JP7064592B2 - 電気自動車用パワーリレーアセンブリ駆動装置及び方法 - Google Patents
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Description
Claims (25)
- バッテリの負端子と負荷側の負端子と間に接続される第1リレー;
前記バッテリの正端子と前記負荷側の正端子と間に接続される第2リレー;
一端が前記バッテリの正端子側の前記第2リレーの一端に接続され、他端が第2スイッチ部と接続される第1スイッチ部;
一端が前記第1スイッチ部と接続され、他端が前記第2リレーの負荷側の一端と接続される前記第2スイッチ部;
制御部から入力される制御信号に応じて、前記第1スイッチ部に電圧制御信号を出力し、前記第1スイッチ部を通して流れる電流量を制限する電圧制御モジュール;及び
制御信号を出力し、前記第1リレー、前記第2リレー、前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部を制御する前記制御部;
を含み、
車両のメイン制御器又はBMS(Battery Management System)とCAN通信方式又はLIN通信方式により通信を行い、前記メイン制御器又はBMSからパワーリレーアセンブリを作動開始(オン(ON))又は作動中断(オフ(OFF))を指示する制御命令を受信して前記制御部に出力し、前記制御部から入力されるパワーリレーアセンブリの状態情報を前記メイン制御器又は前記BMSに伝送する通信部;をさらに含むことを特徴とする電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部のそれぞれは、
前記制御部から入力される制御信号に応じて、オン/オフされるスイッチ素子;及び
前記スイッチ素子と並列接続されるダイオード;
を含むことを特徴とする請求項1に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部にそれぞれ含まれたダイオードは、順方向が互いに反対であることを特徴とする請求項2に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。
- 前記第1スイッチ部のダイオードは、前記バッテリの正端子側方向が順方向になるように設定され、
前記第2スイッチ部のダイオードは、前記負荷側の正端子側方向が順方向になるように設定されることを特徴とする請求項3に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部に含まれたスイッチ素子は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)又はFET(Field Effect Transistor)で具現され、
前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部に含まれたダイオードは、IGBT又はFET内部に含まれた内部ダイオードで具現されることを特徴とする請求項3に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記制御部は、
前記バッテリから前記負荷側に電源を供給する場合に、
前記第1リレーをオンし、
前記電圧制御モジュールを介して前記第1スイッチ部のスイッチ素子をオン(ON)し、前記バッテリから出力された電流が、前記第1スイッチ部のスイッチ素子及び前記第2スイッチ部のダイオードを介して負荷側に流れるようにしてプレチャージを行い、
前記第2リレーの両端間に等電位が形成されれば、前記第2リレーをオンし、前記電圧制御モジュールを介して前記第1スイッチ部をオフすることを特徴とする請求項2~5のいずれか1項に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記制御部は、
前記バッテリから前記負荷側への電源供給を遮断する場合に、
前記電圧制御モジュールを介して第1スイッチ部のスイッチ素子をオンし、前記バッテリから出力された電流が、前記第2リレー、及び前記第1スイッチ部のスイッチ素子と前記第2スイッチ部のダイオードを介して負荷側に流れるようにした後、前記第2リレーをオフし、その後、前記電圧制御モジュールを介して第1スイッチ部のスイッチ素子をオフし、電源供給を遮断することを特徴とする請求項6に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記制御部は、
前記バッテリに充電電流を供給する場合に、
前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオン(ON)し、前記第2スイッチ部のスイッチ素子及び前記第1スイッチ部のダイオードを介して前記バッテリに充電電流が流れるようにして、前記第2リレー両端間に等電位を形成した後、前記第2リレーをオン(ON)し、前記第2リレーを介して充電電流が流れるようにした後、前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオフ(OFF)することで、正規充電を行うことを特徴とする請求項2~5のいずれか1項に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記制御部は、
充電電流供給を遮断する場合に、
前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオン(ON)し、前記第2スイッチ部のスイッチ素子及び前記第1スイッチ部のダイオードを介して前記バッテリに充電電流が流れるようにした後、前記第2リレーをオフ(OFF)し、前記第2リレーを介して流れる充電電流を遮断した後、前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオフ(OFF)することで、充電電流供給を遮断することを特徴とする請求項8に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記バッテリの正端子と前記第2リレーの一端と間に設けられ、前記バッテリから出力される電流及び前記バッテリに流入される電流の少なくとも一つを測定して、前記制御部に出力する電流センサをさらに含み、
前記制御部は、前記電流センサから入力された電流値に応じて、制御信号を出力することを特徴とする請求項2~5のいずれか1項に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - バッテリの負端子と負荷側の負端子と間に接続される第1リレー;
前記バッテリの正端子と前記負荷側の正端子と間に接続される第2リレー;
一端が前記バッテリの正端子側の前記第2リレーの一端に接続され、他端が第2スイッチ部と接続される第1スイッチ部;
一端が前記第1スイッチ部と接続され、他端が前記第2リレーの負荷側の一端と接続される前記第2スイッチ部;
一端が前記バッテリの正端子側の前記第2リレーの一端に接続され、他端が保護抵抗に接続されるプレチャージスイッチ部;
前記プレチャージスイッチ部と前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部の接続ノードの間に接続される保護抵抗;及び
制御信号を出力し、前記第1リレー、前記第2リレー、前記第1スイッチ部、前記第2スイッチ部、及び前記プレチャージスイッチ部のオン/オフを制御する制御部;
を含むことを特徴とする電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部のそれぞれは、
前記制御部から入力される制御信号に応じて、オン/オフされるスイッチ素子;及び
前記スイッチ素子と並列接続されるダイオード;
を含むことを特徴とする請求項11に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部にそれぞれ含まれたダイオードは、順方向が互いに反対であることを特徴とする請求項12に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。
- 前記第1スイッチ部のダイオードは、前記バッテリの正端子側方向が順方向になるように設定され、
前記第2スイッチ部のダイオードは、前記負荷側の正端子側方向が順方向になるように設定されることを特徴とする請求項13に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部に含まれたスイッチ素子は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)又はFET(Field Effect Transistor)で具現され、
前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部に含まれたダイオードは、IGBT又はFET内部に含まれた内部ダイオードで具現されることを特徴とする請求項13に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記制御部は、
前記バッテリから前記負荷側に電源を供給する場合に、
前記第1リレーをオンし、
前記プレチャージスイッチ部をオン(ON)し、前記バッテリから出力された電流が、前記プレチャージスイッチ部及び前記第2スイッチ部のダイオードを介して負荷側に流れるようにして、プレチャージを行い、
前記第2リレーの両端間に等電位が形成されれば、前記第2リレーをオンし、前記プレチャージスイッチ部をオフすることを特徴とする請求項12~15のいずれか1項に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記制御部は、
前記バッテリから前記負荷側への電源供給を遮断する場合に、
前記第1スイッチ部に含まれたスイッチ素子をオンし、前記バッテリから出力された電流が、前記第2リレー、及び前記第1スイッチ部のスイッチ素子と前記第2スイッチ部のダイオードを介して負荷側に流れるようにした後、前記第2リレーをオフし、その後、前記第1スイッチ部に含まれたスイッチ素子をオフし、電源供給を遮断することを特徴とする請求項16に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記制御部は、
前記バッテリに充電電流を供給する場合に、
前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオン(ON)し、前記第2スイッチ部のスイッチ素子及び前記第1スイッチ部のダイオードを介して前記バッテリに充電電流が流れるようにして、前記第2リレー両端間に等電位を形成した後、前記第2リレーをオン(ON)し、前記第2リレーを介して充電電流が流れるようにした後、前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオフ(OFF)することで、正規充電を行うことを特徴とする請求項12~15のいずれか1項に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記制御部は、
充電電流供給を遮断する場合に、
前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオン(ON)し、前記第2スイッチ部のスイッチ素子及び前記第1スイッチ部のダイオードを介して前記バッテリに充電電流が流れるようにした後、前記第2リレーをオフ(OFF)し、前記第2リレーを介して流れる充電電流を遮断した後、前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオフ(OFF)することで、充電電流供給を遮断することを特徴とする請求項18に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 前記バッテリの正端子と前記第2リレーの一端と間に設けられ、前記バッテリから出力される電流及び前記バッテリに流入される電流の少なくとも一つを測定して、前記制御部に出力する電流センサをさらに含み、
前記制御部は、前記電流センサから入力された電流値に応じて、制御信号を出力することを特徴とする請求項12~15のいずれか1項に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。 - 車両のメイン制御器又はBMS(Battery Management System)とCAN通信方式又はLIN通信方式により通信を行い、前記メイン制御器又はBMSからパワーリレーアセンブリを作動開始(オン(ON))又は作動中断(オフ(OFF))を指示する制御命令を受信して前記制御部に出力し、前記制御部から入力されるパワーリレーアセンブリの状態情報を前記メイン制御器又は前記BMSに伝送する通信部;をさらに含むことを特徴とする請求項11~15のいずれか1項に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ。
- バッテリの負端子と負荷側の負端子と間に接続された第1リレー、前記バッテリの正端子が接続された第1ノード及び負荷側の正端子が接続された第3ノードの間に接続された第2リレー、前記第1ノードと第2ノードと間に接続される第1スイッチ部、前記第2ノードと前記第3ノードと間に接続される第2スイッチ部、前記第1ノードと前記第2ノードと間に直列接続されたプレチャージスイッチ部及び保護抵抗を含み、前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部は、スイッチ素子及びスイッチ素子と並列接続されるダイオードをそれぞれ含む電気自動車用パワーリレーアセンブリ駆動方法であって、
前記バッテリから前記負荷側に電源を供給する場合に、
前記第1リレーをオンするステップ;
前記プレチャージスイッチ部をオン(ON)し、前記バッテリから出力された電流が、前記プレチャージスイッチ部及び前記第2スイッチ部のダイオードを介して負荷側に流れるようにして、プレチャージを行うステップ;及び
前記第2リレーの両端間に等電位が形成されれば、前記第2リレーをオンし、前記プレチャージスイッチ部をオフするステップ;
を含むことを特徴とする電気自動車用パワーリレーアセンブリ駆動方法。 - 前記バッテリから前記負荷側への電源供給を遮断する場合に、
前記第1スイッチ部に含まれたスイッチ素子をオンし、前記バッテリから出力された電流が、前記第2リレー、及び前記第1スイッチ部のスイッチ素子と前記第2スイッチ部のダイオードを介して負荷側に流れるようにするステップ;
前記第2リレーをオフするステップ;及び
前記第1スイッチ部に含まれたスイッチ素子をオフし、電源供給を遮断するステップ;をさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ駆動方法。 - 前記バッテリに充電電流を供給する場合に、
前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオン(ON)し、前記第2スイッチ部のスイッチ素子及び前記第1スイッチ部のダイオードを介して前記バッテリに充電電流が流れるようにして、前記第2リレー両端間に等電位を形成するステップ;
前記第2リレーをオン(ON)し、前記第2リレーを介して充電電流が流れるようにするステップ;及び
前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオフ(OFF)することで、正規充電を行うステップ;
をさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ駆動方法。 - 充電電流供給を遮断する場合に、
前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオン(ON)し、前記第2スイッチ部のスイッチ素子及び前記第1スイッチ部のダイオードを介して前記バッテリに充電電流が流れるようにするステップ;
前記第2リレーをオフ(OFF)し、前記第2リレーを介して流れる充電電流を遮断するステップ;及び
前記第2スイッチ部のスイッチ素子をオフ(OFF)することで、充電電流供給を遮断するステップ;をさらに含むことを特徴とする請求項24に記載の電気自動車用パワーリレーアセンブリ駆動方法。
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