JP6327063B2 - Power supply - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置に関し、詳しくは、当該電源装置を構成するコンデンサに対する強制放電を実行する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device, and more particularly, to a power supply device that performs forced discharge on a capacitor constituting the power supply device.
ハイブリッド車両等のように、電源装置が設けられた車両は、イグニッションスイッチ（以下、「ＩＧ」という）がオフにされた後に、電源装置を構成するコンデンサに蓄積された電荷を放電させる強制放電を実行するようになっている。 A vehicle equipped with a power supply device, such as a hybrid vehicle, performs forced discharge that discharges the electric charge accumulated in a capacitor constituting the power supply device after an ignition switch (hereinafter referred to as “IG”) is turned off. It is supposed to run.
電源装置は、バッテリの正極とコンデンサの陽極との間に設けられた正極側リレーと、バッテリの負極とコンデンサの陰極との間に設けられた負極側リレーとを有している。これらリレーの少なくとも一方が接続状態で溶着している場合には、強制放電が正常に行われないことがある。
このため、特許文献１では、強制放電を実行しているときに、正極側リレーまたは負極側リレーに接続状態での溶着が検出された場合、コンデンサの強制放電を停止するようになっている。
The power supply device includes a positive side relay provided between the positive electrode of the battery and the anode of the capacitor, and a negative side relay provided between the negative electrode of the battery and the cathode of the capacitor. When at least one of these relays is welded in a connected state, forced discharge may not be performed normally.
For this reason, in
リレーの接続状態に関わらずコンデンサの電荷を放電させる必要がある場合、特許文献１の電源装置において、正極側リレーが接続状態で溶着していると判断された場合であっても、負極側リレーを切断状態にすることで強制放電を完了することができる。しかしながら、強制放電を実行しているときに正極側リレーが接続状態で溶着していると判断され、負極側リレーに電流が流れている状態で負極側リレーを切断状態にすると、負極側リレーにアーク放電が生じ、負極側リレーを溶着させてしまうことがある。
When it is necessary to discharge the charge of the capacitor regardless of the connection state of the relay, even if it is determined that the positive side relay is welded in the connected state in the power supply device of
そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、一方のリレーが接続状態で溶着している場合であっても、他のリレーを溶着させることなく、コンデンサの強制放電を完了することができる電源装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and even when one of the relays is welded in a connected state, the capacitor is forcibly discharged without welding the other relay. An object of the present invention is to provide a power supply device that can complete the above.
上記課題を解決する電源装置の発明の一態様は、第１電極及び第２電極を有するバッテリと、第１電極及び第２電極を有するコンデンサと、コンデンサと並列に接続されたインバータ回路と、バッテリの第１電極とコンデンサの第１電極とを接続する接続状態及びバッテリの第１電極とコンデンサの第１電極とを切断する切断状態のいずれか一方の状態をとる第１リレーと、バッテリの第２電極とコンデンサの第２電極とを接続する接続状態及びバッテリの第２電極とコンデンサの第２電極とを切断する切断状態のいずれか一方の状態をとる第２リレーと、コンデンサに蓄積された電荷を放電させる強制放電を実行する強制放電実行部と、強制放電が実行されていることを条件として、第１リレーが接続状態で溶着しているか否かを判断する溶着判断部と、を備えた電源装置であって、第１リレーが接続状態で溶着していると溶着判断部によって判断されたことを条件として、インバータ回路の入力電流の上限値を低下させ、第２リレーを切断状態にさせる制御部を備えるものである。 One embodiment of a power supply device that solves the above problems includes a battery having a first electrode and a second electrode, a capacitor having a first electrode and a second electrode, an inverter circuit connected in parallel with the capacitor, and a battery A first relay that takes one of a connection state connecting the first electrode of the capacitor and the first electrode of the capacitor and a disconnected state disconnecting the first electrode of the battery and the first electrode of the capacitor; A second relay that takes one of a connection state for connecting the two electrodes and the second electrode of the capacitor and a disconnection state for disconnecting the second electrode of the battery and the second electrode of the capacitor; Whether the first relay is welded in the connected state is determined on the condition that the forced discharge is performed and the forced discharge executing unit that executes the forced discharge for discharging the charge. A power supply device comprising: an attachment determination unit, wherein the upper limit value of the input current of the inverter circuit is reduced on condition that the welding determination unit determines that the first relay is welded in a connected state; The control part which makes a 2nd relay a disconnection state is provided.
このように本発明の一態様によれば、一方のリレーが接続状態で溶着している場合であっても、他のリレーを溶着させることなく、コンデンサの強制放電を完了することができる。 As described above, according to one embodiment of the present invention, even when one relay is welded in a connected state, forced discharge of the capacitor can be completed without welding the other relay.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１に示すように、本発明の実施の形態に係る電源装置を搭載した車両１は、モータと内燃機関型のエンジンとを駆動源とするハイブリッド車両を構成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a
車両１は、バッテリ１０と、負極側リレー１１ａと、正極側リレー１１ｂと、プリチャージ回路１２と、平滑コンデンサ１３と、インバータ回路としてのインバータ１４と、モータジェネレータ１５と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１６とを含んで構成される。
The
バッテリ１０は、二次電池によって構成され、直流の電源を構成する。本実施の形態において、バッテリ１０は、第１電極として正極を有し、第２電極として負極を有する。平滑コンデンサ１３は、第１電極として陽極を有し、第２電極として陰極を有する。平滑コンデンサ１３は、陽極が正極線ＰＬに接続され、陰極が負極線ＮＬに接続され、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間に生じた直流電力の電圧を平滑化するようになっている。
The battery 10 is composed of a secondary battery and constitutes a direct current power source. In the present embodiment, battery 10 has a positive electrode as the first electrode and a negative electrode as the second electrode. The
負極側リレー１１ａは、ＥＣＵ１６の制御に応じて、バッテリ１０の負極と平滑コンデンサ１３の陰極とを接続する接続状態及びバッテリ１０の負極と平滑コンデンサ１３の陰極とを切断する切断状態のいずれか一方の状態をとるようになっている。
The
例えば、負極側リレー１１ａは、モータジェネレータ１５が運転状態にあるときは、接続状態をとるようにＥＣＵ１６によって制御される。本実施の形態において、負極側リレー１１ａは、本発明における第２リレーを構成する。
For example, the
正極側リレー１１ｂは、ＥＣＵ１６の制御に応じて、バッテリ１０の正極と平滑コンデンサ１３の陽極とを接続する接続状態及びバッテリ１０の正極と平滑コンデンサ１３の陽極とを切断する切断状態のいずれか一方の状態をとるようになっている。
The positive-
例えば、正極側リレー１１ｂは、モータジェネレータ１５が運転状態にあるときは、接続状態をとるようにＥＣＵ１６によって制御される。本実施の形態において、正極側リレー１１ｂは、本発明における第１リレーを構成する。
For example, when the
プリチャージ回路１２は、プリチャージリレー１２ａと、プリチャージリレー１２ａと直列に接続された抵抗Ｒｐとによって構成されている。プリチャージリレー１２ａは、ＥＣＵ１６の制御に応じて、プリチャージ回路１２を正極側リレー１１ｂに並列に接続する接続状態及びプリチャージ回路１２を正極側リレー１１ｂから電気的に切断する切断状態のいずれか一方の状態をとるようになっている。
The
例えば、プリチャージリレー１２ａは、モータジェネレータ１５が作動する前に接続状態をとり、正極側リレー１１ｂが接続状態をとった後に切断状態をとるようにＥＣＵ１６によって制御される。
For example, the
モータジェネレータ１５は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相の交流電力により駆動する三相交流モータによって構成される。例えば、モータジェネレータ１５は、回転磁界を形成するステータと、複数の永久磁石が埋め込まれてステータの内部に配置されたロータとを有している。
The
ステータは、ステータコア及びステータコアに巻き掛けられたＵ相、Ｖ相及びＷ相の三相コイルを有している。ここで、ステータの三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータによって回転磁界が形成され、この回転磁界にロータに埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータが回転駆動される。このロータの回転駆動力により、車両１が駆動される。このように、モータジェネレータ１５は、電動機として機能するようになっている。
The stator has a three-phase coil of U phase, V phase and W phase wound around the stator core and the stator core. Here, when three-phase AC power is supplied to the three-phase coil of the stator, a rotating magnetic field is formed by the stator, and the rotor is driven to rotate by pulling a permanent magnet embedded in the rotor to the rotating magnetic field. . The
また、ロータに埋め込まれた永久磁石が回転すると、回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータの三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相コイルの両端に電力が発生する。このように、モータジェネレータ１５は、発電機としても機能するようになっている。
Further, when the permanent magnet embedded in the rotor rotates, a rotating magnetic field is formed, and an induced current flows through the three-phase coil of the stator due to the rotating magnetic field, thereby generating electric power at both ends of the three-phase coil. As described above, the
インバータ１４は、平滑コンデンサ１３によって電圧が平滑化された直流電力を交流電力に変換する電力変換回路を構成する。インバータ１４は、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８と、ダイオードＤ３〜Ｄ８とを含んで構成される。
The
本実施の形態において、各スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８は、コレクタ、ゲート、エミッタの３端子を有するＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）によって構成されている。 In the present embodiment, each of switching elements Q3 to Q8 is configured by an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) having three terminals of a collector, a gate, and an emitter.
スイッチング素子Ｑ３は、コレクタが正極線ＰＬに接続され、エミッタがモータジェネレータ１５のＵ相の入力端子に接続され、ゲートがＥＣＵ１６に接続されている。スイッチング素子Ｑ４は、ソースがスイッチング素子Ｑ３のエミッタに接続され、エミッタが負極線ＮＬに接続され、ゲートがＥＣＵ１６に接続されている。
Switching element Q3 has a collector connected to positive line PL, an emitter connected to a U-phase input terminal of
ダイオードＤ３は、カソードがスイッチング素子Ｑ３のソースに接続され、アノードがスイッチング素子Ｑ３のエミッタに接続されている。すなわち、ダイオードＤ３と、スイッチング素子Ｑ３とは、Ｕ相の上アームを構成する。 The diode D3 has a cathode connected to the source of the switching element Q3 and an anode connected to the emitter of the switching element Q3. That is, diode D3 and switching element Q3 constitute the upper arm of the U phase.
ダイオードＤ４は、カソードがスイッチング素子Ｑ４のソースに接続され、アノードがスイッチング素子Ｑ４のエミッタに接続されている。すなわち、ダイオードＤ４と、スイッチング素子Ｑ４とは、Ｕ相の下アームを構成する。 The diode D4 has a cathode connected to the source of the switching element Q4 and an anode connected to the emitter of the switching element Q4. That is, diode D4 and switching element Q4 constitute the lower arm of the U phase.
スイッチング素子Ｑ５は、コレクタが正極線ＰＬに接続され、エミッタがモータジェネレータ１５のＶ相の入力端子に接続され、ゲートがＥＣＵ１６に接続されている。スイッチング素子Ｑ６は、ソースがスイッチング素子Ｑ５のエミッタに接続され、エミッタが負極線ＮＬに接続され、ゲートがＥＣＵ１６に接続されている。
Switching element Q5 has a collector connected to positive line PL, an emitter connected to the V-phase input terminal of
ダイオードＤ５は、カソードがスイッチング素子Ｑ５のソースに接続され、アノードがスイッチング素子Ｑ５のエミッタに接続されている。すなわち、ダイオードＤ５と、スイッチング素子Ｑ５とは、Ｖ相の上アームを構成する。 The diode D5 has a cathode connected to the source of the switching element Q5 and an anode connected to the emitter of the switching element Q5. That is, the diode D5 and the switching element Q5 constitute an upper arm of the V phase.
ダイオードＤ６は、カソードがスイッチング素子Ｑ６のソースに接続され、アノードがスイッチング素子Ｑ６のエミッタに接続されている。すなわち、ダイオードＤ６と、スイッチング素子Ｑ６とは、Ｖ相の下アームを構成する。 The diode D6 has a cathode connected to the source of the switching element Q6 and an anode connected to the emitter of the switching element Q6. That is, the diode D6 and the switching element Q6 constitute a V-arm lower arm.
スイッチング素子Ｑ７は、コレクタが正極線ＰＬに接続され、エミッタがモータジェネレータ１５のＷ相の入力端子に接続され、ゲートがＥＣＵ１６に接続されている。スイッチング素子Ｑ８は、ソースがスイッチング素子Ｑ７のエミッタに接続され、エミッタが負極線ＮＬに接続され、ゲートがＥＣＵ１６に接続されている。
Switching element Q7 has a collector connected to positive line PL, an emitter connected to a W-phase input terminal of
ダイオードＤ７は、カソードがスイッチング素子Ｑ７のソースに接続され、アノードがスイッチング素子Ｑ７のエミッタに接続されている。すなわち、ダイオードＤ７と、スイッチング素子Ｑ７とは、Ｗ相の上アームを構成する。 The diode D7 has a cathode connected to the source of the switching element Q7 and an anode connected to the emitter of the switching element Q7. That is, the diode D7 and the switching element Q7 constitute an upper arm of the W phase.
ダイオードＤ８は、カソードがスイッチング素子Ｑ８のソースに接続され、アノードがスイッチング素子Ｑ８のエミッタに接続されている。すなわち、ダイオードＤ８と、スイッチング素子Ｑ８とは、Ｗ相の下アームを構成する。 The diode D8 has a cathode connected to the source of the switching element Q8 and an anode connected to the emitter of the switching element Q8. That is, diode D8 and switching element Q8 constitute the lower arm of the W phase.
各スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８の各ゲートは、ＥＣＵ１６によりデューティ比が制御された制御信号によって、モータジェネレータ１５のＵ相、Ｖ相及びＷ相の各相に流れる電流の向きと量が１２０度の位相差をもって連続的に変化する交流となるように制御される。この結果、モータジェネレータ１５のステータが回転磁界を形成し、モータジェネレータ１５のロータが回転させられる。
Each of the gates of the switching elements Q3 to Q8 has a direction and amount of current flowing through each phase of the U-phase, V-phase, and W-phase of the
ＥＣＵ１６は、各スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８への制御信号によって、インバータ１４に流入する入力電流を制御できるようになっている。すなわち、ＥＣＵ１６は、インバータ１４に流入する入力電流の上限値を制御できるようになっている。
The
ＥＣＵ１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
The
ＥＣＵ１６のＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ１６として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＥＣＵ１６において、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＥＣＵ１６として機能する。
A program for causing the computer unit to function as the
ＥＣＵ１６の入力ポートには、ＩＧ１７と、平滑コンデンサ１３の陽極と陰極との間の電圧を検出する電圧センサ１８とを含む各種センサ類が接続されている。また、ＥＣＵ１６の出力ポートには、負極側リレー１１ａと、正極側リレー１１ｂと、プリチャージリレー１２ａと、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８とを含む各種制御対象類が接続されている。
Various sensors including the
ＥＣＵ１６は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。本実施の形態において、ＥＣＵ１６は、上述したように、負極側リレー１１ａ、正極側リレー１１ｂ、プリチャージ回路１２及びスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８を制御する制御部３０を構成する。
The
また、ＥＣＵ１６は、平滑コンデンサ１３に蓄積された電荷を放電させる強制放電を実行する強制放電実行部３１を構成する。詳細には、ＥＣＵ１６は、ＩＧ１７がオフにされたことを条件として、正極側リレー１１ｂを切断状態にするように制御し、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８の何れかをオン状態にすることで、インバータ１４のスイッチング損失及びモータジェネレータ１５に対する通電による損失を生じさせることによって、強制放電を実行するようになっている。
Further, the
また、ＥＣＵ１６は、ＩＧ１７がオンにされたことを条件として、プリチャージリレー１２ａを接続状態にするように制御し、電圧センサ１８によって検出された電圧に基づいて、負極側リレー１１ａが溶着しているか否かを判断するようになっている。
Further, the
詳細には、ＥＣＵ１６は、電圧センサ１８によって検出された電圧が実質的に０である場合には、負極側リレー１１ａが接続状態で溶着していないと判断し、電圧センサ１８によって検出された電圧とバッテリ１０の出力電圧とが実質的に等しい場合には、負極側リレー１１ａが接続状態で溶着していると判断するようになっている。ＥＣＵ１６は、負極側リレー１１ａが接続状態で溶着していると判断した場合には、インストルメントパネルに設けられた表示装置等によって警報を発するようになっている。
Specifically, when the voltage detected by the
ここで、実質的に等しいとは、完全に一致しているわけではないが、等しいとみなしてよい状態のことで、例えば、２つの値の差が予め定められた所定の閾値以下であれば、実質的に等しいとする。所定の閾値は、予め定められた適合値である。 Here, “substantially equal” means a state that may not be completely coincident but may be regarded as equal. For example, if the difference between two values is equal to or smaller than a predetermined threshold value. , Substantially equal. The predetermined threshold value is a predetermined matching value.
ＥＣＵ１６は、負極側リレー１１ａが接続状態で溶着していないと判断した場合には、負極側リレー１１ａを接続状態にするように制御し、電圧センサ１８によって検出された電圧がバッテリ１０の出力電圧と実質的に等しくなるのを待ち、正極側リレー１１ｂを接続状態にするように制御し、プリチャージリレー１２ａを切断状態にするように制御するようになっている。
When the
ＥＣＵ１６は、負極側リレー１１ａを接続状態にしてから予め定められた所定の時間Ｔが経過しても、電圧センサ１８によって検出された電圧がバッテリ１０の出力電圧と実質的に等しくならない場合、負極側リレー１１ａが切断状態で溶着していると判断するようになっている。ＥＣＵ１６は、負極側リレー１１ａが切断状態で溶着していると判断した場合には、インストルメントパネルに設けられた表示装置等によって警報を発するようになっている。ここで、所定の時間Ｔは、予め定められた適合値である。
If the voltage detected by the
また、ＥＣＵ１６は、強制放電を実行していることを条件として、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着しているか否かを判断する溶着判断部３２を構成する。具体的には、ＥＣＵ１６は、強制放電を実行してから、電圧センサ１８によって検出された電圧が予め定められた閾値ＴＨを規定時間Ｔｒ以上にわたって上回っていることを条件として、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着していると判断するようになっている。ここで、閾値ＴＨは、バッテリ１０の出力電圧未満及び０以上に予め定められた適合値であり、規定時間Ｔｒも予め定められた適合値である。
Moreover, ECU16 comprises the
ＥＣＵ１６は、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着していると判断した場合には、インバータ１４に流入する入力電流の上限値を予め定められた上限電流値まで低下させるように各スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８への制御信号を制御し、負極側リレー１１ａを切断状態にするように制御し、強制放電を続けるようになっている。ここで、上限電流値は、負極側リレー１１ａを切断状態にしてもアーク放電が発生しないように予め定められた適合値である。
When the
また、ＥＣＵ１６は、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着していないと判断した場合には、強制放電が完了した後に、負極側リレー１１ａを切断状態にするように制御するようになっている。ここで、ＥＣＵ１６は、電圧センサ１８によって検出された電圧が実質的に０になったときに、強制放電が完了したと判断するようになっている。
In addition, when the
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る電源装置の第２リレー溶着検出処理について図２を参照して説明する。なお、以下に説明する第２リレー溶着検出処理は、ＩＧ１７がオンされたときに実行される。
The second relay welding detection process of the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. Note that the second relay welding detection process described below is executed when the
まず、ＥＣＵ１６は、プリチャージリレー１２ａを接続状態にするように制御する（ステップＳ１）。次いで、ＥＣＵ１６は、負極側リレー１１ａが接続状態で溶着しているか否かを判断する（ステップＳ２）。
First, the
ここで、負極側リレー１１ａが接続状態で溶着していないと判断した場合には、ＥＣＵ１６は、負極側リレー１１ａを接続状態にするように制御し（ステップＳ３）、タイマカウントを開始し（ステップＳ４）、電圧センサ１８によって検出された電圧、すなわち、平滑コンデンサ１３の両極間の電圧とバッテリ１０の出力電圧とが等しいか否かを判断する（ステップＳ５）。ここで、等しいとは、前述した実質的に等しいことであり、完全に一致している状態だけでなく、２つの値の差が前述の所定の閾値以下である状態も含んでいる。
If it is determined that the
電圧センサ１８によって検出された電圧とバッテリ１０の出力電圧とが等しいと判断した場合には、ＥＣＵ１６は、正極側リレー１１ｂを接続状態にするように制御し（ステップＳ６）、プリチャージリレー１２ａを切断状態にするように制御し（ステップＳ７）、第２リレー溶着検出処理を終了する。
If it is determined that the voltage detected by the
ステップＳ５において、電圧センサ１８によって検出された電圧とバッテリ１０の出力電圧とが等しくないと判断した場合には、ＥＣＵ１６は、タイマカウントの値から負極側リレー１１ａを接続状態にしてから時間Ｔが経過したか否かを判断する（ステップＳ８）。時間Ｔが経過していないと判断した場合には、ＥＣＵ１６は、ステップＳ５に戻って電圧センサ１８によって検出された電圧とバッテリ１０の出力電圧とが等しくなるのを待つ。
If it is determined in step S5 that the voltage detected by the
一方、時間Ｔが経過したと判断した場合には、ＥＣＵ１６は、負極側リレー１１ａが切断状態で溶着していると判断し、インストルメントパネルに設けられた表示装置等によって警報を発し（ステップＳ９）、第２リレー溶着検出処理を終了する。
ステップＳ２において、負極側リレー１１ａが接続状態で溶着していると判断した場合には、ＥＣＵ１６は、インストルメントパネルに設けられた表示装置等によって警報を発し（ステップＳ７）、第２リレー溶着検出処理を終了する。
On the other hand, if it is determined that the time T has elapsed, the
If it is determined in step S2 that the negative-
以下、本発明の実施の形態に係る電源装置の第１リレー溶着検出処理について図３を参照して説明する。なお、以下に説明する第１リレー溶着検出処理は、ＩＧ１７がオフされたときに実行される。 Hereinafter, the first relay welding detection process of the power supply device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the 1st relay welding detection process demonstrated below is performed when IG17 is turned off.
まず、ＥＣＵ１６は、正極側リレー１１ｂを切断状態にするように制御し（ステップＳ１１）、強制放電を実行する（ステップＳ１２）。強制放電を実行しているときに、ＥＣＵ１６は、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着しているか否かを判断する（ステップＳ１３）。
First, the
ここで、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着していると判断した場合には、ＥＣＵ１６は、インバータ１４に流入する入力電流の上限値を前述の上限電流値まで低下させ（ステップＳ１４）、負極側リレー１１ａを切断状態にするように制御し（ステップＳ１５）、強制放電を続けさせる。次いで、ＥＣＵ１６は、強制放電が完了するのを待ち（ステップＳ１６）、強制放電が完了すると、第１リレー溶着検出処理を終了する。
Here, when it is determined that the
ステップＳ１３において、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着していないと判断した場合には、ＥＣＵ１６は、強制放電が完了するのを待ち（ステップＳ１７）、強制放電が完了すると、負極側リレー１１ａを切断状態にするように制御し（ステップＳ１８）、第１リレー溶着検出処理を終了する。
If it is determined in step S13 that the
以上のように説明した第１リレー溶着検出処理の作用について、図４ないし図６を参照して説明する。図４及び図５は、正極側リレー１１ｂの状態、負極側リレー１１ａの状態、強制放電の実行状態及び平滑コンデンサ１３の陽極と陰極との間の電圧（以下、単に「コンデンサ電圧」ともいう）のタイミングチャートを示している。図６は、正極側リレー１１ｂの状態、負極側リレー１１ａの状態、強制放電の実行状態、コンデンサ電圧及びインバータ１４に流入する入力電流のタイミングチャートを示している。
The operation of the first relay welding detection process described above will be described with reference to FIGS. 4 and 5 show the state of the
図４は、正極側リレー１１ｂが溶着していない状態におけるタイミングチャートを示している。時刻ｔ１において、正極側リレー１１ｂが切断状態になり、時刻ｔ２において、強制放電が実行され、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、コンデンサ電圧は、実質的に０まで減少し、時刻ｔ３において、強制放電が完了する。その後、時刻ｔ４において、負極側リレー１１ａは、電流が流れていない状態で切断状態になる。
FIG. 4 shows a timing chart in a state where the positive
図５は、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着している状態で、上述した従来の動作を実行した場合のタイミングチャートを示している。時刻ｔ１１において、正極側リレー１１ｂが切断状態になるように制御されるが、正極側リレー１１ｂは、接続状態で溶着しているため、接続状態のままとなる。
FIG. 5 shows a timing chart when the above-described conventional operation is executed in a state where the positive-
時刻ｔ１２において、強制放電が実行されるが、正極側リレー１１ｂが接続状態のままであるため、コンデンサ電圧は減少しない。時刻ｔ１３において、負極側リレー１１ａが切断状態になり、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４にかけて、コンデンサ電圧は、実質的に０まで減少し、時刻ｔ１４において、強制放電が完了する。
At time t12, forced discharge is performed, but the
しかしながら、時刻ｔ１３において、負極側リレー１１ａは、電流が流れている状態で切断状態になるため、負極側リレー１１ａでアーク放電が生じ、負極側リレー１１ａが溶着してしまうことがある。
However, at time t <b> 13, the
図６は、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着している状態で、本実施の形態の第１リレー溶着検出処理を実行した場合のタイミングチャートを示している。時刻ｔ２１において、正極側リレー１１ｂが切断状態になるように制御されるが、正極側リレー１１ｂは、接続状態で溶着しているため、接続状態のままとなっている。
FIG. 6 shows a timing chart when the first relay welding detection process of the present embodiment is executed in a state where the
時刻ｔ２２において、強制放電が実行されるが、正極側リレー１１ｂが接続状態のままであるため、コンデンサ電圧は減少しない。時刻ｔ２３において、コンデンサ電圧が低下していないことが検出され、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着していると判断され、時刻ｔ２４において、インバータ１４に流入する入力電流の上限値が前述の上限電流値に低下される。
At time t22, forced discharge is performed, but the
そして、時刻ｔ２５において、負極側リレー１１ａが切断状態にされ、時刻ｔ２５から時刻ｔ２６にかけて、コンデンサ電圧は、実質的に０まで減少し、時刻ｔ２６において、強制放電が完了する。このように、時刻ｔ２４において、負極側リレー１１ａは、流れる電流の上限値が上限電流値である状態で切断状態になるため、アーク放電を生じさせない。
Then, at time t25, the
このように、上述の実施の形態では、強制放電を実行しているときに正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着していると判断したことを条件として、インバータ１４に流入する入力電流の上限値を上限電流値に低下させた後に、負極側リレー１１ａを切断状態にする制御部３０を備える。
As described above, in the above-described embodiment, the upper limit value of the input current flowing into the
これにより、負極側リレー１１ａに流れる電流の上限値が上限電流値である状態で負極側リレー１１ａが切断状態にされ、アーク放電を生じさせずに負極側リレー１１ａを切断状態にすることができるため、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着している場合であっても、負極側リレー１１ａを溶着させることなく、平滑コンデンサ１３の強制放電を完了させることができる。
As a result, the
なお、本実施の形態において、ＥＣＵ１６は、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着していると判断した場合に、インバータ１４に流入する電流の上限値を上限電流値に制限してから、負極側リレー１１ａを切断状態にして、強制放電を終了させるものとして説明した。
In the present embodiment, when the
しかしながら、本実施の形態において、ＥＣＵ１６は、負極側リレー１１ａを切断状態にしてから予め定められた時間Ｔｄ経過後に、インバータ１４に流入する電流の上限値を通常の値に戻すようにしてもよい。ここで、時間Ｔｄは、予め定められた適合値である。
However, in the present embodiment, the
このように構成した本実施の形態の他の態様の作用について、図７を参照して説明する。図７は、正極側リレー１１ｂの状態、負極側リレー１１ａの状態、強制放電の実行状態、コンデンサ電圧及びインバータ１４への入力電流のタイミングチャートを示している。
The operation of another aspect of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a timing chart of the state of the
図７は、正極側リレー１１ｂが溶着している状態におけるタイミングチャートを示している。時刻ｔ３１において、正極側リレー１１ｂが切断状態になるように制御されるが、正極側リレー１１ｂは、接続状態で溶着しているため、接続状態のままとなっている。時刻ｔ３２から強制放電が実行されるが、正極側リレー１１ｂが接続状態のままであるため、コンデンサ電圧は減少しない。時刻ｔ３３において、コンデンサ電圧が低下していないことが検出され、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着していると判断され、時刻ｔ３４において、インバータ１４に流入する入力電流の上限値が前述の上限電流値に制限される。
FIG. 7 shows a timing chart in a state where the positive
そして、時刻ｔ３５において、負極側リレー１１ａが切断状態にされ、負極側リレー１１ａが切断状態にされてから時間Ｔｄ経過後の時刻ｔ３６においてインバータ１４への入力電流が通常の値に戻される。時刻ｔ３５から時刻ｔ３６にかけて、コンデンサ電圧は減少し、時刻ｔ３６から時刻ｔ３７にかけて、さらに速度を上げてコンデンサ電圧は減少し、実質的に０まで減少し、時刻ｔ３７において強制放電が完了する。
Then, at time t35, the negative-
このように、時刻ｔ３４において、負極側リレー１１ａは、流れる電流の上限値が上限電流値である状態で切断状態になるため、アーク放電を生じさせない。
また、時刻ｔ３５から時刻ｔ３７にわたって、強制放電が実行されるが、時刻ｔ３６でインバータ１４へ流入する入力電流が通常の強制放電実行時の値に戻されるため、強制放電が速やかに進み、強制放電を早く終了させることができる。
In this way, at time t34, the
Further, forced discharge is executed from time t35 to time t37, but the input current flowing into the
このように、上述の実施の形態の他の態様では、負極側リレー１１ａを切断状態にしてから時間Ｔｄ経過後にインバータ１４に流入する入力電流の上限値を通常の値に戻している。
Thus, in another aspect of the above-described embodiment, the upper limit value of the input current flowing into the
これにより、負極側リレー１１ａを切断状態にしてから時間Ｔｄ経過後からは通常の強制放電と同じ速さで平滑コンデンサ１３を放電させることができ、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着している場合であっても、負極側リレー１１ａを溶着させることなく、平滑コンデンサ１３の強制放電を早期に完了させることができる。
As a result, the smoothing
また、本実施の形態において、プリチャージ回路１２を正極側リレー１１ｂと並列に接続し、バッテリ１０が、第１電極として正極を有し、第２電極として負極を有し、平滑コンデンサ１３が、第１電極として陽極を有し、第２電極として陰極を有することにより、正極側リレー１１ｂが、本発明における第１リレーを構成し、負極側リレー１１ａが、本発明における第２リレーを構成する例について説明した。
In the present embodiment, the
この構成により、本実施の形態は、正極側リレー１１ｂが接続状態で溶着している場合であっても、負極側リレー１１ａを溶着させることなく、平滑コンデンサ１３の強制放電を完了するといった効果を得ることができるものとなった。
With this configuration, the present embodiment has an effect of completing the forced discharge of the smoothing
これに対し、本実施の形態は、プリチャージ回路１２を正極側リレー１１ｂと並列に接続するのに代えて、プリチャージ回路１２を負極側リレー１１ａと並列に接続し、バッテリ１０が、第１電極として負極を有し、第２電極として正極を有し、平滑コンデンサ１３が、第１電極として陰極を有し、第２電極として陽極を有するようにすることにより、負極側リレー１１ａが、本発明における第１リレーを構成し、正極側リレー１１ｂが、本発明における第２リレーを構成することができる。
On the other hand, in this embodiment, instead of connecting the
このような構成において、ＥＣＵ１６が負極側リレー１１ａと正極側リレー１１ｂとを入れ替えて制御することにより、本実施の形態は、負極側リレー１１ａが接続状態で溶着している場合であっても、正極側リレー１１ｂを溶着させることなく、平滑コンデンサ１３の強制放電を完了することができるようになる。
In such a configuration, the
以上、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が特許請求の範囲に記載された請求項に含まれることが意図されている。 Although the embodiments of the present invention have been disclosed above, it is obvious that those skilled in the art can make modifications without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the claims recited in the claims.
１ 車両
１０ バッテリ
１１ａ 負極側リレー（第２リレー）
１１ｂ 正極側リレー（第１リレー）
１３ 平滑コンデンサ（コンデンサ）
１４ インバータ（インバータ回路）
１８ 電圧センサ
３０ 制御部
３１ 強制放電実行部
３２ 溶着判断部
1 Vehicle 10
11b Positive side relay (first relay)
13 Smoothing capacitor (capacitor)
14 Inverter (Inverter circuit)
18
Claims (2)
第１電極及び第２電極を有するコンデンサと、
前記コンデンサと並列に接続されたインバータ回路と、
前記バッテリの第１電極と前記コンデンサの第１電極とを接続する接続状態及び前記バッテリの第１電極と前記コンデンサの第１電極とを切断する切断状態のいずれか一方の状態をとる第１リレーと、
前記バッテリの第２電極と前記コンデンサの第２電極とを接続する接続状態及び前記バッテリの第２電極と前記コンデンサの第２電極とを切断する切断状態のいずれか一方の状態をとる第２リレーと、
前記コンデンサに蓄積された電荷を放電させる強制放電を実行する強制放電実行部と、
前記強制放電が実行されていることを条件として、前記第１リレーが接続状態で溶着しているか否かを判断する溶着判断部と、を備えた電源装置であって、
前記第１リレーが接続状態で溶着していると前記溶着判断部によって判断されたことを条件として、前記インバータ回路の入力電流の上限値を低下させ、前記第２リレーを切断状態にさせる制御部を備えた電源装置。 A battery having a first electrode and a second electrode;
A capacitor having a first electrode and a second electrode;
An inverter circuit connected in parallel with the capacitor;
A first relay that takes one of a connection state connecting the first electrode of the battery and the first electrode of the capacitor and a disconnected state disconnecting the first electrode of the battery and the first electrode of the capacitor. When,
A second relay that takes one of a connection state in which the second electrode of the battery and the second electrode of the capacitor are connected and a disconnected state in which the second electrode of the battery and the second electrode of the capacitor are disconnected. When,
A forced discharge execution unit for executing a forced discharge for discharging the charge accumulated in the capacitor;
A welding determination unit that determines whether or not the first relay is welded in a connected state on the condition that the forced discharge is being performed,
A control unit that lowers the upper limit value of the input current of the inverter circuit and puts the second relay in a disconnected state on condition that the welding determination unit determines that the first relay is welded in a connected state. Power supply unit with
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