JPH0731002A - 電気自動車用ブレーカ装置 - Google Patents
電気自動車用ブレーカ装置Info
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- JPH0731002A JPH0731002A JP31019393A JP31019393A JPH0731002A JP H0731002 A JPH0731002 A JP H0731002A JP 31019393 A JP31019393 A JP 31019393A JP 31019393 A JP31019393 A JP 31019393A JP H0731002 A JPH0731002 A JP H0731002A
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Abstract
用高電圧電源の遮断を確実に実行することができる電気
自動車用ブレーカ装置を提供する。 【構成】 ブレーカ4のシャントコイルSh、シャント
コイルSlにそれぞれ駆動用電源2A、補機用電源15
を接続するとともに、制御電源部6で補機用電源15、
または駆動用電源2Aを降圧した電源から制御用電源V
Dを形成し、制御用電源VDで制御手段5の機能ブロック
を駆動し、各種センサ(3、11、7A、7B、16)
からのセンサ信号に基づいてスイッチSwa、Swbを
駆動し、ブレーカ4を作動させて駆動用電源2Aを遮断
する電気自動車用ブレーカ装置。
Description
を遮断する電気自動車用ブレーカ装置に係り、特にバッ
テリ電源の出力を遮断するブレーカ装置の作動性の向上
を実現する電気自動車用ブレーカ装置に関する。
53―140551号公報に開示されているように、ブ
レーカの1系統の引外しコイル(以下シャントコイルと
称する)に電源を接続し、外部に設けられた各種センサ
からの信号によりシャントコイルに電流を流して、例え
ば電源や回路が接続されたブレーカの接点を開放し、電
源を遮断したり、回路を直接切り離したりして回路保護
を行うよう構成されたものは知られている。
複数のセンサを配置し、いずれのセンサからの信号に対
しても共通に動作するようにも構成されている。
トコイルが1系統のみで、これに1系統の電源が接続さ
れる構成のため、例えば電源の電圧低下が生じた場合、
センサからの信号に基づいてシャントコイルに電流が流
れても、ブレーカ装置のトリップ操作ができなくなり、
ブレーカ装置が作動しないような場合が想定される。
構成し、バッテリはモータを駆動する高電圧電源(15
0〜300V系)としての駆動用電源、アクセサリや制
御部を駆動する低電圧電源(12V系)としての補機用
電源を用いるため、バッテリの消耗による電圧低下を招
きやすく、特に12V系バッテリ(補機用電源)はヘッ
ドライトの消し忘れ等により電圧が低下する場合が多
い。
のみを電気自動車用ブレーカ装置のシャントコイルに接
続し、センサ信号に基づいてシャントコイルに電流を流
してブレーカ装置の接点を開放するよう構成しても、1
2V系バッテリ(補機用電源)の電圧が低下している場
合にはトリップ操作ができない場合が想定される。
ッテリ(補機用電源)で駆動するため、バッテリ消耗に
伴う電圧低下により制御部動作の確保ができない場合が
想定され、高電圧電源(150〜300V系)を備えた
電気自動車においては、通常の動作状態を監視するとと
もに、高電圧電源(150〜300V系)が機能しなく
なる程度の低電圧に低下するまでの状態を常時監視する
ようにしてブレーカ装置の制御部の動作を確保すること
が要求される。
なされたもので、12V系バッテリの電圧が低下して
も、シャントコイルやブレーカの制御装置の動作を確保
し、ブレーカ装置の作動性の向上を図ることができる電
気自動車用ブレーカ装置を提供することを目的とする。
この発明に係る電気自動車用ブレーカ装置は、ブレーカ
に2系統のシャントコイルを備え、一方のシャントコイ
ルに駆動用電源を接続し、他方のシャントコイルには補
機用電源を接続することを特徴とする。
カ装置の制御手段は、補機用電源、または低電圧に変換
する電源変換手段を介して前記駆動用電源に接続される
とともに、いずれか一方の電源から常に電源供給される
ことを特徴とする。
ーカ装置は、駆動用電源および補機用電源のそれぞれに
接続される2系統シャントコイルを備え、駆動用電源お
よび補機用電源で各別に駆動するとともに、制御手段を
補機用電源または低電圧に変換する電源変換手段を介し
た駆動用電源の2系統電源で駆動することを特徴とす
る。
駆動用電源または補機用電源のそれぞれに接続される2
系統のシャントコイルを備え、駆動用電源および補機用
電源の2系統電源で駆動するよう構成したので、少なく
とも遮断作動の対象である高電圧電源としての駆動用電
源が確保されている限り、常に電気自動車用ブレーカ装
置を作動することができる。
カ装置は、制御手段を補機用電源、または低電圧に変換
する電源変換手段を介して前記駆動用電源で駆動するよ
う2系統電源としたので、補機用電源がドライバのライ
ト消し忘れ等により消耗しても、少なくとも遮断作動の
対象である高電圧電源としての駆動用電源が確保されて
いる限り、電源変換手段から供給される電源で電気自動
車用ブレーカ装置を作動することができる。
ーカ装置は、2系統のシャントコイルをそれぞれ駆動用
電源、補機用電源に接続して駆動するとともに、制御手
段を補機用電源、または低電圧に変換する電源変換手段
を介した前記駆動用電源の2系統電源で共通に駆動する
よう構成したので、少なくとも遮断作動の対象である高
電圧電源としての駆動用電源が確保されている限り、制
御手段を動作させシャントコイルを駆動できるので、常
に電気自動車の状態を監視して電気自動車用ブレーカ装
置を作動することができる。
て説明する。図1はこの発明に係る電気自動車用ブレー
カ装置の要部ブロック構成図である。図1において、電
気自動車用ブレーカ装置1は、手動操作のブレーカスイ
ッチSを備えたブレーカ4と、制御手段5と、電流セン
サ11とからなる機能ブロック、および入力コネクタ1
2A、出力コネクタ12B、コネクタ12Cおよび外部
I/F端子19の端子類を備え、ブレーカボックス12
内に機能ブロックを収納し、ブレーカボックス12の外
側に端子類を配置して必要な結線を行い、装置を構成す
る。バッテリ部2は、複数の充電可能なバッテリより構
成され、モータ14を駆動する高電圧(150V〜30
0V)の駆動用電源2Aと、バッテリの温度や発生ガス
等の各種状態を検出する複数のセンサを有するセンサ部
3とを備え、駆動用電源2Aは入力コネクタ12A、セ
ンサ部3はコネクタ12cをそれぞれ介して電気自動車
用ブレーカ装置1に接続される。なお、バッテリ部2と
電気自動車用ブレーカ装置1を同一ケース内に収容して
後述するバッテリボックス装置21を構成し、バッテリ
の充電やブレーカ4の動作チェック、または保守をバッ
テリボックス装置21単体で行えるよう構成する。
出力コネクタ12Bを介して電気自動車用ブレーカ装置
1に接続され、出力コネクタ12Bから供給される高電
圧(150V〜300V)の駆動用電源2Aでモータ1
4を駆動する。また、車体側に設けられた12V系の補
機用電源15、車体接地(GND)、車体センサ16、
車両制御用ECU17および表示部18等は、外部I/
F端子19を介して外部から電気自動車用ブレーカ装置
1に接続される。なお、補機用電源15(12V系)も
充電可能なバッテリで構成し、車両のアクセサリやヘッ
ドライト等を駆動するとともに、電気自動車用ブレーカ
装置1に電源を供給して制御手段5やブレーカ4を駆動
する。
を駆動する高電圧(150V〜300V)の駆動用電源
2A、および駆動用電源2Aを構成する複数のバッテリ
が発生する温度、水素ガス等を検出するための温度セン
サやガスセンサ等を備えたセンサ部3から構成し、駆動
用電源2Aは2本の電源線が入力コネクタ12Aを介し
てブレーカ4の端子4a、4bに、センサ部3は補機用
電源15のプラス/マイナス線、およびセンサ信号線の
3本の接続線がコネクタ12Cを介して制御手段5のコ
ネクタ5Bに接続される。特に、駆動用電源2Aは、高
電圧(150V〜300V)を実現するため、数多くの
バッテリを直列に接続して搭載する。また、駆動用電源
2Aは車体に対してフローティングで形成し、一方補機
用電源15(12V系)はマイナス側(−)を車体アー
ス(GND)に接続する。なお、本実施例では補機用電
源15(12V系)を外部に設けたが、駆動用電源2A
とともにバッテリ部2内に構成することもできる。
ントコイルSl、接点Sa、接点Sb、接点Sc、手動
のブレーカスイッチSを備える。接点Sa、接点Sb、
接点Scはいずれもノーマルオン型のスイッチで構成さ
れ、シャントコイルSh、シャントコイルSlのいずれ
か一方に電流が流れると全ての接点Sa〜接点Scがオ
フ状態となり、ブレーカスイッチSはオフ側に移行す
る。また、ブレーカ4は、ブレーカスイッチSを手動で
操作することにより、接点Sa〜接点Scをオフ状態に
したりオン状態にすることができるよう構成する。
を介して駆動用電源2A(150V〜300V)のプラ
ス(+)側に接続し、他端を端子4gからコネクタ5A
を介して制御手段5のスイッチSwbに接続することに
より、コネクタ5Aから接点Sbを介して駆動用電源2
Aのマイナス(−)側に接続される。
端子4eから外部I/F端子19を介して補機用電源1
5(12V)のプラス(+)側に接続し、他端を接点S
cを経由して端子4fからコネクタ5Bを介して制御手
段5のスイッチSwaに接続し、スイッチSwa介して
車体アース(GND)に接続される。
Swaをオン状態にし、シャントコイルSh、またはシ
ャントコイルSlのいずれか一方に電流を流すことによ
りブレーカ4が作動し、接点Saおよび接点Sbのオフ
動作により駆動用電源2A(150V〜300V)を、
接点Scのオフ動作により補機用電源15(12V)を
それぞれ遮断する。
7A、地絡検出部7B、検出部8、スイッチ制御部9、
スイッチSwa、スイッチSwb、表示駆動部10から
構成する。
ードDaおよびダイオードDbを備え、コネクタ5Aか
らの駆動用電源2A(150V〜300V)を降圧した
電源(12V系)、またはコネクタ5Bからの補機用電
源15を制御用電源VD(12V系)として制御手段5
を構成する電圧検出部7A、地絡検出部7B、検出部
8、スイッチ制御部9、および表示駆動部10の各ブロ
ックに供給する。電源変換部6Aは、例えばDC/DC
コンバータ等の直流電源を降圧する電子部品で構成し、
駆動用電源2A(150V〜300V)を取込み、12
V系の電源に降圧し、ダイオードDbを介して12V系
の制御用電源VDを供給するよう構成する。なお、電源
変換部6Aは制御手段5内に設け、高電圧電源系の配線
および結線等を極力少なくした構成としたので、組立
て、保守等の作業性の向上および部品点数の削減が図れ
る。
介して制御用電源VDを供給するよう構成する。また、
電源変換部6Aは、ダイオードDaを介して供給される
補機用電源15(12V)の電圧が12Vから所定値以
下に低下した場合には、走行時または停車時に係わりな
く駆動し、ダイオードDbを介して制御用電源VDを供
給するよう構成する。さらに、補機用電源15の電圧が
所定値範囲内である場合、電源変換部6Aを待機状態に
して電源変換部6Aの動作状態を少なくし、寿命の向上
を図るとともに、駆動用電源2Aの電力消費も少なくす
る。なお、ダイオードDaおよびダイオードDbは、電
源変換部6A、補機用電源15の衝突による逆流を防止
する。
御用電源VDで駆動され、コネクタ5Aからの駆動用電
源2Aの電圧を監視し、それぞれ駆動用電源2Aの電圧
異常、地絡を検出して検出信号7a、7bを検出部8に
送出する。電圧検出部7Aは、例えば電圧検出器で構成
し、駆動用電源2Aが所定値を超えて異常になったり、
所定値を下回った場合に電圧検出信号7aを出力する。
また、地絡検出部7Bは、例えばアイソレーションされ
たフォトカプラ等で構成し、地絡によりフォトカプラ出
力が0になった場合に地絡検出信号7bを出力する。
3a、電流センサ11からの電流検出信号11a、電圧
検出部7Aからの電圧検出信号7a、地絡検出部7Bか
らの地絡検出信号7b、および外部の車体センサ部16
からの様々なセンサ信号16a、および車両制御用EC
U17からの制御手段5の動作確認のためのテストもし
くは擬似信号、または車両側の状況を車体センサ部16
からの各種センサ信号を演算処理した複合的な制御信号
17aに基づいて制御信号Coをスイッチ制御部9に提
供する。なお、制御信号17aと制御信号C1は、車両
制御用ECU17と検出部8との間で動作が正常か否か
の相互監視を行うための信号を構成している。また、検
出部8は、上記各種センサ信号に基づいて制御信号C1
を車両制御用ECU17に提供するとともに、各種セン
サが検出した異常を表示するための表示制御信号Koを
表示駆動部10に送る。
信号Coならびに車両制御用ECU17からのスイッチ
制御信号17bに基づいてスイッチSwaおよびスイッ
チSwbにそれぞれ駆動信号D1およびD2を送り、ス
イッチSwaおよびスイッチSwbをオンに制御し、シ
ャントコイルSh、Slに電流を流してブレーカ4を作
動させ、接点Sa〜接点Scをオフ制御することにより
駆動用電源2Aおよび補機用電源15を遮断状態にす
る。また、スイッチ制御部9は、スイッチ制御信号17
bに対応した表示制御信号Dcを表示駆動部10に送
る。なお、スイッチSwaおよびスイッチSwbは電子
スイッチ等で構成する。
に記憶されている車両状態の情報を検出部8からの表示
制御信号Koおよびスイッチ制御部9からの表示制御信
号Dcに基づいて表示駆動信号10aを、例えば車両内
フロントパネル等に設けられた表示部18に送り、セン
サ部3、電流センサ11、電圧検出部7A、地絡検出部
7Bおよび車体センサ部16が検出した異常状態を表示
するよう駆動する。
御部の要部ブロック構成図を示す。図2において、検出
部8は、各種センサからのアナログ値のセンサ信号に基
づいて対応するディジタル値のセンサ信号Soに変換す
るA/D変換部8A、ROM等のメモリで構成し、予め
センサ基準値M1やタイマ基準値M2を記憶している記
憶手段8C、A/D変換部8Aからのセンサ信号Soと
記憶手段8Cのセンサ基準値M1を比較して比較信号H
oを出力する比較部8B、比較部8Bからの比較信号H
oの継続時間THを記憶手段8Cのタイマ基準値M2と
比較してタイマ信号Coおよび制御信号C1を出力する
タイマゲート部8Dを備える。
で構成し、センサ部3からの温度信号、ガス信号および
加速度(G)信号等の複数のセンサ信号3a、電流セン
サ11からの電流信号11a、電圧検出部7Aからの電
圧検出信号7a、地絡検出部7Bからの地絡検出信号7
b、車体センサ16からの車速信号、レーダ信号等のセ
ンサ信号16aを取込み、これらセンサ信号を形成する
アナログ値を対応するディジタル値に変換し、ディジタ
ル値のセンサ信号Soを比較部8Bに供給する。また、
A/D変換部8Aは、センサ信号Soに対応する表示制
御信号Ko1を表示駆動部10に提供し、センサ信号S
oに対応した状態を表示するよう制御する。
構成し、センサ信号Soを記憶手段8Cに予め設定して
あるセンサ基準値M1と比較し、例えばセンサ信号So
がセンサ基準値M1を超える(So>M1)場合、比較
信号Hoをタイマゲート部8Dに提供する。また、比較
部8Bは、比較信号Hoに対応する表示制御信号Ko2
を表示駆動部10に提供し、比較信号Hoに対応した状
態を表示するよう制御する。
し、比較信号Hoの継続時間THを記憶手段8Cに予め
記憶してあるタイマ基準値M2と比較し、例えば比較信
号Hoがタイマ基準値M2を超えて継続する(比較信号
Hoの継続時間TH>M2)場合、スイッチ制御信号C
oをスイッチ制御部9に送出する。また、タイマゲート
部8Dは、制御信号C1を外部接続の車両制御用ECU
17に送出する。
制御部9Aおよび駆動電圧シャント駆動制御部9Bから
構成し、検出部8からのスイッチ制御信号Co、および
外部接続の車両制御用ECU17からのスイッチ制御信
号17bに基づいてスイッチSwa、Swbを駆動す
る。12Vシャント駆動制御部9Aおよび駆動電圧シャ
ント駆動制御部9Bは、検出部8からのスイッチ制御信
号Coが、例えばHレベルの場合にそれぞれHレベルの
スイッチ駆動信号D1、D2をスイッチSwa、スイッ
チSwbに送り、スイッチSwaのトランジスタQa、
スイッチSwbのフォトトランジスタQbをオン状態に
駆動する。
び駆動電圧シャント駆動制御部9Bは、車両制御用EC
U17が、車体センサ部16からのセンサ信号、および
制御信号17aと制御信号C1による車両制御用ECU
17と検出部8相互間の監視結果に基づいて駆動用電源
2Aの遮断が必要と判断した場合に出力されるスイッチ
制御信号17bに基づいてスイッチ駆動信号D1、D2
をスイッチSwa、スイッチSwbに送り、スイッチS
wa、スイッチSwbをオン駆動する。さらに、12V
シャント駆動制御部9Aおよび駆動電圧シャント駆動制
御部9Bは、スイッチ駆動信号D1、D2に対応する表
示制御信号Dc1、Dc2を表示駆動部10に提供し、
スイッチ駆動信号D1、D2に対応した状態を表示する
よう制御し、これらの状態表示は表示駆動部10から表
示駆動信号10a表示部18に送り表示する。
ブレーカ装置1は、ブレーカ4に2系統のシャントコイ
ルShおよびSlを備え、シャントコイルShには駆動
用電源2Aを接続してブレーカ4の接点Sa、スイッチ
Swbおよび接点Sbを介して閉ループを形成し、シャ
ントコイルSlには外部から補機用電源15を接続して
ブレーカ4の接点ScおよびスイッチSwaを介して閉
ループを形成するよう構成したので、各種センサ(セン
サ部3、電流センサ11、電圧検出部7A、地絡検出部
7B、または外部の車体センサ部16)が異常を検出し
た場合、これらのセンサ信号に基づいてスイッチSw
a、スイッチSwbをオン駆動し、シャントコイルS
h、Slに電流を流してブレーカ4を動作させ、接点S
a〜接点Scを開放するので、駆動用電源2Aを遮断し
てモータ14への電源供給を停止したり、補機用電源1
5をも遮断することができる。
駆動する制御用電源VDを補機用電源15と駆動用電源
2Aを降圧した電源の2系統から構成したので、補機用
電源がライトの消し忘れ等により所定値以下の電圧に低
下しても制御手段5を常時駆動でき、各種センサからの
車両の状態を常に監視して異常が発生した場合にはブレ
ーカ4を駆動し、駆動用電源2Aを遮断することができ
る。
カ装置の機構について説明する。図3はこの発明に係る
電気自動車用ブレーカ装置を収納したバッテリボックス
装置の構成図である。バッテリボックス装置21には、
この発明に係る電気自動車用ブレーカ装置1を構成し、
図1のブレーカ4、制御手段5、電流センサ11、コネ
クタ12A、12B、12Cおよび外部I/F端子19
をブレーカボックス12に収納した電気自動車用ブレー
カ装置1と、複数のバッテリから構成される駆動用電源
2Aおよびセンサ部3を有するバッテリ部2とをバッテ
リボックス21Aに収容して機能ブロックを構成する。
バッテリボックス装置21は、鋼鉄製の上ケース22お
よび下ケース23と、樹脂製の電池上カバー24および
電池下カバー25とからなるバッテリボックス21A
に、複数のバッテリから構成される駆動用電源2Aおよ
び駆動用電源2Aの温度、水素ガス等を検出する複数の
センサからなるセンサ部3からなるバッテリ部2と、電
気自動車用ブレーカ装置1とを区画して収納する。
に包含されたバッテリボックス21Aで構成されたバッ
テリボックス装置21は、複数のバッテリから構成する
駆動用電源2Aおよびセンサ部3からなるバッテリ部2
と、電気自動車用ブレーカ装置1を収納して電気自動車
の車体底部に固定し、電気自動車の振動および路面から
の水滴等から保護するために充分な強度と気密性を確保
するよう構成する。
け、係止部22Aと対応する下ケース23のロック部2
3Aとの間で固定する。また、上ケース22には電気自
動車用ブレーカ装置1に設けられたブレーカスイッチS
を操作することができるようケース窓部22Bを設け
る。一方、下ケース23には左右に車体取付部23Bを
設け、車体底部からバッテリボックス装置21を挿入し
て車体フレームに支持、固定するよう構成する。
は上ケース22と下ケース23を協働して、複数のバッ
テリから構成する駆動用電源2Aおよびセンサ部3、電
気自動車用ブレーカ装置1を上下から包み込んで支持す
るとともに、電気自動車の振動を吸収して保護するよう
構成する。また、電池下カバー25にはバッテリを1個
ずつ収納する電池収納部25Aを設け、バッテリ相互間
に空間ができるよう配置してバッテリから発生する熱を
逃がすよう構成する。さらに、電池上カバー24にはブ
レーカスイッチSがケース窓部22Bに突出するよう
に、上ケース22のケース窓部22Bに対応する位置に
カバー窓部24Aを設ける。また、電池上カバー24に
はセンサ部3を構成する、例えばガスセンサを配置し、
バッテリの過充電等による水素ガスの発生を監視し、図
示しない接続線でセンサ部3と電気自動車用ブレーカ装
置1を配線してセンサ信号を電気自動車用ブレーカ装置
1に提供する。
され、それぞれのバッテリのバッテリ端子26A相互間
を接続線26Bで配線し、所望の電圧値(例えば、15
0〜300Vの駆動用電源)のバッテリ出力を得、バッ
テリ端子26C、26Dに接続線2C、2Dを接続する
ことでバッテリ出力を電気自動車用ブレーカ装置1に供
給するよう構成する。また、駆動用電源2Aの出力をコ
ネクタで構成し、電気自動車用ブレーカ装置1に設けた
入力コネクタ12A(後述する図4の12A参照)と接
続するよう構成することもできる。さらに、駆動用電源
2Aのバッテリにはセンサ部3Aを構成し、例えば温度
センサを配置して、バッテリの温度を検出し、図示しな
い接続線でセンサと電気自動車用ブレーカ装置1を配線
してセンサ信号を電気自動車用ブレーカ装置1に提供す
る。
するブレーカ4および制御手段5を収納し、上部に手動
操作のブレーカスイッチSを設けて駆動用電源2Aを構
成するバッテリのバッテリボックス装置21の上部位置
に配置する。ブレーカスイッチSを手動で操作してオン
状態にすることによりバッテリボックス装置21からバ
ッテリ出力を発生することができ、一方オフ状態にする
ことによりバッテリ出力を強制的に遮断することができ
る。
であり、(a)は平面図、(b)は側断面図である。図
4において、電気自動車用ブレーカ装置1は、ブレーカ
ボックス12内にブレーカ4、制御手段5、電流センサ
11、入力コネクタ12A、出力コネクタ12B、およ
びI/F(インタフェース)接続用コネクタ(図1の外
部I/F端子)19を収納し、上部にはブレーカスイッ
チSを突出させ、ブレーカスイッチSを保護するスイッ
チ保護カバー4Aで開閉自在に覆う構成とする。駆動用
電源2Aからの高電圧電源(150V〜300V)は、
バッテリ入力ケーブル2Bと入力コネクタ12A、入力
バスバー20Aを介してブレーカ4に入力され、ブレー
カ4から出力バスバー20Bと出力コネクター12B、
バッテリ出力ケーブル12Dを介してモータ駆動部13
に供給される。出力バスバー20Bには出力電流を監視
するための電流センサ11が取り付けられており、過大
な電流が流れた場合に制御手段5の指示によってブレー
カ4を作動させて駆動用電源2Aを遮断する。
端子)19はブレーカボックス12の上部に設け、ブレ
ーカ4を作動させる擬似回路やブレーカ4の故障診断を
するための外部メンテナンス用試験装置(いずれも図示
しない)を容易に接続して電気自動車用ブレーカ装置1
を単体でチェックすることができるとともに、車体側の
車両制御用ECU17、車体センサ16、表示部18お
よび補機用電源15を容易に接続することができるよう
構成する。
2Bは、ブレーカボックス12の外側に配置し、入力コ
ネクタ12Aには図3の駆動用電源2A出力のバッテリ
入力ケーブル(2C、2D)2Bをコネクタ化して接続
し、出力コネクタ12Bには電気自動車のモータ14を
駆動するモータ駆動部13等のバッテリ出力ケーブル1
2Dをコネクタ化して接続するよう構成する。出力コネ
クタ12Bはコネクタカバ−12Eにより覆われる構成
とし、バッテリおよび外部回路との電気的な接続をコネ
クタで行うよう構成したので、組立、保守等の作業が能
率よくできる。
Eとリンク機構等を介して連動させ、ブレーカスイッチ
Sのオン時に出力コネクタ12Bはコネクタカバー12
Eにより覆われており、ブレーカスイッチSのオフ時に
はコネクタカバー12Eを移動させて出力コネクタ12
Bを覆い状態から開放状態にし、駆動用電源2Aの遮断
状態をブレーカスイッチSのオフ操作と連動させ、遮断
状態を確保して出力コネクタ12Bの組立て、保守等の
作業を行うことも可能である。
バー24のカバー窓部24Aおよび上ケース22のケー
ス窓部22Bを通して上ケース22から突出するように
配置するので、上ケース22の外側からスイッチ保護カ
バー4を開き、ブレーカスイッチSを手動で操作するこ
とができる。
てブレーカスイッチSをオン操作することにより、図3
のバッテリボックス装置21の単体の動作ならびに性能
チェックが可能となる。一方、ブレーカスイッチSをオ
フ操作し、スイッチ保護カバー4を閉じておくことによ
り、バッテリボックス装置21を電気自動車に搭載した
り、保守のために外したりする作業に際して駆動用電源
2A(高電圧電源)を遮断して行うことができる。
を固定するねじ部28Aの固定部および上ケース22と
電気自動車用ブレーカ装置1を固定するねじ部28Bの
座面部にそれぞれシールパッキン27を設けたので、電
気自動車用ブレーカ装置1の密閉化ならびにバッテリボ
ックス装置21の密閉化が実現できる。
1に収納するよう構成するため、バッテリボックス装置
21はブレーカスイッチS、駆動用電源2A(150〜
300V)の出力コネクタ12BおよびI/F接続用コ
ネクタ19のみを外部に備える単純な構成となる。
の電気自動車搭載図であり、バッテリボックス装置21
を電気自動車30の底部に着脱可能に搭載する構成例を
示す。(a)図は上面図(透過図)であり、バッテリボ
ックス装置21は4箇所の車体取付部23Bを電気自動
車30の底部に設けられた車体フレーム31に取付けて
固定する。(b)図は側面図であり、バッテリボックス
装置21は電気自動車30の座席の下に位置するよう搭
載し、車室内にバッテリボックス装置21の上部に配置
された電気自動車用ブレーカ装置1を突出させることに
より、車内でブレーカスイッチSを操作してブレーカ4
を作動させることができる。
配線ルーム34には配電ボックス35を設け、図4
(a)、(b)に示す電気自動車用ブレーカ装置1の出
力コネクタ12Bに配電ボックス35からのコネクタ化
されたバッテリ出力ケーブル12Dを接続することによ
り、図1のモータ駆動部13を介してモータ14に駆動
用電源2Aを供給する。さらに、電気自動車用ブレーカ
装置1のI/F接続用コネクタ19に車体側の必要な接
続をコネクタ接続することにより電気自動車用ブレーカ
装置1への全ての配線は車内で済ませることができる。
また、車両搭載前にバッテリボックス装置21単体で、
電気自動車用ブレーカ装置1およびバッテリボックス装
置21の機能チェックをI/F接続用コネクタ19を介
して行うことができるのは勿論のことである。
板32取付けは、防水シール用33でバッテリボックス
装置21全体を覆うとともに、図4(b)に示すよう
に、電気自動車用ブレーカ装置1と車体底板32部分は
完全に密封された構造とし、車体底板32側から車両内
への水や塵等の侵入を防止する。従って、バッテリ入力
ケーブル2Bと入力コネクタ12Aはバッテリボックス
装置21の内部で密封され、電気自動車用ブレーカ装置
1と接続されて車体底板32の下方に配置し、出力コネ
クタ12Bおよびバッテリ出力ケーブル12Dは車体底
板32の上方に配置して車室内で防水用シール33で車
外から密封された構造となる。
ス装置の構成について説明したが、この発明は四輪車用
に限定されず、二輪車および三輪車の電動バイクにも適
用することができる。
気自動車用ブレーカ装置は、2系統のシャントコイルを
設け、駆動電源および補機用電源の2系統電源でブレー
カ用の制御回路を駆動するように構成したので、少なく
とも遮断作動の対象である高電圧電源としての駆動用電
源が確保されている限り、常に電気自動車用ブレーカ装
置を作動させ、確実に駆動用電源を遮断することができ
る。
カ装置は、制御部を補機用電源、または駆動用電源を低
電圧に変換した制御用電源から成る2系統電源で駆動す
るよう構成したので、補機用電源がドライバーのライト
消し忘れ等により消耗しても、少なくとも遮断作動の対
象である高電圧電源としての駆動用電源が確保されてい
る限り、電気自動車用ブレーカ装置を作動して確実に駆
動用電源を遮断することができる。
ーカ装置は、2系統のシャントコイルをそれぞれ駆動用
電源、補機用電源に接続して駆動するとともに、制御手
段を補機用電源、または低電圧に変換する電源変換手段
を介した前記駆動用電源の2系統電源で共通に駆動する
よう構成したので、少なくとも遮断作動の対象である高
電圧電源としての駆動用電源が確保されている限り、制
御手段を動作させシャントコイルを駆動できるので、常
に電気自動車の状態を監視して電気自動車用ブレーカ装
置を作動することができる。
作でき、メンテナンス用のコネクタを取り付けられるよ
うに構成したので、バッテリボックス装置を車両に搭載
した状態で保守、メンテナンス作業をすることができ
る。
信頼性の高い電気自動車用ブレーカ装置を提供でき、電
気自動車用ブレーカ装置をバッテリボックス装置に収容
することにより電気自動車の組立、検査および保守を効
率的に行うことができる。
部ブロック構成図
ブロック構成図
納したバッテリボックス装置の構成図
車搭載図
…駆動用電源(150V〜300V)、2B…バッテリ
入力ケーブル、3…センサ部、4…ブレーカ、4A…ス
イッチ保護カバー、4a〜4g…端子、5…制御手段、
5A,5B…コネクタ、6…制御電源部、6A…電源変
換部、7A…電圧検出部、7B…地絡検出部、8…検出
部、8A…A/D変換部、8B…比較部、8C…記憶手
段、8D…タイマゲート部、9…スイッチ制御部、9A
…12Vシャント駆動制御部、9B…駆動電圧シャント
駆動制御部、10…表示駆動手段、11…電流センサ、
12…ブレーカボックス、12A…入力コネクタ、12
B…出力コネクタ、12D…バッテリ出力ケーブル、1
3…モータ駆動部、14…モータ、15…補機用電源、
16…車体センサ、17…車両制御用ECU、18…表
示部、19…I/F接続端子、20A,20B…バスバ
ー、21…バッテリボックス装置、21A…バッテリボ
ックス、22…上ケース、23…下ケース、24電池上
カバー、25…電池下カバー、27…シールパッキン、
30…電気自動車、31…車体フレーム、32…車体底
板、33…防水用シール、34…配線ルーム、35…配
電ボックス。
Swaをオン状態にし、シャントコイルSh、またはシ
ャントコイルSlのいずれか一方に電流を流すことによ
りブレーカ4が作動し、接点Saおよび接点Sbのオフ
動作により駆動用電源2A(150V〜300V)を遮
断する。また、接点Scのオフ動作により補機用電源1
5(12V)からの接点Scの導通(オン)状態の継続
を解除する。
信号Coならびに車両制御用ECU17からのスイッチ
制御信号17bに基づいてスイッチSwaおよびスイッ
チSwbにそれぞれ駆動信号D1およびD2を送り、ス
イッチSwaおよびスイッチSwbをオンに制御し、シ
ャントコイルSh、Slに電流を流してブレーカ4を作
動させ、接点Sa〜接点Scをオフ制御することにより
駆動用電源2Aを遮断状態にする。また、スイッチ制御
部9は、スイッチ制御信号17bに対応した表示制御信
号Dcを表示駆動部10に送る。なお、スイッチSwa
およびスイッチSwbは電子スイッチ等で構成する。
ブレーカ装置1は、ブレーカ4に2系統のシャントコイ
ルShおよびSlを備え、シャントコイルShには駆動
用電源2Aを接続してブレーカ4の接点Sa、スイッチ
Swbおよび接点Sbを介して閉ループを形成し、シャ
ントコイルSlには外部から補機用電源15を接続して
ブレーカ4の接点ScおよびスイッチSwaを介して閉
ループを形成するよう構成したので、各種センサ(セン
サ部3、電流センサ11、電圧検出部7A、地絡検出部
7B、または外部の車体センサ部16)が異常を検出し
た場合、これらのセンサ信号に基づいてスイッチSw
a、スイッチSwbをオン駆動し、シャントコイルS
h、Slに電流を流してブレーカ4を動作させ、接点S
a〜接点Scを開放するので、駆動用電源2Aを遮断し
てモータ14への電源供給を停止することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の電池で構成され、電気自動車を駆
動する高電圧電源としての駆動用電源および補機類を駆
動する低電圧電源としての補機用電源と、前記電気自動
車の状態を検出するセンサ手段と、このセンサ手段の出
力情報に基づいて前記駆動用電源の出力の遮断を制御す
る制御手段と、この制御手段の制御情報に基づいて前記
駆動用電源の出力を遮断するブレーカとから構成される
電気自動車用ブレーカ装置において、 前記ブレーカは2系統のシャントコイルを備え、一方の
シャントコイルに前記駆動用電源を接続し、他方のシャ
ントコイルには前記補機用電源を接続することを特徴と
する電気自動車用ブレーカ装置。 - 【請求項2】 複数の電池で構成され、電気自動車を駆
動する高電圧電源としての駆動用電源および補機類を駆
動する低電圧電源としての補機用電源と、前記電気自動
車の状態を検出するセンサ手段と、このセンサ手段の出
力情報に基づいて前記駆動用電源の出力の遮断を制御す
る制御手段と、この制御手段の制御情報に基づいて前記
駆動用電源の出力を遮断するブレーカとから構成される
電気自動車用ブレーカ装置において、 前記制御手段は、前記補機用電源、または低電圧に変換
する電源変換手段を介して前記駆動用電源に接続される
とともに、いずれか一方の電源から常に電源供給される
ことを特徴とする電気自動車用ブレーカ装置。 - 【請求項3】 複数の電池で構成され、電気自動車を駆
動する高電圧電源としての駆動用電源および補機類を駆
動する低電圧電源としての補機用電源と、前記電気自動
車の状態を検出するセンサ手段と、このセンサ手段の出
力情報に基づいて前記駆動用電源の出力の遮断を制御す
る制御手段と、この制御手段の制御情報に基づいて前記
駆動用電源の出力を遮断するブレーカとから構成される
電気自動車用ブレーカ装置において、 前記ブレーカは、2系統のシャントコイルを備え、一方
のシャントコイルに前記駆動用電源を接続し、他方のシ
ャントコイルには前記補機用電源を接続するとともに、
前記制御手段は、前記補機用電源または低電圧に変換す
る電源変換手段を介して前記駆動用電源に接続されると
ともに、いずれか一方の電源から常に電源供給されるこ
とを特徴とする電気自動車用ブレーカ装置。
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