる。すなわち、放電回路6はノーマリオンのスイッチである。なお、コイル22の代わりにフォトカプラを用いて、放電回路の状態を切り替えてもよい。   The interlock circuit 20 is a circuit for interlocking the switch circuit 3 and the discharge circuit 6. The interlock circuit 20 includes a sub power source 21, a coil 22, and a diode 23. The sub power supply 21 is a drive source of the interlock circuit 20 and is a DC power supply. The coil 22 is a circuit that switches the state of the discharge circuit 6 by generating a magnetic field with respect to the discharge circuit 6. When a magnetic field is generated in the coil 22, the discharge circuit 6 is cut off. Further, when no magnetic field is generated in the coil 22, the discharge circuit 6 is in a conductive state. That is, the discharge circuit 6 is a normally-on switch. Note that the state of the discharge circuit may be switched by using a photocoupler instead of the coil 22.

ダイオード23は、連動回路20内の電流の導通方向を一方向にするための素子である。副電源21の負極側は、電源ラインPに接続され、スイッチ回路3と放電回路6との間に接続されている。副電源21の正極側はコイル22を介してダイオード23のアノードに接続されている。ダイオード23のカソードは、電源ラインPに接続され、主電源1の正極とスイッチ回路3との間に接続されている。これにより、連動回路20は、副電源21、コイル22及びダイオード23の直列回路で構成されており、スイッチ回路3の入力と出力との間をバイパスするように接続されている。   The diode 23 is an element for making the conduction direction of the current in the interlock circuit 20 one direction. The negative side of the sub power supply 21 is connected to the power supply line P and is connected between the switch circuit 3 and the discharge circuit 6. The positive side of the sub power supply 21 is connected to the anode of the diode 23 via the coil 22. The cathode of the diode 23 is connected to the power supply line P, and is connected between the positive electrode of the main power supply 1 and the switch circuit 3. Thereby, the interlocking circuit 20 is constituted by a series circuit of the sub power supply 21, the coil 22 and the diode 23, and is connected so as to bypass between the input and the output of the switch circuit 3.

次に、連動回路20の回路動作について説明する。スイッチ回路3が導通状態である場合には、連動回路20は、スイッチ回路3を含む電流経路の一部と電気的に導通した状態となり、閉回路を形成する。そして、副電源21の電流がコイル22に流れ、放電回路6は遮断状態となる。そのため、コンデンサ5は放電されず、電源短絡も発生しない。スイッチ回路3の導通状態が維持されると、放電回路6の遮断状態が維持される。   Next, the circuit operation of the interlock circuit 20 will be described. When the switch circuit 3 is in a conductive state, the interlocking circuit 20 is in a state of being electrically connected to a part of the current path including the switch circuit 3 and forms a closed circuit. And the electric current of the sub power supply 21 flows into the coil 22, and the discharge circuit 6 will be in the interruption | blocking state. Therefore, the capacitor 5 is not discharged and no power supply short circuit occurs. When the conduction state of the switch circuit 3 is maintained, the interruption state of the discharge circuit 6 is maintained.

スイッチ回路3が導通状態から遮断状態に切り替わると、連動回路20は開放された状態となる。また、主電源1の正極には、ダイオード23のカソードが接続されているため、主電源1の電流はダイオード23で阻止される。そのため、副電源21からの電流は、コイル22に流れず、放電回路6は遮断状態から導通状態に切り替わる。スイッチ回路3の遮断状態が維持されると、放電回路6の導通状態が維持される。   When the switch circuit 3 is switched from the conductive state to the cut-off state, the interlock circuit 20 is opened. Further, since the cathode of the diode 23 is connected to the positive electrode of the main power supply 1, the current of the main power supply 1 is blocked by the diode 23. Therefore, the current from the sub power supply 21 does not flow through the coil 22, and the discharge circuit 6 is switched from the cut-off state to the conductive state. When the cutoff state of the switch circuit 3 is maintained, the conduction state of the discharge circuit 6 is maintained.

スイッチ回路3が遮断状態から導通状態に切り替わると、連動回路20は電源ラインPと閉回路を形成し、放電回路6は導通状態から遮断状態に切り替わる。   When the switch circuit 3 is switched from the cut-off state to the conductive state, the interlocking circuit 20 forms a closed circuit with the power line P, and the discharge circuit 6 is switched from the conductive state to the cut-off state.

これにより、連動回路20は、スイッチ回路3の導通状態から遮断状態への切り替わりに対して、放電回路6の遮断状態から導通状態への切り替わりを連動させている。また、スイッチ回路3の遮断状態から導通状態への切り替わりに対して、放電回路6の導通状態から遮断状態への切り替わりを連動させている。   Thereby, the interlocking circuit 20 interlocks the switching of the discharge circuit 6 from the cutoff state to the conductive state with respect to the switching of the switch circuit 3 from the conductive state to the cutoff state. Further, the switching of the discharge circuit 6 from the conduction state to the cutoff state is linked to the switching of the switch circuit 3 from the cutoff state to the conduction state.

上記のように、本実施形態では、スイッチ回路3の導通状態から遮断状態への切り替わりに対して、放電回路6の遮断状態から導通状態への切り替わりを連動させている。これにより、電源短絡を防止できる。   As described above, in the present embodiment, the switching of the switching circuit 3 from the conduction state to the cutoff state is linked to the switching of the discharge circuit 6 from the cutoff state to the conduction state. Thereby, a power supply short circuit can be prevented.

また本実施形態では、副電源21の電流が連動回路20の内部回路を流れる場合には、放電回路6を遮断状態とし、副電源21の電流が連動回路20の内部回路を流れない場合には、放電回路6を導通状態とする。これにより、電源短絡を防止できる。   In the present embodiment, when the current of the sub power supply 21 flows through the internal circuit of the interlock circuit 20, the discharge circuit 6 is turned off, and when the current of the sub power supply 21 does not flow through the internal circuit of the interlock circuit 20, Then, the discharge circuit 6 is turned on. Thereby, a power supply short circuit can be prevented.

なお、本実施形態では、副電源21を省略してもよい。連動回路20は、副電源21を有さない場合には、コイル22の一端を配線により、電源ラインPに接続する。そして、スイッチ回路3が導通状態の場合には、主電源1の電力がスイッチ回路3を介して連動回路20に供給される。連動回路20は、主電源1の電力が内部回路に供給されている場合には放電回路6を遮断状態とする。また、連動回路20は、主電源1の電力が内部回路に供給されていない場合には放電回路6を導通状態とする。これにより、電源短絡を防止できる。   In the present embodiment, the sub power supply 21 may be omitted. In the case where the interlock circuit 20 does not have the sub power supply 21, one end of the coil 22 is connected to the power supply line P by wiring. When the switch circuit 3 is in a conductive state, the power of the main power supply 1 is supplied to the interlock circuit 20 via the switch circuit 3. The interlocking circuit 20 turns off the discharge circuit 6 when the power of the main power supply 1 is supplied to the internal circuit. Further, the interlock circuit 20 brings the discharge circuit 6 into a conducting state when the power of the main power supply 1 is not supplied to the internal circuit. Thereby, a power supply short circuit can be prevented.

なお、本実施形態の変形例として、連動回路20は、DC/DC電源24を有してもよい。図7は、変形例に係る電源制御装置のブロック図である。DC/DC電源24は絶縁側であり、トランスである。DC/DC電源24の1次側には電源21が接続されている。DC/DC電源24の2次側は、コイル22とダイオード23のアノードとの間に接続されている。これにより、主電源1と副電源21との電圧差が大きい場合には、副電源21に主電源1の電圧が加わることがないため、副電源21を保護することができる。   As a modification of the present embodiment, the interlock circuit 20 may have a DC / DC power supply 24. FIG. 7 is a block diagram of a power supply control device according to a modification. The DC / DC power supply 24 is an insulation side and is a transformer. A power source 21 is connected to the primary side of the DC / DC power source 24. The secondary side of the DC / DC power supply 24 is connected between the coil 22 and the anode of the diode 23. As a result, when the voltage difference between the main power source 1 and the sub power source 21 is large, the voltage of the main power source 1 is not applied to the sub power source 21, so that the sub power source 21 can be protected.

なお、本実施形態の変形例として、連動回路20は、コイル22の代わりに、抵抗25、電圧センサ26、及び制御回路27を有してもよい。図8は、変形例に係る電源制御装置のブロック図である。抵抗25は、副電源21の正極とダイオード23のアノードとの間に接続されている。電圧センサ26は、抵抗25の電圧を検出するセンサである。制御回路27は、電圧センサ26の検出値を入力として、放電回路6を切り替えるための制御信号を、放電回路6に出力する。   As a modification of the present embodiment, the interlock circuit 20 may include a resistor 25, a voltage sensor 26, and a control circuit 27 instead of the coil 22. FIG. 8 is a block diagram of a power supply control device according to a modification. The resistor 25 is connected between the positive electrode of the sub power supply 21 and the anode of the diode 23. The voltage sensor 26 is a sensor that detects the voltage of the resistor 25. The control circuit 27 receives the detection value of the voltage sensor 26 as an input and outputs a control signal for switching the discharge circuit 6 to the discharge circuit 6.

スイッチ回路3が導通状態である場合には、抵抗25の電圧は高くなる。またスイッチ回路3が遮断状態である場合には、抵抗25の電圧は低くなる。制御回路27は、電圧センサ26を用いて、抵抗25の電圧を検出し、検出電圧と閾値電圧とを比較する。制御回路27は、検出電圧と閾値電圧との比較結果に基づいて、スイッチ回路3の導通状態及び遮断状態を検出する。制御回路27は、スイッチ回路3の遮断状態を検出した場合に、放電回路6を遮断状態から導通状態に切り替え、スイッチ回路3の導通状態を検出した場合に、放電回路6を導通状態から遮断状態に切り替える。これにより、電源短絡を防止できる。   When the switch circuit 3 is in a conductive state, the voltage of the resistor 25 becomes high. When the switch circuit 3 is in the cut-off state, the voltage of the resistor 25 is low. The control circuit 27 uses the voltage sensor 26 to detect the voltage of the resistor 25 and compares the detected voltage with the threshold voltage. The control circuit 27 detects the conduction state and the interruption state of the switch circuit 3 based on the comparison result between the detection voltage and the threshold voltage. The control circuit 27 switches the discharge circuit 6 from the cut-off state to the conductive state when detecting the cut-off state of the switch circuit 3, and when detecting the conductive state of the switch circuit 3, the control circuit 27 switches the discharge circuit 6 from the conductive state to the cut-off state. Switch to. Thereby, a power supply short circuit can be prevented.

本実施形態の変形例として、連動回路20は、コイル22の代わりに、抵抗25、電流センサ28、及び制御回路27を有してもよい。電流センサ28は、抵抗25に流れる電流を検出するためのセンサであり、抵抗25とダイオード23のアノードの間に接続されている。スイッチ回路3が導通状態である場合には、抵抗25に流れる電流は高くなる。またスイッチ回路3が遮断状態である場合には、抵抗25の電圧は低くなる。制御回路27は、電流センサ28を用いて、抵抗25の電流を検出し、検出電圧と閾値電圧とを比較する。制御回路27は、検出電圧と閾値電圧との比較結果に基づいて、スイッチ回路3の導通状態及び遮断状態を検出する。   As a modification of the present embodiment, the interlock circuit 20 may include a resistor 25, a current sensor 28, and a control circuit 27 instead of the coil 22. The current sensor 28 is a sensor for detecting a current flowing through the resistor 25, and is connected between the resistor 25 and the anode of the diode 23. When the switch circuit 3 is conductive, the current flowing through the resistor 25 is high. When the switch circuit 3 is in the cut-off state, the voltage of the resistor 25 is low. The control circuit 27 uses the current sensor 28 to detect the current of the resistor 25 and compares the detected voltage with the threshold voltage. The control circuit 27 detects the conduction state and the interruption state of the switch circuit 3 based on the comparison result between the detection voltage and the threshold voltage.

なお、本実施形態では、コイル22を連動回路20の回路素子の一部として説明したが、放電回路6のスイッチとしてリレーを用いた場合には、コイル22をリレーの駆動用コイルとして用いてもよい。   In the present embodiment, the coil 22 is described as a part of the circuit element of the interlock circuit 20, but when a relay is used as the switch of the discharge circuit 6, the coil 22 may be used as a relay driving coil. Good.

またダイオード23の耐圧は、主電源1の最大出力電圧(又は定格電圧)以上に設定するとよい。   The breakdown voltage of the diode 23 is preferably set to be equal to or higher than the maximum output voltage (or rated voltage) of the main power supply 1.

なお、副電源21は、電源ラインNに接続されてもよい。   The sub power supply 21 may be connected to the power supply line N.

上記の連動回路20が本発明の「駆動手段」に相当する。   The interlock circuit 20 corresponds to the “driving means” of the present invention.

《第3実施形態》
図10は、発明の他の実施形態に係る電源制御装置のブロック図である。本例では上述した第1実施形態に対して、スイッチ回路3と放電回路6を連動させる構成が異なる。これ以外の構成は上述した第1実施形態と同じであり、第1実施形態又は第2実施形態の記載を適宜、援用する。
<< Third Embodiment >>
FIG. 10 is a block diagram of a power supply control device according to another embodiment of the invention. In this example, the structure which makes the switch circuit 3 and the discharge circuit 6 interlock | cooperate differs from 1st Embodiment mentioned above. The other configuration is the same as that of the first embodiment described above, and the description of the first embodiment or the second embodiment is incorporated as appropriate.

図10に示すように、電源制御装置は、電源1と、電力変換器2と、コンデンサ5と、放電回路6と、コントローラ10と、スイッチ回路11と、信号発生器12と、電圧センサ13と、電源ラインP、Nを備えている。   As shown in FIG. 10, the power supply control device includes a power supply 1, a power converter 2, a capacitor 5, a discharge circuit 6, a controller 10, a switch circuit 11, a signal generator 12, and a voltage sensor 13. , Power lines P and N are provided.

スイッチ回路11は、機械式リレー又は半導体スイッチ等により構成されている。スイッチ回路11は、主電源1と電力変換器2との間で、電源ラインNに接続されている。スイッチ回路11は、ノーマリオフのスイッチである。   The switch circuit 11 is configured by a mechanical relay, a semiconductor switch, or the like. The switch circuit 11 is connected to the power supply line N between the main power supply 1 and the power converter 2. The switch circuit 11 is a normally-off switch.

信号発生器12は、放電回路6の導通状態と遮断状態を切り替えるための信号を発生し、放電回路6に出力する。信号発生器12はコントローラ10により制御されている。電圧センサ13は、放電回路6に対して並列に接続されており、放電回路6の両端の電圧を検出する。電圧センサ13の検出電圧はコントローラ10に出力される。   The signal generator 12 generates a signal for switching the conduction state and the interruption state of the discharge circuit 6 and outputs the signal to the discharge circuit 6. The signal generator 12 is controlled by the controller 10. The voltage sensor 13 is connected in parallel to the discharge circuit 6 and detects the voltage at both ends of the discharge circuit 6. The detection voltage of the voltage sensor 13 is output to the controller 10.

コントローラ10は、放電回路6の導通状態から遮断状態の切り替わりに対して、スイッチ回路11の遮断状態から導通状態への切り替わりを連動させる。また、コントローラ10は、放電回路6の遮断状態から導通状態の切り替わりに対して、スイッチ回路11の導通状態から遮断状態への切り替わりを連動させる。コントローラ10は、電圧センサ13を用いて、放電回路6の導通状態及び遮断状態を検出する。そして、コントローラ10は、放電回路6の導通状態から遮断状態への切り替わりを検出した場合には、スイッチ回路11を遮断状態から導通状態に切り替える。また、コントローラ10は、放電回路6の遮断状態から導通状態への切り替わりを検出した場合には、スイッチ回路11を導通状態から遮断状態に切り替える。すなわち、コントローラ10は、センサ13を用いて、放電回路6の状態(導通状態、遮断状態)を判断しつつ、その判断結果に基づいてスイッチ回路11の状態を切り替えることで、放電回路6とスイッチ回路11とを連動させている。   The controller 10 interlocks the switching of the switch circuit 11 from the cutoff state to the conduction state with respect to the switching of the discharge circuit 6 from the conduction state to the cutoff state. Further, the controller 10 makes the switching of the switch circuit 11 from the conduction state to the cutoff state interlocked with the switching of the discharge circuit 6 from the cutoff state to the conduction state. The controller 10 detects the conduction state and the interruption state of the discharge circuit 6 using the voltage sensor 13. And the controller 10 switches the switch circuit 11 from the interruption | blocking state to a conduction | electrical_connection state, when the switching from the conduction | electrical_connection state of the discharge circuit 6 to a interruption | blocking state is detected. Moreover, the controller 10 switches the switch circuit 11 from a conduction | electrical_connection state to a interruption | blocking state, when the switching from the interruption | blocking state of the discharge circuit 6 to a conduction | electrical_connection state is detected. That is, the controller 10 uses the sensor 13 to determine the state of the discharge circuit 6 (conducting state, cutoff state), and switches the state of the switch circuit 11 based on the determination result, so that the discharging circuit 6 and the switch The circuit 11 is linked.

次に、図11を用いて、放電回路6とスイッチ回路11の動作を説明する。図2は、信号発生器12から出力される信号の特性、放電回路6の状態、及び、スイッチ回路11の状態を説明するためのグラフである。信号発生器12の出力信号は、ローレベルで非放電指示を示し、ハイレベルで放電指示を示している。放電指示は、放電回路6を導通状態にするための指示である。非放電指示は、放電回路6を開放状態にするための指示である。そして、図11で示した、放電回路6のグラフの縦軸の表示及びスイッチ回路11のグラフの縦軸の表示は、図2と同様である。なお、電圧センサ13の検出電圧の特性は、図11に示す放電回路の特性とは逆の特性で推移する。   Next, the operation of the discharge circuit 6 and the switch circuit 11 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a graph for explaining the characteristics of the signal output from the signal generator 12, the state of the discharge circuit 6, and the state of the switch circuit 11. The output signal of the signal generator 12 indicates a non-discharge instruction at a low level and indicates a discharge instruction at a high level. The discharge instruction is an instruction for bringing the discharge circuit 6 into a conductive state. The non-discharge instruction is an instruction for opening the discharge circuit 6. And the display of the vertical axis | shaft of the graph of the discharge circuit 6 shown in FIG. 11 and the vertical axis | shaft of the graph of the switch circuit 11 are the same as that of FIG. In addition, the characteristic of the detection voltage of the voltage sensor 13 changes with the characteristic opposite to the characteristic of the discharge circuit shown in FIG.

初期状態として、放電回路6は導通状態であり、コンデンサ5が放電されている状態である。また、スイッチ回路11は遮断状態(開放)である。   As an initial state, the discharge circuit 6 is in a conductive state, and the capacitor 5 is discharged. Further, the switch circuit 11 is in a cut-off state (opened).

まず、コントローラ10は、信号発生器12から非放電指示を示す信号を出力するように、信号発生器12に対して制御信号を出力する。信号発生器は、時間tで、信号発生器4の出力レベルを下げる。出力信号のレベルは、所定の時間遅れをもって、下がり、時間tでローレベルになる。放電回路6は、非放電指示を示す出力信号をトリガとして、導通状態から遮断状態に切り替わる。放電回路6の開放動作に伴い、電流経路の抵抗は高くなり、電流は低下する。そして、放電回路6の入力出間の電位差が高くなる。 First, the controller 10 outputs a control signal to the signal generator 12 so that a signal indicating a non-discharge instruction is output from the signal generator 12. The signal generator lowers the output level of the signal generator 4 at time t4. Level of the output signal with a predetermined time delay, drops, becomes a low level at time t 5. The discharge circuit 6 switches from the conductive state to the cut-off state using an output signal indicating a non-discharge instruction as a trigger. As the discharge circuit 6 opens, the resistance of the current path increases and the current decreases. And the potential difference between the input and output of the discharge circuit 6 becomes high.

時間tで、電圧センサ13の検出電圧が閾値よりも高くなる。コントローラ10は、電圧センサ13の検出電圧が閾値(Vth)より高くなった場合に、放電回路6が導通状態から遮断状態に切り替わったと検出する。閾値(Vth)は、放電回路6が導通状態から遮断状態に切り替わったことを示す値であって、放電回路6の入力間の電位差に対応した電圧値で表される。そして、コントローラ10は、時間tで、放電回路6が導通状態から遮断状態に切り替わったことを検出し、スイッチ回路11を遮断状態から導通状態に切り替える。 At time t 6, the detection voltage of the voltage sensor 13 becomes higher than the threshold value. When the detection voltage of the voltage sensor 13 becomes higher than the threshold value (V th ), the controller 10 detects that the discharge circuit 6 has been switched from the conduction state to the cutoff state. The threshold value (V th ) is a value indicating that the discharge circuit 6 has been switched from the conductive state to the cut-off state, and is represented by a voltage value corresponding to the potential difference between the inputs of the discharge circuit 6. Then, the controller 10, at time t 6, detects that the discharge circuit 6 is switched from the on state to the off state is switched to a conducting state the switch circuit 11 from the cutoff state.

これにより、コントローラ10は、放電回路6の導通状態から遮断状態の切り替わりに対して、スイッチ回路11の遮断状態から導通状態への切り替わりを連動させている。   Thus, the controller 10 makes the switching of the switching circuit 11 from the cutoff state to the conductive state interlocked with the switching of the discharge circuit 6 from the conductive state to the cutoff state.

放電回路6が遮断状態から導通状態に切り替わる際には、まず、信号発生器12からの出力信号がローレベルからハイレベルに上がると、放電回路6は遮断状態から導通状態に切り替わる動作を行う。そして、放電回路6の動作に伴い、放電回路6の入出力間の電位差が下がる。コントローラ10は、電圧センサ13の検出電圧が閾値より低くなると、放電回路6が遮断状態から導通状態に切り替わったことを、検出する。そして、コントローラ10は、スイッチ回路11を導通状態から遮断状態に切り替える、これにより、コントローラ10は、放電回路6の遮断状態から導通状態の切り替わりに対して、スイッチ回路11の導通状態から遮断状態への切り替わりを連動させている。   When the discharge circuit 6 switches from the cut-off state to the conductive state, first, when the output signal from the signal generator 12 rises from a low level to a high level, the discharge circuit 6 performs an operation of switching from the cut-off state to the conductive state. As the discharge circuit 6 operates, the potential difference between the input and output of the discharge circuit 6 decreases. When the detected voltage of the voltage sensor 13 becomes lower than the threshold value, the controller 10 detects that the discharge circuit 6 has been switched from the cutoff state to the conductive state. Then, the controller 10 switches the switch circuit 11 from the conductive state to the cut-off state, whereby the controller 10 changes from the conductive state of the switch circuit 11 to the cut-off state with respect to the switching of the discharge circuit 6 from the cut-off state to the conductive state. The changeover is linked.

上記のように、本実施形態は、放電回路6の導通状態から遮断状態への切り替わりに対して、スイッチ回路11の遮断状態から導通状態への切り替わりを連動させている。これにより、電源短絡を防止できる。その結果として、放電回路の保護を図ることができ、高い冗長性を保つことができる。   As described above, in the present embodiment, the switching of the switch circuit 11 from the cutoff state to the conductive state is linked to the switching of the discharge circuit 6 from the conductive state to the cutoff state. Thereby, a power supply short circuit can be prevented. As a result, the discharge circuit can be protected, and high redundancy can be maintained.

また本実施形態は、放電回路6の遮断状態から導通状態への切り替わりに対して、スイッチ回路11の導通状態から遮断状態への切り替わりを連動させている。これにより、電源短絡を防止できる。   In the present embodiment, the switching of the switch circuit 11 from the conduction state to the cutoff state is linked to the switching of the discharge circuit 6 from the cutoff state to the conduction state. Thereby, a power supply short circuit can be prevented.

なお、本実施形態の変形例として、電源制御装置は、電圧センサ13の代わりに、電流センサを備えてもよい。電源制御装置は、電圧センサ13及び電流センサを備えてもよい。   As a modification of this embodiment, the power supply control device may include a current sensor instead of the voltage sensor 13. The power supply control device may include a voltage sensor 13 and a current sensor.

《第4実施形態》
図12は、発明の他の実施形態に係る電源制御装置のブロック図である。本例では上述した第1実施形態に対して、スイッチ回路3と放電回路6を連動させる構成が異なる。これ以外の構成は上述した第1実施形態と同じであり、第1〜第3実施形態の記載を適宜、援用する。
<< 4th Embodiment >>
FIG. 12 is a block diagram of a power supply control device according to another embodiment of the invention. In this example, the structure which makes the switch circuit 3 and the discharge circuit 6 interlock | cooperate differs from 1st Embodiment mentioned above. Other configurations are the same as those in the first embodiment described above, and the descriptions of the first to third embodiments are incorporated as appropriate.

図12に示すように、電源制御装置は、電源1と、電力変換器2と、スイッチ回路3と、信号発生器4と、コンデンサ5と、放電回路6と、電圧センサ7と、コントローラ10と、スイッチ回路11と、電圧センサ13と、電源ラインP、Nを備えている。スイッチ回路11及び電圧センサ13の接続位置は、第3実施形態と同様である。   As shown in FIG. 12, the power supply control device includes a power supply 1, a power converter 2, a switch circuit 3, a signal generator 4, a capacitor 5, a discharge circuit 6, a voltage sensor 7, and a controller 10. , A switch circuit 11, a voltage sensor 13, and power supply lines P and N are provided. The connection positions of the switch circuit 11 and the voltage sensor 13 are the same as in the third embodiment.

次に、図13を用いて、スイッチ回路3と放電回路6の動作を説明する。図2は、信号発生器4から出力される信号の特性、スイッチ回路3(第1スイッチ回路)の状態、放電回路6の状態、及びスイッチ回路11(第2スイッチ回路)を説明するためのグラフである。信号発生器4の出力信号は、ローレベルで接続指示を示し、ハイレベルで開放指示を示している。接続指示は、スイッチ回路3を導通状態にするための指示である。開放指示は、スイッチ回路3を開放状態にするための指示である。そして、図13で示した、放電回路6のグラフの縦軸の表示及びスイッチ回路3、11のグラフの縦軸の表示は、図2と同様である。なお、電圧センサ13の検出電圧の特性は、図13に示す放電回路の特性とは逆の特性で推移する。   Next, the operation of the switch circuit 3 and the discharge circuit 6 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a graph for explaining the characteristics of the signal output from the signal generator 4, the state of the switch circuit 3 (first switch circuit), the state of the discharge circuit 6, and the switch circuit 11 (second switch circuit). It is. The output signal of the signal generator 4 indicates a connection instruction at a low level and indicates an opening instruction at a high level. The connection instruction is an instruction for bringing the switch circuit 3 into a conductive state. The opening instruction is an instruction for opening the switch circuit 3. The display of the vertical axis of the graph of the discharge circuit 6 and the display of the vertical axis of the graphs of the switch circuits 3 and 11 shown in FIG. 13 are the same as those in FIG. Note that the characteristic of the detected voltage of the voltage sensor 13 changes with a characteristic opposite to that of the discharge circuit shown in FIG.

初期状態として、スイッチ回路3、11は導通状態であり、主電源1は電力変換器2に対して電力を供給しており、コンデンサ5はチャージされた状態である。また、放電回路6は遮断状態である。時間t〜時間tまでのコントローラ10の制御シーケンスは、第1実施形態と同様であり、説明を省略する。 As an initial state, the switch circuits 3 and 11 are in a conductive state, the main power supply 1 supplies power to the power converter 2, and the capacitor 5 is charged. Further, the discharge circuit 6 is in a cut-off state. The control sequence of the controller 10 from time t 1 to time t 3 is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

時間t以降、放電回路6が遮断状態から導通状態に切り替わり、電圧センサ13の検出電圧が低くなる。時間tで、電圧センサ13の検出電圧が閾値よりも低くなる。コントローラ10は、時間tで、電圧センサ13の検出電圧が閾値より低くなった場合に、放電回路6が遮断状態から導通状態に切り替わったと検出し、スイッチ回路11を導通状態から遮断状態に切り替える。 Time t 3 or later, the discharging circuit 6 is switched to the conductive state from the shut-off state, the detection voltage of the voltage sensor 13 becomes lower. At time t 4, the detection voltage of the voltage sensor 13 becomes lower than the threshold value. The controller 10, at time t 4, when the detected voltage of the voltage sensor 13 becomes lower than the threshold value, detects a discharge circuit 6 is switched to the conductive state from the cut-off state, it switches the switch circuit 11 from the conduction state to the cutoff state .

信号発生器4は、時間tで、信号発生器4の信号レベルをハイレベルから下げる。信号発生器4の信号レベルは時間tでハイレベルになる。スイッチ回路3は、接続指示を示す出力信号をトリガとして、遮断状態から導通状態に切り替わる。電圧センサ7の検出電圧は、時間tから下降する。時間tで、電圧センサ7の検出電圧が閾値よりも低くなる。コントローラ10は、電圧センサ7の検出電圧が閾値より低くなった場合に、スイッチ回路3が遮断状態から導通状態に切り替わったと検出し、放電回路6を導通状態から遮断状態に切り替える。時間t以降、放電回路6が導通状態から遮断状態に切り替わり、電圧センサ13の検出電圧が高くなる。コントローラ10は、時間tで、電圧センサ13の検出電圧が閾値より高くなった場合に、放電回路6が導通状態から遮断状態に切り替わったと検出し、スイッチ回路11を遮断状態から導通状態に切り替える。 Signal generator 4, at time t 5, lowering the signal level of the signal generator 4 from the high level. The signal level of the signal generator 4 becomes high level at time t 6. The switch circuit 3 switches from the cut-off state to the conductive state using an output signal indicating a connection instruction as a trigger. The detected voltage of the voltage sensor 7 is lowered from the time t 6. At time t 7, the detection voltage of the voltage sensor 7 is lower than the threshold value. When the detected voltage of the voltage sensor 7 becomes lower than the threshold value, the controller 10 detects that the switch circuit 3 has been switched from the cutoff state to the conductive state, and switches the discharge circuit 6 from the conductive state to the cutoff state. Time t 7 after a discharge circuit 6 is switched from the on state to the off state, the detection voltage of the voltage sensor 13 becomes higher. The controller 10, at time t 8, when the detected voltage of the voltage sensor 13 becomes higher than the threshold value, detects a discharge circuit 6 is switched from the on state to the off state is switched to a conducting state the switch circuit 11 from the cutoff state .

主電源1と電力変換器2との間の電流経路を開放する場合には、スイッチ回路3が「接続」であり、放電回路6が「非放電」であり、スイッチ回路11が「接続」である状態から、スイッチ回路3が「開放」に、放電回路6が「放電」に、スイッチ回路11が「開放」になるよう、状態を順次切り替える。これにより電源短絡を防ぐことができる。   When the current path between the main power source 1 and the power converter 2 is opened, the switch circuit 3 is “connected”, the discharge circuit 6 is “non-discharged”, and the switch circuit 11 is “connected”. From a certain state, the state is sequentially switched so that the switch circuit 3 becomes “open”, the discharge circuit 6 becomes “discharge”, and the switch circuit 11 becomes “open”. Thereby, a power supply short circuit can be prevented.

主電源1と電力変換器2との間の電流経路を電気的に導通する場合には、スイッチ回路3が「開放」であり、放電回路6が「放電」であり、スイッチ回路11が「開放」である状態から、スイッチ回路3が「接続」に、放電回路6が「非放電」に、スイッチ回路11が「接続」になるよう、状態を順次切り替える。これにより電源短絡を防ぐことができる。   When the current path between the main power source 1 and the power converter 2 is electrically conducted, the switch circuit 3 is “open”, the discharge circuit 6 is “discharge”, and the switch circuit 11 is “open”. , The state is sequentially switched so that the switch circuit 3 becomes “connected”, the discharge circuit 6 becomes “non-discharge”, and the switch circuit 11 becomes “connected”. Thereby, a power supply short circuit can be prevented.

1…主電源
2…電力変換器
3、11…スイッチ回路
4…信号発生器
5…コンデンサ
6…放電回路
7、13…電圧センサ
8、28…電流センサ
9…バイパス回路
10…コントローラ
11…スイッチ回路
12…信号発生器
20…連動回路
21…副電源
22…コイル
23…ダイオード
25…抵抗
26…電圧センサ
27…制御回路
P、N…電源ライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main power supply 2 ... Power converter 3, 11 ... Switch circuit 4 ... Signal generator 5 ... Capacitor 6 ... Discharge circuit 7, 13 ... Voltage sensor 8, 28 ... Current sensor 9 ... Bypass circuit 10 ... Controller 11 ... Switch circuit DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Signal generator 20 ... Interlocking circuit 21 ... Sub power supply 22 ... Coil 23 ... Diode 25 ... Resistance 26 ... Voltage sensor 27 ... Control circuit P, N ... Power supply line

Claims (15)

負荷に対して一対の電源ラインにより電気的に接続され、正極及び負極を有する主電源と、
前記一対の電源ラインの間に接続されたコンデンサと、
前記正極から前記負荷を介して前記負極までの電流経路に接続され、前記電流経路の導通及び遮断を切り替えるスイッチ回路と、
前記電源ラインに接続され、前記コンデンサを放電させる放電回路と、
前記スイッチ回路及び前記放電回路の一方の回路である第1回路と、前記スイッチ回路及び前記スイッチ回路の他方の回路である第2回路とを連動させる連動手段を備え、
前記連動手段は、前記第1回路の導通状態から放電状態への切り替わりに対して、前記第2回路を遮断状態から導通状態への切り替わりを連動させる電源制御装置。
A main power source that is electrically connected to a load by a pair of power supply lines and has a positive electrode and a negative electrode;
A capacitor connected between the pair of power lines;
A switch circuit that is connected to a current path from the positive electrode through the load to the negative electrode and switches between conduction and interruption of the current path;
A discharge circuit connected to the power supply line and discharging the capacitor;
A linking means for interlocking a first circuit that is one of the switch circuit and the discharge circuit and a second circuit that is the other circuit of the switch circuit and the switch circuit;
The interlocking unit is a power supply control device that interlocks the switching of the second circuit from the cutoff state to the conducting state with respect to the switching of the first circuit from the conducting state to the discharging state.
前記放電回路は、導通状態で前記コンデンサを放電し、遮断状態で前記コンデンサを放電させない回路であり、
前記連動手段は、
導通状態から遮断状態への前記スイッチ回路の切り替わりに連動して、前記放電回路を遮断状態から導電状態に切り替える
請求項1記載の電源制御装置。
The discharge circuit is a circuit that discharges the capacitor in a conductive state and does not discharge the capacitor in a cut-off state;
The interlocking means is
The power supply control device according to claim 1, wherein the discharge circuit is switched from the cutoff state to the conductive state in conjunction with the switching of the switch circuit from the conduction state to the cutoff state.
前記放電回路は、導通状態で前記コンデンサを放電し、遮断状態で前記コンデンサを放電させない回路であり、
前記連動手段は、
導通状態から遮断状態への前記放電回路の切り替わりに連動して、前記スイッチ回路を遮断状態から導電状態に切り替える
請求項1又は2記載の電源制御装置。
The discharge circuit is a circuit that discharges the capacitor in a conductive state and does not discharge the capacitor in a cut-off state;
The interlocking means is
The power supply control device according to claim 1 or 2, wherein the switch circuit is switched from the cut-off state to the conductive state in conjunction with the switching of the discharge circuit from the conductive state to the cut-off state.
前記電流経路の電流又は電圧を検出するセンサを備え、
前記連動手段は、
前記センサを用いて前記第1回路の導通状態及び遮断状態を検出し、
前記第1回路の遮断状態を検出した場合に、前記第2回路を遮断状態から導通状態に切り替える
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電源制御装置。
A sensor for detecting a current or voltage in the current path;
The interlocking means is
Detecting the conduction state and the interruption state of the first circuit using the sensor,
The power supply control device according to any one of claims 1 to 3, wherein when the interrupted state of the first circuit is detected, the second circuit is switched from the interrupted state to a conductive state.
前記主電源の電力は前記スイッチ回路を介して前記連動手段に供給され、
前記連動手段は、前記主電源の電力が供給されている場合には前記放電回路を遮断状態とし、前記主電源の電力が供給されていない場合には前記放電回路を導通状態とする回路である
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電源制御装置。
The power of the main power supply is supplied to the interlocking means via the switch circuit,
The interlocking unit is a circuit that shuts off the discharge circuit when the power of the main power supply is supplied and turns the discharge circuit on when the power of the main power supply is not supplied. The power supply control apparatus as described in any one of Claims 1-4.
前記連動手段は、
副電源を有し、かつ、
前記副電源の電流が前記連動手段の内部回路を流れる場合には、前記放電回路を遮断状態とし、前記副電源の電流が前記内部回路を流れない場合には、前記放電回路を導通状態とする回路である
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電源制御装置。
The interlocking means is
Has a secondary power supply, and
When the current of the sub power source flows through the internal circuit of the interlocking means, the discharge circuit is turned off, and when the current of the sub power source does not flow through the internal circuit, the discharge circuit is turned on. It is a circuit, The power supply control apparatus as described in any one of Claims 1-4.
前記副電源の正極が正極側の前記電源ラインに接続されている、又は、前記副電源の負極が負極側の前記電源ラインに接続されている
請求項6記載の電源制御装置。
The power supply control device according to claim 6, wherein a positive electrode of the sub power supply is connected to the power supply line on the positive electrode side, or a negative electrode of the sub power supply is connected to the power supply line on the negative electrode side.
前記連動手段は、ダイオードを有し、
前記ダイオードのカソード端子は配線により前記電源ラインに接続されている
請求項5〜7のいずれか一項に記載の電源制御装置。
The interlocking means has a diode,
The power supply control device according to claim 5, wherein a cathode terminal of the diode is connected to the power supply line by wiring.
前記ダイオードの耐圧は、前記主電源の出力電圧以上である
請求項8記載の電源制御装置。
The power supply control device according to claim 8, wherein a breakdown voltage of the diode is equal to or higher than an output voltage of the main power supply.
前記スイッチ回路は、機械式リレーを有する
請求項1〜9のいずれか一項に記載の電源制御装置。
The power supply control device according to claim 1, wherein the switch circuit includes a mechanical relay.
前記スイッチ回路は、半導体スイッチを有する
請求項1〜9のいずれか一項に記載の電源制御装置。
The power supply control device according to claim 1, wherein the switch circuit includes a semiconductor switch.
前記スイッチ回路は、前記主電源から前記負荷に対して電力の要求がない場合には、遮断状態である
請求項1〜11のいずれか一項に記載の電源制御装置。
The power supply control device according to any one of claims 1 to 11, wherein the switch circuit is in a cut-off state when there is no power request from the main power supply to the load.
前記放電回路は、機械式リレーを有する
請求項1〜12のいずれか一項に記載の電源制御装置。
The power supply control device according to claim 1, wherein the discharge circuit includes a mechanical relay.
前記放電回路は、半導体スイッチ回路を有する
請求項1〜12のいずれか一項に記載の電源制御装置。
The power supply control device according to any one of claims 1 to 12, wherein the discharge circuit includes a semiconductor switch circuit.
前記放電回路は、前記主電源から前記負荷に対して電力の要求がない場合には、導通状態である
請求項1〜14のいずれか一項に記載の電源制御装置。
The power supply control device according to any one of claims 1 to 14, wherein the discharge circuit is in a conductive state when there is no power request from the main power supply to the load.
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