JP2019106800A - 車両用電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】昇圧コンバータを使ってプリチャージする電源システムに関し、双方向コンバータの過熱によりプリチャージが遅れることを回避可能な電源システムを提供する。【解決手段】電源システム２は、メインバッテリ３と、サブバッテリ６と、電力変換器１０と、システムメインリレー（ＳＭＲ）４と、双方向コンバータ５と、を備える。双方向コンバータ５は、低電圧端に印加された電圧を昇圧して高電圧端から出力する昇圧機能と、高電圧端に印加された電圧を降圧して低電圧端から出力する降圧機能を備える。コントローラ７は、車両のメインスイッチ８がオンされたときに、ＳＭＲ４を閉じて電力変換器を主電源に接続するのに先立ってコンデンサ１３をプリチャージする。コントローラ７は、メインスイッチ８がオフされた場合に、双方向コンバータ５の温度が温度閾値を超えていたとき、所定時間の間、ＳＭＲ４の閉状態を保持した後にＳＭＲ４を開く。【選択図】図１

Description

本明細書が開示する技術は、車両に搭載される電源システムに関する。特に、電気自動車に搭載され、走行用のモータに駆動電力を供給する電源システムに関する。本明細書における「電気自動車」には、モータとエンジンの双方を備えるハイブリッド車や、燃料電池を電源とする自動車が含まれる。

電気自動車は、走行用のモータに駆動電力を供給する電源システムを搭載している。例えば、特許文献１に、そのような電源システムが開示されている。電源システムは、電源と、電源の電力をモータの駆動電力に変換する電力変換器を備えている。電源と電力変換器の間にはリレ−（システムメインリレ−）が備えられており、車両のメインスイッチがオンにされると、システムメインリレ−を閉じ、電力変換器を電源に接続する。車両のメインスイッチがオフされると、システムメインリレ−を開放し、電力変換器を電源から切り離す。

一方、電力変換器は、電源から供給される電流（電圧）を平滑化するコンデンサを備えている。モータを駆動するための電源の出力は大きいため、平滑用には大容量のコンデンサが採用される。コンデンサの残存電力が少ないときにシステムメインリレ−を閉じて電力変換器を電源に接続すると、大きな電流（サージ電流）がコンデンサに流れ込む。その結果、コンデンサ、システムメインリレ−、あるいは、コンデンサと導通している電気部品に負荷が加わる。

そこで、特許文献１の電源システムでは、システムメインリレ−を閉じるのに先立ってコンデンサを充電する。システムメインリレ−に先立つコンデンサの充電を本明細書では「プリチャージ」と称する。コンデンサに適度な電力がチャージされてからシステムメインリレ−を閉じることで、電源からコンデンサへ流れ込むサージ電流が緩和される。なお、システムメインリレ−が開から閉に切り換えられる典型的なタイミングは、車両のメインスイッチがオンにされたときである。

特許文献１の電源システムでは、副電源と双方向コンバータを使ってコンデンサをプリチャージする。副電源は、駆動電圧が走行用のモータの駆動電圧よりも低い電気機器のための電源である。双方向コンバータは、低電圧端に印加された電圧を昇圧して高電圧端から出力する昇圧機能と、高電圧端に印加された電圧を降圧して低電圧端から出力する降圧機能を有しているコンバータである。双方向コンバータの低電圧端は副電源に接続されている。双方向コンバータの高電圧端は、システムメインリレ−と電力変換器の間に接続されている。双方向コンバータは、副電源の電圧を昇圧してコンデンサをプリチャージする。走行中は、双方向コンバータは、主電源の電圧を降圧して副電源を充電する。

特開２０１７−０８５８６９号公報

先に述べたように、走行中は、双方向コンバータは主電源の電圧を降圧して副電源へ供給する。従って走行中に双方向コンバータの温度が上昇することがある。双方向コンバータの温度が過度に上昇すると、部品を熱から保護するために、双方向コンバータの駆動を禁止する場合がある。あるいは、双方向コンバータを冷却する冷却器を備えている場合、双方向コンバータの温度が高い状態で車両のメインスイッチがオフされ、冷却器が停止すると、その後しばらくは双方向コンバータの高温状態が保持されることになる。双方向コンバータの温度が高いときに車両のメインスイッチがオンにされると、双方向コンバータを熱から保護するために、しばらくは双方向コンバータを起動できないおそれがある。この場合、メインスイッチがオンされたのち、しばらくはプリチャージができず、システムメインリレ−を閉じることができない。即ち、メインスイッチがオンにされてから走行可能状態になるまでにタイムラグが生じ得る。本明細書は、双方向コンバータの温度が高い状態でメインスイッチがオンにされたときに、走行可能状態になるまでのタイムラグの発生を回避する技術を提供する。

本明細書が開示する電源システムは、主電源と、副電源と、電力変換器と、リレ−と、双方向コンバータと、コントローラを備えている。主電源は、例えば、バッテリあるいは、燃料電池でよい。副電源は、出力電圧が主電源の出力電圧よりも低い電源である。副電源は、補機電源と呼ばれることがある。電力変換器は、主電源の出力電力を変換する電力変換器である。例えば、電力変換器は、主電源の電力を走行用のモータの駆動電力に変換するデバイスである。電力変換器は、主電源の正極と負極の間に接続されるコンデンサを有している。リレ−は、電力変換器と主電源の間の接続と遮断を切り換える。双方向コンバータは、低電圧端が副電源に接続されており、高電圧端が電力変換器のコンデンサに接続されている。双方向コンバータは、低電圧端に印加された電圧を昇圧して高電圧端から出力する昇圧機能と、高電圧端に印加された電圧を降圧して低電圧端から出力する降圧機能を備えている。コントローラは、車両のメインスイッチがオンにされたときに、リレ−を閉じて電力変換器を主電源に接続するのに先立って副電源と昇圧コンバータによってコンデンサをプリチャージする。コントローラは、メインスイッチがオフにされたときに、双方向コンバータの温度が所定の温度閾値を超えていた場合、所定時間の間、リレーの閉状態を保持した後にリレーを開いて電力変換器を主電源から切り離す。

本明細書が開示する電源システムは、メインスイッチがオフされたときに双方向コンバータの温度が高い場合はリレーの閉状態が保持される。すなわち、コンデンサは、電圧が高い状態を保持する。リレーの閉状態が保持されている間にメインスイッチがオンに切り換えられたとき、プリチャージが必要なく、直ちに走行可能状態となる。また、メインスイッチがオフにされたときに双方向コンバータの温度が高かった場合、所定時間が経過してからリレーを開放する。リレーを開放したときには双方向コンバータの温度は下がっており、メインスイッチがオンにされたときに直ちにプリチャージを実行することができる。従って、メインスイッチがオンされてから走行可能状態となるまでに、プリチャージの開始遅れによるタイムラグは発生しない。

コントローラは、所定時間の経過後に双方向コンバータの温度が温度閾値を超えていた場合、双方向コンバータの異常を通知する信号を出力するように構成されていることも好適である。車両のメインスイッチがオフされるたびに、双方向コンバータの異常検知が可能となる。

コントローラは、メインスイッチがオフされたときに、双方向コンバータの温度が所定の温度閾値を超えていた場合、双方向コンバータの温度が温度閾値を下回るまでリレーの閉状態を保持した後にリレーを開いて電力変換器を主電源から切り離すように構成されていてもよい。リレ−が開かれたときには双方向コンバータの温度は確実に下がっており、その直後にメインスイッチがオンに切り換えられたときでも直ちにプリチャージを開始することができる。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

実施例の電源システムを含む電気自動車の電力系のブロック図である。 コントローラが実行するプリチャージ処理のフローチャートである。 コントローラが実行する電力停止処理のフローチャートである。 変形例の電力停止処理のフローチャートである。

図面を参照して実施例の電源システム２を説明する。実施例の電源システム２は、電気自動車１００に搭載されている。図１に、電源システム２を含む電気自動車１００の電力系のブロック図を示す。図１において、矢印付の破線は信号線を示している。「to Cntlr」の文字列は、「コントローラ７へ（to Controller）」を意味している。「from Cntlr」の文字列は、「コントローラ７から（from Controller）」を意味している。機器を接続する実線は電力の伝送経路を示している。実施例の電気自動車１００は、電源システム２、走行用のモータ２０、メインスイッチ８を備えている。電気自動車１００は、モータ２０で走行する。

電源システム２は、メインバッテリ３、システムメインリレ−４、サブバッテリ６、電力変換器１０、双方向コンバータ５、コントローラ７、冷却器３０を備えている。電源システム２は、モータ２０に駆動電力を供給するとともに、カーナビゲーション４６などの補機に電力を供給する。ここで、「補機」とは、モータ２０の駆動電圧よりも低い電圧で動作する電気機器の総称である。電源システム２のコントローラ７も、補機の一つである。図１に示したデバイス以外にも、車両には様々な補機が搭載されている。以下では、コントローラ７やカーナビゲーション４６などを、補機４０と総称する場合がある。

モータ２０の駆動電圧は例えば２００〜６００ボルトであり、補機４０の駆動電力は、例えば１２ボルトである。メインバッテリ３の出力電圧は例えば２００ボルトである。サブバッテリ６の出力電圧は、補機４０の駆動電圧（１２ボルト）に等しい。電気自動車１００のボディには補機電力線４９が張り巡らされており、その補機電力線４９に、コントローラ７やカーナビゲーション４６、さらには不図示の様々な補機と、サブバッテリ６が接続されている。なお、補機４０の負極とサブバッテリ６の負極はグランドを介して接続されている。

電力変換器１０は、メインバッテリ３の電力をモータ２０の駆動電力に変換する。電力変換器１０は、電圧コンバータ１１と、インバータ１４と、平滑コンデンサ１３と、電圧センサ１２を備えている。電圧コンバータ１１は、メインバッテリ３の出力電圧を、モータ２０の駆動電圧に昇圧する。インバータ１４は、昇圧された直流電力を、モータ２０の駆動に適した周波数の交流電力に変換する。メインバッテリ３の直流電力は、電力変換器１０によって昇圧され、さらに交流電力に変換されてモータ２０に供給される。

電圧コンバータ１１とインバータ１４の間に平滑コンデンサ１３が並列に接続されている。平滑コンデンサ１３は、電圧コンバータ１１とインバータ１４の間を流れる電流の脈動を抑える。電圧コンバータ１１の入力端と出力端は常に導通しており、平滑コンデンサ１３は、メインバッテリ３の正極と負極の間に接続されることになる。図１では、電圧コンバータ１１とインバータ１４の回路構成は図示を省略している。電圧コンバータ１１の矩形内の点線は、電圧コンバータ１１の入力端と出力端が常に導通していることを模式的に示している。

メインバッテリ３と電力変換器１０の間にはシステムメインリレ−４が接続されている。システムメインリレ−４は、メインバッテリ３と電力変換器１０の接続と遮断を切り換えるスイッチである。システムメインリレ−４は、コントローラ７によって制御される。システムメインリレ−４が閉じてメインバッテリ３が電力変換器１０に接続されている間は、平滑コンデンサ１３はメインバッテリ３によって充電される。

電力変換器１０は、電圧センサ１２も備えている。電圧センサ１２は、平滑コンデンサ１３の電圧を計測する。計測された電圧はコントローラ７へ送られる。

システムメインリレ−４の電力変換器１０の側に、双方向コンバータ５の高電圧端５ａが接続されている。別言すれば、双方向コンバータ５の高電圧端５ａは、システムメインリレ−４を介さずに平滑コンデンサ１３と接続されている。従って、双方向コンバータ５の高電圧端５ａは、常に平滑コンデンサ１３と接続されている。また、双方向コンバータ５の低電圧端５ｂは、補機電力線４９を介してサブバッテリ６と接続されている。双方向コンバータ５は、低電圧端５ｂに印加された電圧を昇圧して高電圧端５ａから出力する昇圧機能と、高電圧端５ａに印加された電圧を降圧して低電圧端５ｂから出力する降圧機能を有している。具体的には、双方向コンバータ５は、メインバッテリ３の電圧を降圧してサブバッテリ６に供給する。また、双方向コンバータ５は、サブバッテリ６の電圧を昇圧して平滑コンデンサ１３へ供給する。別言すれば、平滑コンデンサ１３は、サブバッテリ６と双方向コンバータ５によって充電される。また、サブバッテリ６は、メインバッテリ３によって充電される。

電源システム２の冷却器３０について説明する。冷却器３０は、双方向コンバータ５と、電力変換器１０と、オイルクーラ３５を冷却する。冷却器３０は、冷媒循環路３１と、ポンプ３２と、ラジエータ３３と、リザーブタンク３４を備えている。冷媒循環路３１は、双方向コンバータ５と、電力変換器１０と、オイルクーラ３５と、ラジエータ３３を通っており、夫々のデバイスを冷却する。冷媒循環路３１を流れる冷媒は液体であり、典型的には水である。

なお、オイルクーラ３５は、モータ２０を冷却する冷媒オイルを冷却する装置である。冷媒オイルは、オイル循環路３６を流れる。オイル循環路３６は、モータ２０を収容しているモータハウジング２１と、オイルクーラ３５を通っており、両者の間で冷媒オイルを循環させる。冷媒オイルは、モータハウジング２１の内部でモータ２０の熱を吸収し、温度が上昇する。温度が上昇した冷媒オイルは、オイルクーラ３５にて、冷却器３０の冷媒循環路３１を流れる冷媒に冷却される。オイルクーラ３５で冷却された冷媒オイルは、再びモータハウジング２１に流れ、モータ２０を冷却する。

冷媒循環路３１は、リザーブタンク３４から、双方向コンバータ５、電力変換器１０、オイルクーラ３５、ラジエータ３３の順で通過しており、再びリザーブタンク３４に戻る。冷媒循環路３１は、冷媒を上記の順序で流し、リザーブタンク３４に戻す。冷媒は、ポンプ３２によって圧送される。ポンプ３２は、コントローラ７によって制御される。

冷却器３０は、温度センサ４１、４２、４３を備えている。温度センサ４１は、双方向コンバータ５の温度を計測する。より具体的には、温度センサ４１は、双方向コンバータ５のなかの発熱部品の温度を計測する。発熱部品とは、典型的には、電力変換用のパワートランジスタやコイルなどである。温度センサ４２は、ポンプ３２を出た冷媒の温度を計測する。温度センサ４３は、オイルクーラ３５の温度を計測する。温度センサ４１、４２、４３の計測値はコントローラ７に送られる。コントローラ７は、温度センサ４１−４３の計測値に基づいて、ポンプ３２を制御する。ポンプ３２の出力を変えることで、冷媒循環路３１を流れる冷媒の流量を調整することができる。

コントローラ７は、中央演算装置４４（Central Processing Unit ４４）と、メモリ４５を備えている。以下では、説明の便宜上、中央演算装置４４をＣＰＵ４４と称する。メモリ４５に様々なプログラムが格納されている。ＣＰＵ４４がメモリ４５に格納されている各種のプログラムを実行することで、プログラムに記述されている機能が実現される。以降で説明するプリチャージも、メモリ４５に格納されているプリチャージプログラムをＣＰＵ４４が実行することで実現される。以降で説明する電力停止処理も、メモリ４５に格納されている電力停止プログラムをＣＰＵ４４が実行することで実現される。

プリチャージについて説明する。コントローラ７には、車両のメインスイッチ８が接続されている。メインスイッチ８は、車両のパワースイッチ、あるいは、イグニッションスイッチとも呼ばれる。コントローラ７は、メインスイッチ８がオンされると、システムメインリレ−４を閉じ、メインバッテリ３を電力変換器１０に接続する。メインバッテリ３が電力変換器１０に接続されることで、電気自動車１００は、走行可能な状態となる。

先に述べたように、システムメインリレ−４が閉じられると、電力変換器１０がメインバッテリ３に接続され、電力変換器１０の平滑コンデンサ１３が、メインバッテリ３と接続状態となる。平滑コンデンサ１３は容量が大きく、残存電荷が少ない状態でシステムメインリレ−４が閉じられると、メインバッテリ３から平滑コンデンサ１３へサージ電流が流れる。サージ電流により、電力変換器１０の電気部品がダメージを受けるおそれがある。そこで、コントローラ７は、システムメインリレ−４を閉じてメインバッテリ３と電力変換器１０を接続するのに先立って、平滑コンデンサ１３を充電する。この充電がプリチャージと呼ばれる。プリチャージは、サブバッテリ６と双方向コンバータ５によって達成される。コントローラ７が双方向コンバータ５を制御してプリチャージを実行する。

図２に、コントローラ７が実行するプリチャージ処理のフローチャートを示す。コントローラ７は、メインスイッチ８がオンにされると図２の処理を開始する。まず、コントローラ７は、双方向コンバータ５の温度（即ち、温度センサ４１の計測値）をチェックする（ステップＳ２）。双方向コンバータ５の温度が所定の温度閾値よりも低い場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、コントローラ７は、直ちに双方向コンバータ５を起動し、プリチャージを開始する（ステップＳ３）。コントローラ７は、電圧センサ１２から平滑コンデンサ１３の電圧を取得し、所定の電圧閾値と比較する（ステップＳ４）。電圧閾値は、メインバッテリ３の出力電圧に近い値、例えば、メインバッテリ３の出力電圧の８０％に設定されている。コントローラ７は、平滑コンデンサ１３の電圧が電圧閾値を超えるまで、プリチャージを継続する（ステップＳ４：ＮＯ）。平滑コンデンサ１３の電圧が電圧閾値を超えたら（ステップＳ４：ＹＥＳ）、コントローラ７は、双方向コンバータ５を停止し、プリチャージを終了する（ステップＳ５）。最後に、コントローラ７は、システムメインリレ−４を閉じ、メインバッテリ３を電力変換器１０に接続する（ステップＳ６）。メインバッテリ３を電力変換器１０に接続するとき、平滑コンデンサ１３にはメインバッテリ３の出力電圧の８０％まで充電されているので、大きな電流サージは生じない。

温度閾値には、双方向コンバータ５の温度がその温度を超えてしまうと、双方向コンバータ５の部品が熱負荷によってダメージを受けてしまうおそれがある温度に設定されている。プリチャージ開始のときに、双方向コンバータ５の温度が温度閾値よりも高い場合、双方向コンバータ５を起動すると、双方向コンバータ５の温度がさらに上昇してしまう。双方向コンバータ５の温度がさらに上昇すると、双方向コンバータ５の部品がダメージを受けてしまうおそれがある。そこで、コントローラ７は、双方向コンバータ５の温度が所定の温度閾値を超えている場合、双方向コンバータ５の熱保護のため、双方向コンバータ５が冷えるまで待つ（ステップＳ２：ＮＯ）。なお、双方向コンバータ５の温度とは、双方向コンバータ５の回路に含まれる発熱部品の温度であり、例えば、電力変換用のパワートランジスタやリアクトルの温度である。

車両のメインスイッチ８がオンされたときに双方向コンバータ５の温度が高い状態は、次のようにして生じる。電源システム２のサブバッテリ６は、走行中、様々な補機４０に電力を供給する。サブバッテリ６の残存電力が低下すると、電源システム２のコントローラ７は、双方向コンバータ５を起動し、メインバッテリ３の電力でサブバッテリ６を充電する。双方向コンバータ５が動作すると発熱する。コントローラ７は、冷却器３０の冷媒流量を制御して、双方向コンバータ５や、そのほかのデバイス（電力変換器１０とオイルクーラ３５）の温度が過度に高くならないようにする。しかし、車両のメインスイッチ８がオフされると、冷却器３０が停止する。その結果、双方向コンバータ５が十分に冷却されない状態が生じ得る。車両のメインスイッチがオフされてからさほど時間が経過しないうちに再びメインスイッチ８がオンに切り換えられると、双方向コンバータ５の温度が高い状態で図２のフローチャートの処理が開示されてしまう。

プリチャージの開始前に、双方向コンバータ５が冷えるまで待つと、電気自動車１００が走行可能な状態となるまでにタイムラグが生じてしまう。そこで、電源システム２のコントローラ７は、車両のメインスイッチ８がオフされたとき、双方向コンバータ５が冷えるまでしばらくの間、システムメインリレ−４を閉状態に保持する。システムメインリレ−がオフされた直後に再びオンに切り換えられた場合、システムメインリレ−がオンに保持されているので、プリチャージは必要ない。従って電気自動車１００は直ちに走行可能な状態となる。また、メインスイッチ８がオフされたときにシステムメインリレ−を開くまでしばらくの間、待機する。待機している間に双方向コンバータ５の温度が低下する。システムメインリレ−を開いた後にすぐにメインスイッチ８がオンにされても、双方向コンバータ５の温度が下がっているため、直ちにプリチャージを開始することができる。

図３に、メインスイッチ８がオフされたときの電力停止処理のフローチャートを示す。図３の処理に相当するプログラムもコントローラ７のメモリ４５に格納されている。メインスイッチ８がオフされると、コントローラ７のＣＰＵ４４がメモリ４５に格納されている電力停止プログラムをロードし、図３の処理が開始される。

メインスイッチ８がオフされると、コントローラ７は、まず、双方向コンバータ５の温度をチェックする（ステップＳ１２）。双方向コンバータ５の温度が所定の温度閾値よりも低い場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、コントローラ７は、直ちに、システムメインリレ−４の開放ルーチン（ステップＳ１８）に移る。

システムメインリレ−４の開放ルーチンを簡単に説明する。コントローラ７は、モータ２０が回転せずにコイルに電流が流れるようにインバータ１４を制御する。そうして、コンデンサ１３の電気エネルギをモータ２０のコイルで消費し、コンデンサ１３を放電する。コンデンサ１３の電圧が所定の安全電圧を下回ったら、インバータ１４を停止する。最後に、コントローラ７は、システムメインリレ−４を開放し、電力変換器１０をメインバッテリ３から切り離す。電力変換器１０をメインバッテリ３から切り離すことで、不測の漏電を防止できる。

電力停止処理の説明に戻る。ステップＳ１２において、双方向コンバータ５の温度が温度閾値を超えていた場合、コントローラ７は、タイマをスタートさせ、所定時間が経過するまで待つ（ステップＳ１３、ステップＳ１５）。所定時間の経過を待つ間にメインスイッチ８がオンに切り換えられた場合は、コントローラ７は、図３の処理を直ちに終了する（ステップＳ１４：ＹＥＳ）。所定時間待機している間にメインスイッチ８がオンに切り換えられた場合、システムメインリレ−４は閉状態に保持されており、また、コンデンサ１３の放電も行われておらず、直ちに走行可能状態に移ることができる。

ステップＳ１５の所定時間は、双方向コンバータ５の温度が温度閾値を下回るのに十分な時間が設定されている。所定時間が経過した後、コントローラ７は、再度、双方向コンバータ５の温度を温度閾値と比較する（ステップＳ１５：ＹＥＳ、Ｓ１６）。ステップＳ１６において、双方向コンバータ５の温度が温度閾値を下回っていない場合は（ステップＳ１６：ＮＯ）、何らかの異常が生じている可能性が高い。その場合は、コントローラ７は、双方向コンバータ５で異常が生じている旨を知らせる信号（データ）を出力し（ステップＳ１７）、システムメインリレ−４の開放ルーチンへ移行する（ステップＳ１８）。双方向コンバータ５で異常が生じている旨の信号（異常発生信号）は、例えば、インストルメントパネルやダイアグメモリに出力される。異常発生信号を受信したインストルメントパネルは、警告灯を点灯させる。異常発生信号を受信したダイアグメモリは、双方向コンバータ５で異常が生じたことを示すメッセージを記憶する。ダイアグメモリのデータは、車両の保守点検の際にサービススタッフが参照する。

所定時間が経過した後、双方向コンバータ５の温度が温度閾値を下回っていたら、コントローラ７はシステムメインリレ−開放ルーチンを実行し、図３の処理を終了する（ステップＳ１６：ＹＥＳ、Ｓ１８）。

図３の処理を実行することにより、次にメインスイッチ８がオンされたとき、双方向コンバータ５の温度が確実に温度閾値を下回っているので、直ちにプリチャージを実行することができる。図３の処理により、メインスイッチ８がオンされてから走行可能状態となるまでに、プリチャージ開始遅れによるタイムラグは発生しない。

ステップＳ１６、Ｓ１７の処理により、電源システム２は、停止処理の毎に双方向コンバータ５で異常が生じているか否かをチェックすることができる。

（変形例）図４に変形例の電力停止処理のフローチャートを示す。この変形例では、コントローラ７は、メインスイッチ８がオフされたときに双方向コンバータ５の温度が温度閾値よりも高かった場合は、温度が温度閾値を下回るまで待機する。以下、図４の各ステップを説明する。

メインスイッチ８がオフされたとき、コントローラ７は、双方向コンバータ５の温度を温度閾値と比較する（ステップＳ２２）。双方向コンバータ５の温度が温度閾値を下回っていた場合、コントローラ７は、直ちにシステムメインリレ−の開放ルーチンを実行する（ステップＳ２２：ＮＯ、Ｓ２８）。

双方向コンバータ５の温度が温度閾値を上回っていた場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、コントローラ７は、タイマをスタートさせる（ステップＳ２３）。そして、コントローラ７は、双方向コンバータ５の温度が温度閾値を下回るまで待機する（ステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２４）。双方向コンバータ５の温度が温度閾値を下回ったら、コントローラ７は、システムメインリレ−４の開放ルーチンに移る（ステップＳ２５：ＹＥＳ、Ｓ２８）。

ステップＳ２４からＳ２６のループ中にメインスイッチ８がオンに切り換えられた場合には、コントローラ７は、図４の処理を直ちに中止する（ステップＳ２４：ＹＥＳ）。この場合、システムメインリレ−４は閉じられたままであるので、車両は直ちに走行可能状態に移ることができる。

また、所定時間が経過しても双方向コンバータ５の温度が温度閾値まで下がらない場合は、コントローラ７は、何らかの異常が生じていると判断し、異常が生じている旨を示す信号を出力し、システムメインリレ−開放ルーチンに移行する（ステップＳ２６：ＹＥＳ、Ｓ２７、Ｓ２８）。

変形例の電力停止処理（図４）も、次にメインスイッチ８がオンされたときに走行可能状態となるまでにタイムラグが発生することがない。

実施例の技術に関する留意点を述べる。双方向コンバータ５の温度の近似値として、冷却器３０の冷却対象の温度を用いてもよい。例えば、図１に示したように、冷却器３０は、オイルクーラ３５の温度を計測する温度センサ４３や、冷媒の温度を計測する温度センサ４２を備えている。温度センサ４３によって計測されるオイルクーラ３５の温度、あるいは、温度センサ４２によって計測される冷媒の温度を、双方向コンバータ５の温度の近似値として用いてもよい。

実施例のメインバッテリ３が主電源の一例に相当する。主電源は、燃料電池であってもよい。実施例のサブバッテリ６が副電源の一例に相当する。副電源は、メインバッテリ３の電力を降圧する降圧コンバータであってもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：電源システム
３：メインバッテリ
５：双方向コンバータ
６：サブバッテリ
７：コントローラ
８：メインスイッチ
１０：電力変換器
１１：電圧コンバータ
１２：電圧センサ
１３：コンデンサ
１４：インバータ
２０：モータ
３０：冷却器
４０：補機
４１−４３：温度センサ
４４：中央演算装置
４５：メモリ
１００：電気自動車

Claims (3)

1. 車両用電源システムであり、
   主電源と、
   前記主電源の出力電力を変換する電力変換器であって、前記主電源の正極と負極の間に
   接続されるコンデンサを有している電力変換器と、
   前記電力変換器と前記主電源の間の接続と遮断を切り換えるリレ−と、
   出力電圧が前記主電源の出力電圧よりも低い副電源と、
   低電圧端が前記副電源に接続されているとともに、高電圧端が前記コンデンサに接続されており、前記低電圧端に印加された電圧を昇圧して前記高電圧端から出力する昇圧機能と、前記高電圧端に印加された電圧を降圧して前記低電圧端から出力する降圧機能を備えている双方向コンバータと、
   車両のメインスイッチがオンされたときに、前記リレ−を閉じて前記電力変換器を前記主電源に接続するのに先立って前記副電源と前記双方向コンバータによって前記コンデンサをプリチャージするコントローラと、
   を備えており、
   前記コントローラは、前記メインスイッチがオフされたときに、前記双方向コンバータの温度が所定の温度閾値を超えていた場合、所定時間の間、前記リレ−の閉状態を保持した後に前記リレ−を開いて前記電力変換器を前記主電源から切り離す、車両用電源システム。
2. 前記コントローラは、前記所定時間の経過後に前記双方向コンバータの温度が前記温度閾値を超えていた場合、前記双方向コンバータの異常を通知する信号を出力する、請求項１に記載の車両用電源システム。
3. 前記コントローラは、前記メインスイッチがオフされたときに、前記双方向コンバータの温度が所定の温度閾値を超えていた場合、前記双方向コンバータの温度が前記温度閾値を下回るまで前記リレ−の閉状態を保持した後に前記リレ−を開いて前記電力変換器を前記主電源から切り離す、請求項１に記載の車両用電源システム。

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