JP2021002501A

JP2021002501A - リレー故障判定装置および直流配電装置

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Publication number: JP2021002501A
Application number: JP2019116577A
Authority: JP
Inventors: 正嗣小倉; Masatsugu Ogura; 栗尾　信広; Nobuhiro Kurio; 信広栗尾
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2019-06-24
Publication date: 2021-01-07
Anticipated expiration: 2039-06-24
Also published as: JP7205401B2

Abstract

【課題】直流電源で動作する機器の停止時においてもリレーの故障を判定する。【解決手段】リレー故障判定装置（３）は、直列に接続された２つの抵抗（Ｒ１，Ｒ２）から成り、その両端がそれぞれ直流電源（１）の正極および負極に接続された第１直列回路（４１）と、直列に接続された２つの抵抗（Ｒ３，Ｒ４）から成り、第１直列回路（４１）と並列に設けられた第２直列回路（４２）とを有し、第１直列回路（４１）および第２直列回路（４２）のそれぞれにおける２つの抵抗の接続点が接続された抵抗回路（４）と、第２直列回路（４１）の両端に接続される第１電圧センサ（ＶＳ１）と、第１リレー（Ｒｙ１）および第２リレー（Ｒｙ２）を開状態に制御することにより第１電圧センサ（ＶＳ１）により検出される電圧に基づいて第１リレー（Ｒｙ１）および第２リレー（Ｒｙ２）の少なくともいずれか一方が閉故障していると判定する故障判定部（５）とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、リレーの故障を判定するリレー故障判定装置に関する。

直流電源を備えた装置には、直流電源と直流電源から電力が供給される負荷との間の電路を開閉する目的でリレーが設けられている装置がある。このようなリレーには、様々な要因で故障が生じる。リレーの故障の態様としては、開信号を与えているにも関わらず閉じたままとなって開かない閉故障と、閉信号を与えているにも関わらず開いたままとなって閉じない開故障とに大別できる。閉故障は、例えば、リレーの接点を駆動するコイルの断線などによって接点を駆動できなくなるによって生じる。閉故障は、例えば、固定接点と可動接点との溶着によって生じる。

例えば、特許文献１には、蓄電装置からの電力でインバータを駆動する一方、外部電源から充電装置によって蓄電装置を充電する電動車両において、リレーの故障を判定することが開示されている。リレーは、充電装置において、外部電源と蓄電装置との間の正極および負極の電力ラインのそれぞれに設けられている。このようなリレーの故障判定においては、インバータのスイッチング動作中に、２つのリレーを開状態に制御しているときに、リレーの外部電源側でスイッチングノイズが検知されたとき、リレーが溶着していると判定する。

特許第５４２１００号公報

特許文献１に開示された電動車両では、インバータによるスイッチングノイズを利用してリレーの溶着を判定するために、インバータが動作している必要がある。このため、当該電動車両では、インバータの停止時にスイッチングノイズを利用できないので、リレーの故障を判定することができない。

本発明の一態様は、直流電源で動作する機器の停止時においてもリレーの故障を判定することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るリレー故障判定装置は、直流電源から機器への給電経路を開閉する第１リレーおよび第２リレーの故障を判定するリレー故障判定装置であって、直列に接続された２つの抵抗から成り、その両端がそれぞれ前記直流電源の正極および負極に接続された第１直列回路と、直列に接続された２つの抵抗から成り、前記第１直列回路と並列に設けられた第２直列回路とを有し、前記第１直列回路および前記第２直列回路のそれぞれにおける２つの抵抗の接続点同士が接続された抵抗回路と、前記第２直列回路の両端に接続される第１電圧センサと、前記第１リレーおよび前記第２リレーを開状態に制御することにより前記第１電圧センサにより検出される電圧に基づいて前記第１リレーおよび前記第２リレーの少なくともいずれか一方が閉故障していると判定する故障判定部と、を備え、前記第１リレーが、前記正極に接続された前記第１直列回路の一端と前記第２直列回路の一端との間に設けられ、前記第２リレーが、前記負極に接続された前記第１直列回路の他端と前記第２直列回路の他端との間に設けられている。

上記の構成によれば、第１リレーおよび第２リレーの少なくともいずれか一方が故障している場合、第１リレーおよび第２リレーが開状態に制御されても、閉故障しているリレーは開かない。この状態では、直流電源から、閉じたリレーを介して第１電圧センサに電流が流れるので、第１電圧センサが電圧を検出することになる。したがって、第１電圧センサによる電圧検出の有無によって第１リレーおよび第２リレーの閉故障を判定することができる。

前記リレー故障判定装置は、前記第１直列回路および前記第２直列回路における２つの抵抗の接続点に接続された第２電圧センサをさらに備え、前記故障判定部が、前記第１リレーおよび前記第２リレーの少なくともいずれか一方が閉故障していると判定したときに、前記第２電圧センサが電圧を検出すると、当該電圧の極性に基づいて、前記第１リレーおよび前記第２リレーの一方が閉故障していると判定してもよい。

上記の構成によれば、第１リレーおよび第２リレーの少なくともいずれか一方が閉故障している状態では、直流電源から、閉じたリレーを介して第２電圧センサに電流が流れるので、第２電圧センサが電圧を検出する。また、第１リレーおよび前記第２リレーの一方が閉じている状態では、閉じているリレーに応じて第２電圧センサに流れる電流の向きが逆になるので、それぞれの状態で第２電圧センサによって検出される電圧の極性が異なる。したがって、当該電圧の極性により閉故障しているリレーを特定することができる。

前記リレー故障判定装置において、前記故障判定部は、前記第１リレーおよび前記第２リレーの一方が閉故障していると判定した状態から、前記第１リレーおよび前記第２リレーをともに閉状態に制御することにより前記第２電圧センサが電圧を検出すると、前記第１リレーおよび前記第２リレーの他方が開故障していると判定してもよい。

上記の構成により、第１リレーおよび第２リレーをともに閉状態に制御すれば、開故障しているリレーは閉じずに開いたままとなる。この状態では、閉故障した一方のリレーを通じて第１電圧センサおよび第２電圧センサに電流が流れるので、第２電圧センサが電圧を検出することになる。これにより、第１リレーおよび第２リレーの他方が開故障していると判定することができる。

前記リレー故障判定装置において、前記故障判定部は、前記第１リレーおよび前記第２リレーを開状態に制御することにより前記第１電圧センサが電圧を検出しなかったときに、前記第１リレーおよび前記第２リレーをともに閉状態に制御することにより前記第１電圧センサが電圧を検出しないと、前記第１リレーおよび前記第２リレーの両方が開故障していると判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のリレー故障判定装置。

上記の構成によれば、第１リレーおよび第２リレーをともに閉状態に制御しても、開故障している第１リレーおよび第２リレーは開いたままとなる。この状態では、第１リレーおよび第２リレーを通じて第１電圧センサに電流が流れないので、第１電圧センサが電圧を検出しないことになる。これにより、第１リレーおよび第２リレーの両方が開故障していると判定することができる。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る直流配電装置は、前記直流電源と、いずれかの前記リレー故障判定装置と、を備えている。

本発明の一態様によれば、直流電源で動作する機器の停止時においてもリレーの故障を判定することができる。

本発明の一実施形態に係る直流配電装置の構成を示すブロック図である。上記直流配電装置における第１リレーおよび第２リレーが正常であるときのリレー故障判定装置の動作を示すタイミングチャートである。上記直流配電装置における第１リレーおよび第２リレーのうち第１リレーのみが閉じているときの上記故障判定装置における電流の流れを示す回路図である。上記直流配電装置における第１リレーおよび第２リレーのうち第２リレーのみが閉じているときの上記故障判定装置における電流の流れを示す回路図である。上記リレー故障判定装置における故障判定部によるリレーの故障判定の処理手順を示すフローチャートである。

〔実施形態〕
本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明すれば、以下の通りである。

図１は、本発明の一実施形態に係る直流配電装置１０の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、直流配電装置１０は、直流電源１と、機器２と、リレー故障判定装置３と、第１リレーＲｙ１と、第２リレーＲｙ２とを備えている。

なお、図１において、直流電源１、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２は、便宜上、リレー故障判定装置３に含まれるように描かれているが、リレー故障判定装置３に含まれない。

直流電源１は、直流電力を出力する電源であり、電池、太陽電池、発電機などで構成される。

機器２は、直流電源１から供給される直流電力によって動作する。機器２は、太陽電池の接続設備（パワーコンディショナ）、蓄電池を含む充電装置等である。

第１リレーＲｙ１は、直流電源１から機器２への正側の給電経路を開閉するリレーである。第２リレーＲｙ２は、直流電源１から機器２への負側の給電経路を開閉するリレーである。

リレー故障判定装置３は、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の故障を判定する装置である。リレー故障判定装置３は、抵抗回路４と、故障判定部５と、第１電圧センサＶＳ１と、第２電圧センサＶＳ２とを有している。

抵抗回路４は、第１直列回路４１と、第２直列回路４２とを有している。第１直列回路４１は、直列に接続された２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２から成り、その両端がそれぞれ直流電源１の正極および負極に接続されている。具体的には、抵抗Ｒ１の一端が直流電源１の正極に接続され、抵抗Ｒ２の一端が直流電源１の負極端子に接続されている。第２直列回路４２は、直列に接続された２つの抵抗Ｒ３，Ｒ４から成り、第１直列回路と並列に設けられている。抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点と抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点とは、第２電圧センサＶＳ２を介して接続されている。

ここで、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値は特に限定されないが、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値の比と、抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗値の比とが等しくなるように、抵抗値が設定されている。例えば、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値が等しく、かつ抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗値が等しく設定されている。

第１リレーＲｙ１は、直流電源１の正極に接続された第１直列回路４１の一端と第２直列回路４２の抵抗Ｒ３側の一端との間に接続されている。第２リレーＲｙ２は、直流電源１の負極に接続された第１直列回路４１の他端と第２直列回路４２の他端との間に接続されている。

故障判定部５は、第１電圧センサＶＳ１が検出した電圧および第２電圧センサＶＳ２が検出した電圧に基づいて第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の故障の有無を判定する。故障判定部５は、故障判定のために、駆動制御部５１と、電圧判定部５２と、故障リレー特定部５３とを有している。

駆動制御部５１は、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２に故障判定の手順にしたがってオン信号を与えたり与えなかったりする。駆動制御部５１は、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の通常の動作時に駆動制御を行う制御部であってもよく、当該制御部が故障判定時にも第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の開閉制御を行う。

電圧判定部５２は、第１電圧センサＶＳ１および第２電圧センサＶＳ２のそれぞれの検出電圧の有無を判定する。また、電圧判定部５２は、第２電圧センサＶＳ２の検出電圧の極性を判定する。

故障リレー特定部５３は、電圧判定部５２による検出電圧の判定の結果に基づいて、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２が閉故障を生じているか、あるいは開故障を生じているかを特定する。また、故障リレー特定部５３は、検査手順にしたがった所定のタイミングで第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２を開閉制御するように、駆動制御部５１に指示を与える。

以上のように構成される直流配電装置１０による通常の第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の正常時の動作について説明する。

図２は、直流配電装置１０における第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２が正常であるときのリレー故障判定装置３の動作を示すタイミングチャートである。図３は、第１リレーＲｙ１のみが閉じているときのリレー故障判定装置３における電流の流れを示す回路図である。図４は、第２リレーＲｙ２のみが閉じているときのリレー故障判定装置３における電流の流れを示す回路図である。

図２に示すように、オン信号（図中「ＯＮ」にて示す）が第１リレーＲｙ１に与えられる一方、オン信号が第２リレーＲｙ２に与えられない場合、表１に示すように、第１リレーＲｙ１が閉じ、第２リレーＲｙ２が開く（期間Ｔ１）。このとき、図３に示すように、直流電源１からの電流は、第１直列回路４１の経路と、第１リレーＲｙ１、抵抗Ｒ３、第２電圧センサＶＳ２および抵抗Ｒ２を経る経路と、第１リレーＲｙ１、第１電圧センサＶＳ１、抵抗Ｒ４および第２電圧センサＶＳ２および抵抗Ｒ２を経る経路とを流れる。

これにより、図２および表１に示すように、第１電圧センサＶＳ１が出力する検出電圧Ｖout は、直流電源１の出力電圧Ｖｄｃに対して、抵抗Ｒ１〜Ｒ４に電流が流れることによって低下している。また、第２電圧センサＶＳ２が出力する検出電圧Ｖcenterは、第２電圧センサＶＳ２に順方向の電流が流れるため、正の値となる。

図２に示すように、オン信号が第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方に与えられない場合、表１に示すように、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２がともに開く（期間Ｔ２）。このとき、直流電源１から第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２を介して電流が流れることはないので、第１電圧センサＶＳ１および第２電圧センサＶＳ２にも電流が流れない。したがって、図２および表１に示すように、第１電圧センサＶＳ１が出力する検出電圧Ｖout および第２電圧センサＶＳ２が出力する検出電圧Ｖcenterは無い。

図２に示すように、オン信号が第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方に与えられる場合、表１に示すように、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２がともに閉じる（期間Ｔ３）。このとき、第１リレーＲｙ１、第１電圧センサＶＳ１および第２リレーＲｙ２を経る経路で電流が流れる。ただし、第１直列回路４１における抵抗Ｒ１，Ｒ２の間の電位と、第２直列回路４２における抵抗Ｒ３，Ｒ４の間の電位とが等しくなるため、第２電圧センサＶＳ２には電流が流れない。これにより、図２および表１に示すように、第１電圧センサＶＳ１が出力する検出電圧Ｖout は、直流電源１の出力電圧Ｖｄｃとなり、第２電圧センサＶＳ２が出力する検出電圧Ｖcenterは無い（０Ｖ）。

図２に示すように、オン信号が第１リレーＲｙ１に与えられない一方、第２リレーＲｙ２に与えられる場合、表１に示すように、第１リレーＲｙ１が閉じ、第２リレーＲｙ２が開く（期間Ｔ４）。このとき、図４に示すように、直流電源１からの電流は、第１直列回路４１の経路と、抵抗Ｒ１、第２電圧センサＶＳ２、抵抗Ｒ３、第１電圧センサＶＳ１および第２リレーＲｙ２を経る経路と、抵抗Ｒ１、第２電圧センサＶＳ２、抵抗Ｒ４および第２リレーＲｙ２を経る経路とを流れる。

これにより、図２および表１に示すように、第１電圧センサＶＳ１が検出する検出電圧Ｖout は、直流電源１の出力電圧Ｖｄｃに対して、抵抗Ｒ１〜Ｒ４に電流が流れることによって低下している。また、第２電圧センサＶＳ２が出力する検出電圧Ｖcenterは、第２電圧センサＶＳ２に逆方向の電流が流れるため、負の値となる。

続いて、リレー故障判定装置３による第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の故障判定の動作について説明する。

図５は、リレー故障判定装置３における故障判定部５によるリレーの故障判定の処理手順を示すフローチャートである。

まず、直流配電装置１０において、通常動作モードからリレー故障検査モードに移行すると、故障判定部５の故障リレー特定部５３が、駆動制御部５１に対してオン信号を出力しない指示を出力する。駆動制御部５１は、この指示に応じて、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方にオン信号を与えない（ステップＳ１）。

次いで、電圧判定部５２は、第１電圧センサＶＳ１が電圧を検出したか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、電圧判定部５２によって第１電圧センサＶＳ１が電圧を検出したと判定されると（ＹＥＳ）、故障リレー特定部５３は、表１に示す検出電圧Ｖout ，Ｖcenterの組み合わせに基づいて、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の少なくともいずれか一方（両方または一方）が閉故障していると判定する（ステップＳ３）。

電圧判定部５２は、故障リレー特定部５３による閉故障の判定を受けて、第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出したか否かを判定する（ステップＳ４）。電圧判定部５２は、ステップＳ４において第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出したと判定すると（ＹＥＳ）、第２電圧センサＶＳ２の検出電圧Ｖcenter の極性が正であるか否かを判定する（ステップＳ５）。

ステップＳ５において、電圧判定部５２によって検出電圧Ｖcenterの極性が正であると判定されると（ＹＥＳ）、故障リレー特定部５３は、第１リレーＲｙ１が閉故障していると特定する（ステップＳ６）。この場合、第２リレーＲｙ２は、開故障のために開いている可能性がある。故障リレー特定部５３は、第２リレーＲｙ２の開故障を確認するために、駆動制御部５１に対してオン信号を出力する指示を出力する。駆動制御部５１は、この指示に応じて、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方にオン信号を与える（ステップＳ７）。

次いで、電圧判定部５２は、第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出したか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８において、電圧判定部５２によって第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出したと判定されると（ＹＥＳ）、故障リレー特定部５３は、第２リレーＲｙ２が開故障していると判定して（ステップＳ９）、処理を終える。第２リレーＲｙ２にオン信号を与えると、正常な第２リレーＲｙ２は閉じるが、開故障している第２リレーＲｙ２は開いたままとなる。このため、表１に示すように、第２電圧センサＶＳ２の検出電圧Ｖcenter（正極性）が有る状態となる。

ステップＳ８において、電圧判定部５２によって第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出しなかったと判定されると（ＮＯ）、故障リレー特定部５３は、第２リレーＲｙ２が正常であると判定して（ステップＳ１０）、処理を終える。

また、ステップＳ５において、電圧判定部５２によって検出電圧Ｖcenterの極性が正でない（負である）と判定されると（ＮＯ）、故障リレー特定部５３は、第２リレーＲｙ２が閉故障していると特定する（ステップＳ１１）。この場合、第１リレーＲｙ１は、開故障のために開いている可能性がある。故障リレー特定部５３は、第１リレーＲｙ１の開故障を確認するために、駆動制御部５１に対してオン信号を出力する指示を出力する。駆動制御部５１は、この指示に応じて、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方にオン信号を与える（ステップＳ１２）。

次いで、電圧判定部５２は、第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出したか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、電圧判定部５２によって第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出したと判定されると（ＹＥＳ）、故障リレー特定部５３は、第１リレーＲｙ１が開故障していると判定して（ステップＳ１４）、処理を終える。第１リレーＲｙ１にオン信号を与えると、正常な第１リレーＲｙ１は閉じるが、開故障している第１リレーＲｙ１は開いたままとなる。このため、表１に示すように、第２電圧センサＶＳ２の検出電圧Ｖcenter（負極性）が有る状態となる。

ステップＳ１３において、電圧判定部５２によって第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出しなかったと判定されると（ＮＯ）、故障リレー特定部５３は、第１リレーＲｙ１が正常であると判定して（ステップＳ１５）、処理を終える。

また、ステップＳ４において、電圧判定部５２によって第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出しなかったと判定されると（ＮＯ）、故障リレー特定部５３は、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方が閉故障していると判定して（ステップＳ１６）、処理を終える。

また、ステップＳ２において、電圧判定部５２によって第１電圧センサＶＳ１が電圧を検出しなかったと判定されると（ＮＯ）、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方が開故障している可能性がある。この状態を確認するため、故障リレー特定部５３は、駆動制御部５１に対してオン信号を出力する指示を出力する。駆動制御部５１は、この指示に応じて、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方にオン信号を与える（ステップＳ１７）。

次いで、電圧判定部５２は、第１電圧センサＶＳ１が電圧を検出したか否かを判定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８において、電圧判定部５２によって第１電圧センサＶＳ１が電圧を検出しなかったと判定されると（ＮＯ）、故障リレー特定部５３は、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方が開故障していると判定して（ステップＳ１９）、処理を終える。

第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方にオン信号を与えると、正常な第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２はともに閉じるが、開故障している第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２は開いたままとなる。このため、表１に示すように、第１電圧センサＶＳ１の検出電圧Ｖout が無い状態となる。

また、ステップＳ１８において、電圧判定部５２によって第１電圧センサＶＳ１が電圧を検出したと判定されると（ＹＥＳ）、故障リレー特定部５３は、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方が正常であると判定して（ステップＳ２０）、処理を終える。第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方にオン信号を与えると、表１に示すように、正常な第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２はともに閉じるので、第１電圧センサＶＳ１の検出電圧Ｖout が有る状態となる。

以上のように、本実施形態にかかる直流配電装置１０は、直流電源１と、リレー故障判定装置３とを備えている。リレー故障判定装置３は、第１直列回路４１および第２直列回路を含む抵抗回路４と、故障判定部５と、第１電圧センサＶＳ１と、第２電圧センサＶＳ２とを備えている。故障判定部５は、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２を開状態に制御することにより第１電圧センサＶＳ１により検出される電圧に基づいて第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２リレーの少なくともいずれか一方が閉故障していると判定する。また、第１リレーＲｙ１は、直流電源１の正極に接続された第１直列回路４１の一端と第２直列回路４２の一端との間に設けられている。第２リレーＲｙ２は、直流電源１の負極に接続された第１直列回路４１の他端と第２直列回路４２の他端との間に設けられている。

上記の構成において、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２がいずれも故障していない場合、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２は、開状態に制御されると開く。この状態では、直流電源１から、開いたリレーを介して第１電圧センサＶＳ１に電流が流れないので、第１電圧センサＶＳ１が電圧を検出しないことになる。

これに対し、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の少なくともいずれか一方が故障している場合、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２が開状態に制御されても、閉故障しているリレーは開かない。この状態では、直流電源１から、閉じたリレーを介して第１電圧センサＶＳ１に電流が流れるので、第１電圧センサＶＳ１が電圧を検出することになる。したがって、第１電圧センサＶＳ１による電圧検出の有無によって第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の閉故障を判定することができる。

また、リレー故障判定装置３は、第１直列回路４１における２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点と、第２直列回路４２における２つの抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点と接続された第２電圧センサをさらに備えている。しかも、故障判定部５は、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の少なくともいずれか一方が閉故障していると判定したときに、第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出すると、当該電圧の極性に基づいて、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の一方が閉故障していると判定する。

上記の構成によれば、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の少なくともいずれか一方が閉故障している状態では、直流電源１から、閉じたリレーを介して第２電圧センサＶＳ２に電流が流れるので、第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出する。また、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の一方が閉じている状態では、閉じているリレーに応じて第２電圧センサＶＳ２に流れる電流の向きが逆になるので、それぞれの状態で第２電圧センサＶＳ２によって検出される電圧の極性が異なる。したがって、当該電圧の極性により、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２のいずれが閉故障しているかを特定することができる。

また、故障判定部５は、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の一方が閉故障していると判定した状態から、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２をともに閉状態に制御することにより第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出すると、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の他方が開故障していると判定する。

第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の一方が閉故障している状態では、他方が開故障している可能性があるが、正常な状態で開いているか故障により開いているのかが判別できない。そこで、上記の構成により、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２をともに閉状態に制御すれば、開故障しているリレーは閉じずに開いたままとなる。この状態では、閉故障した一方のリレーを通じて第１電圧センサＶＳ１および第２電圧センサＶＳ２に電流が流れるので、第２電圧センサＶＳ２が電圧を検出することになる。これにより、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の他方が開故障していると判定することができる。

また、故障判定部５は、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２を開状態に制御することにより第１電圧センサＶＳ１が電圧を検出しなかったときに、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２をともに閉状態に制御することにより第１電圧センサＶＳ１が電圧を検出しないと、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方が開故障していると判定する。

第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方が開故障しているとき、上述のように、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２をともに開状態に制御しても、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２は開いたままである。このため、正常な状態で開いているのか、開故障により開いているのかを判別できない。

そこで、上記の構成によれば、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２をともに閉状態に制御しても、開故障している第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２は開いたままとなる。この状態では、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２を通じて第１電圧センサＶＳ１に電流が流れないので、第１電圧センサＶＳ１が電圧を検出しないことになる。これにより、第１リレーＲｙ１および第２リレーＲｙ２の両方が開故障していると判定することができる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
直流配電装置１０の制御ブロック（特に故障判定部５）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、直流配電装置１０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えているとともに、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。

上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。

なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１直流電源
２機器
３リレー故障判定装置
４抵抗回路
５故障判定部
４１第１直列回路
４２第２直列回路
Ｒ１〜Ｒ４抵抗
Ｒｙ１第１リレー
Ｒｙ２第２リレー
ＶＳ１第１電圧センサ
ＶＳ２第２電圧センサ

Claims

直流電源から機器への給電経路を開閉する第１リレーおよび第２リレーの故障を判定するリレー故障判定装置であって、
直列に接続された２つの抵抗から成り、その両端がそれぞれ前記直流電源の正極および負極に接続された第１直列回路と、直列に接続された２つの抵抗から成り、前記第１直列回路と並列に設けられた第２直列回路とを有し、前記第１直列回路および前記第２直列回路のそれぞれにおける２つの抵抗の接続点同士が接続された抵抗回路と、
前記第２直列回路の両端に接続される第１電圧センサと、
前記第１リレーおよび前記第２リレーを開状態に制御することにより前記第１電圧センサにより検出される電圧に基づいて前記第１リレーおよび前記第２リレーの少なくともいずれか一方が閉故障していると判定する故障判定部と、を備え、
前記第１リレーは、前記正極に接続された前記第１直列回路の一端と前記第２直列回路の一端との間に設けられ、
前記第２リレーは、前記負極に接続された前記第１直列回路の他端と前記第２直列回路の他端との間に設けられていることを特徴とするリレー故障判定装置。
前記第１直列回路および前記第２直列回路における２つの抵抗の接続点に接続された第２電圧センサをさらに備え、
前記故障判定部は、前記第１リレーおよび前記第２リレーの少なくともいずれか一方が閉故障していると判定したときに、前記第２電圧センサが電圧を検出すると、当該電圧の極性に基づいて、前記第１リレーおよび前記第２リレーの一方が閉故障していると判定することを特徴とする請求項１に記載のリレー故障判定装置。
前記故障判定部は、前記第１リレーおよび前記第２リレーの一方が閉故障していると判定した状態から、前記第１リレーおよび前記第２リレーをともに閉状態に制御することにより前記第２電圧センサが電圧を検出すると、前記第１リレーおよび前記第２リレーの他方が開故障していると判定することを特徴とする請求項２に記載のリレー故障判定装置。
前記故障判定部は、前記第１リレーおよび前記第２リレーを開状態に制御することにより前記第１電圧センサが電圧を検出しなかったときに、前記第１リレーおよび前記第２リレーをともに閉状態に制御することにより前記第１電圧センサが電圧を検出しないと、前記第１リレーおよび前記第２リレーの両方が開故障していると判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のリレー故障判定装置。
前記直流電源と、
請求項１から４のいずれか１項に記載のリレー故障判定装置と、を備えていることを特徴とする直流配電装置。