WO2012132431A1

WO2012132431A1 - リレー溶着検出回路及び電力供給システム

Info

Publication number: WO2012132431A1
Application number: PCT/JP2012/002153
Authority: WO
Inventors: 慎太朗田崎
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2012-10-04
Also published as: JP2012209162A; US9001483B2; JP5011443B1; US20140016238A1

Abstract

　リレーの溶着検出回路をハイインピーダンス構成とするリレー溶着検出回路。この回路は、外部電源ＰＷから第１バッテリ（１４）への充電経路に設けられたリレーＲＹＰ，ＲＹＮの溶着検出を行うリレー溶着検出回路であって、外部電源ＰＷとは独立して溶着検出用電源を供給可能な第２バッテリ（１５）と、リレーの外部電源ＰＷ側から流れ込む電流が略ゼロとなる回路であり、リレーの外部電源ＰＷ側の電圧に基づき第２バッテリ（１５）に対して溶着検出用の電源を供給させるか否かを制御するトランジスタスイッチ（１７）と、トランジスタスイッチ（１７）とは電気的に絶縁され、トランジスタスイッチ（１７）が溶着検出用の電源を供給したか否かに基づいて溶着検出を行う制御部（１８）と、を備える。

Description

リレー溶着検出回路及び電力供給システム

　本発明は、リレー溶着検出回路に係り、特に電気自動車等の蓄電池に充電するための充電回路に用いられているリレーのリレー溶着検出回路及びこのリレー溶着検出回路を備えた電力供給システムに関する。

　従来、電気自動車の充電回路には、充電時に急速充電器とバッテリ接続用ジャンクション回路との接続及び切断を行うためのリレー回路が用いられている。このリレー回路には機械式のリレー接点（以下、リレーと略記）が用いられ、高電圧高電流時のオンオフによりリレーが溶着してしまうことが起こる。このようなリレーの溶着を検出するためのリレー溶着検出回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。

　従来、リレー溶着検出回路の入力側インピーダンスを所定の値（例えば、１ＭΩ以上）にしないと、急速充電器から溶着検知回路に電流が流れ込む等の不具合が発生するため、リレー溶着検出回路の入力側をハイインピーダンス化する必要があった。また、検知電圧を絶縁して検出するにあたり、二次側に駆動電源を供給する必要もあった。

特開２００６－３１０２１９号公報

　上記従来のリレー溶着検出回路においては、急速充電器側からフォトカプラ等の絶縁デバイスの電源を確保する構成であるため、リレー溶着検知回路のインピーダンスが低くなってしまい、急速充電器がこのインピーダンスに流れる電流を漏電であると判断して充電開始ができなくなってしまうという問題があった。

　本発明の目的は、リレーの溶着検出回路をハイインピーダンス構成とすることが可能なリレーの溶着検出回路及びリレーの溶着回路を備えた電力供給システムを提供することである。

　本発明のリレー溶着検出回路は、外部電源から蓄電装置への充電経路に設けられ、かつ、個別にオン状態またはオフ状態が制御可能な電源側リレー及びグランド側リレーを有したリレーの溶着検出を行うリレー溶着検出回路であって、前記外部電源とは独立して溶着検出用電源を供給可能な電源供給部と、前記電源側リレーの前記外部電源側から流れ込む電流が略ゼロとなる回路であり、前記電源側リレーの前記外部電源側の電圧に基づき前記電源供給部に対して溶着検出用の電源を供給させるか否かを制御する電圧検出回路と、前記電源側リレー及び前記グランド側リレーのオン状態またはオフ状態を個別に制御し、このときに前記電圧検出回路が前記溶着検出用の電源を供給したか否かに基づいて溶着検出を行う、前記電圧検出回路とは電気的に絶縁された制御部と、を備える構成を採る。

　また、本発明の電力供給システムは、外部電源から車両駆動用モータへ電源を供給する蓄電装置への充電経路において前記蓄電装置への電流の供給／遮断を行い、かつ、個別にオン状態またはオフ状態が制御可能な電源側リレー及びグランド側リレーを有したリレーの溶着検出を行うリレー溶着検出回路を備えた電気自動車用の電力供給システムであって、前記外部電源とは独立して溶着検出用電源を供給可能な電源供給部と、前記電源側リレーの前記外部電源側から流れ込む電流が略ゼロとなる回路であり、前記電源側リレーの前記外部電源側の電圧に基づき前記電源供給部に対して溶着検出用の電源を供給させるか否かを制御する電圧検出回路と、前記電源側リレー及び前記グランド側リレーのオン状態またはオフ状態を個別に制御し、このときに前記電圧検出回路が前記溶着検出用の電源を供給したか否かに基づいて溶着検出を行う、前記電圧検出回路とは電気的に絶縁された制御部と、を備え、前記電圧検出回路は、トランジスタを用いたスイッチであり、前記トランジスタのコレクタ端子を前記電源供給部の正極端子と電気的に接続し、前記トランジスタのエミッタ端子を前記グランド側リレーの前記外部電源の充電経路側と電気的に接続し、前記トランジスタのベース端子を前記電源側リレーの前記外部電源側の充電経路と電気的に接続し、前記電源供給部の負極端子を前記蓄電装置の負極端子と接続した構成を採る。

　本発明によれば、リレー溶着検出回路をハイインピーダンス構成とすることが可能なリレー溶着検出回路及びリレー溶着回路を備えた電力供給システムを提供することができる。

本発明の実施の形態１の電気自動車の電源系統の概要構成説明図上記実施の形態の動作処理フローチャート上記実施の形態のタイミングチャート本発明の実施の形態２の電気自動車の電源系統の概要構成説明図上記実施の形態の動作処理フローチャート上記実施の形態のタイミングチャート

　次に、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。

　（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係る電気自動車の電源系統の概要構成説明図である。

　電気自動車の車体１０には、充電端子１２が設けられている。充電端子１２には蓋部１１が設けられている。非充電時において蓋部１１が綴じられて充電端子１２は外部より遮蔽され、充電時において蓋部１１は開けられる。充電時、充電端子１２には、外部電源ＰＷから給電プラグＳＰを介して電源が供給される。

　充電端子１２の電源側端子１２Ｐには、電源側リレーＲＹＰを介して車両駆動用モータに電力を供給するための第１バッテリ１４の正極（＋）端子が接続されている。

　第１バッテリの負極（－）端子は、グランド側リレーＲＹＮを介して充電端子１２のグランド側端子１２Ｎが接続されている。

　さらに第１バッテリ１４の負極端子には、車載アクセサリに電力を供給するための第２バッテリ１５（電源供給部）の負極端子が接続されている。

　第２バッテリ１５の正極端子は、フォトカプラ１６を構成するフォトダイオード１６Ａのアノード端子に接続されており、フォトダイオード１６Ａのカソード端子は、トランジスタスイッチ１７のコレクタ端子に接続されている。

　トランジスタスイッチ１７のエミッタ端子は充電端子１２のグランド側端子１２Ｎに接続され、ベース端子は、電流制限抵抗Ｒを介して充電端子１２の電源側端子１２Ｐ（電源側リレーＲＹＰの外部電源ＰＷ側）に接続されている。ここで、スイッチにトランジスタ（ＦＥＴ、ＭＯＳなど）を用いるのは、スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する端子のインピーダンスが非常に高いからである。すなわち、トランジスタスイッチ１７（電圧検出回路に相当）は、電源側リレーＲＹＰの外部電源ＰＷ側から流れ込む電流が略ゼロとなる。

　フォトカプラ１６を構成しているフォトトランジスタ１６Ｂのコレクタは、制御部（コントローラ）１８の電圧検出端子に接続されている。フォトトランジスタ１６Ｂのエミッタ端子は車両のボディグランドに接続されている。このフォトカプラ１６により制御部１８は高電圧側（トランジスタスイッチ１７の側）と電気的に絶縁される。

　ここで、制御部１８は、電源側リレーＲＹＰのオン／オフ制御を行うための制御信号Ｖｒｙｐ及びグランド側リレーＲＹＮのオン／オフ制御を行うための制御信号Ｖｒｙｎを出力するリレー溶着判定装置１９を構成する。

　次に、実施の形態１の動作について説明する。図２は、実施の形態１の溶着検出動作の動作処理フローチャートである。溶着検出動作とは、制御部１８が電源側リレーＲＹＰおよびグランド側リレーＲＹＮを制御し、このときに電源側リレーＲＹＰの外部電源ＰＷ側に第１バッテリ１４が出力する電圧が伝達されているか否かを判定することで溶着を検出する動作である。なお、外部電源ＰＷから第１バッテリ１４への電気エネルギの供給が行われていれば、電源側リレーＲＹＰの外部電源ＰＷ側の電圧が外部電源ＰＷにより供給される電圧に固定されてしまう。したがって、溶着検出動作は、外部電源ＰＷから第１バッテリ１４への電気エネルギの供給が行われていないときに実行される。

　まず制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力して、電源側リレーＲＹＰをオフ状態とする制御を行う（ステップＳ１１）。

　ここで、電源側リレーＲＹＰを「オフ状態にする制御」と表現しているのは、電源側リレーＲＹＰが溶着状態であれば、オフ状態とすることはできないからである。

　図３は、実施の形態１のタイミングチャートである。

　制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｎをグランド側リレーＲＹＮに出力し、グランド側リレーＲＹＮをオフ状態とする制御を行う（ステップＳ１２）。

　ここにおいても、グランド側リレーＲＹＮを「オフ状態とする制御」と表現しているのは、グランド側リレーＲＹＮが溶着状態であれば、オフ状態とすることはできないからである。

　次に、制御部１８は電圧検出端子Ｖｄｅに電圧が検出されているか否か、すなわち急速充電器ＱＣ側の電圧が検出されたか否かを判別する（ステップＳ１３；タイミングｔ_Ａ）。

　ステップＳ１３の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されている場合には（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、電源側リレーＲＹＰ及びグランド側リレーＲＹＮが溶着していると判断する（ステップＳ２１）。

　この溶着状態とは、具体的には、タイミングチャート図３（ｂ）のようになった場合であり、タイミングｔ_Ａにおいて電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が”Ｈ”から“Ｌ”レベルに変化した場合である。

　そして、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力して、電源側リレーＲＹＰをオフ状態とする制御及び制御信号Ｖｒｙｎをグランド側リレーＲＹＮに出力して、グランド側リレーＲＹＮをオフ状態とする制御を行い、処理を終了する（ステップＳ２４）。

　ステップＳ１３の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されていない場合には（ステップＳ１３；Ｎｏ）、当該時点では、電源側リレーＲＹＰあるいはグランド側リレーＲＹＮのうち、少なくとも一方はオフ状態であるので、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力して、電源側リレーＲＹＰをオン状態とする（ステップＳ１４）。

　次に、制御部１８は、電圧検出端子Ｖｄｅに電圧が検出されているか否か、すなわち急速充電器ＱＣ側の電圧が検出されたか否かを判別する（ステップＳ１５；タイミングｔ_Ｂ）。

　ステップＳ１５の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されている場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、グランド側リレーＲＹＮが溶着していると判断する（ステップＳ２２）。

　この溶着状態とは、具体的には、タイミングチャート図３（ｃ）のようになった場合であり、タイミングｔ_Ａにおいては、電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が“Ｈ”レベルとなったが、タイミングｔ_Ｂのタイミングにおいて電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が”Ｈ”から“Ｌ”レベルに変化した場合である。

　そして、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力し、電源側リレーＲＹＰをオフ状態とする制御及び制御信号Ｖｒｙｎをグランド側リレーＲＹＮに出力して、グランド側リレーＲＹＮをオフ状態とする制御を行い（ステップＳ２４）、処理を終了する（エンド）。なお、図３の”エンド”も図２の”エンド”と同義である。

　ステップＳ１５の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに電圧が検出されていない場合には（ステップＳ１５；Ｎｏ）、当該時点では、グランド側リレーＲＹＮは溶着しておらず、オフ状態であるので、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力して、電源側リレーＲＹＰをオフ状態とする制御を行う（ステップＳ１６）。

　続いて、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｎをグランド側リレーＲＹＮに出力して、グランド側リレーＲＹＮをオン状態とする（ステップＳ１７）。

　次に、制御部１８は、電圧検出端子Ｖｄｅに電圧が検出されているか否か、すなわち急速充電器ＱＣ側の電圧が検出されたか否かを判別する（ステップＳ１８；タイミングｔ_Ｃ）。

　ステップＳ１８の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されている場合には（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、電源側リレーＲＹＰが溶着していると判断する（ステップＳ２３）。

　この溶着状態とは、具体的には、タイミングチャートが図３（ｄ）のようになった場合であり、タイミングｔ_Ａ及びタイミングｔ_Ｂにおいては、電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が“Ｈ”レベルとなったが、タイミングｔ_Ｃのタイミングにおいて電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が“Ｌ”レベルに変化した場合である。

　そして、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力し、電源側リレーＲＹＰをオフ状態とする制御及び制御信号Ｖｒｙｎをグランド側リレーＲＹＮに出力し、グランド側リレーＲＹＮをオフ状態とする制御を行い（ステップＳ２４）、処理を終了する（エンド）。

　ステップＳ１８の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されていない場合には（ステップＳ１８；Ｎｏ）、電源側リレーＲＹＰ及びグランド側リレーＲＹＮは、溶着していないこと、すなわち、異常なしと判断する（ステップＳ１９）。

　この状態は、具体的には、タイミングチャートが図３（ａ）のようになった場合であり、タイミングｔ_Ａ、ｔ_Ｂ、ｔ_Ｃのいずれのタイミングにおいても、電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が“Ｈ”レベルのままとなった場合である。

　そして、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力して、電源側リレーＲＹＰ及びグランド側リレーＲＹＮをオフ状態とし（ステップＳ２０）、処理を終了する（エンド）。

　以上の説明のように、本実施の形態１によれば、外部電源からの電力を用いることなく、確実にリレーの溶着状態を検出することができ、ハイインピーダンス構成のリレー溶着回路を構成して、警告など適切な処置を施すことができる。

　（実施の形態２）
　図４は、実施の形態２の電気自動車の電源系統の概要構成説明図である。図４において、図１と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。

　電気自動車１０の充電端子１２の電源側端子１２Ｐには、電源側リレーＲＹＰを介して車両駆動用モータに電力を供給するためのバッテリ１４の正極端子が接続されている。バッテリ１４の負極端子には、グランド側リレーＲＹＮを介して充電端子１２のグランド側端子１２Ｎが接続されている。

　充電端子１２の電源側端子１２Ｐには、電流制限抵抗Ｒを介して車載アクセサリに電力を供給するためのコンデンサ（電源供給部）Ｃの一方の端子が接続されている。コンデンサＣの他方の端子には、充電端子１２のグランド側端子１２Ｎが接続されている。

　コンデンサＣと電流制限抵抗Ｒの接続点には、第２のフォトカプラ２０を構成するフォトトランジスタ２０Ｂのコレクタが接続されている。

　第２のフォトカプラ２０を構成するフォトダイオード２０Ａのアノード端子は、制御部１８の制御端子Ｖｃ２が接続され、カソード端子は、車体１０のボディグランドに接続されている。

　フォトトランジスタ２０Ｂのエミッタ端子は、第１のフォトカプラ１６を構成するフォトダイオード１６Ａのアノード端子に接続されており、フォトダイオード１６Ａのカソード端子は、トランジスタスイッチ１７のコレクタに接続されている。

　トランジスタスイッチ１７のエミッタ端子は充電端子１２のグランド側端子１２Ｎに接続され、ベースは、電流制限抵抗Ｒを介して充電端子１２の電源側端子１２Ｐに接続されている。

　第１のフォトカプラ１６を構成しているフォトトランジスタ１６Ｂのコレクタは、制御部（コントローラ）１８の電圧検出端子Ｖｄｅに接続されている。フォトトランジスタ１６Ｂのエミッタは、車体１０のボディグランドに接続されている。

　ここで、制御部１８は、電源側リレーＲＹＰのオン／オフ制御を行うための制御信号Ｖｒｙｐ及びグランド側リレーＲＹＮのオン／オフ制御を行うための制御信号Ｖｒｙｎを出力するリレー溶着判定装置２１を構成する。制御部１８は、リレーの溶着判別時に制御端子Ｖｃ２から“Ｈ”レベルの制御信号を出力する。

　次に実施の形態２の動作について説明する。図５は、実施の形態２の溶着検出動作のフローチャートである。

　まず、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力し、電源側リレーＲＹＰをオフ状態とする制御を行う（ステップＳ３１）。

　ここで、電源側リレーＲＹＰをオフ状態とする制御と表現しているのは、実施の形態１と同様に、電源側リレーＲＹＰが溶着状態であれば、オフ状態とすることはできないからである。

　続いて、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｎをグランド側リレーＲＹＮに出力して、グランド側リレーＲＹＮをオフ状態とする制御を行う（ステップＳ３２）。

　ここにおいても、グランド側リレーＲＹＮをオフ状態とする制御と表現しているのは、グランド側リレーＲＹＮが溶着状態であれば、オフ状態とすることはできないからである。

　制御部１８は、制御端子Ｖｃ２から出力される制御信号を“Ｈ”レベルとして、第２のフォトカプラ２０をオン状態とする（ステップＳ３３）。

　この結果、第１のフォトカプラ１６のフォトダイオード１６Ａに電力供給可能な状態となる。

　次いで、制御部１８は、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されているか否か、すなわち急速充電器ＱＣ側の電圧が検出されたか否かを判別する（ステップＳ３４；タイミングｔ_Ｄ）。

　ステップＳ３４の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されている場合には（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、電源側リレーＲＹＰ及びグランド側リレーＲＹＮが溶着していると判断する（ステップＳ４３）。

　この溶着状態とは、具体的には、タイミングチャートが図６（ｂ）のようになった場合であり、タイミングｔ_Ｄのタイミングにおいて、電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が"Ｌ"レベルに変化した場合である。

　そして、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力して、電源側リレーＲＹＰをオフ状態とする制御及び制御信号Ｖｒｙｎをグランド側リレーＲＹＮに出力して、グランド側リレーＲＹＮをオフ状態とする制御を行い（ステップＳ４６）、制御端子Ｖｃ２から出力される制御信号を“Ｌ”レベルとして、第２のフォトカプラ２０をオフ状態とし（ステップＳ４７）、処理を終了する（エンド）。

　ステップＳ３４の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されていない場合には（ステップＳ３４；Ｎｏ）、当該時点では、電源側リレーＲＹＰあるいはグランド側リレーＲＹＮのうち、少なくとも一方はオフ状態であるので、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力して、電源側リレーＲＹＰをオン状態とする（ステップＳ３５）。

　次に、制御部１８は、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されているか否か、すなわち急速充電器ＱＣ側の電圧が検出されたか否かを判別する（ステップＳ３６；タイミングｔ_Ｅ）。

　ステップＳ３６の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されている場合には（ステップＳ３６；Ｙｅｓ）、グランド側リレーＲＹＮが溶着していると判断する（ステップＳ４４）。

　この溶着状態とは、具体的には、タイミングチャートが図６（ｃ）のようになった場合であり、タイミングｔ_Ｄでは、電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が“Ｈ”レベルであったが、タイミングｔ_Ｅのタイミングにおいて、電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が“Ｌ”レベルに変化した場合である。

　そして、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力し、電源側リレーＲＹＰをオフ状態とする制御及び制御信号Ｖｒｙｎをグランド側リレーＲＹＮに出力し、グランド側リレーＲＹＮをオフ状態とする制御を行い（ステップＳ４６）、制御端子Ｖｃ２から出力される制御信号を“Ｌ”レベルとし、第２のフォトカプラ２０をオフ状態とし（ステップＳ４７）、処理を終了する（エンド）。

　ステップＳ３６の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されていない場合には（ステップＳ３６；Ｎｏ）、当該時点では、グランド側リレーＲＹＮは溶着しておらず、オフ状態であるので、制御部は、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力して、電源側リレーＲＹＰをオフ状態とする制御を行う（ステップＳ３７）。

　続いて、制御部１８は、制御信号Ｖｒｙｎをグランド側リレーＲＹＮに出力して、グランド側リレーＲＹＮをオン状態とする（ステップＳ３８）。

　次に制御部１８は、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されているか否か、すなわち急速充電器側の電圧が検出されたか否かを判別する（ステップＳ３９；タイミングｔ_Ｆ）。

　ステップＳ３９の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されている場合には（ステップＳ３９；Ｙｅｓ）、電源側リレーＲＹＰが溶着していると判断する（ステップＳ４５）。

　この溶着状態とは、具体的には、タイミングチャートが図６（ｄ）のようになった場合であり、タイミングｔ_Ｄ、ｔ_Ｅのいずれのタイミングにおいても、電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が"Ｈ"レベルのままとなったが、タイミングｔ_Ｆのタイミングで電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が"Ｌ"レベルとなった場合である。

　ステップＳ３９の判別において、電圧検出端子Ｖｄｅに異常時の電圧が検出されていない場合には（ステップＳ３９；Ｎｏ）、電源側リレーＲＹＰ及びグランド側リレーＲＹＮは、溶着していないこと、すなわち、異常なしと判断する（ステップＳ４０）。

　この状態は、具体的には、タイミングチャートが図６（ａ）のようになった場合であり、タイミングｔ_Ｄ、ｔ_Ｅ、ｔ_Ｆのいずれのタイミングにおいても、電圧検出端子Ｖｄｅの電圧が“Ｈ”レベルのままとなった場合である。

　そして、制御信号Ｖｒｙｐを電源側リレーＲＹＰに出力して、電源側リレーＲＹＰ及びグランド側リレーＲＹＮをオフ状態とする（ステップＳ４１）。

　続いて制御部１８は、制御端子Ｖｃ２から出力される制御信号を“Ｌ”レベルとし、第２のフォトカプラ２０をオフ状態とし（ステップＳ４２）、処理を終了する（エンド）。

　以上の説明のように、本実施の形態２によれば、外部電源からの電力を用いることなく、確実にリレーの溶着状態を検出することができ、ハイインピーダンス構成のリレー溶着回路を構成して、警告など適切な処置を施すことができる。

　２０１１年３月３０日出願の特願２０１１－０７４６８９の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

　本発明に係るリレーの溶着検出回路およびこのリレーの溶着検出回路を用いた電力供給システムは、バッテリ駆動の純粋な電気自動車に限らず、いわゆるハイブリッド車や、プラグインハイブリッド車であっても同様に適用可能である。

　１０　車両
　１１　蓋部
　１２　充電端子
　１２Ｎ　グランド側端子
　１２Ｐ　電源側端子
　１４　第１バッテリ
　１５　第２バッテリ（電源供給部、蓄電部）
　１６　フォトカプラ
　１６Ａ　フォトダイオード
　１６Ｂ　フォトトランジスタ
　１７　トランジスタスイッチ
　１８　制御部
　１９　リレー溶着判定装置
　２０　第２のフォトカプラ
　２０Ａ　フォトダイオード
　２０Ｂ　フォトトランジスタ
　２１　リレー溶着判定装置
　Ｃ　コンデンサ（電源供給部、蓄電部）
　ＰＷ　外部電源
　ＱＣ　急速充電器
　Ｒ　電流制限抵抗
　ＲＹＮ　グランド側リレー
　ＲＹＰ　電源側リレー
　ＳＰ　給電プラグ
　Ｖｃ２　制御端子
　Ｖｄｅ　電圧検出端子
　Ｖｒｙｎ　制御信号
　Ｖｒｙｐ　制御信号

Claims

　外部電源から蓄電装置への充電経路に設けられ、かつ、個別にオン状態またはオフ状態が制御可能な電源側リレー及びグランド側リレーを有したリレーの溶着検出を行うリレー溶着検出回路であって、
　前記外部電源とは独立して溶着検出用電源を供給可能な電源供給部と、
　前記電源側リレーの前記外部電源側から流れ込む電流が略ゼロとなる回路であり、前記電源側リレーの前記外部電源側の電圧に基づき前記電源供給部に対して溶着検出用の電源を供給させるか否かを制御する電圧検出回路と、
　前記電源側リレー及び前記グランド側リレーのオン状態またはオフ状態を個別に制御し、このときに前記電圧検出回路が前記溶着検出用の電源を供給したか否かに基づいて溶着検出を行う、前記電圧検出回路とは電気的に絶縁された制御部と、
　を備えるリレー溶着検出回路。
　前記電圧検出回路は、トランジスタを用いたスイッチであり、
　前記トランジスタのコレクタ端子を前記電源供給部の正極端子と電気的に接続し、
　前記トランジスタのエミッタ端子を前記グランド側リレーの前記外部電源側の充電経路と電気的に接続し、
　前記トランジスタのベース端子を前記電源側リレーの前記外部電源側の充電経路と電気的に接続し、
　前記電源供給部の負極端子を前記蓄電装置の負極端子と接続した、リレー溶着検出回路。
　前記外部電源から前記蓄電装置へ電気エネルギが供給されていないときに溶着検出を行う、請求項１記載のリレー溶着検出回路。
　前記電圧検出回路と前記制御部とはフォトカプラにより電気的に絶縁され、
　前記制御部は、前記フォトカプラを介して、前記電圧検出回路が前記溶着検出用の電源を供給したか否かを判定する、
　請求項１記載のリレー溶着検出回路。
　前記電源供給部は、前記外部電源からの電力を抵抗を介して蓄電する蓄電部を備える、請求項１記載のリレー溶着検出回路。
　前記電源供給部は、前記外部電源から供給された電力を抵抗を介して蓄電するコンデンサと、
　前記溶着検出非動作時に前記フォトカプラを介した、前記電圧検出回路への電力供給を遮断する第２のフォトカプラと、を有し、
　前記制御部は、前記溶着検出動作時に前記第２のフォトカプラを制御し、前記フォトカプラを介して、前記電源供給部から前記電圧検出回路に溶着検出用の電源供給を行わせる、
　請求項１記載のリレー溶着検出回路。
　前記制御部は、前記電源側リレー及び前記グランド側リレーを双方ともオフ状態とする制御を行っている状態で、前記電圧検出回路により溶着検出時の電圧が検出された場合に、前記電源側リレー及び前記グランド側リレーが溶着状態にあると検出する、
　請求項１記載のリレー溶着検出回路。
　前記制御部は、前記電源側リレーをオン状態とし、前記グランド側リレーをオフ状態とする制御を行っている状態で、前記電圧検出回路により溶着検出時の電圧が検出された場合に、前記グランド側リレーが溶着状態にあると検出する、
　請求項７記載のリレー溶着検出回路。
　前記制御部は、前記電源側リレーをオフ状態とし、前記グランド側リレーをオン状態とする制御を行っている状態で、前記電圧検出回路により溶着検出時の電圧が検出された場合に、前記電源側リレーが溶着状態にあると検出する、
　請求項６記載のリレー溶着検出回路。
　外部電源から車両駆動用モータへ電源を供給する蓄電装置への充電経路において前記蓄電装置への電流の供給／遮断を行い、かつ、個別にオン状態またはオフ状態が制御可能な電源側リレー及びグランド側リレーを有したリレーの溶着検出を行うリレー溶着検出回路を備えた電気自動車用の電力供給システムであって、
　前記外部電源とは独立して溶着検出用電源を供給可能な電源供給部と、
　前記電源側リレーの前記外部電源側から流れ込む電流が略ゼロとなる回路であり、前記電源側リレーの前記外部電源側の電圧に基づき前記電源供給部に対して溶着検出用の電源を供給させるか否かを制御する電圧検出回路と、
　前記電源側リレー及び前記グランド側リレーのオン状態またはオフ状態を個別に制御し、このときに前記電圧検出回路が前記溶着検出用の電源を供給したか否かに基づいて溶着検出を行う、前記電圧検出回路とは電気的に絶縁された制御部と、を備え、
　前記電圧検出回路は、トランジスタを用いたスイッチであり、
　前記トランジスタのコレクタ端子を前記電源供給部の正極端子と電気的に接続し、
　前記トランジスタのエミッタ端子を前記グランド側リレーの前記外部電源の充電経路側と電気的に接続し、
　前記トランジスタのベース端子を前記電源側リレーの前記外部電源側の充電経路と電気的に接続し、
　前記電源供給部の負極端子を前記蓄電装置の負極端子と接続した、電力供給システム。