JP5293244B2 - 電気ヒータ駆動装置 - Google Patents
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高電圧電源(11)と、
高電圧電源(11)の陽極側に接続されるメインリレー(13)に対して並列接続されるプリチャージ回路(14)と、
メインリレー(13)およびプリチャージ回路(14)の電気流れの下流側に接続される充電用のコンデンサ(17)とを有し、
イグニッションスイッチ(15)による始動時に、高電圧電源(11)からの電流をプリチャージ回路(14)に流し、コンデンサ(17)に予備充電させた後に、メインリレー(13)に高電圧電源(11)の電流を流すようにした走行用電動モータを備える車両に適用されるものであって、
コンデンサ(17)に対して並列接続される暖房用の電気ヒータ(120)と、
電気ヒータ(120)に繋がる通電経路を開閉することで電気ヒータ(120)への供給電力を調整するスイッチ素子(131、133)と、
スイッチ素子(131、133)の開閉作動を制御する制御装置(132、134)とを備える電気ヒータ駆動装置において、
制御装置(132、134)は、コンデンサ(17)による予備充電が行われる時に、スイッチ素子(131、133)を開状態にするようにしており、
スイッチ素子(131、133)は、電気ヒータ(120)に対して直列に複数設けられ、
通電経路には、電気ヒータ(120)、および複数のスイッチ素子(131、133)のみが設けられていることを特徴としている。
高電圧電源(11)の定格電圧をVI、
電気ヒータ(120)の抵抗値をRH、
プリチャージ回路(14)の抵抗値をRIとした時に、
VI{1−RH/(RI+RH)}>12
であることを特徴としている。
スイッチ素子(131、133)の閉状態故障を検知する故障検知手段(135)を備えており、
制御装置(132、134)は、電気ヒータ(120)へ電力供給を行う際に、故障検知手段(135)によって複数のスイッチ素子(131、133)のうち、1つのスイッチ素子(131)が閉状態故障であると検知されると、他のスイッチ素子(133)を開閉作動させて電気ヒータ(120)を制御することを特徴としている。
スイッチ素子(131、133)の閉状態故障を検知する故障検知手段(135)を備えており、
制御装置(132、134)は、電気ヒータ(120)への電力供給を停止させる際に、故障検知手段(135)によって複数のスイッチ素子(131、133)のうち、1つのスイッチ素子(131)が閉状態故障であると検知されると、他のスイッチ素子(133)を開状態にすることを特徴としている。
以下、第1実施形態における電気ヒータ駆動装置100について図1、図2を用いて説明する。第1実施形態の電気ヒータ駆動装置100は、走行用電動モータを備える環境対応自動車(燃料電池自動車、ハイブリッド電気自動車、電気自動車等)の空調装置として適用されたものである。図1は車両におけるシステム全体を示す電気回路図、図2はプリチャージ(予備充電)時における充電電圧を示すタイムチャートである。
VI{1−RH/(RI+RH)}>12
の関係が成立するように設定されている。
車両始動時において、イグニッションスイッチ15がオンされると、スイッチ制御回路132、134は、各スイッチ131、133を強制的に開状態(オフ)にする。ここで、短絡故障検知回路135によって、万一各スイッチ131、133のうち、1つのスイッチ131(134)が短絡故障していた場合は、他のスイッチ134(131)が強制的に開状態(オフ)となるのである。
メインリレー13がオンされると、高電圧電源11からの電流が電気ヒータ駆動装置100に流れることになる。空調装置の暖房要求、および車室内温度等に応じて、スイッチ制御回路132、134によってスイッチ131、133の閉状態(オン)が調整され、電気ヒータ120に流れる電力量が調整されて、空調空気の加熱度合いが制御される。
更に、空調装置の暖房要求、および車室内温度(上記所定温度より高い場合)に応じて電気ヒータ120の作動が不要となる時に、短絡故障検知回路135によって各スイッチ131、133の両者ともが正常であると判定されれば、両スイッチ131、133を共に開状態(オフ)とすることで、電気ヒータ120への電力供給が確実に停止される。
コンデンサ充電電圧V1=V3{RH/(RI+RH)}
但し、RHは電気ヒータ120の抵抗値、
RIはプリチャージ回路14の抵抗14aの抵抗値、である。
上記第1実施形態では、電気ヒータ駆動回路130Aにおいて、複数のスイッチ131、133を電気ヒータ120の電気流れの上流側と下流側にそれぞれ接続するようにしたが、これに限らず、図3の第2実施形態1(電気ヒータ駆動回路130B)に示すように、電気ヒータ120の下流側に接続する、あるいは、図4の第2実施形態2(電気ヒータ駆動回路130C)に示すように、電気ヒータ120の上流側に接続するようにしても良い。
上記第1実施形態では、電気ヒータ120に設けるスイッチを2つとしたが、これに限らず、3つ以上としても良い。
13 メインリレー
14 プリチャージ回路
15 イグニッションスイッチ
17 プリチャージ用コンデンサ(充電用コンデンサ)
100 電気ヒータ駆動装置
120 電気ヒータ
131 上流側スイッチ(スイッチ素子)
132 上流側スイッチ制御回路(制御装置)
133 下流側スイッチ(スイッチ素子)
134 下流側スイッチ制御回路(制御装置)
135 短絡故障検知回路(故障検知手段)
Claims (6)
- 高電圧電源(11)と、
前記高電圧電源(11)の陽極側に接続されるメインリレー(13)に対して並列接続されるプリチャージ回路(14)と、
前記メインリレー(13)および前記プリチャージ回路(14)の電気流れの下流側に接続される充電用のコンデンサ(17)とを有し、
イグニッションスイッチ(15)による始動時に、前記高電圧電源(11)からの電流を前記プリチャージ回路(14)に流し、前記コンデンサ(17)に予備充電させた後に、前記メインリレー(13)に前記高電圧電源(11)の電流を流すようにした走行用電動モータを備える車両に適用されるものであって、
前記コンデンサ(17)に対して並列接続される暖房用の電気ヒータ(120)と、
前記電気ヒータ(120)に繋がる通電経路を開閉することで前記電気ヒータ(120)への供給電力を調整するスイッチ素子(131、133)と、
前記スイッチ素子(131、133)の開閉作動を制御する制御装置(132、134)とを備える電気ヒータ駆動装置において、
前記制御装置(132、134)は、前記コンデンサ(17)による前記予備充電が行われる時に、前記スイッチ素子(131、133)を開状態にするようにしており、
前記スイッチ素子(131、133)は、前記電気ヒータ(120)に対して直列に複数設けられ、
前記通電経路には、前記電気ヒータ(120)、および複数の前記スイッチ素子(131、133)のみが設けられていることを特徴とする電気ヒータ駆動装置。 - 前記高電圧電源(11)の定格電圧をVI、
前記電気ヒータ(120)の抵抗値をRH、
前記プリチャージ回路(14)の抵抗値をRIとした時に、
VI{1−RH/(RI+RH)}>12
であることを特徴とする請求項1に記載の電気ヒータ駆動装置。 - 前記スイッチ素子(131、133)の閉状態故障を検知する故障検知手段(135)を備えており、
前記制御装置(132、134)は、前記電気ヒータ(120)へ電力供給を行う際に、前記故障検知手段(135)によって複数の前記スイッチ素子(131、133)のうち、1つのスイッチ素子(131)が閉状態故障であると検知されると、他のスイッチ素子(133)を開閉作動させて前記電気ヒータ(120)を制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気ヒータ駆動装置。 - 前記スイッチ素子(131、133)の閉状態故障を検知する故障検知手段(135)を備えており、
前記制御装置(132、134)は、前記電気ヒータ(120)への電力供給を停止させる際に、前記故障検知手段(135)によって複数の前記スイッチ素子(131、133)のうち、1つのスイッチ素子(131)が閉状態故障であると検知されると、他のスイッチ素子(133)を開状態にすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気ヒータ駆動装置。 - 前記電気ヒータ(120)は、互いに並列となるように複数設けられ、
前記スイッチ素子(131、133)は、それぞれの電気ヒータ(121、122)に対して直列に複数設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の電気ヒータ駆動装置。 - 前記スイッチ素子(131、133)は、半導体スイッチ素子(131、133)であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の電気ヒータ駆動装置。
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