(57)【要約】【課題】電磁リレーのオン／オフの回数を増加させることなく、エネルギーロスを抑制しつつ、大掛かりな装置や回路を新たに設けずに電磁リレーの氷結を的確に解消することが可能な電磁リレー氷結解消システムを提供する。【解決手段】電磁リレーの氷結を解消するための電磁リレー氷結解消システム１において、共通端子１３Ａと、常開端子１３Ｂと、常閉端子１３Ｃとを備え、共通端子１３Ａと常開端子１３Ｂとが接続されると電源供給手段１１から電機設備１０に電源を供給する電磁リレー１３と、電磁リレー１３のオン／オフを制御する制御回路１２とを備え、制御回路１２は、電磁リレー１３がオフの状態で、可動片１３Ｄにより接続されている共通端子１３Ａと常閉端子１３Ｃとの間で通電させ、常開端子１３Ｂの表面に付着している氷を溶かして電磁リレー１３の氷結を解消する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁リレーの氷結を解消するための電磁リレー氷結解消システムにおいて、
共通端子と、常開端子と、常閉端子とを備え、前記共通端子と前記常開端子とが接続されると電源供給手段から電機設備に電源を供給する前記電磁リレーと、
前記電磁リレーのオン／オフを制御する制御回路と、
を備え、
前記電磁リレーは、オンの状態では可動片により前記共通端子と前記常開端子とが接続され、オフの状態では前記可動片により前記共通端子と前記常閉端子とが接続され、
前記制御回路は、前記電磁リレーがオフの状態で、前記可動片により接続されている前記共通端子と前記常閉端子との間で通電させ、前記常開端子の表面に付着している氷を溶かして前記電磁リレーの氷結を解消することを特徴とする電磁リレー氷結解消システム。
【請求項２】
前記電磁リレーは、励磁状態になると前記可動片の接続先を前記常閉端子から前記常開端子に切り替える励磁コイルを備え、
前記制御回路は、前記励磁コイルを励磁させることで前記電磁リレーをオンの状態にすることを特徴とする請求項１に記載の電磁リレー氷結解消システム。
【請求項３】
前記電磁リレーの前記常閉端子に、スイッチを介して電気抵抗が接続されており、
前記制御回路は、前記電磁リレーがオフの状態で、前記スイッチを閉じて前記電磁リレーの前記共通端子と前記常閉端子との間で通電させることで当該電磁リレーの氷結を解消することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁リレー氷結解消システム。
【請求項４】
前記電磁リレーの前記常閉端子に、前記制御回路の冗長用の配線が接続されており、
前記制御回路は、前記電磁リレーがオフの状態で、当該制御回路の内部回路を起動させて前記電磁リレーの前記共通端子と前記常閉端子との間で通電させることで当該電磁リレーの氷結を解消することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁リレー氷結解消システム。
【請求項５】
２つの前記電磁リレーが１つの前記電機設備にそれぞれ接続されており、かつ、前記２つの電磁リレーはそれぞれオンの状態になると前記電機設備に電源を供給するように構成されており、
前記制御回路は、一方の前記電磁リレーがオフの状態で、他方の前記電磁リレーをオンの状態にして当該他方の電磁リレーから前記電機設備に電源を供給させることで、前記電機設備を介して前記一方の電磁リレーに電流を流し、当該一方の電磁リレーの前記共通端子と前記常閉端子との間で通電させることで当該一方の電磁リレーの氷結を解消することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁リレー氷結解消システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁リレー氷結解消システムに係り、特に電機設備への電源の供給等を制御する電磁リレーの氷結を解消するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車等の車両には、機械的に可動片を端子に接続させたり接続を切り離すタイプ（２接点リレー）や可動片の接続先を２つの端子の間で切り替えるタイプ（３接点リレー）の電磁リレーが比較的多く用いられている。
そして、電磁リレーは、種々の電子制御ユニット（ＥＣＵ）やアクチュエータ等に電源を供給したり起動信号等を送信する等して、車両が始動したり、走行したり、曲がったり、停止するなどといった車両の基本的な機能を支えている。
【０００３】
そのため、電磁リレーが氷結すると、それらの機能が実現できなくなり、深刻な問題が発生する。
エンジン等の内燃機関を備える車両の場合、これらの電磁リレーを内燃機関の近傍等に配置することで電磁リレーに氷結が生じることを抑制することができるが、内燃機関を備えない電気自動車等では、電磁リレーの氷結の問題が生じやすくなる。
【０００４】
電磁リレーの氷結は、温まった電磁リレー内で水分が揮発した後、低温環境下で一気に冷やされた際に電磁リレー内部の接点の表面に氷の粒や氷膜が形成されることで発生する。
そして、接点の表面に氷の粒等が形成されると、氷が邪魔をして金属同士が接触できなくなり電気的に導通できなくなるため、電磁リレーを介して電源を供給したり信号を送信する等の動作を行うことができなくなる。
そこで、例えば特許文献１では、電磁リレーが氷結した際に、電磁リレーのオン／オフを繰り返し、電磁リレーの内部で可動片を往復移動させて接点の表面に付着した氷の粒や氷膜を砕いて取り除くこと（ハンマリング）で、電気的な接続を確立することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−８４６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなハンマリングにより電磁リレーの氷結を有効に解消することが可能であり、実際の車両においても電磁リレーの氷結解消のためにこのようなハンマリングの手法が取り入れられている。
しかし、ハンマリングを行うと電磁リレーのオン／オフの回数が増え、電磁リレーの作動耐久回数を使い切ってしまう可能性があるため、電磁リレーに氷結が生じているか否かを判定して氷結が生じている場合にのみハンマリングを行うように構成される場合が多い。そのため、電磁リレーの氷結解消のためにハンマリングを用いる場合、通常、電磁リレーに氷結が生じているか否かを判定するための判定回路を新たに設けることが必要になる。
【０００７】
また、上記のように、電磁リレーの氷結は、電磁リレーの使用後に低温環境下で電磁リレーが急激に冷やされたような場合に発生する。そのため、使用後の電磁リレーの温度が緩やかに低下するように、電磁リレーの使用後も電磁リレーに通電し、電磁リレーに通電する電流を徐々に下げていくように構成することもできる。
このように構成すれば、電磁リレーの氷結の発生は抑制することが可能であるが、電磁リレーの使用後にも電流を流し続けるため、エネルギーロスが発生し、電気自動車の場合、電費の悪化につながってしまう。
【０００８】
さらに、電磁リレーを積極的に温めることも考えられるが、その場合も、電磁リレーを温めるためのデバイスが新たに必要になるとともに、電磁リレーを温めるためにエネルギーロスが発生し、上記と同様に、電気自動車の場合には電費の悪化につながってしまう。
なお、希ガスを封入する等して氷結しにくくした電磁リレーもあるが、通常、高価でありコストアップにつながる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、電磁リレーのオン／オフの回数を増加させることなく、エネルギーロスを抑制しつつ、大掛かりな装置や回路を新たに設けずに電磁リレーの氷結を的確に解消することが可能な電磁リレー氷結解消システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
電磁リレーの氷結を解消するための電磁リレー氷結解消システムにおいて、
共通端子と、常開端子と、常閉端子とを備え、前記共通端子と前記常開端子とが接続されると電源供給手段から電機設備に電源を供給する前記電磁リレーと、
前記電磁リレーのオン／オフを制御する制御回路と、
を備え、
前記電磁リレーは、オンの状態では可動片により前記共通端子と前記常開端子とが接続され、オフの状態では前記可動片により前記共通端子と前記常閉端子とが接続され、
前記制御回路は、前記電磁リレーがオフの状態で、前記可動片により接続されている前記共通端子と前記常閉端子との間で通電させ、前記常開端子の表面に付着している氷を溶かして前記電磁リレーの氷結を解消することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電磁リレー氷結解消システムにおいて、
前記電磁リレーは、励磁状態になると前記可動片の接続先を前記常閉端子から前記常開端子に切り替える励磁コイルを備え、
前記制御回路は、前記励磁コイルを励磁させることで前記電磁リレーをオンの状態にすることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電磁リレー氷結解消システムにおいて、
前記電磁リレーの前記常閉端子に、スイッチを介して電気抵抗が接続されており、
前記制御回路は、前記電磁リレーがオフの状態で、前記スイッチを閉じて前記電磁リレーの前記共通端子と前記常閉端子との間で通電させることで当該電磁リレーの氷結を解消することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電磁リレー氷結解消システムにおいて、
前記電磁リレーの前記常閉端子に、前記制御回路の冗長用の配線が接続されており、
前記制御回路は、前記電磁リレーがオフの状態で、当該制御回路の内部回路を起動させて前記電磁リレーの前記共通端子と前記常閉端子との間で通電させることで当該電磁リレーの氷結を解消することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電磁リレー氷結解消システムにおいて、
２つの前記電磁リレーが１つの前記電機設備にそれぞれ接続されており、かつ、前記２つの電磁リレーはそれぞれオンの状態になると前記電機設備に電源を供給するように構成されており、
前記制御回路は、一方の前記電磁リレーがオフの状態で、他方の前記電磁リレーをオンの状態にして当該他方の電磁リレーから前記電機設備に電源を供給させることで、前記電機設備を介して前記一方の電磁リレーに電流を流し、当該一方の電磁リレーの前記共通端子と前記常閉端子との間で通電させることで当該一方の電磁リレーの氷結を解消することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電磁リレーのオン／オフの回数を増加させることなく、エネルギーロスを抑制しつつ、大掛かりな装置や回路を新たに設けずに電磁リレーの氷結を的確に解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】補機バッテリから駆動系部品に電源を供給するための制御システムの例を表す図である。
【図２】第１の実施形態に係る電磁リレー氷結解消システムの構成を表す図である。
【図３】制御回路に冗長用の配線が設けられている制御システムの例を表す図である。
【図４】第２の実施形態に係る電磁リレー氷結解消システムの構成を表す図である。
【図５】充電ガンが電気自動車のインレットに装着される状態を表す図である。
【図６】充電ガンのロック／アンロックを制御するための制御システムの例を表す図である。
【図７】図６の制御システムで充電ガンを（Ａ）ロックする場合、（Ｂ）ロックを解除する場合の制御の仕方を説明する図である。
【図８】第３の実施形態に係る電磁リレー氷結解消システムの構成や制御の仕方を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る電磁リレー氷結解消システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明に係る電磁リレー氷結解消システム１では、例えば電気自動車の始動時に、直ぐに電磁リレーをオンせず、電磁リレーがオフの状態で、可動片により接続されている共通端子と常閉端子（ＮＣ端子、ノーマリークローズ端子ともいう。）との間で通電させて可動片等を発熱させて、電機設備に接続されている常開端子（ＮＯ端子、ノーマリーオープン端子ともいう。）の表面に付着している氷を溶かすことで電磁リレーの氷結を解消するようになっている。
【００１８】
以下、本発明に係る電磁リレー氷結解消システム１について、いくつかの実施形態を挙げて具体的に説明する。
なお、以下では、電磁リレー氷結解消システムが電気自動車に設けられている場合を例示して説明するが、電磁リレー氷結解消システムを設ける対象は電気自動車でなくてもよい。また、以下では、電機設備が電気自動車の駆動系部品（インバータ等）やモータであり、電源供給手段が電気自動車の補機バッテリ等である場合について説明するが、本発明はこの場合に限定されない。
【００１９】
［第１の実施の形態］
例えば、電気自動車では、図１に示すように、インバータ等の駆動系部品１０が電磁リレー１００を介して補機バッテリ１１に接続されており、電気自動車の始動時に、補機バッテリ１１から電磁リレー１００を介して駆動系部品１０に電源を供給して駆動系部品１０を起動するように構成される場合がある。
なお、駆動系部品１０の起動後は、駆動系部品１０に電源を供給する電源供給手段が補機バッテリ１１から図示しないメインバッテリ等に切り替えられる。
【００２０】
図１に示すように、この場合、電磁リレー１００は、共通端子（ＣＯＭ端子）１００Ａと、常開端子１００Ｂと、可動片１００Ｃと、励磁コイル１００Ｄ等で構成される。
そして、共通端子１００Ａが補機バッテリ１１に接続され、常開端子１００Ｂが駆動系部品１０に接続されている。
【００２１】
また、電磁リレー１００の励磁コイル１００Ｄが制御回路（ＥＣＵ）１２に接続されている。
そして、制御回路１２は、励磁コイル１００Ｄに電流を流して励磁コイル１００Ｄを励磁させることで、可動片１００Ｃを常開端子１００Ｂと接続させ、電磁リレー１００の共通端子１００Ａと常開端子１００Ｂとを接続させて、補機バッテリ１１から駆動系部品１０に電源を供給させる。
【００２２】
また、制御回路１２は、励磁コイル１００Ｄへの電流の供給を停止して励磁コイル１００Ｄの励磁を停止することで、可動片１００Ｃを常開端子１００Ｂから切り離し、電磁リレー１００の共通端子１００Ａと常開端子１００Ｂとの接続を遮断して、補機バッテリ１１から駆動系部品１０への電源の供給を停止させる。
このようにして、制御回路１２は、励磁コイル１００Ｄへの電流の供給と供給の停止とを切り替えることで、電源供給手段（補機バッテリ１１やメインバッテリ等）から駆動系部品１０への電源の供給と供給の停止とを切り替えるように構成される。
【００２３】
なお、以下では、上記のように、電磁リレーの励磁コイルが励磁されている状態を、電磁リレーがオンの状態といい、電磁リレーの励磁コイルの励磁が停止されている状態を、電磁リレーがオフの状態という。
【００２４】
図２は、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム１の構成を表す図である。
本実施形態では、電磁リレー１３は、図１に示した従来の場合のような２接点リレーではなく、図２に示すように、３接点リレーが用いられる。
なお、通常、２接点リレーと３接点リレーは外形が同じであるため、従来の２接点リレーの受け口に何らの改変を加えることなく３接点リレーを嵌め込んで使用することができる。
【００２５】
具体的には、本実施形態では、電磁リレー１３は、共通端子１３Ａと、常開端子１３Ｂと、常閉端子１３Ｃと、可動片１３Ｄと、励磁コイル１３Ｅとを備えている。
電磁リレー１３の励磁コイル１３Ｅには、制御回路１２が接続されている。
そして、制御回路１２は、励磁コイル１３Ｅを励磁させたり励磁を停止させたりすることで、電磁リレー１３のオン／オフを制御するとともに、可動片１３Ｄの接続先を常開端子１３Ｂと常閉端子１３Ｃとの間で切り替えることができるようになっている。
【００２６】
すなわち、制御回路１２が電磁リレー１３の励磁コイル１３Ｅに電流を供給して励磁コイル１３Ｅを励磁させると、電磁リレー１３の可動片１３Ｄの接続先が常閉端子１３Ｃから常開端子１３Ｂに切り替わる。
そのため、電磁リレー１３がオンの状態（励磁コイル１３Ｅが励磁されている状態）では、可動片１３Ｄにより共通端子１３Ａと常開端子１３Ｂとが接続される。
【００２７】
また、制御回路１２が電磁リレー１３の励磁コイル１３Ｅへの電流の供給を停止して励磁コイル１３Ｅの励磁を停止させると、電磁リレー１３の可動片１３Ｄの接続先が常開端子１３Ｂから常閉端子１３Ｃに切り替わる。
そのため、電磁リレー１３がオフの状態（励磁コイル１３Ｅの励磁が停止されている状態）では、可動片１３Ｄにより共通端子１３Ａと常閉端子１３Ｃとが接続される。
【００２８】
このように、本実施形態では、制御回路１２は、電磁リレー１３の励磁コイル１３Ｅの励磁、励磁の停止を切り替えることで、電磁リレー１３のオン／オフを制御するとともに、電磁リレー１３の可動片１３Ｄの接続先を常開端子１３Ｂと常閉端子１３Ｃとの間で切り替えるようになっている。
【００２９】
そして、本実施形態では、図２に示すように、電磁リレー１３の共通端子１３Ａが補機バッテリ１１に接続され、常開端子１３Ｂが駆動系部品１０に接続されている。
そのため、制御回路１２により電磁リレー１３がオンの状態とされ、可動片１３Ｄにより共通端子１３Ａと常開端子１３Ｂとが接続されると、電磁リレー１３を介して電源供給手段（補機バッテリ１１やメインバッテリ等）から駆動系部品１０に電源が供給される状態になる。そのため、電気自動車の始動時に電磁リレー１３がオンされると、補機バッテリ１１から駆動系部品１０に電源が供給されて駆動系部品１０が起動する。
【００３０】
また、制御回路１２により電磁リレー１３がオフの状態とされると、可動片１３Ｄの接続先が常開端子１３Ｂから常閉端子１３Ｃに切り替わるため、電磁リレー１３により、電源供給手段（補機バッテリ１１やメインバッテリ等）から駆動系部品１０への電源の供給が遮断される。そのため、駆動系部品１０への電源の供給が停止する。
本実施形態では、以上のようにして、制御回路１２により電磁リレー１３のオン／オフが制御されることで、電源供給手段（補機バッテリ１１やメインバッテリ等）から駆動系部品１０への電源の供給、停止が制御されるようになっている。
【００３１】
次に、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム１における電磁リレー１３の氷結を解消するための構成等について説明する。
図２に示すように、本実施形態では、電磁リレー１３の常閉端子１３Ｃに、スイッチ２０を介して電気抵抗２１が接続されている。そして、制御回路１２によりスイッチ２０が開閉されるようになっている。
なお、図２では、スイッチ２０や電気抵抗２１を制御回路１２内に設ける場合が示されているが、スイッチ２０や電気抵抗２１を制御回路１２の外部に設けるように構成することも可能である。
【００３２】
前述したように、電磁リレー１３がオフの状態では、可動片１３Ｄにより共通端子１３Ａと常閉端子１３Ｃとが接続されている（図２の状態）。
本実施形態では、制御回路１２は、この状態（すなわち電磁リレー１３がオフの状態）で、スイッチ２０を閉じて、可動片１３Ｄにより接続されている共通端子１３Ａと常閉端子１３Ｃとの間で通電させる。
【００３３】
すると、補機バッテリ１１から供給された電流が電磁リレー１３やスイッチ２０、電気抵抗２１等を流れるため、電気抵抗２１とともに電磁リレー１３の可動片１３Ｄ等も発熱する。そのため、可動片１３Ｄの近傍にある常開端子１３Ｂが加熱され、常開端子１３Ｂの表面に付着している氷が溶ける。
本実施形態では、このようにして、電磁リレー１３の氷結を解消するようになっている。
【００３４】
以下、電気自動車の始動時を例示して、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム１の作用について説明する。
なお、電気自動車が始動される直前の時点では、電磁リレー１３はオフの状態とされており、可動片１３Ｄの接続先は常閉端子１３Ｃになっている。また、この時点で、電磁リレー１３の常開端子１３Ｂの表面に氷が付着していて電磁リレー１３が氷結しているものとする。
【００３５】
運転者のイグニション操作により電気自動車が始動されると、制御回路１２は、電磁リレー１３がオフの状態のままスイッチ２０を閉じる。すると、補機バッテリ１１から電磁リレー１３やスイッチ２０、電気抵抗２１等に電流が流れ、電気抵抗２１や電磁リレー１３の可動片１３Ｄ等が発熱する。
そのため、可動片１３Ｄ等の近傍にある常開端子１３Ｂが加熱されて、常開端子１３Ｂの表面に付着している氷が溶け、電磁リレー１３の氷結が解消する。
本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム１では、このようにして、電磁リレー１３の氷結が確実に解消される。
【００３６】
そして、制御回路１２は、電気自動車が始動されてから所定時間が経過した後、電磁リレー１３の励磁コイル１３Ｅを励磁させて電磁リレー１３をオンの状態にすると、電磁リレー１３の常開端子１３Ｂの表面に付着していた氷は溶けているため、接続先が切り替えられた可動片１３Ｄが常開端子１３Ｂと確実に接続される。
そのため、補機バッテリ１１から電磁リレー１３を介して駆動系部品１０に電源が確実に供給され、駆動系部品１０が起動する。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム１では、電磁リレー１３がオフの状態で、制御回路１２がスイッチ２０を閉じて電磁リレー１３や電気抵抗２１等に通電し、電磁リレー１３の可動片１３Ｄ等を発熱させることで、電磁リレー１３の常開端子１３Ｂの表面に付着している氷を溶かして氷結を解消する。
このように、本実施形態では、電磁リレー１３がオフの状態で氷結が解消されるため、前述した従来の場合のようにハンマリングを行う必要がない。そのため、電磁リレー１３のオン／オフの回数を増加させることなく電磁リレー１３の氷結を解消させることが可能となる。
【００３８】
また、上記のようにスイッチ２０を閉じると電気抵抗２１には補機バッテリ１１の電圧（例えば１２Ｖ）が加わるが、電気抵抗２１の抵抗値を予め小さい値に設定しておけば、電気抵抗２１を流れる電流が大きくなる。
そのため、可動片１３Ｄ等の温度が急激に上昇するため、可動片１３Ｄ等の近傍の常開端子１３Ｂが急速に加熱されて、常開端子１３Ｂの表面に付着している氷が溶ける。そのため、電磁リレー１３の氷結がごく短時間で解消する。
【００３９】
そのため、本実施形態では、電磁リレー１３がオフの状態で、制御回路１２がスイッチ２０を閉じて電磁リレー１３や電気抵抗２１等に通電する時間（上記の所定時間）は、非常に短い時間に設定される。すなわち、スイッチ２０を閉じてから開くまでの時間が非常に短く設定される。
このように、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム１では、電磁リレー１３を流れる電流が大きくなるとしても非常に短い時間しか流れないため、電磁リレー１３の氷結解消のための補機バッテリ１１のエネルギーロスを的確に抑制することが可能となる。
【００４０】
さらに、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム１は、従来の制御システム（図１参照）の２接点リレー１００を３接点リレー１３（図２参照）に替え、スイッチ２０と電気抵抗２１を設けるだけで構成することができる。
そのため、システムに新たに大掛かりな装置や回路を設けることなく、簡素な変更を加えるだけで電磁リレー１３の氷結を的確に解消することが可能となる。
【００４１】
なお、本実施形態では、上記のように電磁リレー１３の氷結がごく短時間で解消されるため、制御回路１２における上記の所定時間をごく短時間に設定することが可能となり、すなわち、制御回路１２は、電気自動車が始動されてからごく短時間で電磁リレー１３をオンの状態にして補機バッテリ１１から駆動系部品１０に電源を供給することが可能となる。
そのため、乗員がイグニション操作を行って電気自動車を始動させると、従来の場合とほとんど同時に電磁リレー１３がオンの状態に切り替わり駆動系部品１０が起動するため、乗員は、電磁リレー１３が氷結していたことや電磁リレー１３の氷結の解消処理が行われたことに気づかずに、違和感なく電気自動車を始動させることが可能となるといった効果も得られる。
【００４２】
［第２の実施の形態］
また、従来から、制御回路に冗長用（バックアップ用）の配線等が設けられる場合がある。
例えば図１に示した制御システムでは、図３に示すように、補機バッテリ１１や図示しないメインバッテリ等と制御回路１２の内部回路１２Ａとを結ぶメインの配線１４に対して冗長用の配線１５が設けられる場合がある。
【００４３】
そこで、この冗長用の配線１５を利用して、電磁リレー氷結解消システム２を構成することが可能である。以下、具体的に説明する。
なお、以下では、第１の実施形態と同じ部材等については第１の実施形態の場合と同じ符号を付して表す。また、第１の実施形態と同じ部材等については説明を省略する場合がある。
【００４４】
図４は、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム２の構成を表す図である。
本実施形態においても、電磁リレー１３は、共通端子１３Ａと、常開端子１３Ｂと、常閉端子１３Ｃと、可動片１３Ｄと、励磁コイル１３Ｅとを備える３接点リレーが用いられる。そして、電磁リレー１３の励磁コイル１３Ｅには、制御回路１２が接続されており、励磁コイル１３Ｅの励磁及び励磁の停止（すなわち電磁リレー１３のオン／オフ）が制御回路１２により制御される。
なお、電磁リレー１３がオフの状態では、図４に示すように、可動片１３Ｄにより共通端子１３Ａと常閉端子１３Ｃとが接続されている。
【００４５】
また、本実施形態では、前述した制御回路１２の冗長用の配線１５が、電磁リレー１３の常閉端子１３Ｃに接続されている。
そして、制御回路１２は、電磁リレー１３がオフの状態で、内部回路１２Ａを起動させることで、電磁リレー１３の共通端子１３Ａと常閉端子１３Ｃとの間で通電させる。
【００４６】
すると、補機バッテリ１１から供給された電流が電磁リレー１３や冗長用の配線１５を流れるため、電磁リレー１３の可動片１３Ｄ等がそれらが有する電気抵抗に応じて発熱する。そのため、可動片１３Ｄの近傍にある常開端子１３Ｂが加熱され、常開端子１３Ｂの表面に付着している氷が溶ける。
本実施形態では、このようにして、電磁リレー１３の氷結を解消するようになっている。
【００４７】
そして、制御回路１２は、電気自動車が始動されてから所定時間が経過した後、電磁リレー１３の励磁コイル１３Ｅを励磁させて電磁リレー１３をオンの状態にすると、電磁リレー１３の常開端子１３Ｂの表面に付着していた氷は溶けているため、接続先が切り替えられた可動片１３Ｄが常開端子１３Ｂと確実に接続される。
そのため、補機バッテリ１１から電磁リレー１３を介して駆動系部品１０に電源が確実に供給され、駆動系部品１０が起動する。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム２では、電磁リレー１３がオフの状態で、制御回路１２が内部回路１２Ａを起動させて電磁リレー１３に通電し、電磁リレー１３の可動片１３Ｄ等を発熱させることで、電磁リレー１３の常開端子１３Ｂの表面に付着している氷を溶かして氷結を解消する。
このように、本実施形態では、電磁リレー１３がオフの状態で氷結が解消されるため、前述した従来の場合のようにハンマリングを行う必要がない。そのため、電磁リレー１３のオン／オフの回数を増加させることなく電磁リレー１３の氷結を解消させることが可能となる。
【００４９】
また、上記のように制御回路１２の内部回路１２Ａが起動すると電磁リレー１３には補機バッテリ１１の電圧（例えば１２Ｖ）が加わるが、電磁リレー１３や冗長用の配線１５の電気抵抗が小さいため、電磁リレー１３等を流れる電流が大きくなる。
そのため、可動片１３Ｄ等の温度が急激に上昇するため、可動片１３Ｄ等の近傍の常開端子１３Ｂが急速に加熱されて、常開端子１３Ｂの表面に付着している氷が溶ける。そのため、電磁リレー１３の氷結がごく短時間で解消する。
【００５０】
そのため、本実施形態では、電磁リレー１３がオフの状態で、制御回路１２が内部回路１２Ａを起動させて電磁リレー１３等に通電する時間（上記の所定時間）は、非常に短い時間に設定される。
このように、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム２では、電磁リレー１３を流れる電流が大きくなるとしても非常に短い時間しか流れないため、電磁リレー１３の氷結解消のための補機バッテリ１１のエネルギーロスを的確に抑制することが可能となる。
【００５１】
さらに、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム２は、従来のシステム（図３参照）の２接点リレー１００を３接点リレー１３（図４参照）に替え、制御回路１２の冗長用の配線１５を電磁リレー１３の常閉端子１３Ｃに付け替えるだけで構成することができる。
そのため、システムに新たに大掛かりな装置や回路を設けることなく、簡素な変更を加えるだけで電磁リレー１３の氷結を的確に解消することが可能となる。
【００５２】
なお、図４に示した電磁リレー氷結解消システム２では、第１の実施形態のような電気抵抗２１（図２参照）が設けられていないため、電磁リレー１３がオフの状態で制御回路１２の内部回路１２Ａを起動させて電磁リレー１３に通電する際に電磁リレー１３に流れる電流の量をコントロールすることができない。
そのため、図示を省略するが、例えば、冗長用の配線１５の制御回路１２内部の部分や制御回路１２と電磁リレー１３との間の部分に電気抵抗を設けて、電磁リレー１３に流れる電流の量をコントロールするように構成することも可能である。
【００５３】
また、第１及び第２の実施形態では、制御回路１２は、電気自動車が始動されてから所定時間の間に電磁リレー１３の氷結の解消処理を行い、所定時間が経過した後、電磁リレー１３の氷結が解消されたか否かを確認せずに、電磁リレー１３をオンの状態にする場合について説明した。
しかし、電磁リレー１３をオンの状態にした後、制御回路１２が、例えば駆動系部品１０との間で通信を行って駆動系部品１０が作動しているか否かを確認したり、あるいは電磁リレー１３と駆動系部品１０との間の配線の電圧を計測して補機バッテリ１１の電圧（例えば１２Ｖ）がその配線に印加されているか否かを確認する等して、電磁リレー１３の氷結が解消されたか否かを確認するように構成することも可能である。
【００５４】
［第３の実施の形態］
第１及び第２の実施形態では、電源供給手段である補機バッテリ１１から電機設備である駆動系部品１０での経路の途中に設けられた電磁リレー１３の氷結を解消する場合について説明したが、本発明に係る電磁リレー氷結解消システムは他の制御システムに適用することも可能である。
【００５５】
例えば、電気自動車のバッテリを充電する際には、図５に示すように、充電ガン４０が電気自動車３０のインレット３１に装着され、充電ガン４０やインレット３１を介して図示しない充電設備側から電気自動車のバッテリに電力が供給されてバッテリが充電される。
そして、電気自動車３０のインレット３１の内部にはモータ３２（後述する図６参照）が設けられており、例えば、充電ガン４０をインレット３１に装着した状態でモータ３２を所定角度だけ正転させると充電ガン４０がインレット３１にロックされ、モータ３２を所定角度だけ反転させると充電ガン４０のロックが解除されるように構成される。
【００５６】
この場合、例えば図６に示すように、ロック用の電磁リレー１６（以下、ロックリレー１６という。）とアンロック用の電磁リレー１７（以下、アンロックリレー１７という。）の２つの電磁リレーを用いてモータ３２の正転、反転を制御するように構成される場合がある。
なお、以下では、第１の実施形態や第２の実施形態と同じ部材等については第１の実施形態等の場合と同じ符号を付して表す。また、第１の実施形態等と同じ部材等については説明を省略する場合がある。
【００５７】
具体的には、本実施形態では、ロックリレー１６やアンロックリレー１７は、いずれも、共通端子１６Ａ、１７Ａと、常開端子１６Ｂ、１７Ｂと、常閉端子１６Ｃ、１７Ｃと、可動片１６Ｄ、１７Ｄと、励磁コイル１６Ｅ、１７Ｅとを備える３接点リレーが用いられている。
そして、ロックリレー１６とアンロックリレー１７の共通端子１６Ａ、１７Ａがそれぞれモータ３２に接続されている。なお、ロックリレー１６とアンロックリレー１７の共通端子１６Ａ、１７Ａはモータ３２を介して導通している。
【００５８】
また、ロックリレー１６とアンロックリレー１７の常開端子１６Ｂ、１７Ｂがそれぞれ補機バッテリ１１や図示しないメインバッテリ等に接続されており、常閉端子１６Ｃ、１７Ｃはそれぞれ接地されている。
また、ロックリレー１６とアンロックリレー１７の励磁コイル１６Ｅ、１７Ｅには、制御回路１２が接続されており、励磁コイル１６Ｅ、１７Ｅの励磁及び励磁の停止（すなわちロックリレー１６とアンロックリレー１７のオン／オフ）がそれぞれ制御回路１２により制御されるようになっている。なお、ロックリレー１６とアンロックリレー１７がオフの状態では、図６に示すように、可動片１６Ｄ、１７Ｄにより共通端子１６Ａ、１７Ａと常閉端子１６Ｃ、１７Ｃとがそれぞれ接続されている。
【００５９】
そして、ロックリレー１６とアンロックリレー１７とがいずれもオフの状態で、制御回路１２が、ロックリレー１６をオンの状態にしてロックリレー１６の可動片１６Ｄの接続先を常開端子１６Ｂに切り替えると（図７（Ａ）参照）、補機バッテリ１１からロックリレー１６を介してモータ３２に電流が流れ、その電流がアンロックリレー１７に流れる。
そのため、モータ３２が所定角度だけ正転して（図７（Ａ）のモータ部分の矢印参照）、インレット３１に装着された充電ガン４０がロックされる。モータ３２が所定角度だけ正転すると、制御回路１２は、ロックリレー１６をオフの状態にする。そのため、ロックリレー１６とアンロックリレー１７とがいずれもオフの状態に戻る。
【００６０】
また、ロックリレー１６とアンロックリレー１７とがいずれもオフの状態で、制御回路１２が、アンロックリレー１７をオンの状態にしてアンロックリレー１７の可動片１７Ｄの接続先を常開端子１７Ｂに切り替えると（図７（Ｂ）参照）、補機バッテリ１１からアンロックリレー１７を介してモータ３２に電流が流れ、その電流がロックリレー１６に流れる。
そのため、今度は、モータ３２が所定角度だけ反転して（図７（Ｂ）のモータ部分の矢印参照）、充電ガン４０のロックが解除される。モータ３２が所定角度だけ反転すると、制御回路１２は、アンロックリレー１７をオフの状態にする。そのため、ロックリレー１６とアンロックリレー１７とがいずれもオフの状態に戻る。
【００６１】
すなわち、制御回路１２は、ロック時にはロックリレー１６側からモータ３２を介してアンロックリレー１７側に電流を流し、アンロック時には、逆方向、すなわちアンロックリレー１７側からモータ３２を介してロックリレー１６側に電流を流す。
このようにして、本実施形態では、２つの電磁リレー（すなわちロックリレー１６とアンロックリレー１７）が１つの電機設備（すなわちモータ３２）にそれぞれ接続されており、２つの電磁リレー１６、１７はそれぞれオンの状態になると電機設備３２に電源（すなわち逆向きの電流）を供給するように構成されている。
【００６２】
次に、このような構成を用いた電磁リレー氷結解消システム３について説明する。
例えば、充電ガン４０を電気自動車３０のインレット３１に装着してロックさせようとしても、ロックリレー１６が氷結していると、ロックリレー１６側からモータ３２に電流を流せなくなり、充電ガン４０をロックできなくなる。そのため、電気自動車３０の充電を行うことができなくなる。
また、例えば、充電ガン４０が電気自動車３０のインレット３１に装着されロックされた状態で充電が行われ、充電が完了した時点でアンロックリレー１７が氷結していると、充電ガン４０のロックを解除しようとしてもロックを解除できなくなる。すると、充電ガン４０が電気自動車３０のインレット３１に装着されたまま外せなくなり、電気自動車３０を動かすことができなくなってしまう。
【００６３】
本実施形態では、これらの場合、制御回路１２は、一方の電磁リレー（氷結解消の対象である電磁リレー）がオフの状態で、他方の電磁リレーをオンの状態にして当該他方の電磁リレーから電機設備（この場合はモータ３２）に電源を供給させることで、電機設備を介して一方の電磁リレーに電流を流し、当該一方の電磁リレーの共通端子と常閉端子との間で通電させることで可動片等を発熱させて、当該一方の電磁リレーの氷結を解消するようになっている。
以下、充電ガン４０のアンロック時の氷結解消（すなわちアンロックリレー１７の氷結解消）の場合を例示して説明する。
【００６４】
この場合、図８に示すように、モータ３２は正転し切ったロック位置にある。この状態で、制御回路１２は、氷結解消の対象であるアンロックリレー１７がオフの状態で（すなわちアンロックリレー１７の可動片１７Ｄにより共通端子１７Ａと常閉端子１７Ｃとが接続された状態で）、もう一方のロックリレー１６をオンの状態にする。すなわち、ロックリレー１６の励磁コイル１６Ｅを励磁させて可動片１６Ｄの接続先を常開端子１６Ｂに切り替える。
すると、補機バッテリ１１からロックリレー１６を介してモータ３２に電源が供給される。なお、この場合、モータ３２は正転し切っているため、それ以上正転しない。
【００６５】
そして、ロックリレー１６からモータ３２に流した電流は、モータ３２を介してアンロックリレー１７に流れる。このようにして、アンロックリレー１７の可動片１７Ｄを介して共通端子１７Ａと常閉端子１７Ｃとの間で通電させる。
そのため、アンロックリレー１７の可動片１７Ｄ等がそれらが有する電気抵抗に応じて発熱するため、可動片１７Ｄの近傍にある常開端子１７Ｂが加熱され、常開端子１７Ｂの表面に付着している氷が溶ける。
本実施形態では、このようにして、アンロックリレー１７の氷結を解消するようになっている。
【００６６】
図示を省略するが、充電ガン４０のロック時の氷結解消（すなわちロックリレー１６の氷結解消）の場合も、モータ３２が反転し切ったアンロック位置にある状態で、制御回路１２は、アンロックリレー１７をオンの状態にする（ロックリレー１６はオフの状態）ことで、上記と同様にしてロックリレー１６の氷結を解消することができる。
なお、この場合も、モータ３２は反転し切っているため、それ以上反転しない。
【００６７】
以上のように、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム３では、氷結解消の対象の電磁リレー（例えばアンロックリレー１７）がオフの状態で、もう一方の電磁リレー（例えばロックリレー１６）をオンの状態にすることで、モータ３２を回転させずにオフの状態の氷結解消の対象の電磁リレーに通電し、氷結解消の対象の電磁リレーの可動片等を発熱させることで、当該電磁リレーの常開端子の表面に付着している氷を溶かして氷結を解消する。
このように、本実施形態では、氷結解消の対象の電磁リレーがオフの状態で氷結が解消されるため、前述した従来の場合のようにハンマリングを行う必要がない。そのため、電磁リレーのオン／オフの回数を増加させることなく電磁リレーの氷結を解消させることが可能となる。
【００６８】
また、モータ３２は、通常、内部の電気抵抗が非常に小さくなるように形成されている。そのため、モータ３２に補機バッテリ１１の電圧（例えば１２Ｖ）が加わると、モータ３２や氷結解消の対象の電磁リレー等に大きな電流が流れる。
そのため、氷結解消の対象の電磁リレーでは可動片等の温度が急激に上昇するため、可動片等の近傍の常開端子が急速に加熱されて、常開端子の表面に付着している氷が溶ける。そのため、電磁リレーの氷結がごく短時間で解消する。
【００６９】
そのため、本実施形態では、氷結解消の対象の電磁リレーに通電する時間は、非常に短い時間に設定される。
このように、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム３では、氷結解消の対象の電磁リレーを流れる電流が大きくなるとしても非常に短い時間しか流れないため、電磁リレーの氷結解消のための補機バッテリ１１のエネルギーロスを的確に抑制することが可能となる。
【００７０】
さらに、本実施形態に係る電磁リレー氷結解消システム３は、従来のシステム（図６等参照）に何らの装置や回路等を追加せずにそのまま用い、制御の仕方を変えているだけであるため、システムに新たに大掛かりな装置や回路を設けることなく電磁リレーの氷結を的確に解消することが可能となる。
【００７１】
なお、本実施形態においても、制御回路１２は、電気自動車が始動されると自動的に電磁リレーの氷結の解消処理を行い、所定時間が経過した後、電磁リレーの氷結が解消されたか否かを確認せずに、電磁リレーをオンの状態にする場合について説明した。
しかし、氷結解消の対象の電磁リレーをオンの状態にした後、制御回路１２が、例えばモータ３２が所定角度だけ回転（正転、反転）したか否かを確認する等して、氷結解消の対象の電磁リレーの氷結が解消されたか否かを確認するように構成することも可能である。
【００７２】
なお、本発明が上記の各実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７３】
１〜３  電磁リレー氷結解消システム
１０  駆動系部品（電機設備）
１１  補機バッテリ（電源供給手段）
１２  制御回路
１３、１６、１７  電磁リレー
１３Ａ、１６Ａ、１７Ａ  共通端子
１３Ｂ、１６Ｂ、１７Ｂ  常開端子
１３Ｃ、１６Ｃ、１７Ｃ  常閉端子
１３Ｄ、１６Ｄ、１７Ｄ  可動片
１３Ｅ、１６Ｅ、１７Ｅ  励磁コイル
１５  冗長用の配線
２０  スイッチ
２１  電気抵抗
３２  モータ（電機設備）
【図１】
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【図２】
2020053195.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020053195.tif 000006
【図５】
2020053195.tif 000007
【図６】
2020053195.tif 000008
【図７】
2020053195.tif 000009
【図８】
2020053195.tif 000010