(57)【要約】【課題】直流電源から負荷への電力供給開始時の平滑コンデンサのプリチャージと、電力供給停止時の平滑コンデンサの放電とを、コンパクトな構成で実現する。【解決手段】平滑コンデンサＣの蓄積電荷の放電時に、第１乃至第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のオフにより平滑コンデンサＣを直流電源Ｖから切り離し、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４のオンにより、平滑コンデンサＣの両極間に、抵抗Ｒ１、第４スイッチＳＷ４、第２スイッチＳＷ２よりも平滑コンデンサＣ側の負極ラインＮによる放電回路を接続して、平滑コンデンサＣの蓄積電荷を放電させる。平滑コンデンサＣのプリチャージ時には、第１乃至第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のオフにより直流電源Ｖから切り離し、第４スイッチＳＷ４のオフにより放電回路からも切り離した平滑コンデンサＣを、第２及び第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３のオンにより、プリチャージライン３の抵抗Ｒ１を介して直流電源Ｖに接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源（Ｖ）から供給される電力を平滑化して負荷（ＩＮＶ）に出力し、前記直流電源（Ｖ）からの電力供給が停止すると放電する平滑コンデンサ（Ｃ）と、
前記直流電源（Ｖ）から前記平滑コンデンサ（Ｃ）への電力供給を遮断可能な遮断モジュール（ＳＷ１，ＳＷ２）と、
前記直流電源（Ｖ）と前記平滑コンデンサ（Ｃ）との間に前記遮断モジュール（ＳＷ１，ＳＷ２）と並列に接続され、前記平滑コンデンサ（Ｃ）のプリチャージ時及び放電時の電流が流れる抵抗素子（Ｒ１）と、
前記平滑コンデンサ（Ｃ）及び前記抵抗素子（Ｒ１）を含み前記放電時の電流が流れる放電回路を開放可能な開放モジュール（ＳＷ４）と、
を備える充放電装置（１，１３）。
【請求項２】
前記開放モジュール（ＳＷ４）は、前記放電回路を開閉する放電スイッチ（ＳＷ４）を有しており、該放電スイッチ（ＳＷ４）は、前記放電時に閉止される請求項１記載の充放電装置（１，１３）。
【請求項３】
前記放電スイッチ（ＳＷ４）は、前記プリチャージ時に開放される請求項２記載の充放電装置（１，１３）。
【請求項４】
前記抵抗素子（Ｒ１）と直列に接続されて前記直流電源（Ｖ）と前記平滑コンデンサ（Ｃ）との間に前記遮断モジュール（ＳＷ１，ＳＷ２）と並列に接続されたプリチャージスイッチ（ＳＷ３）をさらに備えており、前記放電スイッチ（ＳＷ４）は前記直流電源（Ｖ）に対して前記プリチャージスイッチ（ＳＷ３）と直列に接続されていると共に前記抵抗素子（Ｒ１）と並列に接続されており、前記放電時に、前記遮断モジュール（ＳＷ１，ＳＷ２）が前記直流電源（Ｖ）から前記平滑コンデンサ（Ｃ）への電力供給を遮断すると共に前記プリチャージスイッチ（ＳＷ３）が開放される請求項２又は３記載の充放電装置（１，１３）。
【請求項５】
前記放電時に、前記直流電源（Ｖ）から前記平滑コンデンサ（Ｃ）への電力供給を前記遮断モジュール（ＳＷ１，ＳＷ２）により遮断させかつ前記プリチャージスイッチ（ＳＷ３）を開放させた状態で、前記放電スイッチ（ＳＷ４）を閉止させると共に、前記平滑コンデンサ（Ｃ）の放電後に前記放電スイッチ（ＳＷ４）を開放させる放電時制御部（９）をさらに備えている請求項４記載の充放電装置（１，１３）。
【請求項６】
前記プリチャージ時に、前記直流電源（Ｖ）から前記平滑コンデンサ（Ｃ）への電力供給を前記遮断モジュール（ＳＷ１，ＳＷ２）により遮断させかつ前記放電スイッチ（ＳＷ４）を開放させた状態で、前記プリチャージスイッチ（ＳＷ３）を閉止させて、該プリチャージスイッチ（ＳＷ３）を介して前記直流電源（Ｖ）からの電力を前記平滑コンデンサ（Ｃ）に供給させると共に、前記平滑コンデンサ（Ｃ）のプリチャージ後に、前記プリチャージスイッチ（ＳＷ３）を開放させて、前記直流電源（Ｖ）からの電力を前記遮断モジュール（ＳＷ１，ＳＷ２）により前記平滑コンデンサ（Ｃ）に供給させるプリチャージ時制御部（９）をさらに備えている請求項４又は５記載の充放電装置（１，１３）。
【請求項７】
前記プリチャージ時制御部（９）は、前記プリチャージ時に、前記直流電源（Ｖ）から前記平滑コンデンサ（Ｃ）への電力供給が前記遮断モジュール（ＳＷ１，ＳＷ２）により遮断されかつ前記放電スイッチ（ＳＷ４）が開放された状態で前記プリチャージスイッチ（ＳＷ３）を閉止させて、前記平滑コンデンサ（Ｃ）の蓄積電荷と前記直流電源（Ｖ）との相違に応じた電圧変動が前記平滑コンデンサ（Ｃ）に生じなければ、前記放電スイッチ（ＳＷ４）がオン固着状態であると判定する請求項６記載の充放電装置（１，１３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電源から負荷に対する電力を平滑化する平滑コンデンサの充放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平滑コンデンサにより平滑化した電力の直流電源から負荷への供給を停止した際にスイッチをオンさせて、放電用の抵抗を有する放電回路を平滑コンデンサに接続し、この放電回路を用いて平滑コンデンサの残留電荷を放電させる放電制御装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−８６５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した平滑コンデンサは、直流電源から負荷への電力供給を開始する際に、プリチャージ用の抵抗を介して直流電源に接続される。プリチャージ用の抵抗を用いることで、電力供給開始時に突入電流が平滑コンデンサに流れるのを防ぎ、平滑コンデンサを徐々に充電することができる。
【０００５】
その代わり、平滑コンデンサの充放電に関して、プリチャージ用と放電用の２つの抵抗が必要となる。しかも、これらの抵抗には、大電流に対する耐性や放熱性能にマージンを持たせるために、本来求められる性能よりも高い性能の抵抗素子を用いる必要がある。よって、プリチャージ用と放電用の２つの抵抗を必要とする構成は、装置の大型化を招く可能性が高い。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、直流電源から負荷への電力供給を開始する際の平滑コンデンサのプリチャージと、電力供給を停止する際の平滑コンデンサの残留電荷の放電とを、コンパクトな構成で実現できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様による充放電装置は、
直流電源から供給される電力を平滑化して負荷に出力し、前記直流電源からの電力供給が停止すると放電する平滑コンデンサと、
前記直流電源から前記平滑コンデンサへの電力供給を遮断可能な遮断モジュールと、
前記直流電源と前記平滑コンデンサとの間に前記遮断モジュールと並列に接続され、前記平滑コンデンサのプリチャージ時及び放電時の電流が流れる抵抗素子と、
前記平滑コンデンサ及び前記抵抗素子を含み前記遮断モジュールよりも前記平滑コンデンサ側に設けられて前記放電時の電流が流れる放電回路を開放可能な開放モジュールと、
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、直流電源から負荷への電力供給を開始する際の平滑コンデンサのプリチャージと、電力供給を停止する際の平滑コンデンサの残留電荷の放電とを、コンパクトな構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る充放電装置の回路部分の構成を示す説明図である。
【図２】図１の充放電装置の制御部分を含む電動車両の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図１のモータコントローラが平滑コンデンサのプリチャージ時に行う制御の手順を示すフローチャートである。
【図４】図３の手順で図１の平滑コンデンサをプリチャージする際の各スイッチの開閉状態を示す説明図である。
【図５】図３の手順による図１の平滑コンデンサのプリチャージ後の各スイッチの開閉状態を示す説明図である。
【図６】図１のモータコントローラが平滑コンデンサの放電時に行う制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】図６の手順で図１の平滑コンデンサを放電させる際の各スイッチの開閉状態を示す説明図である。
【図８】図７の開閉状態とした図１の充放電装置の放電スイッチがオン固着した場合を示す説明図である。
【図９】図１のモータコントローラが平滑コンデンサのプリチャージ時に行う放電スイッチのオン固着判定を含む制御の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図９のオン固着判定時に放電スイッチがオン固着していない場合の充放電装置の回路部分の状態を示す説明図である。
【図１１】図９のオン固着判定時に放電スイッチがオン固着している場合の充放電装置の回路部分の状態を示す説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る充放電装置の回路部分の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の充放電装置を適用した本発明の第１実施形態に係る電動車両の電力制御装置の回路部分の構成を示す説明図、図２は図１の電力制御装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【００１１】
本実施形態の電力制御装置は、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ）等の電動車両に搭載されている。
【００１２】
この電力制御装置は、図１に示すように、直流電源Ｖの電力をインバータＩＮＶに供給する正極ラインＰ及び負極ラインＮの間に接続された平滑コンデンサＣの充放電装置１を有している。平滑コンデンサＣは、直流電源Ｖの電力を平滑化してインバータＩＮＶに出力する間に蓄積した電荷を、インバータＩＮＶへの平滑化電力の出力を停止した後に放電する。
【００１３】
そして、充放電装置１は、正極ラインＰ及び負極ラインＮ、プリチャージライン３、放電ライン５、第１乃至第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４、抵抗Ｒ１、電圧センサ７及びモータコントローラ９を有している。
【００１４】
正極ラインＰ及び負極ラインＮは、直流電源Ｖの電力をインバータＩＮＶに供給する経路であり、正極ラインＰ及び負極ラインＮに平滑コンデンサＣの両極がそれぞれ接続されている。
【００１５】
第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２（請求項中の遮断モジュールに相当）は、正極ラインＰ及び負極ラインＮの直流電源Ｖと平滑コンデンサＣとの間に設けられている。第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２は、オフすることで、直流電源ＶからインバータＩＮＶへの電力供給を遮断することができる。
【００１６】
第３スイッチＳＷ３（請求項中のプリチャージスイッチに相当）は、平滑コンデンサＣのプリチャージライン３に設けられている。このプリチャージライン３は、第１スイッチＳＷ１が設けられた正極ラインＰの直流電源Ｖと平滑コンデンサＣとの間の部分と並列に、直流電源Ｖの正極と平滑コンデンサＣの正極とを接続している。
【００１７】
第４スイッチＳＷ４（請求項中の開放モジュール、放電スイッチに相当）は、直流電源Ｖに対して平滑コンデンサＣと並列にプリチャージライン３と負極ラインＮとを接続する放電ライン５に設けられている。
【００１８】
放電ライン５は、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３よりも平滑コンデンサＣの正極側に接続されている。また、放電ライン５は、負極ラインＮの第２スイッチＳＷ２よりも平滑コンデンサＣの負極側に接続されている。したがって、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４は、直流電源Ｖに対して、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３と直列に接続されている。
【００１９】
抵抗Ｒ１（請求項中の抵抗素子に相当）は、プリチャージライン３の放電ライン５の接続箇所よりも平滑コンデンサＣの正極側に設けられている。したがって、抵抗Ｒ１と平滑コンデンサＣとの直列回路は、直流電源Ｖに対して、放電ライン５と並列に接続されている。
【００２０】
電圧センサ７は、正極ラインＰ及び負極ラインＮの間に，平滑コンデンサＣと並列に接続されている。電圧センサ７は、平滑コンデンサＣの両極間の電位差を測定する。
【００２１】
上述した電圧センサ７が測定した平滑コンデンサＣの両極間の電位差は、図２に示すモータコントローラ９に入力される。モータコントローラ９は、電動車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit 又はEngine Control Unit ）から入力されるトルク指令値に応じたトルクを推進用の電動モータＭに出力させるパターンで、インバータＩＮＶを動作させる。
【００２２】
また、モータコントローラ９は、平滑コンデンサＣのプリチャージ時や放電時に第１乃至第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフを制御して、平滑コンデンサＣのプリチャージ回路や放電回路を形成する。なお、電圧センサ７の測定値は、モータコントローラ９が放電回路の形成時に行う第４スイッチＳＷ４のオン固着診断の際に参照する。
【００２３】
平滑コンデンサＣのプリチャージは、電動車両のイグニッションスイッチ（図示せず）のオン時に、モータコントローラ９の制御によって実行される。以下、イグニッションスイッチのオン時にモータコントローラ９が行う平滑コンデンサＣのプリチャージ処理の手順について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２４】
まず、モータコントローラ９は、不図示のイグニッションスイッチがオンされたら、第１乃至第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４が全てオフの状態から、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３と負極ラインＮの第２スイッチＳＷ２とをオンに切り替える（ステップＳ１）。
【００２５】
これにより、図４に示すように、直流電源Ｖ、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３、抵抗Ｒ１、平滑コンデンサＣ、負極ラインＮの第２スイッチＳＷ２を経て直流電源Ｖに戻るプリチャージ回路が形成される。
【００２６】
そして、モータコントローラ９は、図３に示すように、電圧センサ７が測定した平滑コンデンサＣの両極間にかかる電圧が十分上昇して、平滑コンデンサＣがプリチャージされたか否かを確認する（ステップＳ３）。
【００２７】
このとき、平滑コンデンサＣの負極の電位は、負極ラインＮの第２スイッチＳＷ２がオフであることから、直流電源Ｖの負極と同じ０Ｖである。このため、平滑コンデンサＣの両極間には、平滑コンデンサＣの正極の電位の電圧がかかっていることになる。
【００２８】
平滑コンデンサＣの両極間に掛かる電圧の上昇が十分でなく平滑コンデンサＣがまだプリチャージされていない場合は（ステップＳ３でＮＯ）、モータコントローラ９は、第３スイッチＳＷ３と第２スイッチＳＷ２とのオン状態を保持して（ステップＳ５）、プリチャージ回路を形成したまま維持する。
【００２９】
一方、平滑コンデンサＣの両極間にかかる電圧が十分に上昇し平滑コンデンサＣがプリチャージされた場合は（ステップＳ３でＮＯ）、モータコントローラ９は、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３をオフさせ（ステップＳ７）、その後、正極ラインＰの第１スイッチＳＷ１をオンさせて（ステップＳ９）、プリチャージ処理のシーケンスを終了する。
【００３０】
これにより、充放電装置１は、平滑コンデンサＣのプリチャージ状態から通常の電力供給状態に切り替わる。通常の電力供給状態では、図５に示すように、直流電源Ｖの電力が正極ラインＰの第１スイッチＳＷ１及び負極ラインＮの第２スイッチＳＷ２を経て、平滑コンデンサＣで平滑化された後にインバータＩＮＶに出力される。
【００３１】
また、直流電源Ｖの電力がインバータＩＮＶに供給されている間に平滑コンデンサＣに蓄積された電荷の放電は、不図示のイグニッションスイッチのオフ時に、モータコントローラ９の制御によって実行される。以下、イグニッションスイッチのオフ時にモータコントローラ９が行う平滑コンデンサＣの放電処理の手順について、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００３２】
まず、モータコントローラ９は、不図示のイグニッションスイッチがオフされたら、第１乃至第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４が全てオフの状態から（ステップＳ１１）、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４をオンに切り替える（ステップＳ１３）。
【００３３】
これにより、図７に示すように、平滑コンデンサＣの正極、プリチャージライン３の抵抗Ｒ１、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４、負極ラインＮを経て平滑コンデンサＣの負極に戻る放電回路が形成される。
【００３４】
そして、モータコントローラ９は、図６に示すように、電圧センサ７が測定した平滑コンデンサＣの両極間の電位差が十分下がって、平滑コンデンサＣが蓄積電荷を十分に放電した否かを確認する（ステップＳ１５）。
【００３５】
平滑コンデンサＣの両極間の電位差の低下が十分でなく平滑コンデンサＣがまだ十分に放電していない場合は（ステップＳ１５でＮＯ）、モータコントローラ９は、第４スイッチＳＷ４のオン状態を保持して（ステップＳ１７）、放電回路を形成したまま維持する。
【００３６】
一方、平滑コンデンサＣの両極間の電位差が十分に下がって平滑コンデンサＣが十分に放電した場合は（ステップＳ１５でＮＯ）、モータコントローラ９は、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４をオフさせて（ステップＳ１９）、放電処理のシーケンスを終了する。
【００３７】
このように、本実施形態の充放電装置１によれば、直流電源ＶからインバータＩＮＶに供給する電力を平滑化する平滑コンデンサＣが、直流電源ＶからインバータＩＮＶへの電力供給の停止に伴い蓄積電荷を放電する際に、第１乃至第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のオフにより平滑コンデンサＣを直流電源Ｖから切り離すようにした。
【００３８】
そして、第１乃至第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３よりも平滑コンデンサＣ側に存在する放電ライン５の第４スイッチＳＷ４のオンにより、抵抗Ｒ１、第４スイッチＳＷ４、第２スイッチＳＷ２よりも平滑コンデンサＣ側の負極ラインＮによる放電回路で平滑コンデンサＣの両極間を接続して、平滑コンデンサＣの蓄積電荷を放電させるようにした。
【００３９】
また、平滑コンデンサＣをプリチャージする際には、第１乃至第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のオフにより直流電源Ｖから切り離され、かつ、第４スイッチＳＷ４のオフにより放電回路からも切り離された平滑コンデンサＣを、第２及び第３スイッチＳＷ２，ＳＷ３のオンにより、プリチャージライン３の抵抗Ｒ１を介して直流電源Ｖに接続するようにした。
【００４０】
このため、１つの抵抗Ｒ１が平滑コンデンサＣのプリチャージ用の抵抗と放電用の抵抗とを兼ねることになる。したがって、大電流に対する耐性や放熱性能を満たすために、平滑コンデンサＣのプリチャージ用の抵抗や放電用の抵抗に高性能の抵抗素子を用いる場合であっても、１つの抵抗Ｒ１で両方の目的を達成できるようにして、最小限の構成で装置の小型化を実現することができる。
【００４１】
ところで、平滑コンデンサＣをプリチャージするために、第３スイッチＳＷ３と第２スイッチＳＷ２とをオンに切り替えた際、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４がオン固着していると、図８に示すように、直流電源Ｖがショートしてしまう。
【００４２】
そこで、本実施形態の充放電装置１では、モータコントローラ９が、図３に示す平滑コンデンサＣのプリチャージ処理の冒頭に、第４スイッチＳＷ４のオン固着診断を行う。
【００４３】
具体的には、モータコントローラ９は、図３のプリチャージ処理のステップＳ１に代えて、図９に示すステップＳ０１乃至ステップＳ０７の各手順の処理を実行する。
【００４４】
即ち、モータコントローラ９は、不図示のイグニッションスイッチがオンされたら、第１乃至第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４が全てオフの状態から、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３をオンに切り替える（ステップＳ０１）。
【００４５】
これにより、図１０に示すように、直流電源Ｖの正極が、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３及び抵抗Ｒ１を介して、平滑コンデンサＣの正極と接続される。
【００４６】
ここで、平滑コンデンサＣは、イグニッションスイッチが前回オフされた際に、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４のオンにより形成された、プリチャージライン３の抵抗Ｒ１、放電ライン５及び負極ラインＮを経由する放電回路を通じて、蓄積した電荷の放電を済ませている。
【００４７】
したがって、第３スイッチＳＷ３のオンにより直流電源Ｖの正極が平滑コンデンサＣの正極に接続される直前の平滑コンデンサＣ（放電が終了した状態の平滑コンデンサＣ）は、両極間に電位差がない状態になっている。
【００４８】
また、平滑コンデンサＣが放電回路を通じて蓄積電荷を放電する間、平滑コンデンサＣの正極及び負極は、正極ラインＰの第１スイッチＳＷ１や負極ラインＮの第２スイッチＳＷ２がオフであることから、直流電源Ｖの正極及び負極に対して絶縁されている。
【００４９】
このため、放電の終了により両極間に電位差がなくなった平滑コンデンサＣの正極及び負極の電位は、直流電源Ｖの正極及び負極のどちらの電位に対しても電位差を有している。
【００５０】
したがって、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３をオンに切り替えて、平滑コンデンサＣの正極を直流電源Ｖの正極に接続した際には、平滑コンデンサＣの正極の電位が、負極と同じ電位から直流電源Ｖの正極の電位に向けて変化する。
【００５１】
このとき、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４がオン固着しておらず（オフしており）、平滑コンデンサＣの両極間が絶縁されていれば、平滑コンデンサＣの負極の電位は放電終了後の電位に保たれる。よって、平滑コンデンサＣの両極間の電位差には、平滑コンデンサＣの正極の電位が変化するのに応じた変化が生じる。
【００５２】
一方、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４がオン固着していて、平滑コンデンサＣの両極間が第４スイッチＳＷ４により短絡されていると、直流電源Ｖの正極との接続により平滑コンデンサＣの正極の電位が変化したときに、平滑コンデンサＣの負極の電位も同じように変化して、平滑コンデンサＣの両極間の電位差には変化が生じない。
【００５３】
そこで、本実施形態の充放電装置１では、モータコントローラ９が、第１乃至第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御上で全てオフにした状態から第３スイッチＳＷ３をオンに切り替えた時点からの、平滑コンデンサＣの両極間の電位差の推移を電圧センサ７によって測定する。
【００５４】
そして、モータコントローラ９は、平滑コンデンサＣの両極間の電位差が変化した場合に第４スイッチＳＷ４がオン固着していないと判断し、変化していない場合は第４スイッチＳＷ４がオン固着していると判断する。
【００５５】
即ち、モータコントローラ９は、図９のステップＳ０３において、第３スイッチＳＷ３をオンに切り替えた時点から電圧センサ７が測定し始めた平滑コンデンサＣの両極間の電位差が変化したか否かを確認する。
【００５６】
平滑コンデンサＣの両極間の電位差が変化していない場合は（ステップＳ０３でＮＯ）、モータコントローラ９は、第４スイッチＳＷ４がオン固着しているものと判断して、第４スイッチＳＷ４の故障判定のシーケンスに移行して（ステップＳ０５）、平滑コンデンサＣのプリチャージ処理のシーケンスを終了する。
【００５７】
一方、平滑コンデンサＣの両極間の電位差が変化している場合は（ステップＳ０３でＹＥＳ）、モータコントローラ９は、第４スイッチＳＷ４がオン固着していないものと判断して、負極ラインＮの第２スイッチＳＷ２をオンに切り替える（ステップＳ０７）。そして、図３のステップＳ３以降の手順でプリチャージ処理を実行する。
【００５８】
これにより、プリチャージ処理のためにモータコントローラ９が制御上で第３スイッチＳＷ３と第２スイッチＳＷ２とをオンに切り替えることで、オン固着した放電ライン５の第４スイッチＳＷ４を介して直流電源Ｖがショートしてしまうのを、防止することができる。
【００５９】
なお、上述した第１実施形態では、直流電源Ｖの電力をインバータＩＮＶに供給する正極ラインＰの第１スイッチＳＷ１が設けられた部分と並列にプリチャージライン３を接続した。しかし、図１２の説明図に示す電動車両の電力制御装置に適用した本発明の第２実施形態に係る充放電装置１３のように、負極ラインＮの第２スイッチＳＷ２が設けられた部分にプリチャージライン３を並列に接続してもよい。
【００６０】
この場合、放電ライン５は、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３よりも平滑コンデンサＣの負極側に接続される。また、放電ライン５は、正極ラインＰの第１スイッチＳＷ１よりも平滑コンデンサＣの正極側に接続される。したがって、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４は、直流電源Ｖに対して、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３と直列に接続される。
【００６１】
また、抵抗Ｒ１は、プリチャージライン３の放電ライン５の接続箇所よりも平滑コンデンサＣの負極側に設けられる。したがって、平滑コンデンサＣと抵抗Ｒ１との直列回路は、直流電源Ｖに対して、放電ライン５と並列に接続される。
【００６２】
そして、充放電装置１３において平滑コンデンサＣをプリチャージする際は、不図示のイグニッションスイッチがオンされたら、モータコントローラ９が、第１乃至第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を全てオフさせた状態から、正極ラインＰの第１スイッチＳＷ１とプリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３とをオンに切り替える。
【００６３】
これにより、直流電源Ｖ、正極ラインＰの第１スイッチＳＷ１、平滑コンデンサＣ、プリチャージライン３の抵抗Ｒ１、第３スイッチＳＷ３を経て直流電源Ｖに戻るプリチャージ回路を形成する。
【００６４】
そして、モータコントローラ９は、電圧センサ７が測定した平滑コンデンサＣの両極間の電位差が十分上昇して、平滑コンデンサＣがプリチャージされたら、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３をオフさせ、その後、負極ラインＮの第２スイッチＳＷ２をオンさせて、プリチャージ処理から通常の電力供給状態に切り替える。
【００６５】
また、平滑コンデンサＣの蓄積電荷を放電する際には、不図示のイグニッションスイッチがオフされたら、モータコントローラ９が、第１乃至第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を全てオフさせた状態から、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４をオンに切り替える。
【００６６】
これにより、平滑コンデンサＣの正極、正極ラインＰ、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４、プリチャージライン３の抵抗Ｒ１を経て平滑コンデンサＣの負極に戻る放電回路を形成する。
【００６７】
そして、モータコントローラ９は、電圧センサ７が測定した平滑コンデンサＣの両極間の電位差が十分下がって、平滑コンデンサＣが蓄積電荷を十分に放電したら、放電ライン５の第４スイッチＳＷ４をオフさせて、放電処理を終了する。
【００６８】
なお、平滑コンデンサＣをプリチャージする際に、第４スイッチＳＷ４のオン固着診断を行う場合は、不図示のイグニッションスイッチがオフされたら、モータコントローラ９が、第１乃至第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を全てオフさせた状態から、プリチャージライン３の第３スイッチＳＷ３をオンに切り替える。
【００６９】
すると、放電の終了により正極との間に電位差がなくなった平滑コンデンサＣの負極の電位が、第３スイッチＳＷ３のオンにより接続された直流電源Ｖの負極の電位（０Ｖ）に向けて変化する。
【００７０】
そこで、モータコントローラ９は、直流電源Ｖの負極との接続により放電終了時の電位から直流電源Ｖの負極の電位に向けて変化する平滑コンデンサＣの負極の電位と、平滑コンデンサＣの正極の電位との電位差が変化するかどうかによって、第４スイッチＳＷ４のオン固着の有無を判断する。
【００７１】
そのために、モータコントローラ９は、第１乃至第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御上で全てオフにした状態から第３スイッチＳＷ３をオンに切り替えた時点からの、平滑コンデンサＣの両極間の電位差の推移を電圧センサ７によって測定する。
【００７２】
そして、モータコントローラ９は、平滑コンデンサＣの両極間の電位差が変化していると判断した場合に、第４スイッチＳＷ４がオン固着しているものとして、第４スイッチＳＷ４の故障判定の処理に移行して平滑コンデンサＣのプリチャージ処理を終了する。
【００７３】
また、モータコントローラ９は、平滑コンデンサＣの両極間の電位差が変化していないと判断した場合に、第４スイッチＳＷ４がオン固着していないものとして、第４スイッチＳＷ４をオンさせて平滑コンデンサＣのプリチャージ処理を実行する。
【００７４】
このように構成された第２実施形態の充放電装置１３でも、第１実施形態の充放電装置１と同様に、平滑コンデンサＣのプリチャージ用の抵抗や放電用の抵抗に高性能の抵抗素子を用いる場合であっても、１つの抵抗Ｒ１で両方の目的を達成できるようにして、最小限の構成で装置の小型化を実現することができる。
【００７５】
また、第２実施形態の充放電装置１３によっても、第１実施形態の充放電装置１と同様に、プリチャージ処理のためにモータコントローラ９が制御上で第１スイッチＳＷ１と第３スイッチＳＷ３とをオンに切り替えることで、オン固着した放電ライン５の第４スイッチＳＷ４を介して直流電源Ｖがショートしてしまうのを、防止することができる。
【００７６】
なお、上述した各実施形態では、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ）等の電動車両に搭載された電力制御装置における、直流電源ＶからインバータＩＮＶに供給される電力を平滑化する平滑コンデンサＣの充放電装置１，１３に本発明を適用した場合について説明した。
【００７７】
しかし、本発明は、直流電源から負荷に対する電力を平滑化する平滑コンデンサの充放電装置に広く適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、直流電源から負荷に対する電力を平滑化する平滑コンデンサの充放電装置において利用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１，１３  充放電装置
３  プリチャージライン
５  放電ライン
７  電圧センサ
９  モータコントローラ（放電時制御部、プリチャージ時制御部）
Ｃ  平滑コンデンサ
ＩＮＶ  インバータ（負荷）
Ｍ  電動モータ
Ｎ  負極ライン
Ｐ  正極ライン
Ｒ１  抵抗（抵抗素子）
ＳＷ１  第１スイッチ（遮断モジュール）
ＳＷ２  第２スイッチ（遮断モジュール）
ＳＷ３  第３スイッチ（プリチャージスイッチ）
ＳＷ４  第４スイッチ（開放モジュール、放電スイッチ）
Ｖ  直流電源
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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