WO2025220173A1 - 車載用電源装置 - Google Patents

車載用電源装置

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WO2025220173A1
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precharge
relay
state
power supply
supply device
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拓哉 小林
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for DC mains or DC distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries

Definitions

  • This disclosure relates to an automotive power supply device.
  • Patent Document 1 discloses a secondary battery system having a precharge circuit.
  • the precharge circuit is provided in parallel with a main relay.
  • the precharge circuit is composed of a precharge switch and a resistor.
  • a switch control circuit switches the precharge switch to the on state, and switches the main relay to the on state when the load circuit terminal voltage reaches a preset voltage.
  • the purpose of this disclosure is to provide technology that can further reduce damage to precharge relays.
  • the in-vehicle power supply device of the present disclosure comprises: An in-vehicle power supply device included in an in-vehicle system including: a power path that supplies power from a battery to a load; a capacitor electrically connected to the power path; and a main relay provided between the battery and the capacitor in the power path, a precharge circuit provided in parallel with the main relay;
  • the precharge circuit is configured by connecting a precharge resistor, a precharge relay, and a semiconductor switching element in series.
  • the technology disclosed herein can further reduce damage to precharge relays.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an in-vehicle system including an in-vehicle power supply device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a timing chart showing the operation timings of the positive main relay, the negative main relay, the precharge relay, and the thyristor in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of an in-vehicle system including an in-vehicle power supply device according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of an in-vehicle system including an in-vehicle power supply device according to the third embodiment.
  • FIG. 5 is a timing chart showing the operation timings of the positive main relay, the negative main relay, the precharge relay, and the MOSFET in the third embodiment.
  • An in-vehicle power supply device included in an in-vehicle system including: a power path that supplies power from a battery to a load; a capacitor electrically connected to the power path; and a main relay provided between the battery and the capacitor in the power path, a precharge circuit provided in parallel with the main relay;
  • the precharge circuit is configured by connecting a precharge resistor, a precharge relay, and a semiconductor switching element in series.
  • the precharge circuit of the above-mentioned automotive power supply device is configured by connecting a precharge resistor, a precharge relay, and a semiconductor switching element in series. With this configuration, when the precharge circuit precharges the capacitor, the semiconductor switching element switches to the on state after the precharge relay switches to the on state, thereby reducing damage to the precharge relay.
  • a control unit for controlling the precharge relay is provided, the control unit switches the precharge relay to an ON state when a precharge start condition is met,
  • the control unit switches the precharge relay to the ON state, and then the semiconductor switching element switches to the ON state.
  • the above-mentioned automotive power supply device can reduce damage to the precharge relay.
  • the main relay an electric junction box that houses the main relay,
  • the above-mentioned automotive power supply unit easily achieves miniaturization because the main relay and precharge circuit are housed together in the electrical junction box.
  • the semiconductor switching element includes an input terminal, and is switched to an ON state when a drive voltage is input to the input terminal; a drive circuit that connects a conductive path between the precharge relay and the semiconductor switching element to the input terminal;
  • the in-vehicle power supply device according to [4], wherein the drive circuit generates the drive voltage from a voltage applied to the conductive path when the precharge relay is switched to an on state, and inputs the drive voltage to the input terminal.
  • the drive circuit when the precharge relay is switched to the ON state, the drive circuit generates a drive voltage and inputs it to the input terminal. As a result, the semiconductor switching element switches to the ON state. In other words, in the above-mentioned automotive power supply device, simply by switching the precharge relay to the ON state, the drive circuit can automatically switch the semiconductor switching element to the ON state. Furthermore, in the above-mentioned automotive power supply device, the semiconductor switching element does not switch to the ON state until the precharge relay is turned ON, so it is possible to more reliably prevent the semiconductor switching element from switching to the ON state before the precharge relay is turned ON.
  • the drive circuit is configured by a resistor portion, one end of the resistor portion is electrically connected to the conductive path;
  • This configuration allows the drive circuit to be realized with a simple structure.
  • the control unit includes a signal output unit that outputs an ON signal when the precharge start condition is satisfied, and a delay circuit that delays the ON signal output from the signal output unit and inputs the delayed ON signal to the semiconductor switching element,
  • the automotive power supply device according to any one of [2] to [4], wherein after the precharge relay is switched to an on state by an on signal output from the signal output unit, the semiconductor switching element is switched to an on state by an on signal input from the delay circuit.
  • This configuration uses a delay circuit to switch the precharge relay to the on state, and then switches the semiconductor switching element to the on state.
  • the above-mentioned automotive power supply device can use the control unit to sequentially switch the precharge relay and semiconductor switching element to the on state.
  • the control unit switches the semiconductor switching element to the OFF state, and then switches the precharge relay to the OFF state. Therefore, the above-mentioned automotive power supply device can reduce damage to the precharge relay not only when the precharge relay is switched to the ON state, but also when it is switched to the OFF state.
  • First Embodiment 1-1 Configuration of In-Vehicle System 1
  • the in-vehicle system 1 of the first embodiment shown in Fig. 1 is a system mounted on a vehicle.
  • the in-vehicle system 1 includes a battery 10, a load 11, a power path 12 that supplies power from the battery 10 to the load 11, a capacitor 13, a positive main relay 14, and a negative main relay 15.
  • the power path 12 has a positive power line 12A and a negative power line 12B.
  • One end of the positive power line 12A is electrically connected to the positive terminal of the battery 10.
  • the other end of the positive power line 12A is electrically connected to one end of the load 11.
  • One end of the negative power line 12B is electrically connected to the negative terminal of the battery 10.
  • the other end of the negative power line 12B is electrically connected to the other end of the load 11.
  • Capacitor 13 is electrically connected to power path 12. One end of capacitor 13 is electrically connected to positive power line 12A. The other end of capacitor 13 is electrically connected to negative power line 12B.
  • the positive side main relay 14 is an example of a main relay.
  • the positive side main relay 14 is configured as a mechanical switch with contacts.
  • the positive side main relay 14 is provided between the battery 10 and the capacitor 13 on the positive side power line 12A.
  • the negative main relay 15 is composed of a mechanical switch with contacts.
  • the negative main relay 15 is provided between the battery 10 and the capacitor 13 on the negative power line 12B.
  • the in-vehicle system 1 includes an in-vehicle power supply device 20.
  • the in-vehicle power supply device 20 has a precharge circuit 21.
  • the precharge circuit 21 is arranged in parallel with the positive main relay 14. One end of the precharge circuit 21 is electrically connected to a location on the positive power line 12A between the battery 10 and the positive main relay 14. The other end of the precharge circuit 21 is electrically connected to a location on the positive power line 12A between the positive main relay 14 and the capacitor 13.
  • the precharge circuit 21 is configured by connecting a precharge resistor 22, a precharge relay 23, and a thyristor 24 in series.
  • the precharge relay 23 is composed of a mechanical switch with contacts.
  • the thyristor 24 is an example of a semiconductor switching element.
  • the precharge relay 23 and thyristor 24 are located closer to the load 11 than the precharge resistor 22.
  • the thyristor 24 is located closer to the load 11 than the precharge relay 23.
  • the gate 24A of the thyristor 24 corresponds to an example of an input terminal.
  • the thyristor 24 turns on when a drive voltage is input to the gate 24A and current flows from the anode 24B to the cathode 24C.
  • the onboard power supply unit 20 has a drive circuit 30.
  • the drive circuit 30 connects the conductive path 25 between the precharge relay 23 and the anode 24B of the thyristor 24 to the gate 24A of the thyristor 24.
  • the drive circuit 30 generates a drive voltage from the voltage applied to the conductive path 25 when the precharge relay 23 is switched to the on state, and inputs this drive voltage to the gate 24A.
  • the drive circuit 30 is composed of a resistor 31. One end of the resistor 31 is electrically connected to the conductive path 25. The other end of the resistor 31 is electrically connected to the gate 24A. This configuration allows the drive circuit 30 to be implemented with a simple structure.
  • the in-vehicle power supply device 20 has a control unit 40.
  • the control unit 40 is configured to include, for example, a microcomputer.
  • the control unit 40 controls the positive main relay 14, the negative main relay 15, and the precharge relay 23.
  • the vehicle power supply unit 20 has the positive main relay 14 and negative main relay 15 described above. Furthermore, the vehicle power supply unit 20 has an electrical junction box 41.
  • the electrical junction box 41 is provided between the battery 10 and the load 11 and is electrically connected to the battery 10 and the load 11.
  • the electrical junction box 41 houses the positive main relay 14, negative main relay 15, precharge circuit 21, and control unit 40. With this configuration, the positive main relay 14, negative main relay 15, precharge circuit 21, and control unit 40 are housed together in the electrical junction box 41, making it easier to achieve compactness.
  • the following describes the operation of switching the positive main relay 14 and the negative main relay 15 from an OFF state to an ON state.
  • the positive main relay 14, the negative main relay 15, the precharge relay 23, and the thyristor 24 are in an OFF state.
  • the control unit 40 determines whether a precharge start condition is met.
  • the precharge start condition may be, for example, that the start switch of the vehicle has been switched to an ON state, or may be another condition.
  • the start switch may be, for example, an ignition switch or a power switch.
  • control unit 40 determines that the precharge start condition is met, as shown in Figure 2, it switches the negative side main relay 15 to the ON state (timing T1), and then outputs an ON signal to the precharge relay 23 (timing T2). When the ON signal is input, the precharge relay 23 switches to the ON state (timing T3).
  • the voltage of the battery 10 is applied to the conductive path 25 between the precharge relay 23 and the thyristor 24.
  • the drive circuit 30 generates a drive voltage from the voltage applied to the conductive path 25 and inputs it to the gate 24A (timing T4).
  • timing T4 As a result, current flows from the anode 24B to the cathode 24C of the thyristor 24, turning the thyristor 24 ON (timing T5). This causes current to be supplied from the battery 10 to the capacitor 13 via the precharge circuit 21, and charging of the capacitor 13 begins.
  • the voltage of the capacitor 13 gradually rises over time.
  • the precharge completion condition may be, for example, the voltage of the capacitor 13 being equal to or greater than a threshold voltage, the difference between the voltage of the capacitor 13 and the voltage of the battery 10 being equal to or less than a threshold, the potential difference across the positive main relay 14 being equal to or less than a threshold, or the current flowing through the precharge circuit 21 being equal to or less than a threshold current.
  • control unit 40 determines that the precharge completion condition is met, it stops outputting the ON signal to the precharge relay 23 and outputs an OFF signal to the precharge relay 23 (timing T6).
  • the control unit 40 determines that the precharge completion condition is met, it stops outputting the ON signal to the precharge relay 23 and outputs an OFF signal to the precharge relay 23 (timing T6).
  • the OFF signal is input, the precharge relay 23 switches to the OFF state (timing T7).
  • the precharge relay 23 When the precharge relay 23 switches to the ON state, the voltage of the battery 10 is no longer applied to the conductive path 25. As a result, the drive circuit 30 inputs an OFF signal to the gate 24A (timing T8). The current supplied to the anode 24B of the thyristor 24 is also cut off by the precharge relay 23. As a result, the thyristor 24 switches to the OFF state (timing T9).
  • the control unit 40 switches the positive main relay 14 to the ON state at the timing after the thyristor 24 has switched to the OFF state (timing T10). This switches the positive main relay 14 and negative main relay 15 to the ON state.
  • the control unit 40 switches the precharge relay 23 to the on state, and then the thyristor 24 switches to the on state. Therefore, the in-vehicle power supply device 20 can reduce damage to the precharge relay 23.
  • the drive circuit 30 when the precharge relay 23 switches to the ON state, the drive circuit 30 generates a drive voltage and inputs it to the gate 24A. As a result, the thyristor 24 switches to the ON state. In other words, the automotive power supply unit 20 can simply switch the precharge relay 23 to the ON state, and then have the drive circuit 30 automatically switch the thyristor 24 to the ON state. Furthermore, because the thyristor 24 does not switch to the ON state until the precharge relay 23 is turned ON, the automotive power supply unit 20 can more reliably prevent the thyristor 24 from switching to the ON state before the precharge relay 23 is turned ON.
  • the vehicle power supply unit 20 when the precharge relay 23 is switched to the off state after the precharge relay 23 and thyristor 24 are switched to the on state, an off signal is input to the gate 24A of the thyristor 24, and the current flowing to the anode 24B is cut off. As a result, the thyristor 24 is switched to the off state. In other words, the vehicle power supply unit 20 can automatically switch the thyristor 24 to the off state simply by switching the precharge relay 23 to the off state.
  • Second Embodiment In the second embodiment, an example will be described in which the control for sequentially switching on the precharge relay and the semiconductor switching element is achieved using a delay circuit. Note that in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the in-vehicle system 201 of the second embodiment shown in Figure 3 is a system mounted on a vehicle.
  • the in-vehicle system 201 includes a battery 10, a load 11, a power path 12, a capacitor 13, a positive main relay 14, and a negative main relay 15.
  • the in-vehicle system 201 includes an in-vehicle power supply unit 220.
  • the in-vehicle power supply unit 220 has a positive main relay 14, a negative main relay 15, a precharge circuit 221, a control unit 240, and an electrical junction box 41.
  • the precharge circuit 221 is arranged in parallel with the positive main relay 14.
  • the precharge circuit 221 is configured by connecting a precharge resistor 22, a precharge relay 23, and a MOSFET 224 in series.
  • the precharge relay 23 and MOSFET 224 are arranged on the load 11 side of the precharge resistor 22.
  • the MOSFET 224 is arranged on the load 11 side of the precharge relay 23.
  • the control unit 240 controls the positive main relay 14, negative main relay 15, precharge relay 23, and MOSFET 224 so that the same operations as those shown in the timing chart of Figure 2 described in the first embodiment are performed. Specifically, this is as follows:
  • the control unit 240 includes a signal output unit 240A and a delay circuit 240B.
  • the signal output unit 240A is configured to include, for example, a microcomputer.
  • the signal output unit 240A controls the positive main relay 14, the negative main relay 15, and the precharge relay 23.
  • the signal output unit 240A determines that the precharge start condition is met, it switches the negative side main relay 15 to the ON state and then outputs an ON signal to the precharge relay 23 and delay circuit 240B.
  • the precharge relay 23 switches to the ON state.
  • the delay circuit 240B delays the ON signal output from the signal output unit 240A and inputs it to the MOSFET 224.
  • the delay time provided by the delay circuit 240B is set to a time longer than the time it takes for the precharge relay 23 to switch to the ON state after receiving the ON signal.
  • MOSFET 224 switches to the on state when an on signal is input to its gate. This causes current to be supplied from battery 10 to capacitor 13 via precharge circuit 221, and charging of capacitor 13 begins. The voltage of capacitor 13 gradually increases over time.
  • signal output unit 240A After starting to output an ON signal to MOSFET 224, signal output unit 240A repeatedly determines whether the precharge completion condition is met. If signal output unit 240A determines that the precharge completion condition is met, it stops outputting the ON signal to precharge relay 23 and delay circuit 240B, and outputs an OFF signal to precharge relay 23 and delay circuit 240B.
  • the delay circuit 240B delays the off signal output from the signal output unit 240A and inputs it to the MOSFET 224.
  • the delay time set by the delay circuit 240B is set to a time longer than the time it takes for the precharge relay 23 to switch to the off state after receiving the off signal.
  • the MOSFET 224 switches to the off state when an off signal is input to its gate.
  • the control unit 240 outputs an OFF signal to the MOSFET 224, and then outputs an ON signal to the positive main relay 14, switching the positive main relay 14 to the ON state. This switches the positive main relay 14 and negative main relay 15 to the ON state.
  • the in-vehicle power supply device 220 can be configured to switch the MOSFET 224 to the on state after switching the precharge relay 23 to the on state using the delay circuit 240B.
  • the on-board system 301 of the third embodiment shown in Figure 4 is a system mounted on a vehicle.
  • the on-board system 301 includes a battery 10, a load 11, a power path 12, a capacitor 13, a positive main relay 14, and a negative main relay 15.
  • the in-vehicle system 301 includes an in-vehicle power supply unit 320.
  • the in-vehicle power supply unit 320 has a positive main relay 14, a negative main relay 15, a precharge circuit 321, a control unit 340, and an electrical junction box 41.
  • the precharge circuit 321 is arranged in parallel with the positive main relay 14.
  • the precharge circuit 321 is configured by connecting a precharge resistor 22, a precharge relay 23, and a MOSFET 324 in series.
  • the precharge relay 23 and MOSFET 324 are arranged on the load 11 side of the precharge resistor 22.
  • the MOSFET 324 is arranged on the load 11 side of the precharge relay 23.
  • the control unit 340 controls the positive main relay 14, the negative main relay 15, the precharge relay 23, and the MOSFET 324.
  • the control unit 340 is configured to include, for example, a microcomputer.
  • control unit 340 determines that the precharge start condition is met, as shown in FIG. 5, it switches the negative side main relay 15 to the ON state (timing T11), and then outputs an ON signal to the precharge relay 23 (timing T12). When the ON signal is input, the precharge relay 23 switches to the ON state (timing T13).
  • the control unit 340 outputs an ON signal to the MOSFET 324 a predetermined time after starting to output an ON signal to the precharge relay 23 (timing T14).
  • the predetermined time is set to be longer than the time it takes for the precharge relay 23 to switch to the ON state after receiving the ON signal.
  • the MOSFET 324 switches to the ON state (timing T15).
  • control unit 340 After starting to output an ON signal to MOSFET 324, control unit 340 repeatedly determines whether the precharge completion condition is met. If control unit 340 determines that the precharge completion condition is met, it outputs an OFF signal to MOSFET 324 (timing T16). When the OFF signal is input, MOSFET 324 switches to the OFF state (timing T17).
  • the control unit 340 After starting to output an OFF signal to MOSFET 324, the control unit 340 outputs an OFF signal to the precharge relay 23 (timing T18). When the OFF signal is input, the precharge relay 23 switches to the OFF state (timing T19). Note that the control unit 340 may output an OFF signal to the precharge relay 23 at the same time as starting to output an OFF signal to MOSFET 324. Semiconductor switching elements such as MOSFET 324 have a faster OFF operation than the mechanical precharge relay 23. For this reason, even if the output of OFF signals starts at the same time, the MOSFET 324 will switch to the OFF state before the precharge relay 23.
  • the control unit 340 switches the positive main relay 14 to the ON state at the timing after the precharge relay 23 has switched to the OFF state (timing T20). This switches the positive main relay 14 and negative main relay 15 to the ON state.
  • the vehicle power supply device 320 can switch the precharge relay 23 and MOSFET 324 to the on state in sequence using the control unit 340.
  • the control unit 340 switches the MOSFET 324 to the OFF state and then switches the precharge relay 23 to the OFF state.
  • the in-vehicle power supply device 320 can reduce damage to the precharge relay 23 not only when the precharge relay 23 is switched to the ON state, but also when it is switched to the OFF state.
  • the precharge circuit is arranged in parallel with the positive main relay 14, but the precharge circuit may also be arranged in parallel with the negative main relay 15.
  • the precharge relay and semiconductor switching element are configured to be located closer to the load than the precharge resistor, but at least one of the precharge relay and semiconductor switching element may also be configured to be located closer to the battery than the precharge resistor.
  • the semiconductor switching element is configured to be located closer to the load than the precharge relay, but the semiconductor switching element may also be configured to be located closer to the battery than the precharge relay.
  • In-vehicle system 10 Battery 11... Load 12... Power path 12A... Positive power line 12B... Negative power line 13... Capacitor 14... Positive main relay (main relay) 15... Negative side main relay 20... In-vehicle power supply device 21... Precharge circuit 22... Precharge resistor 23... Precharge relay 24... Thyristor (semiconductor switching element) 24A...Gate (input terminal) 24B... anode 24C... cathode 25... conductive path 30... drive circuit 31... resistor unit 40... control unit 41... electrical junction box 201... in-vehicle system 220... in-vehicle power supply device 221... precharge circuit 224...
  • MOSFET semiconductor switching element

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Abstract

車載用電源装置（２０）は、車載システム（１）に含まれる。車載システム（１）は、バッテリ（１０）から負荷（１１）に電力を供給する電力路（１２）と、電力路（１２）に電気的に接続されるコンデンサ（１３）と、電力路（１２）においてバッテリ（１０）とコンデンサ（１３）との間に設けられるメインリレー（例えば、正極側メインリレー（１４））と、を備える。車載用電源装置（２０）は、上記メインリレーに対して並列に設けられるプリチャージ回路（２１）を有する。プリチャージ回路（２１）は、プリチャージ抵抗（２２）と、プリチャージリレー（２３）と、半導体スイッチング素子（例えば、サイリスタ（２４））とを直列に接続した構成をなす。

Description

車載用電源装置
　本開示は、車載用電源装置に関する。
　特許文献１には、プリチャージ回路を有する二次電池システムが開示されている。プリチャージ回路は、メインリレーと並列に設けられる。プリチャージ回路は、プリチャージスイッチ及び抵抗によって構成される。スイッチ制御回路は、プリチャージスイッチをオン状態に切り替えて、負荷回路端電圧が予め設定した設定電圧に達したことに応じて、メインリレーをオン状態に切り替える。
特開２０２０－１７４４６２号公報
　特許文献１の構成では、抵抗による電流抑制効果によって、プリチャージスイッチがオン状態に切り替わるときのプリチャージスイッチの損傷が抑えられる。しかし、小さい損傷であっても、オンオフ動作が繰り返されることによってプリチャージスイッチの損傷が蓄積される。このため、プリチャージスイッチの損傷をより低減させることが望まれている。
　本開示は、プリチャージリレーの損傷をより低減させることが可能な技術を提供することを目的とする。
　本開示の車載用電源装置は、
　バッテリから負荷に電力を供給する電力路と、前記電力路に電気的に接続されるコンデンサと、前記電力路において前記バッテリと前記コンデンサとの間に設けられるメインリレーと、を備える車載システムに含まれる車載用電源装置であって、
　前記メインリレーに対して並列に設けられるプリチャージ回路を有し、
　前記プリチャージ回路は、プリチャージ抵抗と、プリチャージリレーと、半導体スイッチング素子とを直列に接続した構成をなす。
　本開示に係る技術は、プリチャージリレーの損傷をより低減させることができる。
図１は、第１実施形態の車載用電源装置を含む車載システムの構成図である。 図２は、第１実施形態における正極側メインリレー、負極側メインリレー、プリチャージリレー、及びサイリスタの動作タイミングを示すタイミングチャートである。 図３は、第２実施形態の車載用電源装置を含む車載システムの構成図である。 図４は、第３実施形態の車載用電源装置を含む車載システムの構成図である。 図５は、第３実施形態における正極側メインリレー、負極側メインリレー、プリチャージリレー、及びＭＯＳＦＥＴの動作タイミングを示すタイミングチャートである。
［本開示の実施形態の説明］
　以下では、本開示に係る実施形態が列記されて例示される。
　〔１〕バッテリから負荷に電力を供給する電力路と、前記電力路に電気的に接続されるコンデンサと、前記電力路において前記バッテリと前記コンデンサとの間に設けられるメインリレーと、を備える車載システムに含まれる車載用電源装置であって、
　前記メインリレーに対して並列に設けられるプリチャージ回路を有し、
　前記プリチャージ回路は、プリチャージ抵抗と、プリチャージリレーと、半導体スイッチング素子とを直列に接続した構成をなす
　車載用電源装置。
　上記車載用電源装置のプリチャージ回路は、プリチャージ抵抗と、プリチャージリレーと、半導体スイッチング素子とを直列に接続した構成をなす。この構成によれば、プリチャージ回路によってコンデンサをプリチャージする際に、プリチャージリレーがオン状態に切り替わってから半導体スイッチング素子がオン状態に切り替わることで、プリチャージリレーの損傷を低減させることができる。
　〔２〕前記プリチャージリレーを制御する制御部を有し、
　前記制御部は、プリチャージ開始条件が成立した場合に、前記プリチャージリレーをオン状態に切り替え、
　前記プリチャージリレーがオン状態に切り替わった後に、前記半導体スイッチング素子がオン状態に切り替わる
　〔１〕に記載の車載用電源装置。
　上記車載用電源装置では、プリチャージ開始条件が成立した場合に、制御部によってプリチャージリレーをオン状態に切り替えた後に、半導体スイッチング素子がオン状態に切り替わる。このため、上記車載用電源装置は、プリチャージリレーの損傷を低減させることができる。
　〔３〕前記メインリレーと、
　前記メインリレーを収容する電気接続箱と、を有し、
　前記プリチャージ回路は、前記電気接続箱内に収容される
　〔１〕又は〔２〕に記載の車載用電源装置。
　上記車載用電源装置は、メインリレーとプリチャージ回路を電気接続箱に一括して収容するため、小型化を図りやすい。
　〔４〕前記半導体スイッチング素子は、前記プリチャージリレーよりも前記負荷側に設けられる
　〔１〕から〔３〕のいずれかに記載の車載用電源装置。
　この構成によれば、プリチャージ回路がオフ状態のときに、半導体スイッチング素子にバッテリの電圧が印加されない。このため、耐電圧の低い半導体スイッチング素子を採用することができる。
　〔５〕前記半導体スイッチング素子は、入力端子を含み、前記入力端子に駆動電圧が入力された場合にオン状態に切り替わり、
　更に、前記プリチャージリレーと前記半導体スイッチング素子との間の導電路を前記入力端子に接続する駆動回路を有し、
　前記駆動回路は、前記プリチャージリレーがオン状態に切り替わったときに前記導電路に印加される電圧から前記駆動電圧を生成して前記入力端子に入力する
　〔４〕に記載の車載用電源装置。
　上記車載用電源装置では、プリチャージリレーがオン状態に切り替わったことに応じて、駆動回路が駆動電圧を生成して入力端子に入力する。その結果、半導体スイッチング素子が、オン状態に切り替わる。つまり、上記車載用電源装置は、プリチャージリレーをオン状態に切り替えるだけで、その後に半導体スイッチング素子をオン状態に切り替える動作を駆動回路によって自動的に行わせることができる。また、上記車載用電源装置は、プリチャージリレーがオン状態となってからでなければ半導体スイッチング素子がオン状態に切り替わらないため、プリチャージリレーがオン状態となる前に半導体スイッチング素子がオン状態に切り替わることをより確実に防止することができる。
　〔６〕前記半導体スイッチング素子は、サイリスタである
　〔５〕に記載の車載用電源装置。
　上記車載用電源装置では、プリチャージリレーとサイリスタがオン状態に切り替わった後、プリチャージリレーがオフ状態に切り替わった場合に、サイリスタのゲートにオフ信号が入力され、アノードに流れ込む電流が遮断される。その結果、サイリスタが、オフ状態に切り替わる。つまり、上記車載用電源装置は、プリチャージリレーをオフ状態に切り替えるだけで、その後に半導体スイッチング素子を自動的にオフ状態に切り替えることができる。
　〔７〕前記駆動回路は、抵抗部によって構成され、
　前記抵抗部の一端は、前記導電路に電気的に接続され、
　前記抵抗部の他端は、前記入力端子に電気的に接続される
　〔５〕又は〔６〕に記載の車載用電源装置。
　この構成によれば、駆動回路を簡単な構成によって実現することができる。
　〔８〕前記制御部は、前記プリチャージ開始条件が成立した場合にオン信号を出力する信号出力部と、前記信号出力部から出力されたオン信号を遅延させて前記半導体スイッチング素子に入力する遅延回路と、を含み、
　前記信号出力部から出力されたオン信号によって前記プリチャージリレーがオン状態に切り替わった後に、前記遅延回路から入力されるオン信号によって前記半導体スイッチング素子がオン状態に切り替わる
　〔２〕から〔４〕のいずれかに記載の車載用電源装置。
　この構成によれば、遅延回路を用いて、プリチャージリレーをオン状態に切り替えた後に、半導体スイッチング素子をオン状態に切り替える構成を実現することができる。　　　
　〔９〕前記制御部は、前記半導体スイッチング素子を制御可能であり、前記プリチャージ開始条件が成立した場合に、前記プリチャージリレーをオン状態に切り替えてから、前記半導体スイッチング素子をオン状態に切り替える
　〔２〕から〔４〕のいずれかに記載の車載用電源装置。
　上記車載用電源装置は、制御部によって、プリチャージリレーと半導体スイッチング素子を順にオン状態に切り替えることができる。
　〔１０〕前記制御部は、プリチャージ完了条件が成立した場合に、前記半導体スイッチング素子をオフ状態に切り替えてから、前記プリチャージリレーをオフ状態に切り替える
　〔９〕に記載の車載用電源装置。
　制御部は、プリチャージ完了条件が成立した場合に、半導体スイッチング素子をオフ状態に切り替えてから、プリチャージリレーをオフ状態に切り替える。このため、上記車載用電源装置は、プリチャージリレーがオン状態に切り替わる場合のみでなく、オフ状態に切り替わる場合にも、プリチャージリレーの損傷を低減させることができる。
［本開示の実施形態の詳細］
　１．第１実施形態
　１－１．車載システム１の構成
　図１に示す第１実施形態の車載システム１は、車両に搭載されるシステムである。車載システム１は、バッテリ１０と、負荷１１と、バッテリ１０から負荷１１に電力を供給する電力路１２と、コンデンサ１３と、正極側メインリレー１４と、負極側メインリレー１５と、を備える。
　電力路１２は、正極側電力線１２Ａと、負極側電力線１２Ｂと、を有する。正極側電力線１２Ａの一端は、バッテリ１０の正極側の端子に電気的に接続される。正極側電力線１２Ａの他端は、負荷１１の一端に電気的に接続される。負極側電力線１２Ｂの一端は、バッテリ１０の負極側の端子に電気的に接続される。負極側電力線１２Ｂの他端は、負荷１１の他端に電気的に接続される。
　コンデンサ１３は、電力路１２に電気的に接続される。コンデンサ１３の一端は、正極側電力線１２Ａに電気的に接続される。コンデンサ１３の他端は、負極側電力線１２Ｂに電気的に接続される。
　正極側メインリレー１４は、メインリレーの一例に相当する。正極側メインリレー１４は、接点を有する機械式のスイッチによって構成される。正極側メインリレー１４は、正極側電力線１２Ａにおいてバッテリ１０とコンデンサ１３との間に設けられる。
　負極側メインリレー１５は、接点を有する機械式のスイッチによって構成される。負極側メインリレー１５は、負極側電力線１２Ｂにおいてバッテリ１０とコンデンサ１３との間に設けられる。
　車載システム１には、車載用電源装置２０が含まれる。車載用電源装置２０は、プリチャージ回路２１を有する。
　プリチャージ回路２１は、正極側メインリレー１４に対して並列に設けられる。プリチャージ回路２１の一端は、正極側電力線１２Ａにおけるバッテリ１０と正極側メインリレー１４との間の部位に電気的に接続される。プリチャージ回路２１の他端は、正極側電力線１２Ａにおける正極側メインリレー１４とコンデンサ１３との間の部位に電気的に接続される。
　プリチャージ回路２１は、プリチャージ抵抗２２と、プリチャージリレー２３と、サイリスタ２４と、を直列に接続した構成をなす。
　プリチャージリレー２３は、接点を有する機械式のスイッチによって構成される。サイリスタ２４は、半導体スイッチング素子の一例に相当する。プリチャージリレー２３及びサイリスタ２４は、プリチャージ抵抗２２よりも負荷１１側に設けられる。サイリスタ２４は、プリチャージリレー２３よりも負荷１１側に設けられる。この構成によれば、プリチャージ回路２１がオフ状態のときに、サイリスタ２４にバッテリ１０の電圧が印加されない。このため、耐電圧の低いサイリスタ２４を採用することができる。
　サイリスタ２４のゲート２４Ａは、入力端子の一例に相当する。サイリスタ２４は、ゲート２４Ａに駆動電圧が入力され、且つアノード２４Ｂからカソード２４Ｃに電流が流れた場合にオン状態となる。
　車載用電源装置２０は、駆動回路３０を有する。駆動回路３０は、プリチャージリレー２３とサイリスタ２４のアノード２４Ｂとの間の導電路２５をサイリスタ２４のゲート２４Ａに接続する。駆動回路３０は、プリチャージリレー２３がオン状態に切り替わったときに導電路２５に印加される電圧から駆動電圧を生成してゲート２４Ａに入力する。駆動回路３０は、抵抗部３１によって構成される。抵抗部３１の一端は、導電路２５に電気的に接続される。抵抗部３１の他端は、ゲート２４Ａに電気的に接続される。この構成によれば、駆動回路３０を簡単な構成によって実現することができる。
　車載用電源装置２０は、制御部４０を有する。制御部４０は、例えばマイクロコンピュータを含んで構成される。制御部４０は、正極側メインリレー１４、負極側メインリレー１５、及びプリチャージリレー２３を制御する。
　車載用電源装置２０は、上述した正極側メインリレー１４及び負極側メインリレー１５を有する。更に、車載用電源装置２０は、電気接続箱４１を有する。電気接続箱４１は、バッテリ１０と負荷１１との間に設けられ、バッテリ１０と負荷１１とに電気的に接続される。電気接続箱４１は、正極側メインリレー１４、負極側メインリレー１５、プリチャージ回路２１、及び制御部４０を収容する。この構成によれば、正極側メインリレー１４、負極側メインリレー１５、プリチャージ回路２１、及び制御部４０を電気接続箱４１に一括して収容するため、小型化を図りやすい。
　１－２．車載システム１の動作
　以下では、正極側メインリレー１４及び負極側メインリレー１５がオフ状態からオン状態に切り替わる動作について説明する。初期状態では、正極側メインリレー１４、負極側メインリレー１５、プリチャージリレー２３及びサイリスタ２４は、オフ状態となっている。この状態において、制御部４０は、プリチャージ開始条件が成立したか否かを判定する。プリチャージ開始条件は、例えば、車両の始動スイッチがオン状態に切り替わったことであってもよいし、別の条件であってもよい。始動スイッチは、例えばイグニッションスイッチや、パワースイッチなどである。
　制御部４０は、プリチャージ開始条件が成立したと判定した場合、図２に示すように、負極側メインリレー１５をオン状態に切り替えた後（タイミングＴ１）、プリチャージリレー２３に向けてオン信号を出力する（タイミングＴ２）。プリチャージリレー２３は、オン信号が入力されると、オン状態に切り替わる（タイミングＴ３）。
　プリチャージリレー２３がオン状態に切り替わると、プリチャージリレー２３とサイリスタ２４との間の導電路２５に、バッテリ１０の電圧が印加される。駆動回路３０は、導電路２５に印加される電圧から駆動電圧を生成してゲート２４Ａに入力する（タイミングＴ４）。その結果、サイリスタ２４のアノード２４Ｂからカソード２４Ｃに電流が流れ、サイリスタ２４がオン状態となる（タイミングＴ５）。これにより、プリチャージ回路２１を介してバッテリ１０からコンデンサ１３に電流が供給され、コンデンサ１３の充電が開始される。コンデンサ１３の電圧は、時間の経過に伴い徐々に上昇する。
　制御部４０は、プリチャージリレー２３へのオン信号の出力を開始した後、プリチャージ完了条件が成立したか否かを繰り返し判定する。プリチャージ完了条件は、例えば、コンデンサ１３の電圧が閾値電圧以上となったことであってもよいし、コンデンサ１３の電圧とバッテリ１０の電圧との差が閾値以下となったことであってもよいし、正極側メインリレー１４の両端の電位差が閾値以下となったことであってもよいし、プリチャージ回路２１に流れる電流が閾値電流以下となったことであってもよい。
　制御部４０は、プリチャージ完了条件が成立したと判定した場合に、プリチャージリレー２３へのオン信号の出力を停止し、プリチャージリレー２３に向けてオフ信号を出力する（タイミングＴ６）。プリチャージリレー２３は、オフ信号が入力されると、オフ状態に切り替わる（タイミングＴ７）。
　プリチャージリレー２３がオン状態に切り替わると、導電路２５に、バッテリ１０の電圧が印加されなくなる。このため、駆動回路３０は、ゲート２４Ａにオフ信号を入力する（タイミングＴ８）。また、サイリスタ２４のアノード２４Ｂに供給される電流も、プリチャージリレー２３によって遮断される。その結果、サイリスタ２４は、オフ状態に切り替わる（タイミングＴ９）。
　制御部４０は、サイリスタ２４がオフ状態に切り替わった後のタイミングを見計らって、正極側メインリレー１４をオン状態に切り替える（タイミングＴ１０）。これにより、正極側メインリレー１４及び負極側メインリレー１５がオン状態となる。
　１－３．車載用電源装置２０の効果
　車載用電源装置２０では、プリチャージ開始条件が成立した場合に、制御部４０によってプリチャージリレー２３をオン状態に切り替えた後に、サイリスタ２４がオン状態に切り替わる。このため、車載用電源装置２０は、プリチャージリレー２３の損傷を低減させることができる。
　車載用電源装置２０では、プリチャージリレー２３がオン状態に切り替わったことに応じて、駆動回路３０が駆動電圧を生成してゲート２４Ａに入力する。その結果、サイリスタ２４が、オン状態に切り替わる。つまり、車載用電源装置２０は、プリチャージリレー２３をオン状態に切り替えるだけで、その後にサイリスタ２４をオン状態に切り替える動作を駆動回路３０によって自動的に行わせることができる。また、車載用電源装置２０は、プリチャージリレー２３がオン状態となってからでなければサイリスタ２４がオン状態に切り替わらないため、プリチャージリレー２３がオン状態となる前にサイリスタ２４がオン状態に切り替わることをより確実に防止することができる。
　車載用電源装置２０では、プリチャージリレー２３とサイリスタ２４がオン状態に切り替わった後、プリチャージリレー２３がオフ状態に切り替わった場合に、サイリスタ２４のゲート２４Ａにオフ信号が入力され、アノード２４Ｂに流れ込む電流が遮断される。その結果、サイリスタ２４が、オフ状態に切り替わる。つまり、車載用電源装置２０は、プリチャージリレー２３をオフ状態に切り替えるだけで、その後にサイリスタ２４を自動的にオフ状態に切り替えることができる。
　２．第２実施形態
　第２実施形態では、プリチャージリレーと半導体スイッチング素子を順にオン状態に切り替える制御を、遅延回路を用いて実現する例について説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
　図３に示す第２実施形態の車載システム２０１は、車両に搭載されるシステムである。車載システム２０１は、バッテリ１０と、負荷１１と、電力路１２と、コンデンサ１３と、正極側メインリレー１４と、負極側メインリレー１５と、を備える。
　車載システム２０１には、車載用電源装置２２０が含まれる。車載用電源装置２２０は、正極側メインリレー１４と、負極側メインリレー１５と、プリチャージ回路２２１と、制御部２４０と、電気接続箱４１と、を有する。
　プリチャージ回路２２１は、正極側メインリレー１４に対して並列に設けられる。プリチャージ回路２２１は、プリチャージ抵抗２２と、プリチャージリレー２３と、ＭＯＳＦＥＴ２２４と、を直列に接続した構成をなす。プリチャージリレー２３及びＭＯＳＦＥＴ２２４は、プリチャージ抵抗２２よりも負荷１１側に設けられる。ＭＯＳＦＥＴ２２４は、プリチャージリレー２３よりも負荷１１側に設けられる。
　制御部２４０は、第１実施形態で説明した図２のタイミングチャートと同様の動作が行われるように、正極側メインリレー１４、負極側メインリレー１５、プリチャージリレー２３、及びＭＯＳＦＥＴ２２４を制御する。具体的には、以下のとおりである。
　制御部２４０は、信号出力部２４０Ａと、遅延回路２４０Ｂと、を含む。信号出力部２４０Ａは、例えばマイクロコンピュータを含んで構成される。信号出力部２４０Ａは、正極側メインリレー１４、負極側メインリレー１５、及びプリチャージリレー２３を制御する。
　信号出力部２４０Ａは、プリチャージ開始条件が成立したと判定した場合、負極側メインリレー１５をオン状態に切り替えた後、プリチャージリレー２３及び遅延回路２４０Ｂに向けてオン信号を出力する。プリチャージリレー２３は、オン信号が入力されると、オン状態に切り替わる。遅延回路２４０Ｂは、信号出力部２４０Ａから出力されたオン信号を遅延させてＭＯＳＦＥＴ２２４に入力する。遅延回路２４０Ｂが遅延させる時間は、プリチャージリレー２３がオン信号を受信してからオン状態に切り替わるまでの時間よりも長い時間に設定される。
　ＭＯＳＦＥＴ２２４は、ゲートにオン信号が入力された場合に、オン状態に切り替わる。これにより、プリチャージ回路２２１を介してバッテリ１０からコンデンサ１３に電流が供給され、コンデンサ１３の充電が開始される。コンデンサ１３の電圧は、時間の経過に伴い徐々に上昇する。
　信号出力部２４０Ａは、ＭＯＳＦＥＴ２２４へのオン信号の出力を開始した後、プリチャージ完了条件が成立したか否かを繰り返し判定する。信号出力部２４０Ａは、プリチャージ完了条件が成立したと判定した場合に、プリチャージリレー２３及び遅延回路２４０Ｂへのオン信号の出力を停止し、プリチャージリレー２３及び遅延回路２４０Ｂに向けてオフ信号を出力する。
　プリチャージリレー２３は、オフ信号が入力されると、オフ状態に切り替わる。遅延回路２４０Ｂは、信号出力部２４０Ａから出力されたオフ信号を遅延させてＭＯＳＦＥＴ２２４に入力する。遅延回路２４０Ｂが遅延させる時間は、プリチャージリレー２３がオフ信号を受信してからオフ状態に切り替わるまでの時間よりも長い時間に設定される。ＭＯＳＦＥＴ２２４は、ゲートにオフ信号が入力されると、オフ状態に切り替わる。
　制御部２４０は、ＭＯＳＦＥＴ２２４に向けてオフ信号を出力した後に、正極側メインリレー１４に向けてオン信号を出力して、正極側メインリレー１４をオン状態に切り替える。これにより、正極側メインリレー１４及び負極側メインリレー１５がオン状態となる。
　この構成によれば、車載用電源装置２２０は、遅延回路２４０Ｂを用いて、プリチャージリレー２３をオン状態に切り替えた後に、ＭＯＳＦＥＴ２２４をオン状態に切り替える構成を実現することができる。
　３．第３実施形態
　第３実施形態では、プリチャージリレーと半導体スイッチング素子を個別に制御する例について説明する。なお、第３実施形態では、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
　図４に示す第３実施形態の車載システム３０１は、車両に搭載されるシステムである。車載システム３０１は、バッテリ１０と、負荷１１と、電力路１２と、コンデンサ１３と、正極側メインリレー１４と、負極側メインリレー１５と、を備える。
　車載システム３０１には、車載用電源装置３２０が含まれる。車載用電源装置３２０は、正極側メインリレー１４と、負極側メインリレー１５と、プリチャージ回路３２１と、制御部３４０と、電気接続箱４１と、を有する。
　プリチャージ回路３２１は、正極側メインリレー１４に対して並列に設けられる。プリチャージ回路３２１は、プリチャージ抵抗２２と、プリチャージリレー２３と、ＭＯＳＦＥＴ３２４と、を直列に接続した構成をなす。プリチャージリレー２３及びＭＯＳＦＥＴ３２４は、プリチャージ抵抗２２よりも負荷１１側に設けられる。ＭＯＳＦＥＴ３２４は、プリチャージリレー２３よりも負荷１１側に設けられる。
　制御部３４０は、正極側メインリレー１４、負極側メインリレー１５、プリチャージリレー２３、及びＭＯＳＦＥＴ３２４を制御する。制御部３４０は、例えばマイクロコンピュータを含んで構成される。
　制御部３４０は、プリチャージ開始条件が成立したと判定した場合、図５に示すように、負極側メインリレー１５をオン状態に切り替えた後（タイミングＴ１１）、プリチャージリレー２３に向けてオン信号を出力する（タイミングＴ１２）。プリチャージリレー２３は、オン信号が入力されると、オン状態に切り替わる（タイミングＴ１３）。
　制御部３４０は、プリチャージリレー２３へのオン信号の出力を開始してから所定時間経過後に、ＭＯＳＦＥＴ３２４に向けてオン信号を出力する（タイミングＴ１４）。所定時間は、プリチャージリレー２３がオン信号を受信してからオン状態に切り替わるまでの時間よりも長い時間に設定される。ＭＯＳＦＥＴ３２４は、オン信号が入力されると、オン状態に切り替わる（タイミングＴ１５）。
　これにより、プリチャージ回路３２１を介してバッテリ１０からコンデンサ１３に電流が供給され、コンデンサ１３の充電が開始される。コンデンサ１３の電圧は、時間の経過に伴い徐々に上昇する。
　制御部３４０は、ＭＯＳＦＥＴ３２４へのオン信号の出力を開始した後、プリチャージ完了条件が成立したか否かを繰り返し判定する。制御部３４０は、プリチャージ完了条件が成立したと判定した場合に、ＭＯＳＦＥＴ３２４に向けてオフ信号を出力する（タイミングＴ１６）。ＭＯＳＦＥＴ３２４は、オフ信号が入力されると、オフ状態に切り替わる（タイミングＴ１７）。
　制御部３４０は、ＭＯＳＦＥＴ３２４へのオフ信号の出力を開始した後、プリチャージリレー２３に向けてオフ信号を出力する（タイミングＴ１８）。プリチャージリレー２３は、オフ信号が入力されると、オフ状態に切り替わる（タイミングＴ１９）。なお、制御部３４０は、ＭＯＳＦＥＴ３２４へのオフ信号の出力を開始すると同時に、プリチャージリレー２３に向けてオフ信号を出力してもよい。ＭＯＳＦＥＴ３２４などの半導体スイッチング素子は、機械式のプリチャージリレー２３よりもオフ動作が速い。このため、オフ信号の出力が同時に開始されても、ＭＯＳＦＥＴ３２４の方がプリチャージリレー２３よりも先にオフ状態に切り替わる。
　制御部３４０は、プリチャージリレー２３がオフ状態に切り替わった後のタイミングを見計らって、正極側メインリレー１４をオン状態に切り替える（タイミングＴ２０）。これにより、正極側メインリレー１４及び負極側メインリレー１５がオン状態となる。
　以上のように、車載用電源装置３２０は、制御部３４０によって、プリチャージリレー２３とＭＯＳＦＥＴ３２４を順にオン状態に切り替えることができる。
　更に、制御部３４０は、プリチャージ完了条件が成立した場合に、ＭＯＳＦＥＴ３２４をオフ状態に切り替えてから、プリチャージリレー２３をオフ状態に切り替える。このため、車載用電源装置３２０は、プリチャージリレー２３がオン状態に切り替わる場合のみでなく、オフ状態に切り替わる場合にも、プリチャージリレー２３の損傷を低減させることができる。
　＜他の実施形態＞
　本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。
　上記各実施形態では、プリチャージ回路が正極側メインリレー１４に対して並列に設けられる構成であったが、プリチャージ回路が負極側メインリレー１５に対して並列に設けられる構成であってもよい。
　上記各実施形態では、プリチャージリレー及び半導体スイッチング素子がプリチャージ抵抗よりも負荷側に設けられる構成であったが、プリチャージリレー及び半導体スイッチング素子の少なくとも一方がプリチャージ抵抗よりもバッテリ側に設けられる構成であってもよい。
　上記各実施形態では、半導体スイッチング素子がプリチャージリレーよりも負荷側に設けられる構成であったが、半導体スイッチング素子がプリチャージリレーよりもバッテリ側に設けられる構成であってもよい。
　なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲によって示された範囲内又は請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
１…車載システム
１０…バッテリ
１１…負荷
１２…電力路
１２Ａ…正極側電力線
１２Ｂ…負極側電力線
１３…コンデンサ
１４…正極側メインリレー（メインリレー）
１５…負極側メインリレー
２０…車載用電源装置
２１…プリチャージ回路
２２…プリチャージ抵抗
２３…プリチャージリレー
２４…サイリスタ（半導体スイッチング素子）
２４Ａ…ゲート（入力端子）
２４Ｂ…アノード
２４Ｃ…カソード
２５…導電路
３０…駆動回路
３１…抵抗部
４０…制御部
４１…電気接続箱
２０１…車載システム
２２０…車載用電源装置
２２１…プリチャージ回路
２２４…ＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチング素子）
２４０…制御部
２４０Ａ…信号出力部
２４０Ｂ…遅延回路
３０１…車載システム
３２０…車載用電源装置
３２１…プリチャージ回路
３２４…ＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチング素子）
３４０…制御部

Claims (10)

  1. 　バッテリから負荷に電力を供給する電力路と、前記電力路に電気的に接続されるコンデンサと、前記電力路において前記バッテリと前記コンデンサとの間に設けられるメインリレーと、を備える車載システムに含まれる車載用電源装置であって、
    　前記メインリレーに対して並列に設けられるプリチャージ回路を有し、
    　前記プリチャージ回路は、プリチャージ抵抗と、プリチャージリレーと、半導体スイッチング素子とを直列に接続した構成をなす
    　車載用電源装置。
  2. 　前記プリチャージリレーを制御する制御部を有し、
    　前記制御部は、プリチャージ開始条件が成立した場合に、前記プリチャージリレーをオン状態に切り替え、
    　前記プリチャージリレーがオン状態に切り替わった後に、前記半導体スイッチング素子がオン状態に切り替わる
    　請求項１に記載の車載用電源装置。
  3. 　前記メインリレーと、
    　前記メインリレーを収容する電気接続箱と、を有し、
    　前記プリチャージ回路は、前記電気接続箱内に収容される
    　請求項１又は請求項２に記載の車載用電源装置。
  4. 　前記半導体スイッチング素子は、前記プリチャージリレーよりも前記負荷側に設けられる
    　請求項１又は請求項２に記載の車載用電源装置。
  5. 　前記半導体スイッチング素子は、入力端子を含み、前記入力端子に駆動電圧が入力された場合にオン状態に切り替わり、
    　更に、前記プリチャージリレーと前記半導体スイッチング素子との間の導電路を前記入力端子に接続する駆動回路を有し、
    　前記駆動回路は、前記プリチャージリレーがオン状態に切り替わったときに前記導電路に印加される電圧から前記駆動電圧を生成して前記入力端子に入力する
    　請求項４に記載の車載用電源装置。
  6. 　前記半導体スイッチング素子は、サイリスタである
    　請求項５に記載の車載用電源装置。
  7. 　前記駆動回路は、抵抗部によって構成され、
    　前記抵抗部の一端は、前記導電路に電気的に接続され、
    　前記抵抗部の他端は、前記入力端子に電気的に接続される
    　請求項５に記載の車載用電源装置。
  8. 　前記制御部は、前記プリチャージ開始条件が成立した場合にオン信号を出力する信号出力部と、前記信号出力部から出力されたオン信号を遅延させて前記半導体スイッチング素子に入力する遅延回路と、を含み、
    　前記信号出力部から出力されたオン信号によって前記プリチャージリレーがオン状態に切り替わった後に、前記遅延回路から入力されるオン信号によって前記半導体スイッチング素子がオン状態に切り替わる
    　請求項２に記載の車載用電源装置。
  9. 　前記制御部は、前記半導体スイッチング素子を制御可能であり、前記プリチャージ開始条件が成立した場合に、前記プリチャージリレーをオン状態に切り替えてから、前記半導体スイッチング素子をオン状態に切り替える
    　請求項２に記載の車載用電源装置。
  10. 　前記制御部は、プリチャージ完了条件が成立した場合に、前記半導体スイッチング素子をオフ状態に切り替えてから、前記プリチャージリレーをオフ状態に切り替える
    　請求項９に記載の車載用電源装置。
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