JP5196240B2 - High voltage equipment - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載された高電圧機器の保守及び点検を安全に行える高電圧装置に関する。 The present invention relates to a high voltage apparatus that can safely perform maintenance and inspection of high voltage equipment mounted on a vehicle.
ハイブリッド車や電気自動車は、インバータやコンバータ等の高電圧機器を筐体に収容して搭載している。高電圧機器の保守及び点検に際しては、高電圧に対する安全性の確保のため十分な安全対策が必要である。 Hybrid vehicles and electric vehicles contain high-voltage devices such as inverters and converters housed in housings. When maintaining and inspecting high-voltage equipment, sufficient safety measures are necessary to ensure safety against high voltages.
これまで、例えば、高電圧機器を収容する筐体の上蓋から延びるコネクタカバーで出力コネクタの上方を覆うようにした高電圧装置が知られている(特許文献1参照。)。この従来の高電圧装置は、上蓋を開けないと出力コネクタに手を触れにくくしてある。上蓋に開閉を検知するインターロックスイッチを設け、上蓋を開けるとインターロックが掛かり、出力コネクタに手を触れても安全性が確保される。
上記従来の高電圧装置では、上蓋を閉じた(インターロックが外れた)状態で出力コネクタに上方からは触れることができないが、側方や下方からは触れることができるので危険である。また、入力コネクタは上蓋の開閉にかかわらず手を触れることができる状態にある。上蓋が閉じているとインターロックが掛からないので、その状態で入力コネクタに手を触れると危険である。また、入力コネクタを外して高電圧機器の保守や点検を行い、作業が終了して上蓋を閉じると、インターロックが外れて入力コネクタが通電状態になる。すなわち、入力コネクタが外れた状態でも通電状態になり、非常に危険である。 In the conventional high voltage device, the output connector cannot be touched from above with the upper lid closed (interlock is released), but it is dangerous because it can be touched from the side or from below. The input connector can be touched regardless of whether the upper lid is opened or closed. When the top cover is closed, the interlock is not applied, and it is dangerous to touch the input connector in that state. Also, when the input connector is removed, maintenance and inspection of the high-voltage equipment is performed, and when the work is finished and the upper lid is closed, the interlock is removed and the input connector is energized. That is, even when the input connector is disconnected, it is energized, which is very dangerous.
本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、組み付け、保守及び点検が安全に行える高電圧装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a high-voltage device that can be safely assembled, maintained, and inspected.
本発明に係る高電圧装置は、高電圧機器と、前記高電圧機器を収容する筐体と、前記筐体の少なくとも一部を開閉する開閉手段と、前記高電圧機器と電気的に接続され前記筐体内に配置された中継部材と、前記中継部材に着脱自在に装着され前記高電圧機器と外部機器とを電気的に接続する接続手段と、前記中継部材に固定され前記開閉手段の開閉を検知する開閉検知手段と、前記中継部材に固定され前記接続手段の着脱を検知する着脱検知手段と、を有する高電圧ユニットと、前記開閉検知手段及び又は前記着脱検知手段に応答して、前記高電圧機器と前記外部機器との電気的な断続を変更する変更手段と、を有し、前記筐体は、前記接続手段を前記中継部材に接続することを可能にする開口部を備え、前記変更手段は、前記開閉検知手段が閉を検知し且つ前記着脱検知手段が着を検知したときのみ、前記高電圧機器と前記外部機器との電気的な接続を行うことを特徴としている。
The high voltage device according to the present invention includes a high voltage device, a housing that houses the high voltage device, an opening / closing means that opens and closes at least a part of the housing, and the high voltage device that is electrically connected to the high voltage device. a relay member which is disposed within the housing, the opening and closing of the connection means and said switching means is fixed to the relay board said is detachably attached to the relay member connecting the high voltage equipment and external equipment electrically In response to the open / close detection means and / or the attachment / detachment detection means, the high-voltage unit comprising: an opening / closing detection means for detecting and changing means for changing the electrical intermittently with high voltage equipment and the external equipment, has a, wherein the housing is provided with an opening which allows to connect the connecting means to the relay member, the The change means is the open / close detection means Only when the and the detachment detection means detects the closing has been detected wear is characterized by performing the electrical connection between the external device and the high-voltage equipment.
上記高電圧装置において、前記接続手段は前記外部機器から前記高電圧機器に電力を供給する入力コネクタであるとよい。 In the high voltage device, the connection means may be an input connector for supplying power from the external device to the high voltage device.
また、前記開閉検知手段及び前記着脱検知手段は、互いに直列に接続されるインターロックスイッチであるとよい。 The open / close detection means and the attachment / detachment detection means may be interlock switches connected in series with each other.
本発明に係る高電圧装置は、開閉手段の開閉を検知する開閉検知手段と、接続手段の着脱を検知する着脱検知手段と、開閉検知手段及び又は着脱検知手段に応答して、高電圧機器と外部機器との電気的な断続を変更する変更手段と、を有しているので、開閉手段が閉じている状態で接続手段に触れて着脱操作をしても、着脱検知手段が着脱を検知してインターロックが掛かり(通電を遮断し)安全である。また、接続手段が外れた状態では開閉手段が閉じていてもインターロックが掛かった状態になり、安全である。さらに、開閉検知手段と着脱検知手段とが同一の中継部材に固定されているので、両検知手段と変更手段とを結ぶ配線を短くできる。その結果、配線の組み付け工数の削減、取り回しスペースの縮小、耐ノイズ性の向上を図ることができる。 The high voltage device according to the present invention includes an open / close detection means for detecting opening / closing of the open / close means, an attachment / detachment detection means for detecting attachment / detachment of the connection means, and a high voltage device in response to the opening / closing detection means and / or the attachment / detachment detection means Change means for changing the electrical connection with the external device, so that the attachment / detachment detection means detects attachment / detachment even if the connection means is touched and attached while the opening / closing means is closed. Interlock is applied (the power is cut off) and it is safe. Further, when the connection means is disconnected, the interlock is applied even when the opening / closing means is closed, which is safe. Furthermore, since the open / close detection means and the attachment / detachment detection means are fixed to the same relay member, the wiring connecting both the detection means and the change means can be shortened. As a result, it is possible to reduce the number of wiring assembly steps, reduce the handling space, and improve the noise resistance.
接続手段が入力コネクタであると、入力コネクタを外して高電圧機器の保守や点検を行い、作業が終了して入力コネクタが外れたままで開閉手段を閉じてもインターロックが掛かった状態にできる。その結果、外れた入力コネクタが通電状態になることがなく安全である。 If the connection means is an input connector, the input connector can be removed to perform maintenance and inspection of the high-voltage equipment, and the interlock can be applied even if the open / close means is closed with the input connector removed after the work is finished. As a result, the disconnected input connector is not energized and is safe.
開閉検知手段及び着脱検知手段が、互いに直列に接続されるインターロックスイッチであると、二つのスイッチが共にオンしたときのみインターロックを解除し、どちらか一方がオフのときインターロックを掛けるロジックとすることができる。その結果、ロジックが単純で信頼性が向上する。 When the open / close detection means and the attachment / detachment detection means are interlock switches connected in series with each other, a logic that releases the interlock only when both of the switches are turned on and applies the interlock when one of the switches is off, can do. As a result, the logic is simple and the reliability is improved.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)本実施形態の高電圧装置(インバータ装置)を搭載した車両のブロック図を図1に示す。本実施形態のインバータ装置1は、インバータユニット(高電圧ユニット)2と、システムメインリレー(SMR)32及び電子制御ユニット(HV−ECU)31を有する変更手段3と、を備えている。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a block diagram of a vehicle equipped with a high voltage device (inverter device) of this embodiment. The
この車両は、エンジンとモータとを搭載したハイブリッド車であって、駆動用のモータは、フロント側とリア側とに搭載され、二次電池により供給された電力により駆動される。この車両は、ニッケル水素電池などの二次電池100と、走行用の電動モータであるフロントモータジェネレータ(FMG)700及びリアモータジェネレータ(RMG)800と、エンジンを始動させるためのスタータジェネレータ(STG)900と、これらのモータジェネレータ700、800及びスタータジェネレータ900に電力を供給するインバータユニット2とを含む。HV−ECU31は、入力端子台23aに配置されたインターロックスイッチ24、26に連動してSMR32を制御する。
This vehicle is a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor, and a driving motor is mounted on the front side and the rear side, and is driven by electric power supplied from a secondary battery. This vehicle includes a
FMG700は、車両の前輪駆動軸に接続され、二次電池100からインバータユニット2を介して供給された電力により前輪を駆動したり、前輪により駆動されて回生発電を行う。RMG800は、車両の後輪駆動軸に接続され、二次電池100からインバータユニット2を介して供給された電力により後輪を駆動したり、後輪により駆動されて回生発電を行う。回生発電された電力は、二次電池100を充電するために用いられる。
The FMG 700 is connected to the front wheel drive shaft of the vehicle, and drives the front wheels with electric power supplied from the
STG900は、スタータモータの機能とオルタネータの機能とを併せ持つ。エンジンの間欠運転時にエンジンを始動すると共に、FMG700による発電の補助を行う。 The STG 900 has both a starter motor function and an alternator function. The engine is started during intermittent operation of the engine, and power generation assistance by the FMG 700 is performed.
SMR32は、詳しくは後述するように、HV−ECU31からの制御信号に基づいて二次電池100からインバータユニット2への給電を遮断する。
As will be described in detail later, the
なお、本実施形態のインバータユニット2の代わりに、PCU(Power Control Unit)であってもよく、このPCUには、インバータやコンバータなどの高電圧機器を有する。
Note that a PCU (Power Control Unit) may be used instead of the
二次電池100とインバータユニット2とは、入力コネクタ25aを介して単相パワーケーブルで接続されている。インバータユニット2とFMG700、RMG800及びSTG900とは出力コネクタ25b〜25dを介して3相パワーケーブルで接続されている。
The
図2に、本実施形態のインバータ装置1におけるインバータユニット2の概略構成を示す。図2aは、高電圧機器(インバータ)21を収容する筐体22のサービスカバー22bを取り外した上面視図、図2bは、図2aにおけるA−A線断面の端面図である。
In FIG. 2, schematic structure of the
高電圧ユニット2は、図2に示すように、インバータ(高電圧機器)21が筐体22の箱部22aに収容され、サービスカバー22bでカバーされる構造をしている。なお、筐体22の箱部22aには、蓋状のサービスカバー22bがネジ(不図示)止めされる。
As shown in FIG. 2, the
箱部22aの右側端部にインバータ21と二次電池100とを電気的に中継する入力端子台(中継部材)23aが、その左側にはインバータ21とモータジェネレータ700、800及びスタータジェネレータ900とを電気的に中継する出力端子台23bがそれぞれ配置されている。
An input terminal block (relay member) 23a for electrically relaying the
入力端子台23aには、インバータ21と電気的に接続された入力端子231aが埋め込まれている。この入力端子231aに、SMR32を介して二次電池100に電気的に接続される入力コネクタ25aの入力プラグ251aがボルト252aで固定される。また、入力端子台23aは、サービスカバー22bに一端部が固定された開閉インターロックスイッチ(開閉検知手段)24の凸部24aが係合する上向きの凹部24bを持つ。さらに、入力端子台23aは、入力コネクタ25aに一端部が固定された着脱インターロックスイッチ(着脱検知手段)26の凸部26aが係合する横向きの凹部26bを持つ。
An
W1〜W5は、開閉インターロックスイッチ24及び着脱インターロックスイッチ26をHV−ECU31に電気的に接続する配線であり、端部が接点を成している。サービスカバー22bが箱部22aに固定されると、開閉インターロックスイッチ24の凸部24aが入力端子台23aの凹部24bに嵌め込まれ、入力端子台23a側の配線W1とW3とが開閉インターロックスイッチ24の配線W2によって接続されるようになっている。また、入力コネクタ25aの入力プラグ251aが入力端子台23aの入力端子231aに固定されると、着脱インターロックスイッチ26の凸部26aが入力端子台23aの凹部26bに嵌め込まれ、入力端子台23a側の配線W3とW5とが着脱インターロックスイッチ26の配線W4によって接続されるようになっている。したがって、本実施形態のインバータ装置では、開閉インターロックスイッチ24と着脱インターロックスイッチ26とが直列に接続されている。配線W1とW5とは、HV−ECU31に接続され、HV−ECU31は、図1に示すように、SMR32と接続されている。
W1 to W5 are wirings for electrically connecting the open /
出力端子台23bには、インバータ21と電気的に接続された3個一組の出力端子231bが3組固定されている。そして、左側の出力端子231bには、FMG700に電気的に接続される出力コネクタ25bの出力プラグ251bがボルト252bで固定されている。また、真ん中の出力端子231bには、RMG800に電気的に接続される出力コネクタ25cの出力プラグ251cがボルト252cで固定されている。同様に、右側の出力端子231bには、SMG900に電気的に接続される出力コネクタ25dの出力プラグ251dがボルト252dで固定されている。
Three sets of three
次に、図3を参照して、インターロック動作処理を説明する。HV−ECU31は、ステップS100で開閉インターロックスイッチ24及び着脱インターロックスイッチ26がON(入力コネクタ25aが装着され、サービスカバー22bが固定されている)かOFF(入力コネクタ25a及び或いはサービスカバー22bが外れている)かを判断する。ON(S100でYes)であると、S200へ進み、OFF(S100でNo)であると、S300へ進む。
Next, the interlock operation process will be described with reference to FIG. In step S100, the HV-
S200にて、HV−ECU31は、SMR32に電力供給指示を出力してSMR32をONにする。この後、処理はS100へ戻される。
In S200, HV-
S300にて、HV−ECU31は、SMR32に電力供給遮断指示を出力してSMR32をOFFにする。この後、処理はS100へ戻される。
In S300, HV-
本実施形態のインバータ装置1では、上記のように、入力プラグ251a及び出力プラグ251b〜251dが入力端子231a及び出力端子231bにそれぞれボルト252a及び252b〜252dで固定されるので、固定後はサービスカバー22bを開けない限り入力コネクタ25a及び出力コネクタ25b〜25dを外すことができない構造となっており安全である。
In the
サービスカバー22bを開けると、開閉インターロックスイッチ24が働き、電力供給が遮断されるので、入力コネクタ25a及び出力コネクタ25b〜25dを安全に外すことができる。
When the
また、入力コネクタ25aが脱落した状態では、サービスカバー22が閉じた状態でも着脱インターロックスイッチ26が働き、電力供給が遮断される。したがって、インバータ装置1の保守や点検で入力コネクタ25aが外されても、装着ミスがなくなり、二重に安全である。
In addition, when the
また、二つのインターロックスイッチ24、26が入力端子台23aに装着されているので、配線W1〜W5を短くできる。その結果、配線の組み付け工数の削減、取り回しスペースの縮小、耐ノイズ性の向上を図ることができる。
Further, since the two
また、二つのインターロックスイッチ24、26が直列に接続されるので、二つのスイッチ24、26が共にONしたときのみインターロックを解除し、どちらか一方がOFFのときインターロックを掛けるロジックとすることができ、ロジックが単純で信頼性が向上する。
In addition, since the two
(実施形態2)本実施形態の高電圧装置は、実施形態1と殆ど同じである。同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。図4に、本実施形態のインバータユニット2の概略構成を示す。図4aは、インバータ21を収容する筐体22のサービスカバー22bを取り外した上面視図、図4bは、図4aにおけるB−B線断面の端面図である。
(Embodiment 2) The high voltage apparatus of this embodiment is almost the same as that of
本実施形態のインバータユニット2では、入力コネクタ25eの入力プラグ251eが入力端子台23aの入力端子232aに挿嵌される点が実施形態1と異なる。すなわち、実施形態1では、入力プラグが入力端子にボルトで固定されるのに対し、本実施形態では、入力端子台23aに固定された入力端子232aが入力プラグ251eが挿嵌される凹部を持ち、その凹部に入力プラグ251eが挿嵌される。
The
したがって、本実施形態のインバータ装置では、サービスカバー22bが閉じていても、入力コネクタ25eを外すことができるが、着脱インターロックスイッチ26が働き、安全である。すなわち、サービスカバー22bが閉じ、且つ入力コネクタ25eが装着された状態から、入力コネクタ25eを外そうとして図4bで左方に少しでも移動させると、着脱インターロックスイッチ26の凸部26aの接点が凹部26bの接点から離れ、インターロックが動作するので、入力コネクタ25eへの電力の供給が遮断される。
Therefore, in the inverter device of the present embodiment, the
1・・・・・・・・・インバータ装置(高電圧装置)
2・・・・・・・・・インバータユニット(高電圧ユニット)
21・・・・・・・インバータ(高電圧機器)
22・・・・・・・筐体
22b・・・・・サービスカバー(開閉手段)
23a・・・・・・・入力端子台(中継部材)
24・・・・・・・・開閉インターロックスイッチ(開閉検知手段)
25a・・・・・・・入力コネクタ(接続手段)
26・・・・・・・・着脱インターロックスイッチ(着脱検知手段)
3・・・・・・・・・・変更手段
1 ... Inverter device (high voltage device)
2 .... Inverter unit (high voltage unit)
21 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Inverter (high voltage equipment)
22 ....
23a ... Input terminal block (relay member)
24 ... Open / close interlock switch (open / close detection means)
25a ... Input connector (connecting means)
26 ... Detachable interlock switch (detachment detection means)
3 ………… Change means
Claims (3)
前記高電圧機器を収容する筐体と、
前記筐体の少なくとも一部を開閉する開閉手段と、
前記高電圧機器と電気的に接続され前記筐体内に配置された中継部材と、
前記中継部材に着脱自在に装着され前記高電圧機器と外部機器とを電気的に接続する接続手段と、
前記中継部材に固定され前記開閉手段の開閉を検知する開閉検知手段と、
前記中継部材に固定され前記接続手段の着脱を検知する着脱検知手段と、を有する高電圧ユニットと、
前記開閉検知手段及び又は前記着脱検知手段に応答して、前記高電圧機器と前記外部機器との電気的な断続を変更する変更手段と、を有し、
前記筐体は、前記接続手段を前記中継部材に接続することを可能にする開口部を備え、
前記変更手段は、前記開閉検知手段が閉を検知し且つ前記着脱検知手段が着を検知したときのみ、前記高電圧機器と前記外部機器との電気的な接続を行うことを特徴とする高電圧装置。 High voltage equipment,
A housing for housing the high-voltage device;
Opening and closing means for opening and closing at least a part of the housing;
A relay member electrically connected to the high-voltage device and disposed in the housing;
And connecting means for electrically connecting the the external equipment said high-voltage equipment is detachably mounted on the relay member,
Open / close detecting means fixed to the relay member and detecting opening / closing of the open / close means;
A high voltage unit having a detachment detecting means fixed to the relay member and detecting detachment of the connection means;
In response to the open / close detection means and / or the attachment / detachment detection means, a change means for changing electrical interruption between the high voltage device and the external device ,
The housing includes an opening that allows the connection means to be connected to the relay member ;
The changing means performs the electrical connection between the high-voltage device and the external device only when the open / close detection means detects closing and the attachment / detachment detection means detects wearing. apparatus.
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