JPH03230797A

JPH03230797A - 車載電源装置の保護装置

Info

Publication number: JPH03230797A
Application number: JP2022034A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ito; 整伊藤; Tateo Kataoka; 片岡　健郎
Original assignee: Nishishiba Electric Co Ltd
Current assignee: Nishishiba Electric Co Ltd
Priority date: 1990-02-02
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1991-10-14
Anticipated expiration: 2011-08-14
Also published as: JP2524846B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、発電機およびインバータを用いた車載用電源
装置で、電源装置の停止時に電源装置自体の故障か否か
を判定する機能をもった車載電源装置の保護方法に関す
る。

（従来の技術）エンジンにより駆動される車の車載用電源装置として、
車の走行用エンジンからＰＴＯ軸を取り出して発電機を
駆動し、得られた電力をインバータにより定周波数に変
換する装置がある。第３図にこの装置の一例を示す構成
図を示す。図において１はエンジン、２はＰＴＯ軸、３
は発電機、４は電圧制御装置、５はインバータ、６はイ
ンバータ制御装置、７は保護装置、８は電気的負荷であ
る。

この装置では、エンジン１の回転数が変化して、発電機
３の電力の周波数が変化しても、それをインバータによ
り定周波数の交流電力に変換するため高品質の電力かえ
られる。また、別置きの発電専用エンジンを設けなくて
もよく省メンテナンスができる。

電気的負荷８はユーザーが任意のものを接続するため、
装置に無理がかからない様、保護装置７を設けてシステ
ムの保護を行っている。保護の項目としては、過電流、
過電圧、過負荷、回転数似下等である。

第４図は従来の保護装置７の一例を示す詳細ブロック図
である。図において７１は過電流を検出する過電流検出
器、７２は過電圧を検出する過電圧検出器、７３は過負
荷を検出する過負荷検出器、７４は回転数の低下を検出
する回転数低下検出器、７５は異常信号を保持するラッ
チ回路、７６は装置を停止させる信号を発生する運転・
停止回路である。また信号Ｎは回転数信号、■は電流信
号、■は電圧信号である。

第４図の保護装置７において、検出器７１〜７３で検出
される信号は、負荷または装置の故障に起因する確率が
高いものであり、また運転を停止すると信号が消えてし
まうため、−旦異常が検出されるとラッチ回路７５によ
りその信号を保持して運転を停止し続けるようになって
いる。また回転数があるレベルより低下すると発電機に
無理がかかり運転できないが、この回転数の低下は装置
の故障よりもその他の原因例えばエンジンブレーキによ
る減速時とかに起きる確率が高いため、回転数低下検出
器７４の出力はラッチ回路７５を通さずに運転停止回路
７６に入力し、回転数が復帰したら運転も復帰するよう
になっている。

（発明が解決しようとする課題）以上のように運転される車載電源装置によれば、良質の
電力が車上にて得られ特にメンテナンスも必要としない
為、種々の車に用いられようとしている。それに伴い、
運転パターンや電気的負荷８も色々なものとなっている
０例えば、冷凍機コンプレッサ用モーターを負荷とする
場合は冷凍機の温度コントローラによりモーターは独立
に０Ｎ−ＯＦＦされる。モーターのＯＮ時は車載電源装
置には突入電流が流れ、ＯＦＦ時には電圧制御装置の制
御遅れにより電圧上昇が生じる。また、電圧制御装置の
遅れはエンジンの回転数上昇中の電圧上昇、低下中の電
圧低下の原因にもなる。

この様子を第５図に示す。図のＡ点はモーターのＯＦＦ
と回転数の上昇が同時に起こった場合で大きな電圧上昇
となっている。またＢ点は回転数上昇による電圧上昇時
にモーターＯＮとなった場合で電圧が高いため突入電流
が大きくなっている。

このように悪条件が重なるのは、かなり肴な場合である
が、従来の装置では一旦保護が動作すると、車載電源装
置を停止してしまう。そのため。

保護装置が動作して停止しないように、電源装置の構成
部品の定格、容量を大きくして余裕を持たせ、保護のレ
ベルを上げて動作しないようにしていた。一方、車載電
源装置のインバータ５には半導体スイッチを使用してい
るが、半導体スイッチは過負荷耐量が小さいため通常の
電流の１０倍程度の電流容量の、また耐電圧的にも約３
倍の素子を必要とし、装置の外形寸法を大きく、価格を
高価にしていた。

本発明の目的は、異常が検出されて車載電源装置が停止
した場合、電源装置の故障かその他の状況による故障か
を自動的に判定し、電源装置の故障でない場合はそのま
ま運転を継続することが可能にした車載電源装置の保護
方法を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明の車載用電源装置の保護方法は、異常が検出され
て電源装置を停止しても、所定の時間後に電源装置を再
起動し、その時に正常であればそのまま運転し、異常が
検出されれれば停止して再度所定の時間後に再起動する
ということを繰り返し、所定の回数連続して異常を検出
すれば電源装置の故障と判断して停止を継続することを
特徴とする。

（作用）本発明においては、前記の手段により異常が検出された
場合に、電源装置の故障がその他の状況によるものかを
自動的に判定して、電源装置の故障でない場合はそのま
ま運転を継続することができる。これにより、電源装置
を構成する部品特に半導体スイッチの容量定格を小さく
抑えても安定して運転を継続できるので、電源装置を小
型化でき、また価格も低く抑えることが出来る。

（実施例）まず本発明の車載電源装置の保護方法を適用する保護装
置の一実施例を示す第１図について説明する。第１図に
おいて、第４図と同一の符号のものは同一の構成要素を
示す。７７は異常検出後所定の第１の設定時間でラッチ
回路７５をリセットする第１のタイマ回路、７８は異常
検出の回数を計数して所定の回数を越えたとき電源装置
の故障の信号を出力する計数回路、７９は一回めの異常
から所定の第２の設定時間経過後に計数回路７８の計数
値をクリアする第２のタイマ回路である。

次に本発明の車載電源装置の保護方法を説明する。例え
ば過電流の発生が検出されるとラッチ回路７５はその信
号を保持して車載電源装置を停止させる。装置が停止す
ると異常信号はなくなるので、第１タイマ回路７７によ
り所定の第１の設定時間後にラッチ回路７５をリセット
すれば装置は運転を再開する。運転再開後異常が検出さ
れなければ、そのまま運転を継続する。

計数回路７８の計数値″１″は第２タイマ回路７９で設
定される第２の設定時間後にクリアされてＯ”となる。

運転再開後に再度異常が検出されれば計数回路７８の計
数値は“２”となり、一回目と同じ手順で停止される。

次に一回目の異常検出から第２タイマ回路７９の第２の
時間内に、異常が繰り返して検出された時は計数回路７
８の計数値は増加し、所定の回数に達すると電源装置の
故障と判断して運転・停止回路７６に故障信号を出力す
る。−旦故障を判定すると車載電源装置を再起動するこ
とはせず、停止を継続する。

このように本発明の保護方法においては、色々な運転パ
ターンの内、悪条件が重なって電源装置の保護が動作し
ても自動的に再起動し、車載電源装置の故障かその他の
状況によるものかを判定して、電源装置の故障でない場
合はそのまま運転を継続し、電源装置の故障であれば運
転を停止することができる。車両がエンジンブレーキで
減速して回転数低下し電源装置が停止することは頻繁に
ある。そのため悪条件が重なって停止するのは希であり
問題にはならない。

以上の説明では、保護装置は各検出器７１〜７４゜ラッ
チ回路７５．運転停止回路７６、第１タイマ回路７７、
計数回路７８および第２タイマ回路７９の独立した回路
で構成する方法を示したが、これにかぎるものではなく
、第２図に示すように回転数信号Ｎ。

電流信号■、電圧信号Ｖ等をＡ／Ｄ変換器１０１．１０
２．１０３でデジタル量に変換しマイクロコンピュータ
１０４に読み込んでソフトウェアで同様の処理を行うよ
うにしても同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の車載電源装置の保護方法において
、異常が検出されて保護装置が動作して電源装置を停止
しても、自動的に再起動し電源装置の故障かどうかを判
定して故障でない場合は運転を継続することが可能とな
る。

したがって従来のように故障以外の条件では保護が働か
ないように電源装置の構成部品の容量を非常に大きなも
のにするというような必要はない。

これにより特に半導体スイッチの容量を小さく抑えても
安定して運転を継続できるので、電源装置を小型化でき
、また価格も低く抑えることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車載電源装置の保護方法を適用する保
護装置の一例を示すブロック図、第２図は本発明の他の
実施例を示すブロック図、第３図は車載電源装置の構成
を示すブロック図、第４図は従来の車載電源の保護装置
の一例を示すブロック図、第５図は車載電源装置の運転
状況を説明する波形図である。１・・・エンジン、　　　　２・・・ＰＴＯ軸、３・・
・発電機、　　　　４・・・電圧制御装置、５・・・イ
ンバータ、　　　６・・・インバータ制御装置。７・・・保護装置、　　　　８・・・電気的負荷、７１
・・・過電流検出器、　７２・・・過電圧検出器、７３
・・・過負荷検出器、　７４・・・回転数低下検出器、
７５・・・ラッチ回路、　　７６・・・運転・停止回路
、７７・・・第１タイマ回路、７８・・・計数回路、７
９・・・第２タイマ回路

Claims

【特許請求の範囲】

車の走行用エンジンにより駆動される発電機と、発電機
の電圧を制御する電圧制御装置と、発電機の出力を所定
の周波数の電力に変換するインバータと、インバータを
制御するインバータ制御装置と、インバータ制御装置の
保護装置よりなる車載電源装置において、前記保護装置
は車載電源装置の異常信号を検出する検出器、前記異常
信号を保持するラッチ回路、異常が発生してから所定の
第１の設定時間後にラッチ回路の信号をクリアする第１
のタイマ回路、異常の検出回数を計数し所定の回数に達
すると故障信号を発する計数回路、一回目の異常発生か
ら少くとも第１の設定時間の２倍以上の所定の第２の設
定時間後に計数回路の計数値をクリアする第２のタイマ
回路、ラッチ回路および計数回路の有無信号によりイン
バータ制御装置を制御し車載電源装置を運転・停止させ
る運転・停止回路を具備し、異常が検出されて車載電源
装置を停止しても所定の第１の設定時間後に再起動し、
異常が検出されなければそのまま運転し、異常が検出さ
れれば再び車載電源装置を停止して所定の第１の設定時
間後に再起動しというように複数回繰り返し再起動し、
一回目の異常検出から所定の第２の設定時間内に所定の
回数異常が検出されれば車載電源装置の故障と判断して
再起動せず車載電源装置の停止を継続することを特徴と
する車載電源装置の保護方法。