WO2018211933A1

WO2018211933A1 - リレー溶着検出装置、それを含む電源制御装置、および溶着検出方法

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Publication number: WO2018211933A1
Application number: PCT/JP2018/016900
Authority: WO
Inventors: 耕治松川; 隆史中澤; 茂雄政井
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2018-11-22
Also published as: US20200049768A1; CN110621531A; JP2018196285A

Abstract

リレー溶着検出装置は、電圧発生部と、第１、第２抵抗列と、リレー溶着検出部とを有する。第１リレーは、車両の直流電源の第１端子と負荷とを繋ぐ第１配線上に設けられ、第２リレーは、この直流電源の第２端子と負荷とを繋ぐ第２配線上に設けられている。第１抵抗列は、直流電源の第１端子と電圧発生部との間に接続され、第２抵抗列は、直流電源の第２端子と電圧発生部との間に接続されている。リレー溶着検出部は、第１、第２抵抗列のそれぞれにおける２つの抵抗の接続点における電位を検出して、第１リレーおよび第２リレーの溶着の有無を検出する。

Description

リレー溶着検出装置、それを含む電源制御装置、および溶着検出方法

　本開示は、リレーが溶着しているか否かを検出可能なリレー溶着検出装置、それを含む電源制御装置、および溶着検出方法に関する。

　従来、車両を走行させるための電源制御装置等において、直流電源と電源装置との間に配置され、両者の通電と遮断とを切り替え可能なリレーを有する構成が知られている。例えば、特許文献１に記載の構成では、直流電源の正極端子と電源装置とを繋ぐ正極配線と、直流電源の負極端子と電源装置とを繋ぐ負極配線とのそれぞれにリレーが１つずつ設けられている。

　また、特許文献１に記載の構成では、２つの抵抗と溶着検出回路とが設けられている。２つの抵抗は、正極配線および負極配線の何れかに接続された第一端と、グランドに接続された第二端とをそれぞれ有する。溶着検出回路は、交流発生源と、抵抗と、カップリングコンデンサとで構成されている。この構成では、交流発生源と抵抗との間の電圧を検出することにより、正極配線および負極配線に設けられたリレーの溶着の有無を検出することができる。

特開２０１１－１８５８１２号公報特開２００７－３２７８５６号公報

　特許文献１に記載の技術では、２つのリレーの何れか一方のみが溶着した場合、溶着検出回路における検出電圧が同じ値となる。そのため、何れのリレーが溶着したかを検出できない。

　本開示は、複数のリレーを有する装置において、各リレーにおける溶着の有無を確実に検出することが可能なリレー溶着検出装置、電源制御装置、および溶着検出方法を提供する。

　本開示に係るリレー溶着検出装置は、車両に適用される。この車両は、直流電源と、第１リレーと、第２リレーと、第１抵抗と、第２抵抗とを有する。直流電源は、負荷に接続される第１端子および第２端子を有する。第１リレーは、第１端子と負荷とを繋ぐ第１配線上に設けられている。第２リレーは、第２端子と負荷とを繋ぐ第２配線上に設けられている。第１抵抗は、第１配線における、第１リレーと負荷との間に接続された第一端と、グランドに接続された第二端とを有する。第２抵抗は、第２配線における、第２リレーと負荷との間に接続された第一端と、グランドに接続された第二端とを有する。本開示に係るリレー溶着検出装置は、電圧発生部と、第１抵抗列と、第２抵抗列と、第１スイッチと、第２スイッチと、リレー溶着検出部とを有する。電圧発生部は、グランドに接続され、電圧を発生させる。第１抵抗列は、第１接続点にて互いに直列接続された２つの抵抗からなり、直流電源の第１端子と電圧発生部との間に接続されている。第２抵抗列は、第２接続点にて互いに直列接続された２つの抵抗からなり、直流電源の第２端子と電圧発生部との間に接続されている。第１スイッチは、第１抵抗列と第１端子とを繋ぐ配線を、接続状態と非接続状態との間で切り替え可能である。第２スイッチは、第２抵抗列と第２端子とを繋ぐ配線を、接続状態と非接続状態との間で切り替え可能である。リレー溶着検出部は、グランドに接続され、第１抵抗列の第１接続点における第１電位、及び、第２抵抗列の第２接続点における第２電位を検出する。そして、リレー溶着検出部は、第１スイッチを接続状態とし、第２スイッチを非接続状態とした場合の第１電位を検出し、第１電位と、第１抵抗の抵抗値を用いた第１判定値と、第２抵抗の抵抗値を用いた第２判定値とに基づいて、第１リレーおよび第２リレーの溶着の有無を検出する。

　本開示に係る電源制御装置は、負荷に接続される第１端子および第２端子を含む直流電源を有する車両に適用される。この電源制御装置は、前述のリレー溶着検出装置と、第１リレーと、第２リレーと、第１抵抗と、第２抵抗とを有する。第１リレーは、第１端子と負荷とを繋ぐ第１配線上に設けられている。第２リレーは、第２端子と負荷とを繋ぐ第２配線上に設けられている。第１抵抗は、第１配線における、第１リレーと負荷との間に接続された第一端と、グランドに接続された第二端とを有する。第２抵抗は、第２配線における、第２リレーと負荷との間に接続された第一端と、グランドに接続された第二端とを有する。

　本開示に係る溶着検出方法は、車両に適用される電源制御装置の溶着検出方法である。この車両は、直流電源と、第１リレーと、第２リレーと、第１抵抗と、第２抵抗と、電圧発生部と、第１抵抗列と、第２抵抗列と、第１スイッチと、第２スイッチとを有する。直流電源は、負荷に接続される第１端子および第２端子を有する。第１リレーは、第１端子と負荷とを繋ぐ第１配線上に設けられている。第２リレーは、第２端子と負荷とを繋ぐ第２配線上に設けられている。第１抵抗は、第１配線における、第１リレーと負荷との間に接続された第一端と、グランドに接続された第二端とを有する。第２抵抗は、第２配線における、第２リレーと負荷との間に接続された第一端と、グランドに接続された第二端とを有する。電圧発生部は、グランドに接続され、電圧を発生させる。第１抵抗列は、第１接続点にて互いに直列接続された２つの抵抗からなり、直流電源の第１端子と電圧発生部との間に接続されている。第２抵抗列は、第２接続点にて互いに直列接続された２つの抵抗からなり、直流電源の第２端子と電圧発生部との間に接続されている。第１スイッチは、第１抵抗列と第１端子とを繋ぐ配線を、接続状態と非接続状態との間で切り替え可能である。第２スイッチは、第２抵抗列と第２端子とを繋ぐ配線を、接続状態と非接続状態との間で切り替え可能である。この溶着検出方法では、第１スイッチを接続状態とし、第２スイッチを非接続状態とした場合の第１電位を検出する。そして、第１電位、第１抵抗の抵抗値を用いた第１判定値、及び、第２抵抗の抵抗値を用いた第２判定値に基づいて第１リレーおよび第２リレーの溶着の有無を検出する。

　本開示によれば、複数のリレーを有する装置において、各リレーにおける溶着の有無を確実に検出することができる。

図１は、本開示の実施の形態に係る電源制御装置を示す図である。図２は、第１スイッチをオンにした場合における溶着検出を説明するための図である。図３は、第１スイッチをオンにした場合における溶着検出を説明するための図である。図４は、第１スイッチをオンにした場合における溶着検出を説明するための図である。図５は、第１スイッチをオンにした場合における溶着検出を説明するための図である。図６は、第２スイッチをオンにした場合における溶着検出を説明するための図である。図７は、第２スイッチをオンにした場合における溶着検出を説明するための図である。図８は、第２スイッチをオンにした場合における溶着検出を説明するための図である。図９は、第２スイッチをオンにした場合における溶着検出を説明するための図である。図１０は、電源制御装置における溶着検出制御を実行するときの動作例の一例を示すフローチャートである。図１１は、本開示の実施の形態においてリレー溶着検出装置が漏電検出装置を兼ねる場合の構成を示す図である。図１２は、本開示の実施の形態においてリレー溶着検出装置が漏電検出装置を兼ねる場合の構成を示す図である。

　以下、本開示の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る電源制御装置１を示す図である。

　電源制御装置１は、直流電源２を有する車両に搭載される。電源制御装置１は、リレー部３と、抵抗群４と、電圧発生部５と、第１抵抗列６と、第２抵抗列７と、第１スイッチ８と、第２スイッチ９と、リレー溶着検出部１０と、を有する。

　直流電源２は、正極端子２Ａおよび負極端子２Ｂのそれぞれが負荷１００に接続されている。負荷１００は、例えば、車両を駆動するためのインバータやモータからなる。正極端子２Ａは、本開示の「第１端子」に対応し、負極端子２Ｂは、本開示の「第２端子」に対応する。また、負荷１００、直流電源２、リレー部３および抵抗群４は、例えば、車両駆動装置等を構成する。

　リレー部３は、直流電源２の正極端子２Ａと負荷１００とを繋ぐ第１配線１Ａ上に設けられた第１リレー３１と、直流電源２の負極端子２Ｂと負荷１００とを繋ぐ第２配線１Ｂ上に設けられた第２リレー３２とを含む。

　リレー部３は、電磁コイル３３に電流が流れることで、第１リレー３１および第２リレー３２がオン状態（接続状態）となり、電磁コイル３３に電流が流れないことで、第１リレー３１および第２リレー３２がオフ状態（遮断状態）となる。

　抵抗群４は、第１抵抗４１及び第２抵抗４２により構成されている。第１抵抗４１の第一端は第１配線１Ａにおける、第１リレー３１と負荷１００との間に接続され、第二端はグランドに接続されている。第２抵抗４２の第一端は第２配線１Ｂにおける、第２リレー３２と負荷１００との間に接続され、第二端はグランドに接続されている。抵抗群４は、例えば電圧センサとして用いられる。

　電圧発生部５は、リレー溶着検出部１０において第１リレー３１および第２リレー３２の溶着の有無を検出するための直流電圧を発生させる。なお、電圧発生部５の負極はグランドに接続されている。

　第１抵抗列６は、互いに直列に接続される２つの抵抗である第３抵抗６１および第４抵抗６２からなり、電圧発生部５と正極端子２Ａとの間に接続される。第１抵抗列６は、本開示の「抵抗列」に対応する。

　第３抵抗６１の第一端は電圧発生部５に接続され、第二端は第４抵抗６２に接続される。第４抵抗６２の第一端は第３抵抗６１に接続され、第二端は第１スイッチ８を介して正極端子２Ａに接続される。

　第１スイッチ８の第一端は第４抵抗６２の第二端に接続され、第二端は正極端子２Ａに接続される。第１スイッチ８は、オンのとき、正極端子２Ａと第１抵抗列６とを接続状態とし、オフのとき、正極端子２Ａと第１抵抗列６とを非接続状態とする。第１スイッチ８は、本開示の「スイッチ」に対応する。

　第２抵抗列７は、互いに直列に接続される２つの抵抗である第５抵抗７１および第６抵抗７２からなり、電圧発生部５と負極端子２Ｂとの間に接続される。

　第５抵抗７１の第一端は電圧発生部５に接続され、第二端は第６抵抗７２に接続される。第６抵抗７２の第一端は第５抵抗７１に接続され、第二端は第２スイッチ９に接続される。

　第２スイッチ９の第一端は第６抵抗７２の第二端に接続され、第二端は負極端子２Ｂに接続される。第２スイッチ９は、オンのとき、負極端子２Ｂと第２抵抗列７とを接続状態とし、オフのとき、負極端子２Ｂと第２抵抗列７とを非接続状態とする。

　リレー溶着検出部１０は、第３抵抗６１と第４抵抗６２との第１接続点６３の電位と、第５抵抗７１と第６抵抗７２との第２接続点７３の電位とを検出する。第１接続点６３は、本開示の「接続点」に対応する。なお、リレー溶着検出部１０は、抵抗群４および電圧発生部５が接続されているグランドと同電位のグランドに接続されている。言い換えると、リレー溶着検出部１０、抵抗群４および電圧発生部５のグランドは共通している。

　リレー溶着検出部１０は、第１スイッチ８および第２スイッチ９のオンオフを切り替えることにより、第１接続点６３の電位の変化と第２接続点７３の電位の変化とに基づいて第１リレー３１および第２リレー３２の溶着の有無を検出する。

　まず、第１スイッチ８をオンとし、第２スイッチ９をオフとした場合、つまり、電圧発生部５から発生する電圧により、第１スイッチ８側の経路に電流が流れるようにした場合における、溶着検出方法について説明する。

　図２に示すように、第１リレー３１および第２リレー３２がともに非溶着状態である場合、第１配線１Ａおよび第２配線１Ｂにおける抵抗群４側に向かう経路が遮断される。そのため、リレー溶着検出部１０から電圧発生部５における電圧値が第３抵抗６１を介して直接繋がった状態となる（矢印Ｘ１参照）。つまり、リレー溶着検出部１０の第１接続点６３における検出電位は以下の式（１）のようになる。

　図３に示すように、第１リレー３１が溶着状態であり、第２リレー３２が非溶着状態である場合、第１配線１Ａにおける抵抗群４側に向かう経路が繋がり、第２配線１Ｂにおける抵抗群４側に向かう経路が遮断される。そのため、電圧発生部５から第３抵抗６１、第４抵抗６２、第１リレー３１、および、第１抵抗４１を通る経路（矢印Ｘ２参照）で電流が流れる。つまり、リレー溶着検出部１０の第１接続点６３における検出電位は以下の式（２）のようになる。

　図４に示すように、第１リレー３１が非溶着状態であり、第２リレー３２が溶着状態である場合、第１配線１Ａにおける抵抗群４側に向かう経路が遮断され、第２配線１Ｂにおける抵抗群４側に向かう経路が繋がる。そのため、電圧発生部５から第３抵抗６１、第４抵抗６２、直流電源２、第２リレー３２、および、第２抵抗４２を通る経路（矢印Ｘ３参照）で電流が流れる。つまり、リレー溶着検出部１０の第１接続点６３における検出電位は以下の式（３）のようになる。

　図５に示すように、第１リレー３１が溶着状態であり、第２リレー３２が溶着状態である場合、第１配線１Ａにおける抵抗群４側に向かう経路および第２配線１Ｂにおける抵抗群４側に向かう経路がともに繋がった状態となる。そのため、電圧発生部５から第３抵抗６１、第４抵抗６２、第１リレー３１、および、第１抵抗４１を通る経路と、電圧発生部５から第３抵抗６１、第４抵抗６２、直流電源２、第２リレー３２、および、第２抵抗４２を通る経路とが繋がった経路（矢印Ｘ４参照）で電流が流れる。つまり、リレー溶着検出部１０の第１接続点６３における検出電位は以下の式（４）のようになる。

　上記のように第１リレー３１および第２リレー３２の溶着状態がそれぞれ異なる場合において、第１スイッチ８をオンにすることにより、リレー溶着検出部１０では式（１）～（４）のようにそれぞれ異なる値のＶｈを検出する。その結果、複数のリレーを有する装置において、何れのリレーが溶着したか否かを確実に検出することができる。

　次に、第１スイッチ８をオフとし、第２スイッチ９をオンとした場合、つまり、電圧発生部５から発生する電圧により、第２スイッチ９側の経路に電流が流れるようにした場合における、溶着検出方法について説明する。

　図６に示すように、第１リレー３１および第２リレー３２がともに非溶着状態である場合、第１配線１Ａおよび第２配線１Ｂにおける抵抗群４側に向かう経路が遮断される。そのため、リレー溶着検出部１０から電圧発生部５における電圧値が第５抵抗７１を介して直接繋がった状態となる（矢印Ｘ５参照）。つまり、リレー溶着検出部１０の第２接続点７３における検出電位は以下の式（５）のようになる。

　図７に示すように、第１リレー３１が非溶着状態であり、第２リレー３２が溶着状態である場合、第１配線１Ａにおける抵抗群４側に向かう経路が遮断され、第２配線１Ｂにおける抵抗群４側に向かう経路が繋がる。そのため、電圧発生部５から第５抵抗７１、第６抵抗７２、第２リレー３２、および、第２抵抗４２を通る経路（矢印Ｘ６参照）で電流が流れる。つまり、リレー溶着検出部１０における検出電位は以下の式（６）のようになる。

　図８に示すように、第１リレー３１が溶着状態であり、第２リレー３２が非溶着状態である場合、第１配線１Ａにおける抵抗群４側に向かう経路が繋がり、第２配線１Ｂにおける抵抗群４側に向かう経路が遮断される。そのため、電圧発生部５から第５抵抗７１、第６抵抗７２、直流電源２、第１リレー３１、および、第１抵抗４１を通る経路（矢印Ｘ７参照）で電流が流れる。つまり、リレー溶着検出部１０における検出電位は以下の式（７）のようになる。

　図９に示すように、第１リレー３１が溶着状態であり、第２リレー３２が溶着状態である場合、第１配線１Ａにおける抵抗群４側に向かう経路および第２配線１Ｂにおける抵抗群４側に向かう経路がともに繋がった状態となる。そのため、電圧発生部５から第５抵抗７１、第６抵抗７２、第２リレー３２、および、第２抵抗４２を通る経路と、電圧発生部５から第５抵抗７１、第６抵抗７２、直流電源２、第１リレー３１、および、第１抵抗４１を通る経路とが繋がった経路（矢印Ｘ８参照）で電流が流れる。つまり、リレー溶着検出部１０における検出電位は以下の式（８）のようになる。

　上記のように第１リレー３１および第２リレー３２の溶着状態がそれぞれ異なる場合において、第２スイッチ９をオンにすることによっても、リレー溶着検出部１０では式（５）～（８）のようにそれぞれ異なる値のＶｇを検出する。その結果、複数のリレーを有する装置において、何れのリレーが溶着したか否かを確実に検出することができる。

　次に、電源制御装置１における溶着検出制御の動作例について説明する。図１０は、電源制御装置１における溶着検出制御を実行するときの動作例の一例を示すフローチャートである。図１０における処理は、第１リレー３１および第２リレー３２の溶着検出をする際に実行される。また、溶着検出をする際には、第１リレー３１および第２リレー３２はオフ状態に制御されている。

　図１０に示すように、リレー溶着検出部１０は、第１スイッチ８をオンにし、第２スイッチ９をオフにする（ステップＳ１０１）。次に、リレー溶着検出部１０は、第３抵抗６１と第４抵抗６２との第１接続点６３の電位Ｖｈにより、第１リレー３１および第２リレー３２の溶着の有無を検出する（ステップＳ１０２）。

　ここで、電位Ｖｈが式（１）の近似値であれば、「溶着なし」（正常）と検出する。一方、電位Ｖｈが式（２）～（４）の何れかの近似値であった場合には、「溶着あり」（異常）と検出する。

　より具体的には、電位Ｖｈが式（２）の近似値であった場合には、「第１リレー３１の溶着あり」と検出し、電位Ｖｈが式（３）の近似値であった場合には、「第２リレー３２の溶着あり」と検出し、電位Ｖｈが式（４）の近似値であった場合には、「第１リレー３１および第２リレー３２の溶着あり」と検出する。

　次に、リレー溶着検出部１０は、第１スイッチ８をオフにし、第２スイッチ９をオンにする（ステップＳ１０３）。次に、リレー溶着検出部１０は、第５抵抗７１と第６抵抗７２との第２接続点７３の電位Ｖｇにより、第１リレー３１および第２リレー３２の溶着の有無を検出する（ステップＳ１０４）。

　ここで、電位Ｖｇが式（５）の近似値であれば、「溶着なし」（正常）と検出する。一方、電位Ｖｇが式（６）～（８）の何れかの近似値であった場合には、「溶着あり」（異常）と検出する。

　より具体的には、電位Ｖｇが式（６）の近似値であった場合には、「第２リレー３２の溶着あり」と検出し、電位Ｖｇが式（７）の近似値であった場合には、「第１リレー３１の溶着あり」と検出し、電位Ｖｇが式（８）の近似値であった場合には、「第１リレー３１および第２リレー３２の溶着あり」と検出する。

　なお、ステップＳ１０２またはステップＳ１０４の何れかで「溶着あり」（異常）と検出した場合には、「溶着あり」（異常）を示す信号を出力するようにすることが好ましい。言い換えると、ステップＳ１０２およびステップＳ１０４の両方で「溶着なし」（正常）と検出した場合にのみ、「溶着なし」（正常）を示す信号を出力するようにすることが好ましい。ステップＳ１０４の後、本制御は終了する。

　以上のように構成された本実施の形態によれば、第１リレー３１および第２リレー３２の溶着状態がそれぞれ異なる場合において、第１スイッチ８または第２スイッチ９をオンにすることにより、リレー溶着検出部１０において式（１）～（８）のようにそれぞれ異なる値の電位を検出する。その結果、複数のリレーを有する装置において、何れのリレーが溶着したか否かを確実に検出することができる。

　また、第１スイッチ８をオンにし、第２スイッチ９をオフにした場合、及び、第１スイッチ８をオフにし、第２スイッチ９をオフにした場合の２パターンで、第１リレー３１および第２リレー３２の溶着の有無を検出することができるので、より信頼性の高い溶着検出を行うことができる。

　なお、上記実施の形態では、第１スイッチ８および第２スイッチ９の２つのスイッチを有する構成であったが、本開示はこれに限定されず、第１スイッチ８および第２スイッチ９の何れか一方を有する構成であってもよい。

　また、図１～図９において、第２スイッチ９のみを有する構成の場合、第２スイッチ９が本開示の「スイッチ」および「第１スイッチ」に、第２リレー３２が本開示の「第１リレー」に、第１リレー３１が本開示の「第２リレー」に、第２配線１Ｂが本開示の「第１配線」に、第１配線１Ａが本開示の「第２配線」にそれぞれ対応する。また、第２スイッチ９のみを有する構成の場合、第５抵抗７１が本開示の「第３抵抗」に、第６抵抗７２が本開示の「第４抵抗」に、第２接続点７３が本開示の「接続点」に、第２抵抗４２が本開示の「第１抵抗」に、第１抵抗４１が本開示の「第２抵抗」にそれぞれ対応する。

　なお、上記実施の形態において、電源制御装置１は、リレー部３と、抵抗群４と、電圧発生部５と、第１抵抗列６と、第２抵抗列７と、第１スイッチ８と、第２スイッチ９と、リレー溶着検出部１０と、を有するとして説明した。しかしながら、直流電源２、リレー部３、抵抗群４及び負荷１００を車両駆動装置とし、電圧発生部５、第１抵抗列６、第２抵抗列７、第１スイッチ８、第２スイッチ９、及びリレー溶着検出部１０をリレー溶着検出装置として定義してもよい。すなわち、電源制御装置１と直流電源２との組み合わせを車両制御に必要な構成（車両駆動装置）と、異常検出に必要な構成（リレー溶着検出装置）とに切り分けることが可能である。

　また、第１抵抗列６、第２抵抗列７、第１スイッチ８、第２スイッチ９及びリレー溶着検出部１０により構成されるリレー溶着検出装置は、漏電検出装置を兼ねることが可能である。漏電検出方法としては、例えば、特許文献２に記載されているような方法を用いることが可能である。

　なお、本実施の形態に係るリレー溶着検出装置が漏電検出装置を兼ねる場合、リレー溶着検出装置は、図１１、図１２に示すように、直流電源２の高電圧側（上側の電源）と低電圧側（下側の電源）の総電圧を検出する総電圧検出回路１０Ｔを有している。図１１、図１２を参照しながら後述するように、リレー溶着検出部１０は、直流電源２の高電圧側と低電圧側との間に接続された第一端と、グランドに接続される第二端とを有する漏電抵抗部２Ｃの抵抗値Ｒｌを算出する。

　具体的に、漏電検出方法について説明する。まず、図１１に示すように、リレー溶着検出部１０によって、第１スイッチ８をオン、第２スイッチ９をオフに制御した状態で第１の漏電電圧（Ｖｈ）を検出する。具体的には、第１スイッチ８をオン、第２スイッチ９をオフにすることにより、電流が経路Ｘ９に流れ、そのときのＶｈを検出する。

　また、図１２に示すように、第１スイッチ８をオフ、第２スイッチ９をオンに制御した状態で第２の漏電電圧（Ｖｇ）を検出する。具体的には、第１スイッチ８をオフ、第２スイッチ９をオンにすることにより、電流が経路Ｘ１０に流れ、そのときのＶｇを検出する。

　リレー溶着検出部１０は、第３抵抗６１の両端の電圧Ｖｈを第１の漏電電圧とし、第５抵抗７１の両端の電圧Ｖｇを第２の漏電電圧として検出している。

　このように検出された第１の漏電電圧と第２の漏電電圧から、リレー溶着検出部１０が漏電抵抗Ｒｌを以下の式（９）を用いて演算することにより、リレー溶着検出部１０は、漏電が発生しているかを検出する。漏電が発生していない場合、漏電抵抗部２Ｃの漏電抵抗Ｒｌが無限大となる。また、漏電抵抗部２Ｃの漏電抵抗Ｒｌが所定の電気抵抗よりも小さくなると、リレー溶着検出部１０は漏電が発生していると判定する。

　なお、式（９）は、以下の式（１０）～（１３）によって導くことが可能である。

　式（１０）は、タイミングｔ１において、図１１に示すように、リレー溶着検出部１０によって、第１スイッチ８をオン、第２スイッチ９をオフに制御した状態の第１の漏電電圧Ｖｈ（ｔ１）を表す。

　式（１１）は、タイミングｔ２において、図１２に示すように、第１スイッチ８をオフ、第２スイッチ９をオンに制御する状態で第２の漏電電圧Ｖｇ（ｔ２）を表す。

　式（１２）および式（１３）は、漏電の位置が変化しないと仮定した場合に成立する式である。これらの式（１０）～（１３）によって式（９）を導くことが可能である。

　このように本開示では、リレー溶着検出装置（第１抵抗列６、第２抵抗列７、第１スイッチ８、第２スイッチ９、及びリレー溶着検出部１０）は、漏電検出装置を兼ねることが可能である。これにより、個別の部品追加等によるコスト増加を抑制しつつ、リレー溶着及び漏電検出を行うことができる。

　なお、図１１、図１２では、総電圧検出回路１０Ｔはリレー溶着検出部１０と別個に設けられ、リレー溶着検出部１０に接続されているが、総電圧検出回路１０Ｔはこの構成に限定されない。例えば、リレー溶着検出部１０が総電圧検出回路１０Ｔを含んでいてもよい。

　なお、図１の構成において、リレー溶着検出のみを行う場合、リレー溶着検出装置は、電圧発生部５と、第３抵抗６１と、リレー溶着検出部１０のみを有する構成でもよい。この場合、第４抵抗６２による接続箇所は短絡されている。電圧発生部５は、正極端子２Ａとグランドの間に接続されている。第３抵抗６１は、正極端子２Ａとグランドと電圧発生部５との間に接続されている。リレー溶着検出部１０は、グランドに接続され、正極端子２Ａとグランドと電圧発生部５との間における電位（第３抵抗６１にかかる電圧）を検出する。

　この場合、Ｒｂ＝０として、上述した式（１）～（４）に基づいて、第１リレー３１および第２リレー３２の溶着の有無を判断することができる。

　なお、この構成におけるリレー溶着検出装置は、正極端子２Ａ側ではなく、負極端子２Ｂ側に設けられてもよい。この場合におけるリレー溶着検出装置では、第５抵抗７１が正極端子２Ａ側に設けられた場合の第３抵抗として適用される。

　その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。例えば、リレー部３は、第１リレー３１および第２リレー３２のオンオフを同時に切り替え可能なように一体化リレーによって構成されていてもよい。

　本開示の電源制御装置は、複数のリレーを有する装置において、何れのリレーにおける溶着の有無も確実に検出することが可能なリレー溶着検出装置とそれを用いた電源制御装置、および溶着検出方法として有用である。

１　　電源制御装置
１Ａ　　第１配線
１Ｂ　　第２配線
２　　直流電源
２Ａ　　正極端子
２Ｂ　　負極端子
２Ｃ　　漏電抵抗部
３　　リレー部
４　　抵抗群
５　　電圧発生部
６　　第１抵抗列
７　　第２抵抗列
８　　第１スイッチ
９　　第２スイッチ
１０　　リレー溶着検出部
１０Ｔ　　総電圧検出回路
３１　　第１リレー
３２　　第２リレー
３３　　電磁コイル
４１　　第１抵抗
４２　　第２抵抗
６１　　第３抵抗
６２　　第４抵抗
６３　　第１接続点
７１　　第５抵抗
７２　　第６抵抗
７３　　第２接続点
１００　　負荷

Claims

負荷に接続される第１端子および第２端子を有する直流電源と、
前記第１端子と前記負荷とを繋ぐ第１配線上に設けられた第１リレーと、
前記第２端子と前記負荷とを繋ぐ第２配線上に設けられた第２リレーと、
前記第１配線における、前記第１リレーと前記負荷との間に接続された第一端と、グランドに接続された第二端とを有する第１抵抗と、
前記第２配線における、前記第２リレーと前記負荷との間に接続された第一端と、前記グランドに接続された第二端とを有する第２抵抗と、を備えた車両に適用されるリレー溶着検出装置であって、
前記グランドに接続され、電圧を発生させる電圧発生部と、
第１接続点にて互いに直列接続された２つの抵抗からなり、前記直流電源の前記第１端子と前記電圧発生部との間に接続された第１抵抗列と、
第２接続点にて互いに直列接続された２つの抵抗からなり、前記直流電源の前記第２端子と前記電圧発生部との間に接続された第２抵抗列と、
前記第１抵抗列と前記第１端子とを繋ぐ配線を、接続状態と非接続状態との間で切り替え可能な第１スイッチと、
前記第２抵抗列と前記第２端子とを繋ぐ配線を、接続状態と非接続状態との間で切り替え可能な第２スイッチと、
前記グランドに接続され、前記第１抵抗列の前記第１接続点における第１電位、及び、前記第２抵抗列の前記第２接続点における第２電位を検出するリレー溶着検出部と、を備え、
前記リレー溶着検出装置は、
　前記第１スイッチを前記接続状態とし、前記第２スイッチを前記非接続状態とした場合の、前記第１抵抗列の前記第１接続点における第１電位を検出し、
　前記第１電位と、前記第１抵抗の抵抗値を用いた第１判定値と、前記第２抵抗の抵抗値を用いた第２判定値とに基づいて前記第１リレーおよび前記第２リレーの溶着の有無を検出する、
リレー溶着検出装置。
前記リレー溶着検出部は、
　前記第１スイッチを前記非接続状態とし、前記第２スイッチを前記接続状態とした場合の前記第２電位を検出し、
　前記第２電位と、前記第１抵抗の前記抵抗値を用いた第３判定値と、前記第２抵抗の前記抵抗値を用いた第４判定値とに基づいて前記第１リレーおよび前記第２リレーの溶着の有無を検出する、
請求項１に記載のリレー溶着検出装置。
前記第１抵抗列は、第３抵抗と、第４抵抗とからなり、
前記第３抵抗において、前記第１接続点とは反対側の端部が前記電圧発生部に接続され、
前記第４抵抗において、前記第１接続点とは反対側の端部が前記第１端子に接続されている、
請求項１または請求項２に記載のリレー溶着検出装置。
前記リレー溶着検出部は、前記第１接続点における電位Ｖｈが、式１を満たす場合、前記第１リレーが溶着状態であり、前記第２リレーが非溶着状態であると検出する、
請求項３に記載のリレー溶着検出装置。

ここで、Ｖｃｏｍは前記電圧発生部で発生する電圧値、Ｒｐは前記第１抵抗の抵抗値、Ｒａは前記第３抵抗の抵抗値、Ｒｂは前記第４抵抗の抵抗値を表す。
前記リレー溶着検出部は、前記第１接続点における電位Ｖｈが、式２を満たす場合、前記第１リレーが非溶着状態であり、前記第２リレーが溶着状態であると検出する、
請求項３または４に記載のリレー溶着検出装置。

ここで、Ｖｔは前記直流電源の電圧値、Ｖｃｏｍは前記電圧発生部で発生する電圧値、Ｒｎは前記第２抵抗の抵抗値、Ｒａは前記第３抵抗の抵抗値、Ｒｂは前記第４抵抗の抵抗値を表す。
前記リレー溶着検出部は、前記第１接続点における電位が、前記電圧発生部で発生する電圧値である場合、前記第１リレーおよび前記第２リレーがともに非溶着状態であると検出する、
請求項３～５のいずれか一項に記載のリレー溶着検出装置。
前記リレー溶着検出部は、前記第１接続点における電位Ｖｈが、式３を満たす場合、前記第１リレーおよび前記第２リレーがともに溶着状態であると検出する、
請求項３～６のいずれか一項に記載のリレー溶着検出装置。

ここで、Ｖｔは前記直流電源の電圧値、Ｖｃｏｍは前記電圧発生部で発生する電圧値、Ｒｐは前記第１抵抗の抵抗値、Ｒｎは前記第２抵抗の抵抗値、Ｒａは前記第３抵抗の抵抗値、Ｒｂは前記第４抵抗の抵抗値を表す。
前記直流電源の高電圧側と低電圧側の総電圧を検出する総電圧検出回路をさらに備え、
前記リレー溶着検出部は、
前記第１スイッチを前記接続状態とし、前記第２スイッチを前記非接続状態とした場合の前記第１電位と、前記第１スイッチを前記非接続状態とし、前記第２スイッチを接続状態とした場合の前記第２電位と、前記総電圧とに基づき漏電の有無を検出する、
請求項１～７のいずれか一項に記載のリレー溶着検出装置。
前記直流電源の高電圧側と低電圧側の総電圧を検出する総電圧検出回路をさらに備え、
前記リレー溶着検出装置は、
前記第１スイッチを前記接続状態とし、前記第２スイッチを前記非接続状態とした場合の前記第１電位と、前記第１スイッチを前記非接続状態とし、前記第２スイッチを前記接続状態とした場合の前記第２電位と、前記総電圧とに基づき漏電の有無を検出する、
請求項１～８のいずれか一項に記載のリレー溶着検出装置。
負荷に接続される第１端子および第２端子を有する直流電源と、
前記第１端子と前記負荷とを繋ぐ第１配線上に設けられた第１リレーと、
前記第２端子と前記負荷とを繋ぐ第２配線上に設けられた第２リレーと、
前記第１配線における、前記第１リレーと前記負荷との間に接続された第一端と、グランドに接続された第二端とを有する第１抵抗と、
前記第２配線における、前記第２リレーと前記負荷との間に接続された第一端と、前記グランドに接続された第二端とを有する第２抵抗と、
前記グランドに接続され、電圧を発生させる電圧発生部と、
第１接続点にて互いに直列接続された２つの抵抗からなり、前記直流電源の前記第１端子と前記電圧発生部との間に接続された第１抵抗列と、
第２接続点にて互いに直列接続された２つの抵抗からなり、前記直流電源の前記第２端子と前記電圧発生部との間に接続された第２抵抗列と、
前記第１抵抗列と前記第１端子とを繋ぐ配線を、接続状態と非接続状態との間で切り替え可能な第１スイッチと、
前記第２抵抗列と前記第２端子とを繋ぐ配線を、接続状態と非接続状態との間で切り替え可能な第２スイッチと、を備えた車両に適用される電源制御装置の溶着検出方法であって、
前記第１スイッチを前記接続状態とし、前記第２スイッチを前記非接続状態とした場合の前記第１電位を検出するステップと、
前記第１電位と、前記第１抵抗の抵抗値を用いた第１判定値と、前記第２抵抗の抵抗値を用いた第２判定値とに基づいて前記第１リレーおよび前記第２リレーの溶着の有無を検出する、
溶着検出方法。
負荷に接続される第１端子および第２端子を有する直流電源を備えた車両に適用される電源制御装置であって、
前記第１端子と前記負荷とを繋ぐ第１配線上に設けられた第１リレーと、
前記第２端子と前記負荷とを繋ぐ第２配線上に設けられた第２リレーと、
前記第１配線における、前記第１リレーと前記負荷との間に接続された第一端と、グランドに接続された第二端とを有する第１抵抗と、
前記第２配線における、前記第２リレーと前記負荷との間に接続された第一端と、前記グランドに接続された第二端とを有する第２抵抗と、
請求項１～９のいずれか一項に記載のリレー溶着検出装置と、を備えた、
電源制御装置。