JP5888138B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力変換部と平滑コンデンサとを備えた電力変換装置に関する。

従来では、リレーのＯＦＦ時の電圧と次回起動時の電圧の電圧変化によってリレーの故障を診断する電動車両のリレー故障判定装置に関する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。このリレー故障判定装置は、コントローラの停止にともないリレーがＯＦＦされてから次にコントローラが起動されるまでの間の、バッテリの端子間電圧の差が所定の判定値より大きい時に、リレーが故障していると判定する。平滑コンデンサはメインリレーのＯＮで充電され、メインリレーのＯＦＦ後に充電されている電荷は放電抵抗を経由して放電される。

特開２００４−０３２９０３号公報

車両の停止時に、リレーを駆動するコントローラが故障した場合であっても、確実に平滑コンデンサの電荷が抜かれるように、リレーは常閉式であることが好ましい。ところが常閉式のリレーを用いると、リレー自体が故障するか、コントローラが故障すると、放電抵抗に電流が常時流れるおそれがある。この場合には、インバータへ必要な電力が供給されにくくなり、車両走行に影響が生じる。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、車両の走行中にコントローラが故障しても、放電抵抗に電流が常時流れる事態を防止することができる電力変換装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、電力源から供給される電力を変換して出力する電力変換部と、前記電力変換部に接続される平滑コンデンサとを備えた電力変換装置において、前記平滑コンデンサと並列に接続され、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷の放電に用いる放電抵抗と、前記放電抵抗と直列に接続され、操作により導通または非導通になる常閉式のスイッチ部と、前記放電抵抗および前記スイッチ部と直列に接続され、所定の条件を満たすと前記接続を開放する接続開放部と、前記平滑コンデンサの端子間電圧を検出する電圧センサと、前記接続開放部の前記導電線を流れる電流を検出する電流センサと、前記車両の停止時に前記電圧センサおよび前記電流センサのうちで一方または双方による検出を行い、前記端子間電圧が許容電圧値以上になるか、または、前記電流が許容電流値以下であれば、前記接続が開放されたことを検出する異常検出手段と、前記スイッチ部と並列に接続される回避抵抗と、前記異常検出手段によって前記接続が開放されたことが検出されなければ前記スイッチ部に電流が流れ、前記接続が開放されたことが検出されると前記回避抵抗に電流が流れるように切り換える切換部とを有することを特徴とする。

この構成によれば、所定の条件を満たすと接続開放部が接続を開放するので、放電抵抗には電流が流れなくなる。仮にスイッチ部やコントローラ等が故障して常時導通になっても、放電抵抗に電流が常時流れる事態を防止することができる。よって、電力変換部へ必要な電力が供給され、車両走行への影響を抑制できる。また、スイッチ部に故障が生じ、かつ、接続開放部が接続を開放した場合でも、平滑コンデンサに蓄積された電荷を確実に放電させることができる。

なお「電力源」は任意であり、電池や商用電源等が該当する。「電力変換部」は電力を変換して出力できれば構成は任意であり、相数を問わない。「スイッチ部」は常閉式であって導通と非導通とが切り換えできれば構成は任意である。すなわち通常時は導通になり、操作に基づいて非導通になる。「所定の条件」は任意に設定できる。例えば、放電抵抗を流れる電流が所定電流値に達する電流条件や、放電抵抗に電流が流れる時間が所定時間に達する時間条件などが該当する。「接続開放部」は接続を開放できれば構成は任意であり、例えばリレー，遮断器，開閉器などが該当する。

放電時における電力変換装置の第１構成例を示す模式図である。 接続開放時における電力変換装置の構成例を示す模式図である。 異常報知処理の第１手続き例を示すフローチャートである。 非放電時における電力変換装置の構成例を示す模式図である。 スイッチ部の故障時における電力変換装置の構成例を示す模式図である。 異常報知処理の第２手続き例を示すフローチャートである。 電力源を商用電源とする電力変換装置の構成例を示す模式図である。 放電時における電力変換装置の第２構成例を示す模式図である。 異常報知処理の第３手続き例を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的に接続することを意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。

〔実施の形態１〕
実施の形態１は図１〜図４を参照しながら説明する。図１に示す電力変換装置は車両に備えられ、電力部１０、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２、スイッチ部Ｒｙ、放電抵抗Ｒ１、接続開放部Ｆｕ、平滑コンデンサＣｂ、電力変換部２０、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０などを有する。また、電流センサ４０、電圧センサ４１、報知部６０のうちで一以上を必要に応じて備えてもよい。

電力部１０は、電力変換部２０等に安定して電力を供給する機能を担う。図１に示す電力部１０は、電池ＥｂやＥＣＵ１１等を有する。本形態の電池Ｅｂには、二次電池（例えばリチウムイオン電池等）を適用する。車両における電池Ｅｂの数や配置等は任意である。例えば、トランクルームや、車室内（具体的にはセンターアームレスト部分、床下等）などが該当する。ＥＣＵ１１は、電池Ｅｂの状態（充電率や温度等）を管理する。

リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２、スイッチ部Ｒｙ、放電抵抗Ｒ１、接続開放部Ｆｕ、平滑コンデンサＣｂは、電池Ｅｂと電力変換部２０との間に備えられる。リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、ＥＣＵ５０から出力される制御信号Ｖre^*に基づいて作動が制御される。制御信号Ｖre^*に基づいて、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２がオフになる状態を図１に示し、同じくオンになる状態を図４に示す。

スイッチ部Ｒｙは、操作部ＳＷの操作に応じて導通と非導通とに切り換わる。本形態では、スイッチ部Ｒｙとして常閉式（ブレーク；ｂ接点）のリレーを適用する。当該リレーのコイルは操作部ＳＷと直列接続され、接点は放電抵抗Ｒ１および接続開放部Ｆｕと直列接続される。リレーの接点、放電抵抗Ｒ１および接続開放部Ｆｕは、平滑コンデンサＣｂと並列接続される。よってスイッチ部Ｒｙのコイルが励磁されると接点が開放され、励磁されなければ接点が接続される。平滑コンデンサＣｂは、電池Ｅｂや回転電機３０の逆起電力（いわゆる回生電力）について、電圧値ＶＨの電位変動を低減する機能を担う。

接続開放部Ｆｕは、所定の条件を満たすと接続を開放する機能を担う。所定の条件は任意に設定できる。例えば、放電抵抗Ｒ１を流れる放電電流Ｉｄが所定電流値に達する電流条件や、放電抵抗Ｒ１に放電電流Ｉｄが流れる時間が所定時間に達する時間条件などが該当する。電流条件および時間条件のうちで一方または双方を適用してもよく、他の条件を課してもよい。本形態では、電流条件および時間条件の双方が適用されて交換が容易に可能なヒューズを適用する。このヒューズは、切断（溶断を含む）可能な導電線を有し、かつ、所定の抵抗値（例えば３０００[Ω]）を有する。所定の抵抗値には、導電線の電気抵抗率に伴う抵抗値や、開放／接触に伴う抵抗値等を含む。

電力変換部２０は、電力源（本例では電池Ｅｂ）から供給される電力を変換して回転電機３０に出力（伝達）する機能を担う。回転電機３０で逆起電力が発生する場合には電池Ｅｂに充電（蓄電）する機能を備えてもよい。この電力変換部２０の構成は任意である。例えば回転電機３０が三相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）であれば、上アームと下アームと合わせて６つのスイッチング素子およびダイオードを備える。本形態の回転電機３０には、電動機と発電機の機能を持ち合わせる電動発電機（図では「ＭＧ」で示す）を適用する。

電流センサ４０は放電抵抗Ｒ１を流れる電流（すなわち電流値ＩＦ）を検出する。電圧センサ４１は平滑コンデンサＣｂに印加される電圧（すなわち電圧値ＶＨ）を検出する。電流センサ４０および電圧センサ４１はＥＣＵ５０に接続される。

ＥＣＵ５０は異常検出手段５１等を有し、車両に備える操作部ＳＷ（例えばイグニッションスイッチやキーレスシステム用スイッチ等）に連動して、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２等の作動（オン／オフ）を制御する。このＥＣＵ５０は、ＥＣＵ１１の上位機器であって、ＥＣＵ１１と通信可能に接続されている。ＥＣＵ１１とＥＣＵ５０を一体化してもよい。なお一般的には、ＥＣＵ１１を含む複数のＥＣＵがＥＣＵ５０の下位機器として車両に備える。各ＥＣＵの構成は任意であり、ゲート回路等のハードウェア構成や、ＣＰＵがプログラムを実行するソフトウェア構成等を問わない。またＥＣＵ間のネットワーク・トポロジーも任意である。異常検出手段５１は、接続開放部Ｆｕの接続が開放されたことを検出する。報知部６０はＥＣＵ５０に接続され、異常状態を報知する機能を担う。例えば、ランプ（表示灯）、アラーム、表示器、スピーカ（警告音や音声など）等が該当する。

上述した電力変換装置において、操作部ＳＷがオフに操作されると、図１に示すようにスイッチ部Ｒｙの接点がオンになる。このとき、平滑コンデンサＣｂに蓄積された電荷は放電電流Ｉｄとして放電抵抗Ｒ１を流れる。放電抵抗Ｒ１にはスイッチ部Ｒｙの接点および接続開放部Ｆｕが直列接続されているので、接続開放部Ｆｕにも放電電流Ｉｄが流れる。この放電電流Ｉｄが上述した電流条件および時間条件の双方を満たすと、接続開放部Ｆｕの導線が切断して開放される。このときの状態を図２に示す。

図１または図２の各状態において、異常検出手段５１は接続開放部Ｆｕにおいて接続が開放されたか否かを判別するために、図３に示す異常報知処理を実行する。異常報知処理では、開放条件を満たすか否かで分岐する〔ステップＳ１０〕。開放条件は任意に設定することができる。本形態では、車両の停止時である条件とともに、電圧センサ４１で検出される平滑コンデンサＣｂの端子間電圧（すなわち電圧値ＶＨ）が許容電圧値以上になる条件、または、電流センサ４０で検出される放電電流Ｉｄ（すなわち電流値ＩＦ）が許容電流値以下になる条件を適用する。

車両の停止時は任意に設定できる。例えば、操作部ＳＷがオフか否かで判別してもよく、操作部ＳＷがオフされた時点を起点として放電抵抗Ｒ１および平滑コンデンサＣｂによって定まる時定数よりも大きな時間を経過するか否かで判別してもよい。また、許容電圧値や許容電流値の具体的な値は、車両，電力変換部２０，回転電機３０の各仕様等に応じて適切に設定する。例えば許容電圧値には、放電されていないと判断できる電圧、すなわち電圧センサ４１の誤差にマージン値を加算した値を用いる。

もし開放条件を満たせば（ＹＥＳ）、報知部６０に報知信号Ｗ^*を伝達して報知し〔ステップＳ１１〕、異常発生を記録媒体に記録して〔ステップＳ１２〕、異常報知処理をリターン（終了を含む。以下同じである。）する。一方、開放条件を満たさなければ（ステップＳ１０でＮＯ）、接続が開放していないのでそのまま異常報知処理をリターンする。

ステップＳ１２における異常発生の情報には、例えば接続開放部Ｆｕの開放、日時、電圧値ＶＨ、電流値ＩＦなどのうちで一以上が該当する。記録媒体は異常発生の情報を記録可能な媒体であれば任意であり、例えば、フラッシュメモリ（ＳＳＤを含む）や、ハードディスク、光ディスク（光磁気ディスク等を含む）、フレキシブルディスク、ＲＡＭなどのうちで一以上が該当する。なお、電源遮断後も記録内容を保持可能な不揮発性メモリを用いるのが望ましい。

図１と図２では車両の停止時を示した。これに対して操作部ＳＷがオンに操作されて車両が非停止時の状態を図４に示す。図４において、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２がオンになり、電池Ｅｂの電力が電力変換部２０によって変換されて回転電機３０に出力され、回転電機３０に生じた逆起電力は電力変換部２０を介して電池Ｅｂに蓄電される（矢印Ｄ１）。また、操作部ＳＷがオンのために定電圧源Ｖccからスイッチ部Ｒｙのコイルに電流が流れて励磁されるので、接点がオフ（非導通，開放）になる。そのため、放電抵抗Ｒ１や接続開放部Ｆｕには電流が流れない。

上述した実施の形態１によれば、以下に示す各効果を得ることができる。

（１）電力変換装置において、平滑コンデンサＣｂと並列に接続され、平滑コンデンサＣｂに蓄積された電荷の放電に用いる放電抵抗Ｒ１と、放電抵抗Ｒ１と直列に接続され、操作により導通または非導通になるスイッチ部Ｒｙと、放電抵抗Ｒ１およびスイッチ部Ｒｙと直列に接続され、所定の条件を満たすと接続を開放する接続開放部Ｆｕとを有する構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、仮にスイッチ部Ｒｙ等が故障して常時導通になっても、放電抵抗Ｒ１に電流が常時流れる事態を防止することができる。よって、電力変換部２０へ必要な電力が供給され、車両走行への影響を抑制できる。

（２）所定の条件は、放電抵抗Ｒ１を流れる放電電流Ｉｄ（電流）が所定電流値に達する電流条件、および、放電抵抗Ｒ１を流れる放電電流Ｉｄ（電流）が流れる時間が所定時間に達する時間条件のうちで一方または双方を適用する構成とした（図３のステップＳ１０を参照）。この構成によれば、予め設定される電流条件や時間条件を満たすと接続開放部Ｆｕが接続を開放するので、放電抵抗Ｒ１に電流が常時流れる事態をより確実に防止することができる。時間条件を課す場合には、平滑コンデンサＣｂの放電時に誤って接続開放部Ｆｕが接続を開放することを防止できる。

（３）接続開放部Ｆｕは、所定の抵抗値を有する構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、接続開放部Ｆｕが放電抵抗Ｒ１と直列接続されるので両者の抵抗値が合わされるので、これらを流れる放電電流Ｉｄを低く抑制することができる。

（４）平滑コンデンサＣｂの端子間電圧を検出する電圧センサ４１と、接続開放部Ｆｕの導電線を流れる電流を検出する電流センサ４０と、車両の停止時に電圧センサ４１および電流センサ４０のうちで一方または双方による検出を行い、端子間電圧が許容電圧値以上になるか、または、電流が許容電流値以下であれば、接続が開放されたことを検出する異常検出手段５１とを有する構成とした（図１，図３を参照）。この構成によれば、異常検出手段５１は一定条件下で接続が開放されたことを検出するので、例えば接続開放部Ｆｕ（ヒューズ）の切断等を報知することができる。よって原因が特定し易くなり、接続開放部Ｆｕの交換を適切に行うことができる。

（６）接続開放部Ｆｕは、切断可能な導電線を有する構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、一定条件（所定の条件）下で導電線が切断して接続が開放されるので、放電抵抗Ｒ１に電流が常時流れる事態をより確実に防止することができる。

（７）接続開放部Ｆｕは、接続を開放する部品が交換可能に構成されている構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、仮に所定の条件を満たす電流が流れて導電線を切断しても、接続開放部Ｆｕ自体を交換することで再び平滑コンデンサＣｂの放電電流Ｉｄを流すことができる。

〔実施の形態２〕
実施の形態２は図５と図６を参照しながら説明する。なお電力変換装置の構成等は実施の形態１と同様であり、図示および説明を簡単にするために実施の形態２では実施の形態１と異なる点について説明する。よって実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

実施の形態２が実施の形態１と異なる点は、スイッチ部Ｒｙが故障した場合である。具体的には、操作部ＳＷの操作にかかわらず、常にスイッチ部Ｒｙの接点が溶着して接続し続ける状態（つまり故障）が発生した場合である。この場合、仮に図１にように所定の条件を満たさないような放電電流Ｉｄが流れて接続開放部Ｆｕが接続を継続すると、図５のように操作部ＳＷをオンすることで車両が走行可能にもなる。車両が走行するにあたって電池Ｅｂから電力変換部２０に電力が供給されるが、放電抵抗Ｒ１にもバッテリ電流Ｉｂが流れてしまう。そこで、図６に示す異常報知処理を実行する。

異常報知処理では、車両の非停止時において、故障条件を満たすか否かで分岐する〔ステップＳ２０〕。故障条件は任意に設定することができる。本形態では、電圧センサ４１で検出される平滑コンデンサＣｂの端子間電圧（すなわち電圧値ＶＨ）が所定電圧値以上になる条件、かつ、電流センサ４０で検出されるバッテリ電流Ｉｂが所定電流値以上（すなわち電流値がゼロでない）になる条件を適用する。所定電圧値や所定電流値の具体的な値は、車両，電力変換部２０，回転電機３０の各仕様等に応じて適切に設定する。もし故障条件を満たせば（ＹＥＳ）、報知部６０に報知信号Ｗ^*を伝達して報知し〔ステップＳ２１〕、異常発生を記録媒体に記録して〔ステップＳ２２〕、異常報知処理をリターンする。一方、故障条件を満たさなければ（ステップＳ２０でＮＯ）、スイッチ部Ｒｙは故障していないのでそのまま異常報知処理をリターンする。

なお図３に示す異常報知処理と、図６に示す異常報知処理とは別個の処理である。よって図３に示す異常報知処理を実行して、開放条件（放電電流Ｉｄをバッテリ電流Ｉｂに読み替える）を満たせば、開放が報知され、異常が記録される。接続開放部Ｆｕによって接続が開放された場合でも車両を走行させることができる。

上述した実施の形態２によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、電力変換装置の構成については実施の形態１と同様であるので、実施の形態１に示す（１），（３），（６），（７）と同様の作用効果を得ることができる。

（２）所定の条件は、放電抵抗Ｒ１を流れるバッテリ電流Ｉｂ（電流）が所定電流値に達する電流条件、および、放電抵抗Ｒ１を流れるバッテリ電流Ｉｂ（電流）が流れる時間が所定時間に達する時間条件のうちで一方または双方を適用する構成とした（図６のステップＳ２０を参照）。この構成によれば、予め設定される電流条件や時間条件を満たすと接続開放部Ｆｕが接続を開放するので、放電抵抗Ｒ１に電流が常時流れる事態をより確実に防止することができる。時間条件を課す場合には、平滑コンデンサＣｂの放電時に誤って接続開放部Ｆｕが接続を開放することを防止できる。

（４）平滑コンデンサＣｂの端子間電圧を検出する電圧センサ４１と、接続開放部Ｆｕの導電線を流れる電流を検出する電流センサ４０と、車両の停止時に電圧センサ４１および電流センサ４０のうちで一方または双方による検出を行い、端子間電圧が所定電圧値以上になり、かつ、電流が所定電流値以上であれば、スイッチ部Ｒｙが故障されたことを検出する異常検出手段５１とを有する構成とした（図５，図６を参照）。この構成によれば、異常検出手段５１は一定条件下でスイッチ部Ｒｙの故障を検出するので、例えばスイッチ部Ｒｙの故障等を報知することができる。よって原因が特定し易くなり、スイッチ部Ｒｙの修理や交換等を適切に行うことができる。

〔実施の形態３〕
実施の形態３は図７を参照しながら説明する。なお電力変換装置の構成等は実施の形態１と同様であり、図示および説明を簡単にするために実施の形態３では実施の形態１と異なる点について説明する。よって実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

実施の形態３が実施の形態１と異なるのは、次の２点である。第１に、リレーＳＭＲ３，ＳＭＲ４、平滑コンデンサＣｃ、充電部７０などをさらに車両に備えた点である。充電部７０はプラグＰＬを介して車両外の商用電源ＡＣ（電力源）に接続でき、当該商用電源ＡＣから供給される電力を電池Ｅｂに充電する機能を担う。充電部７０はＥＣＵを含めてもよく、含めなくてもよい。商用電源ＡＣから電池Ｅｂに充電する際には、充電部７０がリレーＳＭＲ３，ＳＭＲ４をオンにし、平滑コンデンサＣｃによって平滑化する。充電時には、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２がオフであるので、図示するように充電電流Ｉｃが流れる。なお商用電源ＡＣに代えて、外部の発電機を用いてもよく、車両に備える太陽発電機を用いてもよい。特に太陽発電機を車両に備える場合には、電力変換部２０に供給する電力の一部としても利用できる。

第２に、放電回路（すなわちスイッチ部Ｒｙ、放電抵抗Ｒ１、接続開放部Ｆｕ）は、充電部７０と電力部１０との間に備える点である。平滑コンデンサＣｃに蓄積された電荷は、放電電流Ｉｄとして放電抵抗Ｒ１，スイッチ部Ｒｙの接点，接続開放部Ｆｕを流れて放電される。よって、充電部７０による電池Ｅｂへの充電を確実に行うことができ、充電後は平滑コンデンサＣｃの放電を確実に行える。

上述した実施の形態３によれば、上記相違点を除いて、電力変換装置の構成については実施の形態１と同様であるので、実施の形態１に示す（１），（２），（３），（４），（６），（７）と同様の作用効果を得ることができる。なお放電回路は、実施の形態１のように電池Ｅｂと電力変換部２０との間にも備えてよい。この場合には、平滑コンデンサＣｃと平滑コンデンサＣｂとを個別の放電回路でそれぞれ放電させることができる。

〔実施の形態４〕
実施の形態４は図８と図９を参照しながら説明する。なお電力変換装置の構成等は実施の形態１と同様であり、図示および説明を簡単にするために実施の形態４では実施の形態１と異なる点について説明する。よって実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

実施の形態４が実施の形態１と異なるのは、スイッチ部Ｒｙに故障が生じ、かつ、接続開放部Ｆｕが接続を開放した場合でも、平滑コンデンサＣｂに蓄積された電荷を放電させる点である。図８に示す構成例では、切換部Ｑと回避抵抗Ｒ２をさらに車両に備える。切換部Ｑは電流を放電抵抗Ｒ１に流すか回避抵抗Ｒ２に流すかを切り換える機能を担い、本形態ではＥＣＵ５０から出力される制御信号Ｖre^*に基づいて作動が制御されるスイッチング素子を適用する。回避抵抗Ｒ２は、放電抵抗Ｒ１および接続開放部Ｆｕの直列接続に対して並列に接続される。

上述した構成例による異常報知処理は図９のようになる。図９に示す異常報知処理は、図３に示す異常報知処理に代わる。図３との相違は、ステップＳ３０，Ｓ３１，Ｓ３２を実行する点である。ステップＳ３０の停止条件は車両の停止時である条件である。もし車両の停止時であれば（ＹＥＳ）、開放条件を満たすか否かを判別するステップＳ１１に進む。一方、車両の非停止時であれば（ＮＯ）、異常報知処理をリターンする。

またステップＳ１１で開放条件を満たせば（ＹＥＳ）、開放の警告および異常の記録とともに切換部Ｑをオンし〔ステップＳ３１〕、図８に示すように放電電流Ｉｄが回避抵抗Ｒ２を流れるように切り換える。一方、ステップＳ１１で開放条件を満たさなければ（ＮＯ）、切換部Ｑをオフし〔ステップＳ３２〕、放電電流Ｉｄが放電抵抗Ｒ１および接続開放部Ｆｕを流れるように切り換える。

上述した実施の形態４によれば、また電力変換装置の構成については実施の形態１と同様であるので、実施の形態１に示す（１），（２），（３），（４），（６），（７）と同様の作用効果を得ることができる。

（５）スイッチ部Ｒｙと並列に接続される回避抵抗Ｒ２と、異常検出手段５１によって接続が開放されたことが検出されなければスイッチ部Ｒｙに電流が流れ、接続が開放されたことが検出されると回避抵抗Ｒ２に電流が流れるように切り換える切換部Ｑとを有する構成とした（図８，図９を参照）。この構成によれば、スイッチ部Ｒｙに故障が生じ、かつ、接続開放部Ｆｕが接続を開放した場合でも、平滑コンデンサＣｂに蓄積された電荷を確実放電させることができる。図示しないが、実施の形態３に示す放電回路についても同様に適用することができ、上記作用効果を得ることができる。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態１〜４に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。

上述した実施の形態１〜４は、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２およびスイッチ部Ｒｙには、電磁石により接点を物理的に動かす電磁リレー（電磁継電器）を適用する構成とした（図１，図５，図７，図８を参照）。この形態に代えて、例えば半導体リレー等のような他のリレーを適用する構成としてもよい。他のリレーを用いても上述した実施の形態１〜４と同様に作動するので、実施の形態１〜４と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態１〜４は、接続開放部Ｆｕには、電流条件および時間条件の双方が適用されて交換が容易に可能なヒューズを適用する構成とした（図１，図５，図７，図８を参照）。この形態に代えて、電流条件または時間条件の一方が適用されるヒューズ、交換不能なヒューズ、導電線の抵抗値がほぼゼロとなるヒューズ、ヒューズ以外の他の接続開放部などを適用する構成としてもよい。他の接続開放部は、例えば配線用遮断器、熱動電磁形配線用遮断器、開閉器などが該当する。いずれを適用するにせよ上述した実施の形態１〜４と同様に作動するので、実施の形態１〜４と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態１〜４は、電圧を平滑化するために平滑コンデンサＣｂ，Ｃｃを適用する構成としたが（図１，図５，図７，図８を参照）、キャパシタを適用する構成としてもよい。また、切換部Ｑにはスイッチング素子を適用する構成としたが（図８を参照）、リレー，遮断器，開閉器などを適用する構成としてもよい。電池Ｅｂとしてリチウムイオン電池等の二次電池を適用したが（図１，図５，図７，図８を参照）、他の二次電池（例えば鉛蓄電池，リチウムイオンポリマー二次電池，ニッケル・水素蓄電池，ニッケル・カドミウム蓄電池，ニッケル・鉄蓄電池，ニッケル・亜鉛蓄電池，酸化銀・亜鉛蓄電池等）や燃料電池を適用してもよい。いずれの構成を適用するにせよ上述した実施の形態１〜４と同様に作動するので、実施の形態１〜４と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態１〜４は、ＥＣＵ１１が電池Ｅｂを管理し、ＥＣＵ５０がリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２等の制御を行う構成とした（図１，図５，図７，図８を参照）。この形態に代えて、ＥＣＵ５０が電池Ｅｂを管理してもよく、ＥＣＵ１１がリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２等の制御を行ってもよく、一のＥＣＵが電池Ｅｂの管理とリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２等の制御とを行ってもよい。すなわちＥＣＵの形態を問わない。この場合であっても、上述した実施の形態１〜４と同様に作動するので、実施の形態１〜４と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態４では、停止条件を満たさない場合には何も行わない構成とした（図９を参照）。この形態に代えて、停止条件を満たさない場合には切換部Ｑをオフにして放電抵抗Ｒ１に電流が流れるようにステップＳ３２を実行する構成としてもよい。車両の非停止時には回避抵抗Ｒ２に電流を流す必要が無く、スイッチ部Ｒｙが故障していなければ放電抵抗Ｒ１に電流が流れない。したがって、電池Ｅｂ（電力源）の電力を確実に電力変換部２０に伝達することができる。

２０ 電力変換部
Ｃｂ 平滑コンデンサ
Ｆｕ 接続開放部
Ｒ１ 放電抵抗
Ｒｙ スイッチ部

Claims (5)

1. 電力源から供給される電力を変換して出力する電力変換部と、前記電力変換部に接続される平滑コンデンサとを備えた電力変換装置において、
   前記平滑コンデンサと並列に接続され、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷の放電に用いる放電抵抗（Ｒ１）と、
   前記放電抵抗と直列に接続され、操作により導通または非導通になる常閉式のスイッチ部（Ｒｙ）と、
   前記放電抵抗および前記スイッチ部と直列に接続され、所定の条件を満たすと前記接続を開放する接続開放部（Ｆｕ）と、
   前記平滑コンデンサの端子間電圧を検出する電圧センサ（４１）と、
   前記接続開放部の前記導電線を流れる電流を検出する電流センサ（４０）と、
   前記車両の停止時に前記電圧センサおよび前記電流センサのうちで一方または双方による検出を行い、前記端子間電圧が許容電圧値以上になるか、または、前記電流が許容電流値以下であれば、前記接続が開放されたことを検出する異常検出手段（５１）と、
   前記スイッチ部と並列に接続される回避抵抗（Ｒ２）と、
   前記異常検出手段によって前記接続が開放されたことが検出されなければ前記スイッチ部に電流が流れ、前記接続が開放されたことが検出されると前記回避抵抗に電流が流れるように切り換える切換部（Ｑ）と、
   を有することを特徴とする電力変換装置。
2. 前記所定の条件は、前記放電抵抗を流れる電流が所定電流値に達する電流条件、および、前記電流が流れる時間が所定時間に達する時間条件のうちで一方または双方を適用することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記接続開放部は、所定の抵抗値を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
4. 前記接続開放部は、切断可能な導電線を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
5. 前記接続開放部は、前記接続を開放する部品が交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電力変換装置。

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