(57)【要約】【課題】安全性を確保しながら、安全にコンタクターをオンに切り換える。【解決手段】車両用の電源装置は、走行用バッテリ１の出力側に接続してなるコンタクター３と、車両側負荷１０への接続状態を検出する負荷検出回路２１と、負荷１０の接続状態を検出してコンタクター３をオンに切り換える制御回路２０と、車両側負荷１０の負荷コンデンサー１１を予備充電するプリチャージ回路４とを備える。負荷検出回路２１は、コンタクター３の出力側に直流を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、コンタクター３の出力側の電圧を検出する電圧検出回路２３と、電圧検出回路２３の検出電圧から負荷１０の接続状態を判定する判定回路２４とを備える。電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２が電圧を供給する状態で、負荷検出回路２１が負荷１０の接続状態を検出し、制御回路２０がプリチャージ回路４を制御して負荷１０の負荷コンデンサー１１を予備充電する。【選択図】図１
2010057290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を走行させるモータ(12)に電力を供給する走行用バッテリ(1)の出力側に接続してなるコンタクター(3)と、このコンタクター(3)の出力側の車両側負荷(10)への接続状態を検出する負荷検出回路(21)、(31)、(41)と、この負荷検出回路(21)、(31)、(41)が負荷(10)の接続状態を検出してコンタクター(3)をオンに切り換える制御回路(20)、(40)と、この制御回路(20)、(40)に制御されて車両側負荷(10)の負荷コンデンサー(11)を予備充電するプリチャージ回路(4)、(44)とを備え、
前記負荷検出回路(21)、(31)、(41)が、前記コンタクター(3)の出力側に走行用バッテリ(1)よりも低電圧の直流を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ(22)、(32)、(42)と、このＤＣ／ＤＣコンバータ(22)、(32)、(42)がコンタクター(3)の出力側に直流を供給する状態で、所定のタイミングでコンタクター(3)の出力側の電圧を検出する電圧検出回路(23)と、電圧検出回路(23)で検出される電圧から負荷(10)の接続状態を判定する判定回路(24)とを備え、
前記負荷検出回路(21)、(31)、(41)が、ＤＣ／ＤＣコンバータ(22)、(32)、(42)でもってコンタクター(3)の出力側に電圧を供給する状態で、電圧検出回路(23)が出力側の電圧を検出し、検出される電圧から判定回路(24)が負荷(10)の接続状態を検出し、負荷検出回路(21)、(31)、(41)が負荷(10)の接続を検出する状態で、制御回路(20)、(40)がプリチャージ回路(4)、(44)を制御して負荷(10)の負荷コンデンサー(11)を予備充電して、コンタクター(3)をオンに切り換えるようにしてなる車両用の電源装置。
【請求項２】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ(22)、(32)が、電装用バッテリ(15)から供給される直流電圧を走行用バッテリ(1)の電圧よりも低い電圧の直流に変換して出力すると共に、出力側を電装用バッテリ(15)から絶縁して出力する絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータである請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項３】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ(22)の出力側に電流制限抵抗(25)を接続している請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ(32)が定電流特性を有する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ(22)、(32)の出力電圧が６０Ｖ以下である請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ(42)が、負荷(10)の接続状態を検出する低電圧と、負荷コンデンサー(11)を予備充電する高電圧を出力する出力電圧切換回路を備えると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ(42)の出力を第１のダイオード(45)を介してコンタクター(3)の電池側に、また第２のダイオード(46)を介してコンタクター(3)の出力側に接続しており、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ(42)が低電圧を出力して負荷(10)の接続状態を検出し、高電圧を出力して負荷コンデンサー(11)を予備充電するプリチャージ回路(44)に併用してなる請求項１に記載される車両用の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両側の負荷を接続していることを検出して、電池の出力側に接続しているコンタクターをオフに切り換える車両用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電源装置は、多数の充電できる電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。車両を走行させない状態で、高電圧の走行用バッテリの出力を遮断するコンタクターを備える車両用の電源装置は開発されている。（特許文献１参照）
【０００３】
特許文献１の電源装置は、走行用バッテリの出力側に接続しているコンタクターを制御回路でオンオフに制御している。制御回路は、車両を走行させる状態にあることを示す走行信号を検出して、コンタクターをオンオフに制御する。この電源装置は、車両側の負荷を接続しない状態で、制御回路が走行信号を検出してコンタクターをオンに切り換えると、出力側に高電圧が出力される。この状態で、サービスマンやユーザーがコンタクターの出力側に触れると、高電圧に接触して感電する可能性がある。
【０００４】
さらに、特許文献１の電源装置は、一方のコンタクターと並列に、車両側の負荷コンデンサーを予備充電するプリチャージ回路を設けている。電源装置がコンタクターを介して接続される車両側の負荷に、大容量の負荷コンデンサーを並列に接続しているからである。この負荷コンデンサーは、静電容量が極めて大きいので、これを充電する充電電流は極めて大きくなる。このため、負荷コンデンサーを予備充電しないで、オフ状態のコンタクターをオンに切り換えると、コンタクターの接点には、負荷コンデンサーを充電する大電流が瞬間的に流れて、コンタクターの接点を損傷させる原因となる。この弊害を防止するために、コンタクターの接点と並列にプリチャージ回路を接続して、このプリチャージ回路を制御回路で制御している。制御回路は、コンタクターをオンに切り換えるのに先立って、負荷コンデンサーをプリチャージ回路で予備充電する。制御回路は、プリチャージ回路の接点をオンにして負荷コンデンサーを充電した後、コンタクターをオフからオンに切り換える。
【０００５】
プリチャージ回路を備える車両用の電源装置は、事故や故障などで車両側の負荷が短絡している状態で、負荷コンデンサーを予備充電するために、プリチャージリレーがオンに切り換えられると、連続して大きなプリチャージ電流が流れる。このことは、安全上好ましくない。また、負荷を接続しない状態で、プリチャージ回路のプリチャージリレーがオンに切り換えられると、出力側に高電圧が出力されて安全性を確保できない。
【特許文献１】特開２００３−３２４８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、安全性を確保しながら、安全にコンタクターをオンに切り換えでき、また、車両側の負荷が短絡される状態での大電流を防止できる車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明の車両用の電源装置は、車両を走行させるモータ１２に電力を供給する走行用バッテリ１の出力側に接続してなるコンタクター３と、このコンタクター３の出力側の車両側負荷１０への接続状態を検出する負荷検出回路２１、３１、４１と、この負荷検出回路２１、３１、４１が負荷１０の接続状態を検出してコンタクター３をオンに切り換える制御回路２０、４０と、この制御回路２０、４０に制御されて車両側負荷１０の負荷コンデンサー１１を予備充電するプリチャージ回路４、４４とを備えている。負荷検出回路２１、３１、４１は、コンタクター３の出力側に走行用バッテリ１よりも低電圧の直流を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ２２、３２、４２と、このＤＣ／ＤＣコンバータ２２、３２、４２がコンタクター３の出力側に直流を供給する状態で、所定のタイミングでコンタクター３の出力側の電圧を検出する電圧検出回路２３と、電圧検出回路２３で検出される電圧から負荷１０の接続状態を判定する判定回路２４とを備えている。電源装置は、負荷検出回路２１、３１、４１が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２、３２、４２でもってコンタクター３の出力側に電圧を供給する状態で、電圧検出回路２３が出力側の電圧を検出して負荷１０の接続状態を検出し、負荷検出回路２１、３１、４１が負荷１０の接続を検出する状態で、制御回路２０、４０がプリチャージ回路４、４４を制御して負荷１０の負荷コンデンサー１１を予備充電して、コンタクター３をオンに切り換える。
【０００８】
以上の車両用の電源装置は、安全性を確保しながら、安全にコンタクターをオンに切り換えでき、また車両側の負荷が短絡される状態での大電流を防止できる特徴がある。それは、ＤＣ／ＤＣコンバータでもって、走行用バッテリよりも低い電圧をコンタクターの出力側に供給して、正常に車両側の負荷を接続していることを確認して、負荷コンデンサーを予備充電してコンタクターをオンに切り換えるからである。
【０００９】
本発明の車両用の電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２、３２を、電装用バッテリ１５から供給される直流電圧を走行用バッテリ１の電圧よりも低い電圧の直流に変換して出力すると共に、出力側を電装用バッテリ１５から絶縁して出力する絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータとすることができる。
以上の電源装置は、走行用バッテリを使用することなく、電装用バッテリでもって車両側の負荷の接続を検出でき、また、絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータを介して負荷コンデンサーを予備充電するので、走行用バッテリをシャーシーアースから絶縁して負荷の接続状態を検出できる。
【００１０】
本発明の車両用の電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力側に電流制限抵抗２５を接続することができる。
以上の電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータの電流を制限しながら負荷コンデンサーを充電して負荷の接続状態を検出できる。
【００１１】
本発明の車両用の電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２が定電流特性を有することができる。
以上の電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータでもって、負荷コンデンサーの電圧を直線的に上昇して負荷の接続状態を速やかに判定できる。
【００１２】
本発明の車両用の電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２、３２の出力電圧を６０Ｖ以下とすることができる。
以上の電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータから負荷コンデンサーを充電する電圧を低く設定するので、安全性をより向上できる。
【００１３】
本発明の車両用の電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２が、負荷１０の接続状態を検出する低電圧と、負荷コンデンサー１１を予備充電する高電圧を出力する出力電圧切換回路を備えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２の出力を第１のダイオード４５を介してコンタクター３の電池側に、また第２のダイオード４６を介してコンタクター３の出力側に接続することができる。この電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２が低電圧を出力して負荷１０の接続状態を検出し、高電圧を出力して負荷コンデンサー１１を予備充電するプリチャージ回路４４に併用することができる。
【００１４】
以上の電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータで負荷の接続状態を検出しながら、このＤＣ／ＤＣコンバータをプリチャージ回路に併用して負荷コンデンサーを予備充電するので、プリチャージ抵抗とプリチャージリレーからなるプリチャージ回路を省略できる。さらにＤＣ／ＤＣコンバータでもって、負荷コンデンサーを走行用バッテリの電圧に近づけて予備充電できる。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータで負荷コンデンサーを予備充電してコンタクターをオンに切り換える状態で、走行用バッテリと負荷コンデンサーとの電圧差によるコンタクターの瞬間電流を小さくできる。とくに、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を走行用バッテリの電圧に正確に等しく調整することなく、コンタクターをオン時の瞬間電流を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は車両用の電源装置を以下のものに特定しない。
【００１６】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１７】
図１に示す車両用の電源装置は、車両を走行させるモータ１２に電力を供給する走行用バッテリ１の出力側に接続してなるコンタクター３と、このコンタクター３の出力側の車両側負荷１０への接続状態を検出する負荷検出回路２１と、この負荷検出回路２１が車両側負荷１０の接続状態を検出してコンタクター３をオンに切り換える制御回路２０と、この制御回路２０に制御されて車両側負荷１０の負荷コンデンサー１１を予備充電するプリチャージ回路４とを備える。
【００１８】
走行用バッテリ１は、複数の充電できる電池２を直列に接続して出力電圧を高くしている。走行用バッテリ１は、直列に接続する電池２の個数で出力電圧を調整する。充電できる電池２を直列接続する個数は、出力電圧を２００Ｖ〜３００Ｖとする数である。充電できる電池２には、ニッケル水素電池又はリチウムイオン電池などのすべての二次電池が使用できる。
【００１９】
コンタクター３はリレーで、励磁コイルに通電されてオン、励磁コイルの通電を停止してオフに切り換えられる。コンタクター３は、励磁コイルの通電を制御回路２０でコントロールしてオンオフに切り換えられる。コンタクター３は、励磁コイルで往復運動される可動接点と、この可動接点に接触する一対の固定接点とを備える。コンタクター３は、励磁コイルに通電して、可動接点を固定接点に接触させてオン、励磁コイルの通電を停止して可動接点を固定接点から離してオフに切り換えられる。一対の固定接点は、一方を走行用バッテリ１に、他方を車両側の負荷１０に接続している。
【００２０】
制御回路２０は、車両側の負荷１０の接続状態を判定して、コンタクター３をオンに切り換える。制御回路２０は、車両側の負荷１０が接続され、かつ負荷１０が短絡していないことを負荷検出回路２１で検出して、コンタクター３をオンに切り換える。さらに、制御回路２０は、プリチャージ回路４も制御し、プリチャージ回路４で負荷コンデンサー１１を予備充電した後に、コンタクター３をオンに切り換える。
【００２１】
負荷検出回路２１は、コンタクター３の出力側に、走行用バッテリ１よりも低電圧の直流を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、このＤＣ／ＤＣコンバータ２２がコンタクター３の出力側に直流を供給する状態で、所定のタイミングでコンタクター３の出力側の電圧を検出する電圧検出回路２３と、この電圧検出回路２３で検出される負荷コンデンサー１１の電圧から負荷１０の接続状態を判定する判定回路２４とを備える。
【００２２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、電装用バッテリ１５から供給される直流電圧を、走行用バッテリ１よりも低い電圧の直流に変換して出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧は、４５Ｖである。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧が高いと、負荷１０の接続状態は短時間で検出される。ただ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧が高くなると、感電による弊害が大きくなる。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧は、好ましくは６０Ｖよりも低い電圧とする。さらに、電装用バッテリ１５を電源として動作するＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、走行用バッテリ１をシャーシーアースから絶縁するために、絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータである。絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、電装用バッテリ１５から電力を供給するトランスの１次側をシャーシーアースに接続して、トランスの２次側をシャーシーアースに接続しない。
【００２３】
ただし、本発明の電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータの電源を走行用バッテリとして、走行用バッテリよりも低電圧の直流電圧を出力することもできる。
【００２４】
電源装置は、負荷１０の接続状態を検出するために、具体的には、負荷コンデンサー１１の接続状態を検出する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２が負荷コンデンサー１１を低い電圧で充電して、負荷コンデンサー１１の電圧上昇から負荷１０の接続状態を検出する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２が負荷コンデンサー１１を充電するタイミングは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力側のインピーダンスと負荷コンデンサー１１の静電容量で特定される。
【００２５】
図１のＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、負荷コンデンサー１１の充電電流を調整するために電流制限抵抗２５を接続している。電流制限抵抗２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２が負荷コンデンサー１１を充電する充電電流を制限する。電気抵抗の小さい電流制限抵抗は、負荷コンデンサー１１を短時間で充電する。電気抵抗の大きい電流制限抵抗は、負荷コンデンサー１１の充電時間が長くなる。図２は、電流制限抵抗２５の電気抵抗を４００Ωとし、出力電圧を４５Ｖの定電圧に安定化しているＤＣ／ＤＣコンバータ２２が、静電容量を２５００μＦとする負荷コンデンサー１１を充電する特性を示している。
【００２６】
ＤＣ／ＤＣコンバータは、図３に示すように、出力電流を一定の電流に制御する定電流特性を有する回路とすることもできる。この負荷検出回路３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２に電流制限抵抗を必要としない。このＤＣ／ＤＣコンバータ３２で充電される負荷コンデンサー１１の電圧が上昇する特性を図４に示す。この図は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２を、出力電流を２００ｍＡ、出力電圧を最大４５Ｖとする定電流特性として、２５００μＦの負荷コンデンサー１１を充電する特性を示している。この図に示すように、定電流特性のＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、直線的に負荷コンデンサー１１の電圧を上昇させる。負荷コンデンサー１１の電圧が、充電電流で充電される電荷に比例して上昇するからである。
【００２７】
電圧検出回路２３は、充電される負荷コンデンサー１１の電圧を所定のタイミングで検出する。たとえば、電圧検出回路２３は、図２や図４で示す特性で電圧を上昇させる負荷コンデンサー１１の電圧を、充電を開始してから、０．１ｓｅｃ後と、０．３ｓｅｃ後の電圧を検出して、検出電圧を判定回路２４に出力する。
【００２８】
判定回路２４は、電圧検出回路２３で検出される検出電圧から、負荷１０の接続状態を検出する。例えば、車両側の負荷１０が接続されない状態では、出力側の電圧は、瞬時にＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧である４５Ｖに上昇するので、０．１ｓｅｃ後の電圧はほぼ４５Ｖとなる。また、車両側の負荷１０が短絡している状態では、負荷コンデンサー１１の電圧が上昇しないため、０．３ｓｅｃ後の電圧は、ほぼ０Ｖとなる。電圧検出回路２３の電圧検出誤差を５Ｖと仮定すると、判定回路２４は、検出電圧から以下のように負荷１０の接続状態を判定できる。
（ａ）０．１ｓｅｃ後の検出電圧が４０Ｖ以上である場合、車両側の負荷１０は開放状態である。
（ｂ）０．３ｓｅｃ後の電圧が５Ｖ以下の場合、車両側の負荷１０は短絡状態である。
【００２９】
負荷コンデンサー１１は、車両を停止しているときに放電されている。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２で充電される負荷コンデンサー１１の電圧は、図２と図４に示すように、０Ｖから次第に上昇する。ただし、負荷コンデンサー１１は、常に０Ｖから充電されるとは限らない。たとえば、車両のイグニッションスイッチがオフに切り換えられて、負荷コンデンサー１１が完全に放電されないタイミングでイグニッションスイッチが再びオンに切り換えられることがある。また、イグニッションスイッチが短時間の間にオンオフされることがある。この状態で、負荷コンデンサー１１の電圧は、必ずしも０Ｖから上昇しない。
【００３０】
図５は、３０Ｖまで充電されている負荷コンデンサー１１がＤＣ／ＤＣコンバータ２２で充電される特性を示している。この図において、０．１ｓｅｃ後に検出される検出電圧が、すでに３２Ｖに達しているため、前述した条件（ａ）に接近してしまい誤判定が発生する。この場合、車両側の負荷１０が正常に接続されていると判定する必要がある。この状態を想定して、判定回路２４は、以下の条件（ｃ）で負荷１０の接続状態を判定する。
（ｃ）負荷コンデンサー１１の予備充電を開始するときに、すでに３０Ｖ以上が検出される場合、車両側の負荷１０が正常に接続されていると判定する。負荷１０の接続状態を判定する電圧の３０Ｖは、たとえば、２０Ｖ〜５０Ｖとすることもできる。
【００３１】
以上の条件で負荷１０の状態を判定する判定回路２４は、以下のフローチャートで図６に示すステップで車両側の負荷１０の接続状態を判定する。
［ｎ＝１のステップ］
検出電圧が３０Ｖを超えるかどうかを判定し、検出電圧が３０Ｖをこえると、車両側の負荷１０が正常に接続されるとして、ｎ＝の８のステップにジャンプする。
［ｎ＝２のステップ］
検出電圧が３０Ｖ以下であると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を動作状態とする。動作状態のＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、負荷コンデンサー１１の充電を開始する。
［ｎ＝３、４のステップ］
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を動作状態とした後、０．１ｓｅｃ待って、出力側の電圧を検出し、検出電圧が４０Ｖを超えると、車両側の負荷１０が開放状態にあると判定して、ｎ＝９のステップにジャンプする。
［ｎ＝５、６のステップ］
さらに、ｎ＝２のステップから０．３ｓｅｃ経過した後、出力側の電圧を検出して、この検出電圧が５Ｖよりも小さいと、車両側の負荷１０が短絡と判定して、ｎ＝９のステップにジャンプする。
［ｎ＝７のステップ］
検出電圧が５Ｖよりも小さくない、すなわち５Ｖ以上であると、車両側の負荷１０は正常に接続されていると判定して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作を停止して、ｎ＝８のステップにジャンプする。
【００３２】
制御回路２０は、車両側の負荷１０が正常に接続されていると判定すると、プリチャージ回路４で負荷コンデンサー１１を予備充電した後、コンタクター３をオンに切り換える。負荷コンデンサー１１は、プリチャージ回路４を接続していない一方のコンタクター３（図においてマイナス側のコンタクタ３Ｂ）とプリチャージリレー５をオンに切り換えて予備充電される。負荷コンデンサー１１が予備充電された後、プリチャージ回路４を並列に接続しているコンタクター３（図においてプラス側のコンタクタ３Ａ）をオンに切り換えて、プリチャージリレーをオフに切り換える。
【００３３】
プリチャージ回路４は、プリチャージ抵抗６とプリチャージリレー５の直列回路である。図１と図３の電源装置は、プラス側のコンタクター３Ａと並列にプリチャージ回路４を接続している。したがって、制御回路２０は、マイナス側のコンタクター３Ｂとプリチャージリレー５をオンに切り換えて、負荷コンデンサー１１を予備充電した後、プラス側のコンタクター３Ａをオンに切り換えて、プリチャージリレー５をオフに切り換える。
【００３４】
負荷コンデンサー１１は、電源装置の＋側出力７と−側出力８に接続される負荷１０に内蔵される大容量のコンデンサーである。この負荷コンデンサー１１は、走行用バッテリ１と並列に接続されて、車両側負荷１０に接続されているインバータ１３で発生する急峻で大きなリプル電流を吸収する役割がある。負荷コンデンサー１１が瞬間的に出力できる電力は、静電容量を大きくして増加できる。このため、負荷コンデンサー１１には、たとえば数千μＦと大きな静電容量のものが使用される。
【００３５】
図７に示す車両用の電源装置は、車両側の負荷１０の接続状態を検出するための負荷検出回路４１に装備するＤＣ／ＤＣコンバータ４２を、負荷コンデンサー１１を予備充電するプリチャージ回路４４に併用する。したがって、この電源装置は、プリチャージ抵抗とプリチャージリレーの直列回路からなるプリチャージ回路を設ける必要がない。とくに、この電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２の出力を、第１のダイオード４５を介してコンタクター３の電池側に、また第２のダイオード４６を介してコンタクター３の出力側に接続している。第１のダイオード４５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２から走行用バッテリ１に充電電流を流すことができる方向であって、第２のダイオード４６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２から負荷コンデンサー１１に充電電流を流すことができる方向に接続される。図の電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２のプラス側とマイナス側の両方を第１のダイオード４５と第２のダイオード４６を介して、コンタクター３の電池側と出力側とに接続している。ただし、ＤＣ／ＤＣコンバータは、プラス側とマイナス側のいずれか一方を第１のダイオードと第２のダイオードを介してコンタクターの電池側と出力側に接続することもできる。
【００３６】
さらに、このＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、出力電圧を低電圧と高電圧に切り換える出力電圧切換回路（図示せず）を備えている。低電圧は、車両側の負荷１０の接続状態を検出するときに出力する電圧であって、図１のＤＣ／ＤＣコンバータ４２の出力電圧である。高電圧は、負荷コンデンサー１１を予備充電する電圧であって、走行用バッテリ１の電圧にほぼ等しく、あるいはこれよりも高く設定される。低電圧と高電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ４２の出力電圧切換回路は、たとえば、出力電圧を調整するトランス（図示せず）の１次側に接続しているスイッチング素子（図示せず）をオンオフに切り換えるデューティーを調整して、出力電圧を高電圧と定電圧に変更できる。ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、たとえば４５Ｖの低電圧を出力して車両側の負荷１０の接続状態を検出し、高電圧を出力して負荷コンデンサー１１を予備充電する。
【００３７】
図７のＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、第１のダイオード４５と第２のダイオード４６を介して電池側と出力側に接続しているので、負荷コンデンサー１１を走行用バッテリ１と同じ電圧に充電できる。それは、負荷コンデンサー１１の電圧が走行用バッテリ１よりも低い状態では、第２のダイオード４６を介して負荷コンデンサー１１を充電して、走行用バッテリ１を充電しないからである。走行用バッテリ１の電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ４２の出力電圧よりも高いと、ダイオードが逆向きとなって、走行用バッテリ１からＤＣ／ＤＣコンバータ４２に電流が流れることはない。負荷コンデンサー１１の電圧が走行用バッテリ１と同じ電圧となると、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、負荷コンデンサー１１と走行用バッテリ１の両方を同じ電圧で充電する。したがって、この電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２の出力電圧を走行用バッテリ１の電圧に正確に一致させることなく、負荷コンデンサー１１を走行用バッテリ１と同じ電圧に予備充電できる。制御回路４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２が負荷コンデンサー１１を予備充電した後、プラス側のコンタクター３Ａをオンに切り換えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２の動作を停止させる。この電源装置は、マイナス側のコンタクター３Ｂをオンに切り換えることなく負荷コンデンサー１１を予備充電できるので、負荷コンデンサー１１を予備充電した後、マイナス側のコンタクター３Ｂとプラス側のコンタクター３Ａを同時にオンに切り換えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２の動作を停止することができる。
【００３８】
以上の電源装置は、走行用バッテリ１のプラス側とマイナス側の両方にコンタクター３を接続しているが、コンタクターは、プラス側とマイナス側のいずれか一方にのみ設けることもできる。この電源装置は、コンタクター３と並列にプリチャージ抵抗とプリチャージリレーの直列回路のプリチャージ回路を接続し、あるいはプリチャージ回路を設けることなく、図７に示すように、車両側の負荷１０の接続状態を検出するために設けたＤＣ／ＤＣコンバータ４２で負荷コンデンサー１１を予備充電する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータが負荷コンデンサーを充電する特性を示すグラフである。
【図３】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図である。
【図４】図３に示す電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータが負荷コンデンサーを充電する特性を示すグラフである。
【図５】３０Ｖまで充電されている負荷コンデンサーがＤＣ／ＤＣコンバータで充電される特性を示すグラフである。
【図６】判定回路が車両側の負荷の接続状態を判定するフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…走行用バッテリ
２…電池
３…コンタクター                    ３Ａ…プラス側のコンタクター
３Ｂ…マイナス側のコンタクター
４…プリチャージ回路
５…プリチャージリレー
６…プリチャージ抵抗
７…＋側出力
８…−側出力
１０…負荷
１１…負荷コンデンサー
１２…モータ
１３…インバータ
１５…電装用バッテリ
２０…制御回路
２１…負荷検出回路
２２…ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３…電圧検出回路
２４…判定回路
２５…電流制限抵抗
３１…負荷検出回路
３２…ＤＣ／ＤＣコンバータ
４０…制御回路
４１…負荷検出回路
４２…ＤＣ／ＤＣコンバータ
４４…プリチャージ回路
４５…第１のダイオード
４６…第２のダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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