JP3789819B2 - 電動車両のリレー溶着検出装置 - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、複数個のバッテリーと電動モータを含む負荷回路との間に、前記複数個のバッテリーから前記負荷回路に対する電流の供給をオン／オフするリレーを介在させた電気自動車などの電動車両において、該リレーの溶着の有無を検出する装置に関するものである。
背景技術
電気自動車においては、鉛蓄電池やニッケル水素電池等の複数個の二次電池を直列に接続してなる高電圧且つ大容量の電源ユニットが搭載されており、電動モータを含む負荷回路には、該電源ユニットから電力が供給される。
電源ユニットと負荷回路との間には、メインリレーが介在しており、該メインリレーは、電気自動車のキースイッチ（イグニッションスイッチ）に対するオン／オフ操作に応じてオン／オフが切り換えられる。
ユーザによりキースイッチがオフにされたときには、メインリレーをオフとして電源ユニットと負荷回路とを電気的に切り離すことによって、電源ユニットの無駄な電力消費が防止されると共にメンテナンス時の安全性が確保されている。
ところで、上記メインリレー及び負荷回路を流れる電流の大きさは最大４００Ａにまで及ぶが、この様な大きな電流の通過を遮断することが可能な遮断能力の高いメインリレーは大型であると共に高価であるため、遮断可能な電流値が４００Ａよりも小さいメインリレーが採用されている。
従って、メインリレーを大きな電流が流れている状態、例えば発進時に電気自動車が加速されている状態で、メインリレーが誤動作によってオフとなった場合、メインリレーは電流の通過を瞬時に完全に遮断することが出来ず、メインリレーの接点間でアークが飛んで、これらの接点が溶着することがある。
又、走行中に電気自動車が急に加速された場合や急に減速された場合には、大きな充放電電流がメインリレーを流れることとなり、メインリレーの接点は、この様に大きな充放電電流が流れることによっても溶着することがある。
上述の如くメインリレーの接点が溶着した場合、異常電流が負荷回路を流れて電動モータ等の負荷が損傷する。又、電源ユニットの無駄な電力消費を確実に防止すると共にメンテナンス時の安全性を確実に確保することが出来ない。
そこで、電気自動車のメインリレーの溶着の有無を検出する装置として、電動モータ等の電源となる複数個の二次電池とメインリレーとを含んで形成される閉ループ回路を流れる電流の有無によって、メインリレーの溶着の有無を検出する装置が提案されている（日本国公開特許公報２０００−１７３４２８号）。
しかしながら、上記電気自動車のメインリレー溶着検出装置は、電動モータ等の電源として電気自動車に搭載されている全ての二次電池を電源としているため、装置本体に高電圧がかかることになる。このため、耐圧の大きな素子によって回路を構成しなければならず、装置本体が大型化する問題がある。又、安全性が低い問題がある。
本発明の目的は、装置本体が小型で、安全性の高いリレー溶着検出装置を提供することである。
発明の開示
本発明に係るリレー溶着検出装置は、複数個のバッテリーと電動モータを含む負荷回路との間に、前記複数個のバッテリーから前記負荷回路に対する電流の供給をオン／オフするリレーを介在させた電動車両において、前記複数個のバッテリーの一部を構成する１個或いは複数個のバッテリーを電源として、前記リレーがオフの状態で該リレーを通過して流れる電流の有無を検出することにより、前記リレーの溶着の有無を検出する。
リレーがオフの状態では、リレーの接点が溶着していない場合、電流がリレーを流れることはなく該リレーを通過する電流は生じないが、リレーの接点が溶着している場合は、複数個のバッテリーの一部を構成する１個或いは複数個のバッテリーからの電流がリレーを流れて該リレーを通過する。
そこで、本発明に係るリレー溶着検出装置においては、リレーを通過して流れる電流の有無を検出することによって、リレーの接点が溶着しているか否かが検出される。
本発明に係るリレー溶着検出装置は、電動モータを含む負荷回路の電源として電動車両に搭載された複数個のバッテリーの内、一部の１個或いは複数個のバッテリーを電源として利用するので、装置本体にかかる電圧は、電動車両に搭載された全てのバッテリーを電源とする従来のリレー溶着検出装置に比べて低下する。従って、耐圧の小さな素子によって回路を構成することが可能となり、装置本体を小型化することが出来る。又、安全性が向上する。
具体的には、前記複数個のバッテリーの一部を構成する１個或いは複数個のバッテリーを電源として前記リレーに電流を流すための通電線路と、
前記通電線路に介在し、該通電線路を開閉する線路開閉手段と、
前記通電線路に介在し、該通電線路を流れる電流の有無を検出することによって前記リレーの溶着の有無を検出する溶着検出手段
とを具えている。
上記具体的構成においては、線路開閉手段が閉じた状態で、リレーの接点が溶着しておらず開かれている場合には、通電線路に電流が流れることはないが、リレーの接点が溶着している場合には、通電線路が閉じて該線路に電流が流れることになる。
そこで、上記具体的構成においては、線路開閉手段が閉じた状態で、通電線路を流れる電流の有無を検出することによって、リレーの接点が溶着しているか否かが検出される。
仮に、線路開閉手段を省略した構成を採用した場合、リレーの接点が溶着している場合には、長時間に亘って電流が通電線路を流れる事態が生じることがあり、この場合、無駄な電力が消費されることになる。
これに対し、上記具体的構成によれば、リレーの溶着検出時にのみ線路開閉手段を閉じることによって、上述の如き無駄な電力の消費を防止することが出来る。
又、具体的には、前記線路開閉手段は、
前記通電線路に介在し、電流の供給を受けてオンとなるフォトカプラと、
フォトカプラにオン駆動電流を供給する電流供給手段
とから構成されている。
上記具体的構成においては、電流供給手段からフォトカプラにオン駆動電流が供給されると、フォトカプラが該オン駆動電流を受けてオンとなって、通電線路が閉じられる。これに対し、電流供給手段からのフォトカプラに対する電流の供給が停止されると、フォトカプラが該停止を検知してオフとなって、通電線路が開かれる。この様に、電流供給手段からフォトカプラに対する電流の供給及び供給の停止に応じて、通電線路が開閉されることになる。
又、具体的には、前記溶着検出手段は、
前記通電線路に介在し、電流の供給を受けてオンとなるフォトカプラと、
フォトカプラのオン／オフ状態に基づいて、前記リレーの溶着の有無を判断する判断手段
とから構成されている。
上記具体的構成においては、リレーが溶着していない場合は、上述の如く通電線路を電流が流れないため、フォトカプラはオフとなっている。これに対し、リレーが溶着している場合は、通電線路を電流が流れることとなり、フォトカプラは、該電流を受けてオンとなる。
そこで、フォトカプラがオフの状態であるときに、リレーは溶着していないと判断され、フォトカプラがオンの状態であるときに、リレーは溶着していると判断される。
更に具体的には、前記通電線路には、該通電線路を流れる電流の大きさを所定値以下に制限するための抵抗が介在する。
上記具体的構成によれば、通電線路を流れる電流の大きさが抵抗によって所定値以下に制限されているので、過電流による前記１個或いは複数個のバッテリーの焼損を防止することが出来る。
更に又、具体的には、リレーが溶着していることが検出されたとき、その旨を報知する報知手段を具えている。
上記具体的構成においては、リレーが溶着している場合、警報ブザーを鳴動させる方法や警告ランプを点灯させる方法等、周知の報知方法によって、リレーが溶着している旨が報知される。従って、電動車両の所有者やメンテナンス者は、リレーが溶着していることを容易に知ることが出来る。
上述の如く、本発明に係る電動車両のリレー溶着検出装置によれば、装置本体を小型化することが出来ると共に、安全性が向上する。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を電気自動車のリレー溶着検出装置に実施した例につき、図面に沿って具体的に説明する。
図１は、本発明に係るリレー溶着検出装置が搭載された電気自動車の電源部の回路構成を表わしている。
図１に示す電気自動車においては、例えばニッケル水素電池や鉛蓄電池等の複数個の二次電池（１２ａ）・・・（１２ｂ）を直列に接続してなる高電圧（例えば、総電圧２００〜３００Ｖ）の電源ユニット（１２）が搭載されている。
該電源ユニット（１２）の両端からは一対の主正線路（１１ａ）及び主負線路（１１ｂ）が伸びており、これら一対の主正線路（１１ａ）及び主負線路（１１ｂ）の終端に設けられた一対の出力端子Ａ、Ｂには、電動モータや、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子からなるインバータを含む負荷回路（図示省略）が接続されている。
上記電気自動車は、従来の電気自動車と同様に、電源ユニット（１２）から前記負荷回路に対する電流の供給をオン／オフするためのメインリレー（１４）を具えている。
メインリレー（１４）は、第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）を有しており、これらの接点（１４ａ）（１４ｂ）は夫々、前記一対の主正線路（１１ａ）及び主負線路（１１ｂ）に介在する。又、メインリレー（１４）は、これらの第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）を開閉駆動するリレーコイル（１４ｃ）を有しており、該リレーコイル（１４ｃ）には、遅延リレー（１５）及び補助リレー（２０）を介して、ユーザによるオン／オフ操作が可能なキースイッチ（２４）が接続されている。キースイッチ（２４）には、補助電池（２２）が接続されている。
又、上記電気自動車は、ＣＰＵ（３１）を具えており、前記遅延リレー（１５）及び前記キースイッチ（２４）は、該ＣＰＵ（３１）に接続されている。
キースイッチ（２４）がオンに切り換えられると、補助電池（２２）から補助リレー（２０）のリレーコイル（２０ｂ）に電流が供給され、これによって、リレー接点（２０ａ）が閉じて補助リレー（２０）がオンとなる。又、ＣＰＵ（３１）によりキースイッチ（２４）のオンが検知されて、ＣＰＵ（３１）から遅延リレー（１５）のリレーコイル（１５ｂ）に電流が供給され、これによって、リレー接点（１５ａ）が閉じて遅延リレー（１５）がオンとなる。補助リレー（２０）及び遅延リレー（１５）がオンになると、メインリレー（１４）のリレーコイル（１４ｃ）に電流が供給され、これによって、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）が閉じてメインリレー（１４）がオンとなる。この様にして、キースイッチ（２４）に対するオン操作に応じて、メインリレー（１４）がオンに切り換えられる。
上記電気自動車においては、本発明に係るリレー溶着検出装置（１０）が搭載されている。
リレー溶着検出装置（１０）は、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）と出力端子Ａの間にて前記主正線路（１１ａ）から分岐して伸びる第１溶着検出用正線路（１３ａ）と、前記電源ユニット（１２）を構成する複数個の二次電池（１２ａ）・・・（１２ｂ）の内、正側の端部に位置する１個の二次電池（１２ａ）の負極から伸びる第１溶着検出用負線路（１３ｂ）とを具えており、これらの線路（１３ａ）（１３ｂ）の終端に、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）の溶着の有無を検出するための後述の第１溶着検出回路（１６）が接続されている。
又、リレー溶着検出装置（１０）は、前記電源ユニット（１２）を構成する複数個の二次電池（１２ａ）・・・（１２ｂ）の内、負側の端部に位置する１個の二次電池（１２ｂ）の正極から伸びる第２溶着検出用正線路（１５ａ）と、メインリレー（１４）の第２接点（１４ｂ）と出力端子Ｂの間にて前記主負線路（１１ｂ）から分岐して伸びる第２溶着検出用負線路（１５ｂ）とを具えており、これらの線路（１５ａ）（１５ｂ）の終端に、メインリレー（１４）の第２接点（１４ｂ）の溶着の有無を検出するための第２溶着検出回路（１８）が接続されている。尚、第２溶着検出回路（１８）の具体的構成は、第１溶着検出回路（１６）の構成と同一であるので、図示を省略する。
第１及び第２溶着検出回路（１６）（１８）は、前記ＣＰＵ（３１）に接続されており、ＣＰＵ（３１）には、メインリレー（１４）の溶着の有無についての検出結果を格納するための不揮発性メモリ（４０）が接続されている。又、ＣＰＵ（３１）には、警報ブザー（３８）及びディスプレイ（３９）が接続されており、ＣＰＵ（３１）は、メインリレー（１４）が溶着している場合に、警報ブザー（３８）に対して動作オン指令を発すると共に、ディスプレイ（３９）にエラーメッセージを表示する。
第１溶着検出回路（１６）は、第１フォトカプラ（２６）及び第２フォトカプラ（３０）を具えており、第１フォトカプラ（２６）及び第２フォトカプラ（３０）は夫々、発光ダイオード及びフォトトランジスタから構成されている。
第１フォトカプラ（２６）のフォトトランジスタ（２６ｂ）のコレクタには、前記第１溶着検出用正線路（１３ａ）が接続されており、該トランジスタ（２６ｂ）のエミッタは、抵抗（２８）を介して第２フォトカプラ（３０）の発光ダイオード（３０ａ）の正極に接続されている。該ダイオード（３０ａ）の負極には、前記第１溶着検出用負線路（１３ｂ）が接続されている。抵抗（２８）は、第２フォトカプラ（３０）の発光ダイオード（３０ａ）に流れ込む電流の大きさを所定値以下に制限する電流制限抵抗としての機能を有すると共に、過電流による電源ユニット（１２）の二次電池（１２ａ）の焼損を防止するための保護抵抗としての機能を有している。第２フォトカプラ（３０）の発光ダイオード（３０ａ）に流れ込む電流の大きさは、通常１ｍＡ程度に制限されており、二次電池（１２ａ）として、例えば１２Ｖの二次電池が採用されている場合、抵抗（２８）の抵抗値は、１２ＫΩに設定される。
メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）が溶着している場合、第１フォトカプラ（２６）のフォトトランジスタ（２６ｂ）がオンの状態、即ち第１フォトカプラ（２６）がオンの状態では、電源ユニット（１２）の二次電池（１２ａ）の正極からメインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）、第１フォトカプラ（２６）のフォトトランジスタ（２６ｂ）、抵抗（２８）、及び第２フォトカプラ（３０）の発光ダイオード（３０ａ）を経て前記二次電池（１２ａ）の負極に至る閉ループ回路が形成されて、図中に矢印で示す如く該回路を電流が流れることになる。
第１フォトカプラ（２６）の発光ダイオード（２６ａ）の正極は、電源に接続されたトランジスタ（３２）と抵抗（３４）とを介して前記ＣＰＵ（３１）に接続される一方、負極は、抵抗（３５）を介して接地されている。トランジスタ（３２）は、ＣＰＵ（３１）によってオン／オフ制御されており、トランジスタ（３２）がオンに切り換えられると、第１フォトカプラ（２６）の発光ダイオード（２６ａ）に電流が流れて、フォトトランジスタ（２６ｂ）がオンとなる。この様にして、第１フォトカプラ（２６）がオンとなる。
第２フォトカプラ（３０）のフォトトランジスタ（３０ｂ）のコレクタは前記ＣＰＵ（３１）に接続される一方、エミッタは接地されており、コレクタからＣＰＵ（３１）に至る線路には、抵抗（３６）を介して電源が接続されている。
第２フォトカプラ（３０）のフォトトランジスタ（３０ｂ）がオフの状態、即ち第２フォトカプラ（３０）がオフの状態では、電源電圧値Ｖｃｃから抵抗（３６）による電圧降下値を減算した高電圧値を表わすハイ信号がＣＰＵ（３１）に供給される。
これに対し、第２フォトカプラ（３０）のフォトトランジスタ（３０ｂ）がオンの状態、即ち第２フォトカプラ（３０）がオンの状態では、ゼロの低電圧値を表わすロー信号がＣＰＵ（３１）に供給される。
ＣＰＵ（３１）は、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）の溶着の有無を検出する際には、該第１接点（１４ａ）が開かれた状態で、第１フォトカプラ（２６）をオンに設定する。
メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）が溶着している場合は、図中に矢印で示す如く上記閉ループ回路を電流が流れることとなって、第２フォトカプラ（３０）のフォトトランジスタ（３０ｂ）がオン、即ち第２フォトカプラ（３０）がオンとなり、ＣＰＵ（３１）には、上記ロー信号が供給されることになる。
これに対し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）が溶着していない場合は、上記閉ループ回路が形成されることはないため、第２フォトカプラ（３０）の発光ダイオード（３０ｂ）に電流が流れることはなく、第２フォトカプラ（３０）のフォトトランジスタ（３０ｂ）がオフ状態、即ち第２フォトカプラ（３０）がオフ状態に維持され、ＣＰＵ（３１）には、上記ハイ信号が供給されることになる。
従って、ＣＰＵ（３１）は、第２フォトカプラ（３０）から供給される信号がロー信号である場合に、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）は溶着していると判断する一方、第２フォトカプラ（３０）から供給される信号がハイ信号である場合に、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）は溶着していないと判断する。
上記リレー溶着検出装置（１０）においては、第１溶着検出回路（１６）及び第２溶着検出回路（１８）の電源として夫々、電源ユニット（１２）を構成する複数個の二次電池（１２ａ）・・・（１２ｂ）の内、１個の二次電池が利用されているので、装置本体にかかる電圧は、１個の二次電池の電圧値、例えば１２Ｖ程度と低い。従って、耐圧の小さな素子によって第１溶着検出回路（１６）及び第２溶着検出回路（１８）が構成されており、装置本体が小型化する。又、高い安全性が得られる。
図２は、走行後、キースイッチ（２４）がオンからオフに切り換えられたときにＣＰＵ（３１）によって実行される制御手続を表わしている。尚、キースイッチ（２４）がオフに切り換えられると、ＣＰＵ（３１）の電源回路（図示省略）に対する電力の供給が停止されるが、該電源回路はコンデンサを有しており、該コンデンサに蓄えられた電力がＣＰＵ（３１）に供給されて、ＣＰＵ（３１）のオン状態が約２秒間だけ維持される。この２秒間で後述の手続が実行される。
ユーザによりキースイッチ（２４）がオフに切り換えられると、ステップＳ１にて、この切換えが検知されてステップＳ２に移行し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）を開いてメインリレー（１４）をオフに設定する。
続いてステップＳ３では、第１溶着検出回路（１６）の第１フォトカプラ（２６）をオンに設定すると共に、第２溶着検出回路（１８）の第１フォトカプラ（図示省略）をオンに設定して、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の溶着の有無の検出動作を開始する。
ステップＳ４では、第１溶着検出回路（１６）の第２フォトカプラ（３０）から供給される信号に基づいて、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）が溶着しているか否かを判断すると共に、第２溶着検出回路（１８）の第２フォトカプラ（図示省略）から供給される信号に基づいて、メインリレー（１４）の第２接点（１４ｂ）が溶着しているか否かを判断する。
第１溶着検出回路（１６）の第２フォトカプラ（３０）から供給される信号及び第２溶着検出回路（１８）の第２フォトカプラから供給される信号の何れの信号もハイ信号である場合は、ステップＳ４にてノーと判断されて、ステップＳ５に移行し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）について溶着の有無を表わす溶着検出結果情報を不揮発性メモリ（４０）に書き込んで、手続を終了する。
一方、第１溶着検出回路（１６）の第２フォトカプラ（３０）から供給される信号及び第２溶着検出回路（１８）の第２フォトカプラから供給される信号の何れかの信号がロー信号である場合、或いは何れの信号もロー信号である場合は、ステップＳ４にてイエスと判断されてステップＳ６に移行し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）について溶着検出結果情報を不揮発性メモリ（４０）に書き込む。その後、ステップＳ７では、警報ブザー（３８）に対して動作オン指令を発すると共に、メインリレー（１４）が溶着している旨のエラーメッセージをディスプレイ（３９）に表示する。最後に、ステップＳ８では、警報ブザー（３８）に対して動作オフ指令を発すると共に、エラーメッセージの表示を終了して、手続を終了する。
上記手続によって、キースイッチ（２４）がオンからオフに切り換えられた時点でメインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の溶着の有無が検出され、少なくとも何れかの接点が溶着している場合に、２秒未満の短い時間だけ、警報ブザー（３８）から警報音が発せられると共にディスプレイ（３９）にエラーメッセージが表示されることになる。
図３は、キースイッチ（２４）がオフからオンに切り換えられたときにＣＰＵ（３１）によって実行される制御手続を表わしている。尚、キースイッチ（２４）がオンに切り換えられると、その時点でＣＰＵ（３１）がオンとなって、後述の手続が実行される。
ユーザによりキースイッチ（２４）がオンに切り換えられると、ステップＳ１１にて、この切換えが検知されてステップＳ１２に移行し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）についての溶着検出結果情報を不揮発性メモリ（４０）から読み出す。
続いてステップＳ１３では、前記読み出した溶着検出結果情報に基づいて、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）が溶着しているか否かを判断する。
メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の何れの接点も溶着していないと判断された場合は、ステップＳ１４に移行し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）を閉じてメインリレー（１４）をオンに設定して、手続を終了する。
一方、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の内、少なくとも何れかの接点が溶着していると判断された場合は、ステップＳ１５に移行し、警報ブザー（３８）に対して動作オン指令を発すると共に、メインリレー（１４）が溶着している旨のエラーメッセージをディスプレイ（３９）に表示して、手続を終了する。
上記手続によって、キースイッチ（２４）がオフからオンに切り換えられた時点で、前回、キースイッチ（２４）がオンからオフに切り換えられた時点での溶着検出結果に基づいてメインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の溶着の有無が判断され、少なくとも何れかの接点が溶着している場合に、警報ブザー（３８）から警報音が発せられると共にディスプレイ（３９）にエラーメッセージが表示されることになる。
本実施例のリレー溶着検出装置（１０）を具えた電気自動車によれば、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の内、少なくとも１つの接点が溶着している場合は、キースイッチ（２４）がオンからオフに切り換えられた時点、或いはキースイッチ（２４）がオフからオンに切り換えられた時点で、警報ブザー（３８）から警報音が発せられると共にディスプレイ（３９）にエラーメッセージが表示されるので、電気自動車の所有者やメンテナンス者は、メインリレー（１４）が溶着していることを容易に知ることが出来る。その後、これらの者がメインリレー（１４）を修理すれば、リレー溶着検出装置を具えない従来の電気自動車のように異常電流が負荷回路を流れて電動モータ等の負荷が損傷することはない。又、電源ユニット（１２）の無駄な電力消費が確実に防止されると共に、メンテナンス時の安全性が確実に確保されることになる。
又、キースイッチ（２４）がオフからオンに切り換えられた時点では、前回のキースイッチ（２４）のオフ切換え時点での溶着検出結果に基づいて、メインリレー（１４）の溶着の有無が判断される。ここで、キースイッチ（２４）がオフの状態ではメインリレー（１４）が溶着することはないため、キースイッチ（２４）がオフに切り換えられた時点でメインリレー（１４）が溶着していない場合は、次にキースイッチ（２４）がオンに切り換えられた時点でもメインリレー（１４）は溶着しておらず、上記判断結果は、信頼性の高いものである。この様に、キースイッチ（２４）のオン切換え時点では、前回の溶着検出結果に基づいてメインリレー（１４）の溶着の有無が判断されるため、キースイッチ（２４）のオン切換え時点においても溶着検出動作が実行される構成に比べて、消費電力が節減される。
更に、メインリレー（１４）の溶着の有無の検出時にのみ、第１溶着検出回路（１６）の第１フォトカプラ（２６）及び第２溶着検出回路（１８）の第１フォトカプラがオンに設定されるので、メインリレー（１４）が溶着している場合であっても、長時間に亘って、図１に矢印で示す如く電流が上記閉ループ回路を流れることはなく、無駄な電力が消費されることはない。
尚、上記実施例においては、本発明を電気自動車のリレー溶着検出装置に実施しているが、電気自動車に拘わらず、電動モータ付自転車等、その他の周知の電動車両のリレー溶着検出装置に実施することも可能である。
又、上記実施例においては、第１溶着検出回路（１６）及び第２溶着検出回路（１８）の電源として夫々、電源ユニット（１２）を構成する複数個の二次電池（１２ａ）・・・（１２ｂ）の内、１個の二次電池を利用しているが、前記複数個の二次電池の一部であれば、２個以上の任意の個数の二次電池を利用する構成を採用することも可能である。
更に、上記実施例においては、不揮発性メモリ（４０）を内蔵して、キースイッチ（２４）のオン切換え時には、前回のキースイッチ（２４）のオフ切換え時点で不揮発性メモリ（４０）に書き込まれた溶着検出結果情報に基づいてメインリレー（１４）の溶着の有無を判断する構成を採用しているが、該不揮発性メモリ（４０）を省略した構成を採用することも可能である。この場合、キースイッチ（２４）のオフ切換え時点のみならず、キースイッチ（２４）のオン切換え時点においても、第１溶着検出回路（１６）の第１フォトカプラ（２６）及び第２溶着検出回路（１８）のフォトカプラがオンに設定されて溶着検出動作が実行される。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係るリレー溶着検出装置が搭載された電気自動車の電源部の回路構成を表わす図である。
図２は、キースイッチがオフに切り換えられたときにＣＰＵによって実行される制御手続を表わすフローチャートである。
図３は、キースイッチがオンに切り換えられたときにＣＰＵによって実行される制御手続を表わすフローチャートである。
本発明は、複数個のバッテリーと電動モータを含む負荷回路との間に、前記複数個のバッテリーから前記負荷回路に対する電流の供給をオン／オフするリレーを介在させた電気自動車などの電動車両において、該リレーの溶着の有無を検出する装置に関するものである。
背景技術
電気自動車においては、鉛蓄電池やニッケル水素電池等の複数個の二次電池を直列に接続してなる高電圧且つ大容量の電源ユニットが搭載されており、電動モータを含む負荷回路には、該電源ユニットから電力が供給される。
電源ユニットと負荷回路との間には、メインリレーが介在しており、該メインリレーは、電気自動車のキースイッチ（イグニッションスイッチ）に対するオン／オフ操作に応じてオン／オフが切り換えられる。
ユーザによりキースイッチがオフにされたときには、メインリレーをオフとして電源ユニットと負荷回路とを電気的に切り離すことによって、電源ユニットの無駄な電力消費が防止されると共にメンテナンス時の安全性が確保されている。
ところで、上記メインリレー及び負荷回路を流れる電流の大きさは最大４００Ａにまで及ぶが、この様な大きな電流の通過を遮断することが可能な遮断能力の高いメインリレーは大型であると共に高価であるため、遮断可能な電流値が４００Ａよりも小さいメインリレーが採用されている。
従って、メインリレーを大きな電流が流れている状態、例えば発進時に電気自動車が加速されている状態で、メインリレーが誤動作によってオフとなった場合、メインリレーは電流の通過を瞬時に完全に遮断することが出来ず、メインリレーの接点間でアークが飛んで、これらの接点が溶着することがある。
又、走行中に電気自動車が急に加速された場合や急に減速された場合には、大きな充放電電流がメインリレーを流れることとなり、メインリレーの接点は、この様に大きな充放電電流が流れることによっても溶着することがある。
上述の如くメインリレーの接点が溶着した場合、異常電流が負荷回路を流れて電動モータ等の負荷が損傷する。又、電源ユニットの無駄な電力消費を確実に防止すると共にメンテナンス時の安全性を確実に確保することが出来ない。
そこで、電気自動車のメインリレーの溶着の有無を検出する装置として、電動モータ等の電源となる複数個の二次電池とメインリレーとを含んで形成される閉ループ回路を流れる電流の有無によって、メインリレーの溶着の有無を検出する装置が提案されている（日本国公開特許公報２０００−１７３４２８号）。
しかしながら、上記電気自動車のメインリレー溶着検出装置は、電動モータ等の電源として電気自動車に搭載されている全ての二次電池を電源としているため、装置本体に高電圧がかかることになる。このため、耐圧の大きな素子によって回路を構成しなければならず、装置本体が大型化する問題がある。又、安全性が低い問題がある。
本発明の目的は、装置本体が小型で、安全性の高いリレー溶着検出装置を提供することである。
発明の開示
本発明に係るリレー溶着検出装置は、複数個のバッテリーと電動モータを含む負荷回路との間に、前記複数個のバッテリーから前記負荷回路に対する電流の供給をオン／オフするリレーを介在させた電動車両において、前記複数個のバッテリーの一部を構成する１個或いは複数個のバッテリーを電源として、前記リレーがオフの状態で該リレーを通過して流れる電流の有無を検出することにより、前記リレーの溶着の有無を検出する。
リレーがオフの状態では、リレーの接点が溶着していない場合、電流がリレーを流れることはなく該リレーを通過する電流は生じないが、リレーの接点が溶着している場合は、複数個のバッテリーの一部を構成する１個或いは複数個のバッテリーからの電流がリレーを流れて該リレーを通過する。
そこで、本発明に係るリレー溶着検出装置においては、リレーを通過して流れる電流の有無を検出することによって、リレーの接点が溶着しているか否かが検出される。
本発明に係るリレー溶着検出装置は、電動モータを含む負荷回路の電源として電動車両に搭載された複数個のバッテリーの内、一部の１個或いは複数個のバッテリーを電源として利用するので、装置本体にかかる電圧は、電動車両に搭載された全てのバッテリーを電源とする従来のリレー溶着検出装置に比べて低下する。従って、耐圧の小さな素子によって回路を構成することが可能となり、装置本体を小型化することが出来る。又、安全性が向上する。
具体的には、前記複数個のバッテリーの一部を構成する１個或いは複数個のバッテリーを電源として前記リレーに電流を流すための通電線路と、
前記通電線路に介在し、該通電線路を開閉する線路開閉手段と、
前記通電線路に介在し、該通電線路を流れる電流の有無を検出することによって前記リレーの溶着の有無を検出する溶着検出手段
とを具えている。
上記具体的構成においては、線路開閉手段が閉じた状態で、リレーの接点が溶着しておらず開かれている場合には、通電線路に電流が流れることはないが、リレーの接点が溶着している場合には、通電線路が閉じて該線路に電流が流れることになる。
そこで、上記具体的構成においては、線路開閉手段が閉じた状態で、通電線路を流れる電流の有無を検出することによって、リレーの接点が溶着しているか否かが検出される。
仮に、線路開閉手段を省略した構成を採用した場合、リレーの接点が溶着している場合には、長時間に亘って電流が通電線路を流れる事態が生じることがあり、この場合、無駄な電力が消費されることになる。
これに対し、上記具体的構成によれば、リレーの溶着検出時にのみ線路開閉手段を閉じることによって、上述の如き無駄な電力の消費を防止することが出来る。
又、具体的には、前記線路開閉手段は、
前記通電線路に介在し、電流の供給を受けてオンとなるフォトカプラと、
フォトカプラにオン駆動電流を供給する電流供給手段
とから構成されている。
上記具体的構成においては、電流供給手段からフォトカプラにオン駆動電流が供給されると、フォトカプラが該オン駆動電流を受けてオンとなって、通電線路が閉じられる。これに対し、電流供給手段からのフォトカプラに対する電流の供給が停止されると、フォトカプラが該停止を検知してオフとなって、通電線路が開かれる。この様に、電流供給手段からフォトカプラに対する電流の供給及び供給の停止に応じて、通電線路が開閉されることになる。
又、具体的には、前記溶着検出手段は、
前記通電線路に介在し、電流の供給を受けてオンとなるフォトカプラと、
フォトカプラのオン／オフ状態に基づいて、前記リレーの溶着の有無を判断する判断手段
とから構成されている。
上記具体的構成においては、リレーが溶着していない場合は、上述の如く通電線路を電流が流れないため、フォトカプラはオフとなっている。これに対し、リレーが溶着している場合は、通電線路を電流が流れることとなり、フォトカプラは、該電流を受けてオンとなる。
そこで、フォトカプラがオフの状態であるときに、リレーは溶着していないと判断され、フォトカプラがオンの状態であるときに、リレーは溶着していると判断される。
更に具体的には、前記通電線路には、該通電線路を流れる電流の大きさを所定値以下に制限するための抵抗が介在する。
上記具体的構成によれば、通電線路を流れる電流の大きさが抵抗によって所定値以下に制限されているので、過電流による前記１個或いは複数個のバッテリーの焼損を防止することが出来る。
更に又、具体的には、リレーが溶着していることが検出されたとき、その旨を報知する報知手段を具えている。
上記具体的構成においては、リレーが溶着している場合、警報ブザーを鳴動させる方法や警告ランプを点灯させる方法等、周知の報知方法によって、リレーが溶着している旨が報知される。従って、電動車両の所有者やメンテナンス者は、リレーが溶着していることを容易に知ることが出来る。
上述の如く、本発明に係る電動車両のリレー溶着検出装置によれば、装置本体を小型化することが出来ると共に、安全性が向上する。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を電気自動車のリレー溶着検出装置に実施した例につき、図面に沿って具体的に説明する。
図１は、本発明に係るリレー溶着検出装置が搭載された電気自動車の電源部の回路構成を表わしている。
図１に示す電気自動車においては、例えばニッケル水素電池や鉛蓄電池等の複数個の二次電池（１２ａ）・・・（１２ｂ）を直列に接続してなる高電圧（例えば、総電圧２００〜３００Ｖ）の電源ユニット（１２）が搭載されている。
該電源ユニット（１２）の両端からは一対の主正線路（１１ａ）及び主負線路（１１ｂ）が伸びており、これら一対の主正線路（１１ａ）及び主負線路（１１ｂ）の終端に設けられた一対の出力端子Ａ、Ｂには、電動モータや、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子からなるインバータを含む負荷回路（図示省略）が接続されている。
上記電気自動車は、従来の電気自動車と同様に、電源ユニット（１２）から前記負荷回路に対する電流の供給をオン／オフするためのメインリレー（１４）を具えている。
メインリレー（１４）は、第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）を有しており、これらの接点（１４ａ）（１４ｂ）は夫々、前記一対の主正線路（１１ａ）及び主負線路（１１ｂ）に介在する。又、メインリレー（１４）は、これらの第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）を開閉駆動するリレーコイル（１４ｃ）を有しており、該リレーコイル（１４ｃ）には、遅延リレー（１５）及び補助リレー（２０）を介して、ユーザによるオン／オフ操作が可能なキースイッチ（２４）が接続されている。キースイッチ（２４）には、補助電池（２２）が接続されている。
又、上記電気自動車は、ＣＰＵ（３１）を具えており、前記遅延リレー（１５）及び前記キースイッチ（２４）は、該ＣＰＵ（３１）に接続されている。
キースイッチ（２４）がオンに切り換えられると、補助電池（２２）から補助リレー（２０）のリレーコイル（２０ｂ）に電流が供給され、これによって、リレー接点（２０ａ）が閉じて補助リレー（２０）がオンとなる。又、ＣＰＵ（３１）によりキースイッチ（２４）のオンが検知されて、ＣＰＵ（３１）から遅延リレー（１５）のリレーコイル（１５ｂ）に電流が供給され、これによって、リレー接点（１５ａ）が閉じて遅延リレー（１５）がオンとなる。補助リレー（２０）及び遅延リレー（１５）がオンになると、メインリレー（１４）のリレーコイル（１４ｃ）に電流が供給され、これによって、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）が閉じてメインリレー（１４）がオンとなる。この様にして、キースイッチ（２４）に対するオン操作に応じて、メインリレー（１４）がオンに切り換えられる。
上記電気自動車においては、本発明に係るリレー溶着検出装置（１０）が搭載されている。
リレー溶着検出装置（１０）は、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）と出力端子Ａの間にて前記主正線路（１１ａ）から分岐して伸びる第１溶着検出用正線路（１３ａ）と、前記電源ユニット（１２）を構成する複数個の二次電池（１２ａ）・・・（１２ｂ）の内、正側の端部に位置する１個の二次電池（１２ａ）の負極から伸びる第１溶着検出用負線路（１３ｂ）とを具えており、これらの線路（１３ａ）（１３ｂ）の終端に、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）の溶着の有無を検出するための後述の第１溶着検出回路（１６）が接続されている。
又、リレー溶着検出装置（１０）は、前記電源ユニット（１２）を構成する複数個の二次電池（１２ａ）・・・（１２ｂ）の内、負側の端部に位置する１個の二次電池（１２ｂ）の正極から伸びる第２溶着検出用正線路（１５ａ）と、メインリレー（１４）の第２接点（１４ｂ）と出力端子Ｂの間にて前記主負線路（１１ｂ）から分岐して伸びる第２溶着検出用負線路（１５ｂ）とを具えており、これらの線路（１５ａ）（１５ｂ）の終端に、メインリレー（１４）の第２接点（１４ｂ）の溶着の有無を検出するための第２溶着検出回路（１８）が接続されている。尚、第２溶着検出回路（１８）の具体的構成は、第１溶着検出回路（１６）の構成と同一であるので、図示を省略する。
第１及び第２溶着検出回路（１６）（１８）は、前記ＣＰＵ（３１）に接続されており、ＣＰＵ（３１）には、メインリレー（１４）の溶着の有無についての検出結果を格納するための不揮発性メモリ（４０）が接続されている。又、ＣＰＵ（３１）には、警報ブザー（３８）及びディスプレイ（３９）が接続されており、ＣＰＵ（３１）は、メインリレー（１４）が溶着している場合に、警報ブザー（３８）に対して動作オン指令を発すると共に、ディスプレイ（３９）にエラーメッセージを表示する。
第１溶着検出回路（１６）は、第１フォトカプラ（２６）及び第２フォトカプラ（３０）を具えており、第１フォトカプラ（２６）及び第２フォトカプラ（３０）は夫々、発光ダイオード及びフォトトランジスタから構成されている。
第１フォトカプラ（２６）のフォトトランジスタ（２６ｂ）のコレクタには、前記第１溶着検出用正線路（１３ａ）が接続されており、該トランジスタ（２６ｂ）のエミッタは、抵抗（２８）を介して第２フォトカプラ（３０）の発光ダイオード（３０ａ）の正極に接続されている。該ダイオード（３０ａ）の負極には、前記第１溶着検出用負線路（１３ｂ）が接続されている。抵抗（２８）は、第２フォトカプラ（３０）の発光ダイオード（３０ａ）に流れ込む電流の大きさを所定値以下に制限する電流制限抵抗としての機能を有すると共に、過電流による電源ユニット（１２）の二次電池（１２ａ）の焼損を防止するための保護抵抗としての機能を有している。第２フォトカプラ（３０）の発光ダイオード（３０ａ）に流れ込む電流の大きさは、通常１ｍＡ程度に制限されており、二次電池（１２ａ）として、例えば１２Ｖの二次電池が採用されている場合、抵抗（２８）の抵抗値は、１２ＫΩに設定される。
メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）が溶着している場合、第１フォトカプラ（２６）のフォトトランジスタ（２６ｂ）がオンの状態、即ち第１フォトカプラ（２６）がオンの状態では、電源ユニット（１２）の二次電池（１２ａ）の正極からメインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）、第１フォトカプラ（２６）のフォトトランジスタ（２６ｂ）、抵抗（２８）、及び第２フォトカプラ（３０）の発光ダイオード（３０ａ）を経て前記二次電池（１２ａ）の負極に至る閉ループ回路が形成されて、図中に矢印で示す如く該回路を電流が流れることになる。
第１フォトカプラ（２６）の発光ダイオード（２６ａ）の正極は、電源に接続されたトランジスタ（３２）と抵抗（３４）とを介して前記ＣＰＵ（３１）に接続される一方、負極は、抵抗（３５）を介して接地されている。トランジスタ（３２）は、ＣＰＵ（３１）によってオン／オフ制御されており、トランジスタ（３２）がオンに切り換えられると、第１フォトカプラ（２６）の発光ダイオード（２６ａ）に電流が流れて、フォトトランジスタ（２６ｂ）がオンとなる。この様にして、第１フォトカプラ（２６）がオンとなる。
第２フォトカプラ（３０）のフォトトランジスタ（３０ｂ）のコレクタは前記ＣＰＵ（３１）に接続される一方、エミッタは接地されており、コレクタからＣＰＵ（３１）に至る線路には、抵抗（３６）を介して電源が接続されている。
第２フォトカプラ（３０）のフォトトランジスタ（３０ｂ）がオフの状態、即ち第２フォトカプラ（３０）がオフの状態では、電源電圧値Ｖｃｃから抵抗（３６）による電圧降下値を減算した高電圧値を表わすハイ信号がＣＰＵ（３１）に供給される。
これに対し、第２フォトカプラ（３０）のフォトトランジスタ（３０ｂ）がオンの状態、即ち第２フォトカプラ（３０）がオンの状態では、ゼロの低電圧値を表わすロー信号がＣＰＵ（３１）に供給される。
ＣＰＵ（３１）は、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）の溶着の有無を検出する際には、該第１接点（１４ａ）が開かれた状態で、第１フォトカプラ（２６）をオンに設定する。
メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）が溶着している場合は、図中に矢印で示す如く上記閉ループ回路を電流が流れることとなって、第２フォトカプラ（３０）のフォトトランジスタ（３０ｂ）がオン、即ち第２フォトカプラ（３０）がオンとなり、ＣＰＵ（３１）には、上記ロー信号が供給されることになる。
これに対し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）が溶着していない場合は、上記閉ループ回路が形成されることはないため、第２フォトカプラ（３０）の発光ダイオード（３０ｂ）に電流が流れることはなく、第２フォトカプラ（３０）のフォトトランジスタ（３０ｂ）がオフ状態、即ち第２フォトカプラ（３０）がオフ状態に維持され、ＣＰＵ（３１）には、上記ハイ信号が供給されることになる。
従って、ＣＰＵ（３１）は、第２フォトカプラ（３０）から供給される信号がロー信号である場合に、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）は溶着していると判断する一方、第２フォトカプラ（３０）から供給される信号がハイ信号である場合に、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）は溶着していないと判断する。
上記リレー溶着検出装置（１０）においては、第１溶着検出回路（１６）及び第２溶着検出回路（１８）の電源として夫々、電源ユニット（１２）を構成する複数個の二次電池（１２ａ）・・・（１２ｂ）の内、１個の二次電池が利用されているので、装置本体にかかる電圧は、１個の二次電池の電圧値、例えば１２Ｖ程度と低い。従って、耐圧の小さな素子によって第１溶着検出回路（１６）及び第２溶着検出回路（１８）が構成されており、装置本体が小型化する。又、高い安全性が得られる。
図２は、走行後、キースイッチ（２４）がオンからオフに切り換えられたときにＣＰＵ（３１）によって実行される制御手続を表わしている。尚、キースイッチ（２４）がオフに切り換えられると、ＣＰＵ（３１）の電源回路（図示省略）に対する電力の供給が停止されるが、該電源回路はコンデンサを有しており、該コンデンサに蓄えられた電力がＣＰＵ（３１）に供給されて、ＣＰＵ（３１）のオン状態が約２秒間だけ維持される。この２秒間で後述の手続が実行される。
ユーザによりキースイッチ（２４）がオフに切り換えられると、ステップＳ１にて、この切換えが検知されてステップＳ２に移行し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）を開いてメインリレー（１４）をオフに設定する。
続いてステップＳ３では、第１溶着検出回路（１６）の第１フォトカプラ（２６）をオンに設定すると共に、第２溶着検出回路（１８）の第１フォトカプラ（図示省略）をオンに設定して、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の溶着の有無の検出動作を開始する。
ステップＳ４では、第１溶着検出回路（１６）の第２フォトカプラ（３０）から供給される信号に基づいて、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）が溶着しているか否かを判断すると共に、第２溶着検出回路（１８）の第２フォトカプラ（図示省略）から供給される信号に基づいて、メインリレー（１４）の第２接点（１４ｂ）が溶着しているか否かを判断する。
第１溶着検出回路（１６）の第２フォトカプラ（３０）から供給される信号及び第２溶着検出回路（１８）の第２フォトカプラから供給される信号の何れの信号もハイ信号である場合は、ステップＳ４にてノーと判断されて、ステップＳ５に移行し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）について溶着の有無を表わす溶着検出結果情報を不揮発性メモリ（４０）に書き込んで、手続を終了する。
一方、第１溶着検出回路（１６）の第２フォトカプラ（３０）から供給される信号及び第２溶着検出回路（１８）の第２フォトカプラから供給される信号の何れかの信号がロー信号である場合、或いは何れの信号もロー信号である場合は、ステップＳ４にてイエスと判断されてステップＳ６に移行し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）について溶着検出結果情報を不揮発性メモリ（４０）に書き込む。その後、ステップＳ７では、警報ブザー（３８）に対して動作オン指令を発すると共に、メインリレー（１４）が溶着している旨のエラーメッセージをディスプレイ（３９）に表示する。最後に、ステップＳ８では、警報ブザー（３８）に対して動作オフ指令を発すると共に、エラーメッセージの表示を終了して、手続を終了する。
上記手続によって、キースイッチ（２４）がオンからオフに切り換えられた時点でメインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の溶着の有無が検出され、少なくとも何れかの接点が溶着している場合に、２秒未満の短い時間だけ、警報ブザー（３８）から警報音が発せられると共にディスプレイ（３９）にエラーメッセージが表示されることになる。
図３は、キースイッチ（２４）がオフからオンに切り換えられたときにＣＰＵ（３１）によって実行される制御手続を表わしている。尚、キースイッチ（２４）がオンに切り換えられると、その時点でＣＰＵ（３１）がオンとなって、後述の手続が実行される。
ユーザによりキースイッチ（２４）がオンに切り換えられると、ステップＳ１１にて、この切換えが検知されてステップＳ１２に移行し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）についての溶着検出結果情報を不揮発性メモリ（４０）から読み出す。
続いてステップＳ１３では、前記読み出した溶着検出結果情報に基づいて、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）が溶着しているか否かを判断する。
メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の何れの接点も溶着していないと判断された場合は、ステップＳ１４に移行し、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）を閉じてメインリレー（１４）をオンに設定して、手続を終了する。
一方、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の内、少なくとも何れかの接点が溶着していると判断された場合は、ステップＳ１５に移行し、警報ブザー（３８）に対して動作オン指令を発すると共に、メインリレー（１４）が溶着している旨のエラーメッセージをディスプレイ（３９）に表示して、手続を終了する。
上記手続によって、キースイッチ（２４）がオフからオンに切り換えられた時点で、前回、キースイッチ（２４）がオンからオフに切り換えられた時点での溶着検出結果に基づいてメインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の溶着の有無が判断され、少なくとも何れかの接点が溶着している場合に、警報ブザー（３８）から警報音が発せられると共にディスプレイ（３９）にエラーメッセージが表示されることになる。
本実施例のリレー溶着検出装置（１０）を具えた電気自動車によれば、メインリレー（１４）の第１接点（１４ａ）及び第２接点（１４ｂ）の内、少なくとも１つの接点が溶着している場合は、キースイッチ（２４）がオンからオフに切り換えられた時点、或いはキースイッチ（２４）がオフからオンに切り換えられた時点で、警報ブザー（３８）から警報音が発せられると共にディスプレイ（３９）にエラーメッセージが表示されるので、電気自動車の所有者やメンテナンス者は、メインリレー（１４）が溶着していることを容易に知ることが出来る。その後、これらの者がメインリレー（１４）を修理すれば、リレー溶着検出装置を具えない従来の電気自動車のように異常電流が負荷回路を流れて電動モータ等の負荷が損傷することはない。又、電源ユニット（１２）の無駄な電力消費が確実に防止されると共に、メンテナンス時の安全性が確実に確保されることになる。
又、キースイッチ（２４）がオフからオンに切り換えられた時点では、前回のキースイッチ（２４）のオフ切換え時点での溶着検出結果に基づいて、メインリレー（１４）の溶着の有無が判断される。ここで、キースイッチ（２４）がオフの状態ではメインリレー（１４）が溶着することはないため、キースイッチ（２４）がオフに切り換えられた時点でメインリレー（１４）が溶着していない場合は、次にキースイッチ（２４）がオンに切り換えられた時点でもメインリレー（１４）は溶着しておらず、上記判断結果は、信頼性の高いものである。この様に、キースイッチ（２４）のオン切換え時点では、前回の溶着検出結果に基づいてメインリレー（１４）の溶着の有無が判断されるため、キースイッチ（２４）のオン切換え時点においても溶着検出動作が実行される構成に比べて、消費電力が節減される。
更に、メインリレー（１４）の溶着の有無の検出時にのみ、第１溶着検出回路（１６）の第１フォトカプラ（２６）及び第２溶着検出回路（１８）の第１フォトカプラがオンに設定されるので、メインリレー（１４）が溶着している場合であっても、長時間に亘って、図１に矢印で示す如く電流が上記閉ループ回路を流れることはなく、無駄な電力が消費されることはない。
尚、上記実施例においては、本発明を電気自動車のリレー溶着検出装置に実施しているが、電気自動車に拘わらず、電動モータ付自転車等、その他の周知の電動車両のリレー溶着検出装置に実施することも可能である。
又、上記実施例においては、第１溶着検出回路（１６）及び第２溶着検出回路（１８）の電源として夫々、電源ユニット（１２）を構成する複数個の二次電池（１２ａ）・・・（１２ｂ）の内、１個の二次電池を利用しているが、前記複数個の二次電池の一部であれば、２個以上の任意の個数の二次電池を利用する構成を採用することも可能である。
更に、上記実施例においては、不揮発性メモリ（４０）を内蔵して、キースイッチ（２４）のオン切換え時には、前回のキースイッチ（２４）のオフ切換え時点で不揮発性メモリ（４０）に書き込まれた溶着検出結果情報に基づいてメインリレー（１４）の溶着の有無を判断する構成を採用しているが、該不揮発性メモリ（４０）を省略した構成を採用することも可能である。この場合、キースイッチ（２４）のオフ切換え時点のみならず、キースイッチ（２４）のオン切換え時点においても、第１溶着検出回路（１６）の第１フォトカプラ（２６）及び第２溶着検出回路（１８）のフォトカプラがオンに設定されて溶着検出動作が実行される。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係るリレー溶着検出装置が搭載された電気自動車の電源部の回路構成を表わす図である。
図２は、キースイッチがオフに切り換えられたときにＣＰＵによって実行される制御手続を表わすフローチャートである。
図３は、キースイッチがオンに切り換えられたときにＣＰＵによって実行される制御手続を表わすフローチャートである。
Claims (6)
- 複数個のバッテリーと電動モータを含む負荷回路との間に、前記複数個のバッテリーから前記負荷回路に対する電流の供給をオン／オフするリレーを介在させた電動車両において、前記複数個のバッテリーの一部を構成する１個或いは複数個のバッテリーを電源として、前記リレーがオフの状態で該リレーを通過して流れる電流の有無を検出することにより、前記リレーの溶着の有無を検出するリレー溶着検出装置。
- 前記複数個のバッテリーの一部を構成する１個或いは複数個のバッテリーを電源として前記リレーに電流を流すための通電線路と、
前記通電線路に介在し、該通電線路を開閉する線路開閉手段と、
前記通電線路に介在し、該通電線路を流れる電流の有無を検出することによって前記リレーの溶着の有無を検出する溶着検出手段
とを具えている請求の範囲第１項に記載のリレー溶着検出装置。 - 前記線路開閉手段は、
前記通電線路に介在し、電流の供給を受けてオンとなるフォトカプラと、
フォトカプラにオン駆動電流を供給する電流供給手段
とから構成されている請求の範囲第２項に記載のリレー溶着検出装置。 - 前記溶着検出手段は、
前記通電線路に介在し、電流の供給を受けてオンとなるフォトカプラと、
フォトカプラのオン／オフ状態に基づいて、前記リレーの溶着の有無を判断する判断手段
とから構成されている請求の範囲第２項又は第３項に記載のリレー溶着検出装置。 - 前記通電線路には、該通電線路を流れる電流の大きさを所定値以下に制限するための抵抗が介在する請求の範囲第２項乃至第４項の何れかに記載のリレー溶着検出装置。
- リレーが溶着していることが検出されたとき、その旨を報知する報知手段を具えている請求の範囲第１項乃至第５項の何れかに記載のリレー溶着検出装置。
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