JP2023053563A - 電力供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源リレーを備えない構成において、逆接続保護リレーのイニシャルチェックを適切に実施する電力供給装置を提供する。【解決手段】電力供給装置１０の逆接続保護リレー５２は、バッテリ１５と入力部コンデンサ５５との間の電源ラインＬｐに設けられ、バッテリ１５側からインバータ（電力変換器）６０側への電流を導通する還流ダイオードが並列接続されており、且つ、ＯＦＦ時にインバータ６０側からバッテリ１５側への電流を遮断する。イニシャルチェック時に、昇圧回路２０は、目標電圧を通常動作時の値よりも一時的に上昇させる「過昇圧処理」を実施する。プリチャージ回路３０は、過昇圧処理による昇圧電圧を入力部コンデンサ５５の高電位側電極に印加する。監視回路４０は、逆接続保護リレー５２のインバータ６０側の電圧であるリレー後電圧Ｖｒｙに応じて逆接続保護リレー５２のＯＮ固着異常又はＯＦＦ固着異常を検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、電力供給装置に関する。

従来、バッテリの直流電力をインバータ等の電力変換器で変換し、三相モータ等の負荷に供給する電力供給装置において、バッテリと電力変換器との間の電源ラインに逆接続保護リレーを備えた構成が知られている。

例えば特許文献１に開示された装置では、電源ラインのバッテリ側の電源リレー（第１ＦＥＴ）と、インバータ側の逆接続保護リレー（第２ＦＥＴ）とが直列接続されている。逆接続保護リレーとインバータとの間にはコンデンサの高電位側電極が接続されている。イニシャルチェック時に制御部は、コンデンサの高電位側電極に電圧をチャージした状態で、電源リレーと逆接続保護リレーとの間の箇所Ｐ１の電圧、及び、逆接続保護リレーとインバータとの間の箇所Ｐ２の電圧に基づき、電源リレー及び逆接続保護リレーの故障を検出する。

特許第５３１１２３３号公報

特許文献１のイニシャルチェックにおいて電源リレーが正常であることを前提とすると、逆接続保護リレーがＯＮ固着異常の場合、ＯＦＦ操作時にリレー間（箇所Ｐ１）の電圧はコンデンサのチャージ電圧Ｖｃとなる。また、逆接続保護リレーがＯＦＦ固着異常の場合、ＯＮ操作時にリレー間の電圧は０［Ｖ］となる。このように、リレー間の電圧が異常監視に用いられる。

ところで、部品低減のため電源リレーを廃止することが要求されている。電源リレーが設けられないことで、システム停止中もバッテリ電圧がインバータ入力部のコンデンサに印加され、充電電圧が安定する等のメリットがある。しかし、電源リレーが無いとリレー間の電圧を監視することができない。また、バッテリ電圧とコンデンサのチャージ電圧との差が小さい場合、検出誤差等により、正常時とＯＮ固着又はＯＦＦ固着異常時との判別を誤る可能性があり、逆接続保護リレーの異常検出が困難である。

本発明は上述の点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、電源リレーを備えない構成において、逆接続保護リレーのイニシャルチェックを適切に実施する電力供給装置を提供することにある。

本発明の電力供給装置は、電力変換器（６０）と、入力部コンデンサ（５５）と、昇圧回路（２０）と、プリチャージ回路（３０）と、逆接続保護リレー（５２）と、を備える。電力変換器は、バッテリ（１５）に接続される電源ライン（Ｌｐ）とグランドライン（Ｌｇ）との間に直列接続された一組以上の上下アームのスイッチング素子（６１－６６）を含み、バッテリの直流電力を変換して負荷（８０）に供給する。

入力部コンデンサは、電力変換器のバッテリ側でバッテリに並列接続されている。昇圧回路は、バッテリから供給された入力電圧を目標電圧に昇圧する。プリチャージ回路は、昇圧回路が出力した昇圧電圧を入力部コンデンサの高電位側電極に印加してプリチャージする。

逆接続保護リレーは、バッテリと入力部コンデンサとの間の電源ラインに設けられ、バッテリ側から電力変換器側への電流を導通する還流ダイオードが並列接続されており、且つ、ＯＦＦ時に電力変換器側からバッテリ側への電流を遮断する。また、この電力供給装置は、バッテリと逆接続保護リレーとの間の電源ラインに、ＯＦＦ時にバッテリ側から電力変換器側への電流を遮断する電源リレーを備えていない。

この電力供給装置は、電力供給装置のイニシャルチェックにおいて前記逆接続保護リレーのＯＮ固着異常又はＯＦＦ固着異常を検出する監視回路（４０）をさらに備える。

イニシャルチェック時に、昇圧回路は、目標電圧を通常動作時の値よりも一時的に上昇させる過昇圧処理を実施する。プリチャージ回路は、過昇圧処理による昇圧電圧（ＶＳ）を入力部コンデンサの高電位側電極に印加する。監視回路は、逆接続保護リレーの電力変換器側の電圧であるリレー後電圧（Ｖｒｙ）に応じて逆接続保護リレーのＯＮ固着異常又はＯＦＦ固着異常を検出する。

過昇圧処理では、例えば約１２［Ｖ］のバッテリ電圧が２２［Ｖ］程度に昇圧されて入力部コンデンサにプリチャージされる。逆接続保護リレーがＯＮ固着異常の場合、逆接続保護リレーのＯＦＦ操作時に印加された昇圧電圧が保持されず、リレー後電圧がバッテリ電圧相当となる。逆接続保護リレーがＯＦＦ固着異常の場合、逆接続保護リレーのＯＮ操作時にリレー後電圧が低下しない。本発明では過昇圧処理の目標電圧をバッテリ電圧に対して十分に高く設定することで、正常時と固着異常時との電圧を正しく判別可能となる。よって、逆接続保護リレーのイニシャルチェックを適切に実施することができる。

一実施形態による電力供給装置の回路図。 図１の電力供給装置における監視回路の構成を示すブロック図。 逆接続保護リレーの正常時のイニシャルチェックフローを説明する図。 逆接続保護リレーのＯＮ固着異常の検出を説明する図。 逆接続保護リレーのＯＦＦ固着異常の検出を説明する図。

本発明の一実施形態による電力供給装置を図面に基づいて説明する。本実施形態の電力供給装置は、電動パワーステアリング装置において、バッテリの直流電力を変換して「負荷」としての操舵アシストモータに供給する。操舵アシストモータは三相ブラシレスモータで構成されている。

具体的には、電動パワーステアリング装置のＥＣＵが電力供給装置として機能する。ＥＣＵは、マイコンやプリドライバ等で構成され、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、および、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ＥＣＵは、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理による制御を実行する。

電動パワーステアリング装置のＥＣＵは、一般に車両のイグニッション信号がＯＮされると起動（すなわち駆動開始）し、イグニッション信号がＯＦＦされると駆動停止する。以下、イニシャルチェック時の動作時を通常動作時という。本実施形態において、図示しない制御部により行われる通常動作時のモータ制御構成は、一般的なモータ制御装置と同様である。本実施形態では、特にＥＣＵ起動時におけるイニシャルチェックに着目する。

（一実施形態）
図１に第１実施形態の回路構成を示す。一系統の回路構成を例示するが、冗長二系統構成に適用されてもよい。電力供給装置１０は、「電力変換器」としてのインバータ６０により生成した三相交流電力をモータ８０の三相巻線８１、８２、８３に供給する。例えばＹ結線のモータ８０の場合、三相巻線８１、８２、８３は中性点８４で接続されている。なお、三相巻線８１、８２、８３はΔ結線されてもよい。

電力供給装置１０は、インバータ６０、入力部コンデンサ５５、逆接続保護リレー５２、昇圧回路２０、プリチャージ回路３０、監視回路４０等を備える。インバータ６０は、バッテリ１５の正極と電源ラインＬｐを介して接続され、バッテリ１５の負極とグランドラインＬｇを介して接続される。インバータ６０は、電源ラインＬｐとグランドラインＬｇとの間に直列接続された、三組の上下アームのスイッチング素子６１－６６を含む。

詳しくは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の上アームのスイッチング素子６１、６２、６３及び下アームのスイッチング素子６４、６５、６６がブリッジ接続されている。各スイッチング素子６１－６６が制御部から指令されるゲート信号によりスイッチング動作することで、インバータ６０は、バッテリ１５の直流電力を変換してモータ８０の三相巻線８１、８２、８３に供給する。

本実施形態では、インバータ６０のスイッチング素子６１－６６としてＭＯＳＦＥＴが用いられる。スイッチング素子６１－６６は、低電位側から高電位側への電流を導通する還流ダイオードが、素子内部の寄生ダイオードとして構成されている。各相の上下アームのスイッチング素子の接続点であるアーム間接続点Ｎｕ、Ｎｖ、Ｎｗは、モータ８０の三相巻線８１、８２、８３に接続されている。各相の電流経路にはモータリレーが設けられてもよい。

入力部コンデンサ５５は、インバータ６０のバッテリ１５側でバッテリ１５に並列接続されている。通常動作時、入力部コンデンサ５５は、バッテリ１５から供給される入力電圧を平滑化し、また、インバータ６０のスイッチングノイズが外部に伝わることを抑制する。入力部コンデンサ５５の高電位側電極は、プリチャージ回路３０に接続されている。

バッテリ１５と入力部コンデンサ５５との間の電源ラインＬｐには、逆接続保護リレー５２が設けられている。逆接続保護リレー５２は、バッテリ１５側からインバータ６０側への電流を導通する還流ダイオードが並列接続されている。本実施形態では、逆接続保護リレー５２を構成するＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードがバッテリ１５側からインバータ６０側への電流を導通する。逆接続保護リレー５２は、ＯＦＦ時にインバータ６０側からバッテリ側への電流を遮断する。寄生ダイオードによる電圧降下をＶｆと記す。

逆接続保護リレー５２は、特許文献１（特許第５３１１２３３号公報）の図１に開示された第２ＦＥＴ３２に相当する。ところで、特許文献１の図１において、バッテリと逆接続保護リレーとの間の電源ラインには、「電源リレー」である第１ＦＥＴ３１が設けられている。この電源リレーは、寄生ダイオードの向きが逆接続保護リレーとは逆向きになるように接続されており、ＯＦＦ時にバッテリ側からインバータ側への電流を遮断する。

それに対し、本実施形態の電力供給装置１０は、二点鎖線で示すＸの位置に電源リレーを備えていない。これにより本実施形態では電源リレーの部品を低減することができる。また、電力供給装置１０が駆動停止するシステム停止中もバッテリ電圧が入力部コンデンサ５５に印加され、充電電圧が安定する。一方、電源リレーを備えないことのデメリットについては後述する。

次に、昇圧回路２０は、バッテリから供給された入力電圧を目標電圧に昇圧する。昇圧回路２０は、リアクトル２１、昇圧スイッチング素子２２、ダイオード２３及び昇圧コンデンサ２４を含むチョッパ式の昇圧回路である。昇圧スイッチング素子２２はＮチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されている。

リアクトル２１は、一端がダイオード１９を介してバッテリ１５の正極に接続されており、バッテリ電圧（例えば約１２［Ｖ］）からダイオード１９の電圧降下を差し引いた電圧が入力電圧として印加される。昇圧スイッチング素子２２は、リアクトル２１の他端とグランドとの間に接続されている。ダイオード２３は、アノードがリアクトル２１と昇圧スイッチング素子２２との接続点Ｎに接続されている。昇圧コンデンサ２４は、高電位側電極がダイオード２３のカソードに接続され、昇圧された電圧が充電される。

昇圧回路２０は、昇圧スイッチング素子２２のＰＷＭ動作により、リアクトル２１が誘導エネルギーの蓄積と放出とを繰り返すことで入力電圧を昇圧して出力する。昇圧スイッチング素子２２は、出力された昇圧電圧ＶＳが目標電圧に一致するようにフィードバック制御される。

プリチャージ回路３０は、昇圧回路２０が出力した昇圧電圧ＶＳを入力部コンデンサ５５の高電位側電極に印加してプリチャージする。なお、昇圧回路２０が出力した昇圧電圧ＶＳは、プリチャージ回路３０の他に、チャージポンプを経由して、逆接続保護リレー５２、インバータ６０の上アーム素子６１－６３、モータリレー等のドライバ回路に出力される。また昇圧電圧ＶＳは、チャージポンプを経由せずに、インバータ６０の下アーム素子６４－６６のドライバ回路に出力される。各ドライバ回路は、昇圧電圧ＶＳを用いて各スイッチにゲート信号を出力する。

監視回路４０は、電力供給装置１０のイニシャルチェックにおいて逆接続保護リレー５２のＯＮ固着異常又はＯＦＦ固着異常を検出する。ここで、逆接続保護リレー５２のバッテリ１５側の電圧を「バッテリ電圧Ｖｂ」とし、逆接続保護リレー５２のインバータ６０側の電圧を「リレー後電圧Ｖｒｙ」とする。イニシャルチェック時、プリチャージ回路３０から入力部コンデンサ５５の高電位側電極に印加された電圧がリレー後電圧Ｖｒｙとなる。

図２に監視回路４０の詳細な構成を示す。図２では図１に対し、監視回路４０及び逆接続保護リレー５２以外の部分を簡易的なブロックで示す。また、図２の監視回路４０の構成は、後述する［検出方法２］に対応するものであり、バッテリ電圧Ｖｂとリレー後電圧Ｖｒｙとの両方を監視する。一方、［検出方法１］を採用する場合、バッテリ電圧Ｖｂを監視せず、リレー後電圧Ｖｒｙのみを監視してもよい。

監視回路４０は、バッテリ電圧Ｖｂを監視する第１監視部４１、リレー後電圧Ｖｒｙを監視する第２監視部４２、及び、異常判定部４４を含む。第１監視部４１は、逆接続保護リレー５２のバッテリ１５側とグランドとの間に、監視スイッチＭＳ１及び上下の分圧抵抗Ｒ１ｕ、Ｒ１ｄが直列接続されている。第２監視部４２は、逆接続保護リレー５２のインバータ６０側とグランドとの間に、監視スイッチＭＳ２及び上下の分圧抵抗Ｒ２ｕ、Ｒ２ｄが直列接続されている。監視スイッチＭＳ１、ＭＳ２は例えばＭＯＳＦＥＴで構成されている。電圧検出時以外は監視スイッチＭＳ１、ＭＳ２がＯＦＦすることで、分圧抵抗Ｒ１ｕ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ｕ、Ｒ２ｄを介して電流がグランドに流れることが防止される。

第１監視部４１の監視スイッチＭＳ１がＯＮされると、分圧抵抗Ｒ１ｕ、Ｒ１ｄの接続点の第１モニタ電圧Ｖｍ１が異常判定部４４に取得される。第２監視部４２の監視スイッチＭＳ２がＯＮされると、分圧抵抗Ｒ２ｕ、Ｒ２ｄの接続点の第２モニタ電圧Ｖｍ２が異常判定部４４に取得される。下式の通り、第１モニタ電圧Ｖｍ１及び第２モニタ電圧Ｖｍ２は、それぞれバッテリ電圧Ｖｂ及びリレー後電圧Ｖｒｙを反映している。

Ｖｍ１＝Ｖｂ ×Ｒ１ｄ／（Ｒ１ｕ＋Ｒ１ｄ）
Ｖｍ２＝Ｖｒｙ×Ｒ２ｄ／（Ｒ２ｕ＋Ｒ２ｄ）

異常判定部４４は、第１モニタ電圧Ｖｍ１及び第２モニタ電圧Ｖｍ２を換算して得られるバッテリ電圧Ｖｂ及びリレー後電圧Ｖｒｙに基づき、後述する検出方法で逆接続保護リレー５２の固着異常を検出する。［検出方法２］を用いる場合、監視回路４０がバッテリ電圧Ｖｂ及びリレー後電圧Ｖｒｙを同じ構成で監視することで、ばらつきを抑制可能である。また、監視回路４０を構成する少なくとも一部の素子は、ＡＳＩＣ（すなわち、カスタマイズされたＩＣ）の内部に設けられてもよい。これにより、基板実装面積や実装工数の低減が図られる。

ところで、特許文献１のイニシャルチェックでは、電源リレー（第１ＦＥＴ３１）と逆接続保護リレー（第２ＦＥＴ３２）との間の箇所Ｐ１の電圧に基づき電源リレー及び逆接続保護リレーの故障を検出する。しかし、本実施形態では電源リレーが無いため、リレー間の電圧を監視することができない。また、バッテリ電圧Ｖｂとリレー後電圧Ｖｒｙとの差が小さい場合、検出誤差等により、正常時とＯＮ固着又はＯＦＦ固着異常時との判別を誤る可能性があり、逆接続保護リレー５２の異常検出が困難である。

そこで本実施形態では、イニシャルチェック時に次のような処理が実施される。昇圧回路４０は、目標電圧を通常動作時の値よりも一時的に上昇させる「過昇圧処理」を実施する。例えば約１２［Ｖ］の入力電圧が、通常動作時には約１６［Ｖ］に昇圧されるのに対し、過昇圧処理では約２２［Ｖ］に昇圧される。

プリチャージ回路３０は、過昇圧処理による昇圧電圧ＶＳを入力部コンデンサ５５の高電位側電極に印加する。そのため、過昇圧処理による昇圧電圧ＶＳが逆接続保護リレー５２のインバータ６０側に印加される。この状態で監視回路４０は、リレー後電圧Ｖｒｙに応じて逆接続保護リレー５２のＯＮ固着異常又はＯＦＦ固着異常を検出する。

続いて図３～図５を参照し、イニシャルチェックにおける逆接続保護リレー５２の固着異常検出方法について詳しく説明する。各図には上段から順に、イグニッションスイッチ（図中「ＩＧ」）のＯＮ／ＯＦＦ、昇圧電圧ＶＳ及びリレー後電圧Ｖｒｙ、リレー前後電位差ΔＶ、プリチャージのＯＮ／ＯＦＦ、逆接続保護リレー５２のＯＮ／ＯＦＦを示す。リレー前後電位差ΔＶは、リレー後電圧Ｖｒｙからバッテリ電圧Ｖｂを差し引いた電位差（ΔＶ＝Ｖｒｙ－Ｖｂ）と定義され、逆接続保護リレー５２の両端の電位差に相当する。

図３～図５においてリレー後電圧Ｖｒｙ及びリレー前後電位差ΔＶ以外は共通である。図３には正常時、図４にはＯＮ固着異常時、図５にはＯＦＦ固着異常時におけるリレー後電圧Ｖｒｙ及びリレー前後電位差ΔＶの挙動を示す。電力供給装置１０の起動前、イグニッションスイッチはＯＦＦ、プリチャージ回路３０によるプリチャージはＯＮ、逆接続保護リレー５２はＯＦＦである。

まず、各図に共通して二点鎖線で示される昇圧電圧ＶＳについて説明する。ここで、バッテリ電圧を１２［Ｖ］、通常動作時の昇圧電圧ＶＳを１６［Ｖ］、過昇圧処理による昇圧電圧ＶＳを２２［Ｖ］とする。時刻ｔｏにイグニッションスイッチがＯＮされると、昇圧電圧ＶＳは１２［Ｖ］から１６［Ｖ］に上昇する。その後、時刻ｔｓから時刻ｔｅの間、昇圧回路２０が過昇圧処理を実施し、昇圧電圧ＶＳは一時的に２２［Ｖ］に上昇する。時刻ｔｅに過昇圧処理が終了すると、昇圧電圧ＶＳは通常動作時の１６［Ｖ］に戻る。

時刻ｔｅに昇圧回路２０が過昇圧処理を終了すると同時にプリチャージ回路３０による入力部コンデンサ５５へのプリチャージがＯＦＦされる。また、時刻ｔｅに逆接続保護リレー５２がＯＦＦ状態からＯＮ操作される。時刻ｔｓから時刻ｔｅまでの期間がＯＮ固着検出タイミングとなる。その後、時刻ｔｅから時刻ｔｃまでの期間がＯＦＦ固着検出タイミングとなる。

図３に示す正常時、時刻ｔｓ以前は逆接続保護リレー５２がＯＦＦしており、バッテリ１５側からインバータ６０への電流は寄生ダイオードのみを通って流れる。リレー後電圧Ｖｒｙは、バッテリ電圧Ｖｂから寄生ダイオードの電圧降下Ｖｆを差し引いた値（Ｖｂ－Ｖｆ）となる。このとき、リレー前後電位差ΔＶは、０［Ｖ］から寄生ダイオードの電圧降下Ｖｆを差し引いた値（－Ｖｆ）となる。

時刻ｔｓ以後、正常の場合、リレー後電圧Ｖｒｙは昇圧電圧ＶＳの上昇に対して遅れて追従し、最終的に最大電圧（≒ＶＳ－Ｖｆ）まで昇圧する。それに伴って、リレー前後電位差ΔＶは、０［Ｖ］を超えて正の最大値まで拡大する。しかし、図４に示すように逆接続保護リレー５２がＯＮ固着異常の場合、リレー後電圧Ｖｒｙは保持されず、常にバッテリ電圧Ｖｂの相当値となる。また、リレー前後電位差ΔＶは常に０［Ｖ］となる。

時刻ｔｅにプリチャージがＯＦＦされると、正常の場合、入力部コンデンサ５５の放電によりリレー後電圧Ｖｒｙは低下する。また、逆接続保護リレー５２がＯＮされるため、リレー後電圧Ｖｒｙは、バッテリ電圧Ｖｂに向かって次第に収束する。それに伴って、リレー前後電位差ΔＶは、０［Ｖ］に向かって縮小する。しかし、図５に示すように逆接続保護リレー５２がＯＦＦ固着異常の場合、リレー後電圧Ｖｒｙは、過昇圧処理による最大電圧から低下しない。また、リレー前後電位差ΔＶも最大値から低下しない。

以上の挙動に基づき、監視回路４０は、リレー後電圧Ｖｒｙに基づく［検出方法１］、及び、リレー前後電位差ΔＶに基づく［検出方法２］の二通りの固着異常検出方法を実施可能である。

［検出方法１］
検出方法１では、通常動作時の昇圧電圧ＶＳである１６［Ｖ］より少し高い値（例えば約１８［Ｖ］）に電圧閾値Ｖｔｈが設定される。そして、逆接続保護リレー５２が正常の場合に、時刻ｔｓ後、リレー後電圧Ｖｒｙが電圧閾値Ｖｔｈまで昇圧する時間に基づき、所定の昇圧時間ＴＡが設定される。また、時刻ｔｅ後、リレー後電圧Ｖｒｙが電圧閾値Ｖｔｈまで降圧する時間に基づき、所定の降圧時間ＴＤが設定される。昇圧時間ＴＡ及び降圧時間ＴＤの設定にあたっては検出誤差やばらつきが考慮される。

ＯＮ固着検出タイミングにおいて、図３に示すように、時刻ｔｓから昇圧時間ＴＡの経過後のリレー後電圧Ｖｒｙが電圧閾値Ｖｔｈ以上である場合、正常と判断される。図４に示すように、時刻ｔｓから昇圧時間ＴＡの経過後のリレー後電圧Ｖｒｙが電圧閾値Ｖｔｈより小さい場合、ＯＮ固着異常と判断される。

ＯＦＦ固着検出タイミングにおいて、図３に示すように、時刻ｔｅから降圧時間ＴＤの経過後のリレー後電圧Ｖｒｙが電圧閾値Ｖｔｈ以下である場合、正常と判断される。図５に示すように、時刻ｔｅから降圧時間ＴＤの経過後のリレー後電圧Ｖｒｙが電圧閾値Ｖｔｈより大きい場合、ＯＦＦ固着異常と判断される。

このように検出方法１では、監視回路４０は、逆接続保護リレー５２をＯＦＦ操作した状態で、過昇圧処理による昇圧電圧ＶＳの印加が開始された時刻ｔｓから所定の昇圧時間ＴＡの経過後のリレー後電圧Ｖｒｙに基づき逆接続保護リレー５２のＯＮ固着異常を検出する。また監視回路４０は、その後、逆接続保護リレー５２をＯＮ操作し、過昇圧処理による昇圧電圧ＶＳの印加が終了した時刻ｔｅから所定の降圧時間ＴＤの経過後のリレー後電圧Ｖｒｙに基づき逆接続保護リレー５２のＯＦＦ固着異常を検出する。

［検出方法２］
検出方法２では、逆接続保護リレー５２の両端が等電位であることを示す０［Ｖ］より少し大きい値に電位差閾値ΔＶｔｈが設定される。そして、逆接続保護リレー５２が正常の場合に、時刻ｔｓ後、リレー前後電位差ΔＶが電位差閾値ΔＶｔｈまで拡大する時間に基づき、所定の電位差拡大時間Ｔａａが設定される。また、時刻ｔｅ後、リレー前後電位差ΔＶが電位差閾値ΔＶｔｈまで縮小する時間に基づき、所定の電位差縮小時間Ｔｄｄが設定される。電位差拡大時間Ｔａａ及び電位差縮小時間Ｔｄｄの設定にあたっては検出誤差やばらつきが考慮される。

ＯＮ固着検出タイミングにおいて、図３に示すように、時刻ｔｓから電位差拡大時間Ｔａａの経過後のリレー前後電位差ΔＶが電位差閾値ΔＶｔｈ以上である場合、正常と判断される。図４に示すように、時刻ｔｓから電位差拡大時間Ｔａａの経過後のリレー前後電位差ΔＶが電位差閾値ΔＶｔｈより小さい場合、ＯＮ固着異常と判断される。

ＯＦＦ固着検出タイミングにおいて、図３に示すように、時刻ｔｅから電位差縮小時間Ｔｄｄの経過後のリレー前後電位差ΔＶが電位差閾値ΔＶｔｈ以下である場合、正常と判断される。図５に示すように、時刻ｔｅから電位差縮小時間Ｔｄｄの経過後のリレー前後電位差ΔＶが電位差閾値ΔＶｔｈより大きい場合、ＯＦＦ固着異常と判断される。

このように検出方法２では、監視回路４０は、逆接続保護リレー５２をＯＦＦ操作した状態で、過昇圧処理による昇圧電圧ＶＳの印加が開始された時刻ｔｓから所定の電位差拡大時間Ｔａａの経過後のリレー前後電位差ΔＶに基づき逆接続保護リレー５２のＯＮ固着異常を検出する。また監視回路４０は、その後、逆接続保護リレー５２をＯＮ操作し、過昇圧処理による昇圧電圧ＶＳの印加が終了した時刻ｔｅから所定の電位差縮小時間Ｔｄｄの経過後のリレー前後電位差ΔＶに基づき逆接続保護リレー５２のＯＦＦ固着異常を検出する。

検出方法１では、ＯＮ固着異常の検出において、リレー後電圧Ｖｒｙが電圧閾値Ｖｔｈまで上昇するのに時間がかかる。特にバッテリ電圧Ｖｂが低い場合には、充電に時間がかかり、異常検出が遅れる。それに対し検出方法２では、過昇圧処理による昇圧電圧ＶＳの印加が開始されると、バッテリ電圧Ｖｂに関係なく、正常時にはリレー前後電位差ΔＶがすぐに電位差閾値ΔＶｔｈに到達する。つまり、検出方法２の電位差拡大時間Ｔａａは、検出方法１の昇圧時間ＴＡよりも短く設定可能であり、ＯＮ固着異常を早く検出できるというメリットがある。

（まとめ）
以上のように本実施形態では、昇圧回路２０による過昇圧処理の目標電圧をバッテリ電圧Ｖｂに対して十分に高く設定することで、正常時と固着異常時との電圧を正しく判別可能となる。よって、逆接続保護リレー５２のイニシャルチェックを適切に実施することができる。

（その他の実施形態）
（ａ）電力供給装置１０の負荷は三相モータ８０に限らず、単相モータや三相以外の多相モータであってもよく、或いは、モータ以外のアクチュエータやその他の負荷であってもよい。インバータの上下アームのスイッチング素子の数は三組に限らず、一組以上であればよい。「電力変換器」として、多相インバータに代えてＨブリッジ回路等が用いられてもよい。

（ｂ）逆接続保護リレー５２やその他のスイッチング素子はＭＯＳＦＥＴに限らず、他種類のトランジスタ等で構成されてもよい。

（ｃ）上記実施形態の説明中にも記載した通り、監視回路４０を構成する少なくとも一部の素子は、ＡＳＩＣの内部に設けられてもよい。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１５・・・バッテリ、
２０・・・昇圧回路、 ３０・・・プリチャージ回路、 ４０・・・監視回路、
５２・・・逆接続保護リレー、
５５・・・入力部コンデンサ、
６０・・・インバータ（電力変換器）、 ６１－６６・・・スイッチング素子、
８０・・・モータ（負荷）、
Ｌｐ・・・電源ライン、 Ｌｇ・・・グランドライン。

Claims (3)

1. バッテリ（１５）に接続される電源ライン（Ｌｐ）とグランドライン（Ｌｇ）との間に直列接続された一組以上の上下アームのスイッチング素子（６１－６６）を含み、前記バッテリの直流電力を変換して負荷（８０）に供給する電力変換器（６０）と、
   前記電力変換器の前記バッテリ側で前記バッテリに並列接続されている入力部コンデンサ（５５）と、
   前記バッテリから供給された入力電圧を目標電圧に昇圧する昇圧回路（２０）と、
   前記昇圧回路が出力した昇圧電圧を前記入力部コンデンサの高電位側電極に印加してプリチャージするプリチャージ回路（３０）と、
   前記バッテリと前記入力部コンデンサとの間の前記電源ラインに設けられ、前記バッテリ側から前記電力変換器側への電流を導通するダイオードが並列接続されており、且つ、ＯＦＦ時に前記電力変換器側から前記バッテリ側への電流を遮断する逆接続保護リレー（５２）と、
   を備え、
   前記バッテリと前記逆接続保護リレーとの間の前記電源ラインに、ＯＦＦ時に前記バッテリ側から前記電力変換器側への電流を遮断する電源リレーを備えていない電力供給装置であって、
   当該電力供給装置のイニシャルチェックにおいて前記逆接続保護リレーのＯＮ固着異常又はＯＦＦ固着異常を検出する監視回路（４０）をさらに備え、
   イニシャルチェック時に、前記昇圧回路は、前記目標電圧を通常動作時の値よりも一時的に上昇させる過昇圧処理を実施し、前記プリチャージ回路は、前記過昇圧処理による昇圧電圧（ＶＳ）を前記入力部コンデンサの高電位側電極に印加し、前記監視回路は、前記逆接続保護リレーの前記電力変換器側の電圧であるリレー後電圧（Ｖｒｙ）に応じて前記逆接続保護リレーのＯＮ固着異常又はＯＦＦ固着異常を検出する電力供給装置。
2. 前記監視回路は、
   前記逆接続保護リレーをＯＦＦ操作した状態で、前記過昇圧処理による昇圧電圧の印加が開始された時（ｔｓ）から所定の昇圧時間（ＴＡ）の経過後の前記リレー後電圧に基づき前記逆接続保護リレーのＯＮ固着異常を検出し、
   その後、前記逆接続保護リレーをＯＮ操作し、前記過昇圧処理による昇圧電圧の印加が終了した時（ｔｅ）から所定の降圧時間（ＴＤ）の経過後の前記リレー後電圧に基づき前記逆接続保護リレーのＯＦＦ固着異常を検出する請求項１に記載の電力供給装置。
3. 前記リレー後電圧から前記バッテリの電圧（Ｖｂ）を差し引いた電位差をリレー前後電位差（ΔＶ）と定義すると、
   前記監視回路は、
   前記逆接続保護リレーをＯＦＦ操作した状態で、前記過昇圧処理による昇圧電圧の印加が開始された時（ｔｓ）から所定の電位差拡大時間（Ｔａａ）の経過後の前記リレー前後電位差に基づき前記逆接続保護リレーのＯＮ固着異常を検出し、
   その後、前記逆接続保護リレーをＯＮ操作し、前記過昇圧処理による昇圧電圧の印加が終了した時（ｔｅ）から所定の電位差縮小時間（Ｔｄｄ）の経過後の前記リレー前後電位差に基づき前記逆接続保護リレーのＯＦＦ固着異常を検出する請求項１に記載の電力供給装置。

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