(57)【要約】【課題】高電圧ラインの接続状態を直接に検出して、非接続状態を正確に検出する。【解決手段】車両用の電源装置は、電池１と、この電池１を第１のコンタクタ２Ａと第２のコンタクタ２Ｂを介して車両の負荷に接続する高電圧ライン４を脱着自在に接続する出力コネクタ１１と、高電圧ライン４の非接続状態を検出してコンタクタ２をオンからオフに切り換えるインターロック回路３とを備える。インターロック回路３は、第１のコンタクタ２Ａと出力コネクタ１１との間の第１の出力ライン４Ａに交流の検出信号を出力する発振回路５と、第２のコンタクタ２Ｂと出力コネクタ１１との間の第２の出力ライン４Ｂに接続されて、第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号を検出して、高電圧ライン４の非接続状態を検出する判別回路６とを備える。電源装置は、判別回路６が高電圧ライン４の非接続状態を検出して、コンタクタ２をオフに切り換えて電池１の出力を遮断する。【選択図】図２
2008037211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池(1)と、この電池(1)の正極側と負極側を第１のコンタクタ(2A)と第２のコンタクタ(2B)を介して接続しており、かつ車両の負荷に接続される高電圧ライン(4)を脱着自在に接続する出力コネクタ(11)と、高電圧ライン(4)の非接続状態を検出してコンタクタ(2)をオンからオフに切り換えて、電池(1)の出力を遮断するインターロック回路(3)とを備え、
インターロック回路(3)が、第１のコンタクタ(2A)と出力コネクタ(11)との間のラインである第１の出力ライン(4A)に交流の検出信号を出力する発振回路(5)と、第２のコンタクタ(2B)と出力コネクタ(11)との間のラインである第２の出力ライン(4B)に接続されて、第２の出力ライン(4B)に伝送される信号を検出して、高電圧ライン(4)の非接続状態を検出する判別回路(6)を備え、
判別回路(6)が高電圧ライン(4)の非接続状態を検出して、コンタクタ(2)をオフに切り換えて電池(1)の出力を遮断するようにしてなる車両用の電源装置。
【請求項２】
複数の電池(1)を中間接続点(12)で直列に接続しており、判別回路(6)が第２の出力ライン(4B)に伝送される信号と、電池(1)の中間接続点(12)の信号を検出して、高電圧ライン(4)の非接続状態を検出する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項３】
複数の電池(1)を中間接続点(12)で直列に接続しており、判別回路(6)が第２の出力ライン(4B)の信号を検出するメイン検出回路(15)と、電池(1)の中間接続点(12)の信号を検出するサブ検出回路(16)と、メイン検出回路(15)とサブ検出回路(16)で検出される信号から、高電圧ライン(4)の非接続状態を判別する演算回路(9)とを備える請求項２に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
複数の電池(1)を中間接続点(12)で直列に接続しており、判別回路(6)が第２の出力ライン(4B)の信号と、電池(1)の中間接続点(12)の信号の差電圧を検出する差動アンプ(17)を備え、差動アンプ(17)で検出される信号から高電圧ライン(4)の非接続状態を検出する請求項２に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
発振回路(5)が、第１の出力ライン(4A)とアース(20)とに出力側を接続しており、判別回路(6)が第２の出力ライン(4B)とアース(20)とに入力側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６】
発振回路(5)が、電池(1)の正極側と第１のコンタクタ(2A)の間のラインに出力し、判別回路(6)が、電池(1)の負極側と第２のコンタクタ(2B)の間のラインの信号を検出して、コンタクタ(2)の溶着故障を判定する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項７】
複数の電池(1)を中間接続点(12)で直列に接続しており、判別回路(6)が第２の出力ライン(4B)の信号を検出するメイン検出回路(15)と、電池(1)の中間接続点(12)の信号を検出するサブ検出回路(16)と、メイン検出回路(15)とサブ検出回路(16)で検出される信号からコンタクタ(2)の溶着故障を判定する演算回路(9)とを備える請求項６に記載される車両用の電源装置。
【請求項８】
複数の電池(1)を中間接続点(12)で直列に接続しており、判別回路(6)が第２の出力ライン(4B)の信号と、電池(1)の中間接続点(12)の信号の差電圧を検出する差動アンプ(17)を備え、差動アンプ(17)で検出される信号からコンタクタ(2)の溶着故障を判定する請求項６に記載される車両用の電源装置。
【請求項９】
発振回路(5)が漏電検出抵抗(21)を介して出力側を車両のシャーシアース(22)に接続しており、判別回路(6)が、漏電検出抵抗(21)の電圧を検出して高電圧ライン(4)の漏電故障を判定する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項１０】
判別回路(6)は、車両側のインバータの動作周波数(スイッチング周波数)を検出することで高電圧ライン(4)の非接続状態を検出する請求項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、車両用の電源装置に関し、とくに車両側の負荷に電源装置を接続する高電圧ラインが非接続の状態で、電池の出力をコンタクタで遮断する車両用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は従来の車両用の電源装置の回路図を示す。この電源装置は、出力コネクタ４１を介して電源装置の電池３１を車両側に接続している。この電源装置は、出力コネクタ４１を外すと、電源の出力端子４６が外部に表出される。出力端子４６は電池３１に接続されて高電圧な直流となっているので、感電を防止するために、出力コネクタ４１を外す状態では、電源の出力を遮断するコンタクタ３２を設けている。出力コネクタ４１を外す状態で、コンタクタ３２をオフにするために、インターロック回路３３を設けている。インターロック回路３３は、出力コネクタ４１に設けたインターロックワイヤ３４の非接続状態を検出して、コンタクタ３２をオフに切り換える。出力コネクタ４１が外されると、インターロックワイヤ３４が非接続状態となるからである。
【０００３】
また、図の電源装置は、電池３１と直列にインターロックスイッチ４４を設けている。インターロックスイッチ４４は、たとえば電源装置を補修するときに、出力電圧を遮断して安全性を向上させる。インターロックスイッチ４４は、たとえば電源装置を補修するときに手動で操作され、あるいはケースが開かれたことを検出して、オンからオフに切り換えられる。インターロックスイッチ４４のある電源装置は、メンテナンスのときに出力回路を遮断して安全に作業できる。この電源装置は、インターロックスイッチ４４のオンオフを検出する検出スイッチ４５をインターロックワイヤ３４と直列に接続して、インターロックスイッチ４４がオフに切り換えられると、電池３１の出力側に接続しているコンタクタ３２をオフに切り換えてより安全性を向上できる。このように、電池３１と直列にインターロックスイッチ４４を設けた電源装置は開発されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００４−１６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１に示すインターロック回路３３を備える電源装置は、インターロックワイヤ３４の非接続状態でコンタクタ３２をオフに切り換えて安全性を向上できる。図のインターロック回路３３は、インターロックワイヤ３４に検出電流を出力する電流出力回路３６と電流出力回路３６から出力される検出電流を検出する電流検出回路３７とを備え、電流検出回路３７の検出電流からインターロックワイヤ３４の非接続状態を判定している。しかしながら、この電源装置は、出力コネクタの脱着を検出するために、出力コネクタにインターロックワイヤを接続し、このインターロックワイヤを車両側でショートする必要があり、構造が複雑になる。また、インターロックワイヤを介して高電圧ラインの非接続状態を検出するので、インターロックワイヤが断線し、あるいはこれを接続している出力コネクタに接触不良が発生すると、高電圧ラインの非接続状態を正確に検出できなくなる検出がある。
【０００５】
本発明は、さらにこ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、高電圧ラインの接続状態を直接に検出して、非接続状態を正確に検出し、高電圧ラインが非接続状態となる状態では、確実にコンタクタを遮断して安全性を向上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】
【０００６】
本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
車両用の電源装置は、電池１と、この電池１の正極側と負極側を第１のコンタクタ２Ａと第２のコンタクタ２Ｂを介して接続しており、かつ車両の負荷に接続される高電圧ライン４を脱着自在に接続する出力コネクタ１１と、高電圧ライン４の非接続状態を検出してコンタクタ２をオンからオフに切り換えて、電池１の出力を遮断するインターロック回路３とを備える。インターロック回路３は、第１のコンタクタ２Ａと出力コネクタ１１との間のラインである第１の出力ライン４Ａに交流の検出信号を出力する発振回路５と、第２のコンタクタ２Ｂと出力コネクタ１１との間のラインである第２の出力ライン４Ｂに接続されて、第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号を検出して、高電圧ライン４の非接続状態を検出する判別回路６とを備える。電源装置は、判別回路６が高電圧ライン４の非接続状態を検出して、コンタクタ２をオフに切り換えて電池１の出力を遮断する。
【０００７】
本発明の車両用の電源装置は、複数の電池１を中間接続点１２で直列に接続して、判別回路６が第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号と、電池１の中間接続点１２の信号を検出して、高電圧ライン４の非接続状態を検出することができる。
【０００８】
本発明の車両用の電源装置は、複数の電池１を中間接続点１２で直列に接続して、判別回路６が第２の出力ライン４Ｂの信号を検出するメイン検出回路１５と、電池１の中間接続点１２の信号を検出するサブ検出回路１６と、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６で検出される信号から、高電圧ライン４の非接続状態を判別する演算回路９とを備えることができる。
【０００９】
本発明の車両用の電源装置は、複数の電池１を中間接続点１２で直列に接続して、判別回路６が第２の出力ライン４Ｂの信号と、電池の中間接続点１２の信号の差電圧を検出する差動アンプ１７を備え、差動アンプ１７で検出される信号から高電圧ライン４の非接続状態を検出することができる。
【００１０】
本発明の車両用の電源装置は、発振回路５が第１の出力ライン４Ａとアース２０とに出力側を接続して、判別回路６が第２の出力ライン４Ｂとアース２０とに入力側を接続することができる。
【００１１】
本発明の車両用の電源装置は、発振回路５が、電池１の正極側と第１のコンタクタ２Ａの間のラインに出力し、判別回路６が、電池１の負極側と第２のコンタクタ２Ｂの間のラインの信号を検出して、コンタクタ１の溶着故障を判定することができる。
【００１２】
本発明の車両用の電源装置は、複数の電池１を中間接続点１２で直列に接続すると共に、判別回路６が第２の出力ライン４Ｂの信号を検出するメイン検出回路１５と、電池１の中間接続点１２の信号を検出するサブ検出回路１６と、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６で検出される信号からコンタクタ２の溶着故障を判定する演算回路９とを備えることができる。
【００１３】
本発明の車両用の電源装置は、複数の電池１を中間接続点１２で直列に接続すると共に、判別回路６が第２の出力ライン４Ｂの信号と、電池１の中間接続点１２の信号の差電圧を検出する差動アンプ１７を備え、差動アンプ１７で検出される信号からコンタクタ２の溶着故障を判定することができる。
【００１４】
本発明の車両用の電源装置は、発振回路５が漏電検出抵抗２１を介して出力側を車両のシャーシアース２２に接続して、判別回路６が、漏電検出抵抗２１の電圧を検出して高電圧ライン４の漏電故障を判定することができる。
【００１５】
本発明の車両用の電源装置は、判別回路６が、車両側のインバータの動作周波数(スイッチング周波数)を検出することで高電圧ライン４の非接続状態を検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の車両用の電源装置は、高電圧ラインの接続状態を検出するために、従来のように高電圧ラインを接続している出力コネクタにインターロックワイヤを接続し、さらにこのインターロックワイヤを高電圧ラインと並列に設けて、車両側に接続する必要がない。高電圧ラインの接続と非接続を直接に検出するからである。すなわち、本発明の電源装置は、一方の高電圧ラインに発振回路から検出信号を出力し、この検出信号を一方の高電圧ラインから他方の高電圧ラインに伝送し、伝送される信号を検出して、高電圧ラインの接続と非接続状態を検出するからである。この構造の電源装置は、インターロックワイヤを省略することに加えて、高電圧ラインの非接続状態を検出するために設けているインターロックワイヤの故障による誤検出を皆無にできる。高電圧ラインと一緒に出力コネクタで接続されるインターロックワイヤで高電圧ラインの非接続状態を検出する従来の装置は、インターロックワイヤの断線や出力コネクタの接触不良による検出エラーを皆無にできない。本発明の電源装置は、高電圧ラインが接続されているかどうかを直接に検出するので、インターロックワイヤの故障による誤検出がなく、高電圧ラインの非接続状態を確実に検出でき、高電圧ラインを非接続状態とする状態にあっては、確実にコンタクタを遮断して、安全性を向上できる特徴がある。
【００１７】
また、本発明の請求項２の電源装置は、複数の電池を中間接続点で直列に接続して、判別回路でもって、第２の出力ラインに伝送される信号と、電池の中間接続点の信号を検出して、高電圧ラインの非接続状態を検出するので、より正確に高電圧ラインの接続と非接続を判別できる。それは、電池の中間接続点で検出される信号でもって、電池側から第２の出力ラインに伝送される電池側伝送信号を検出して、第２の出力ラインで検出される信号に含まれる電池側伝送信号をキャンセルし、あるいは減衰できるからである。電池側伝送信号がキャンセルされた信号は、高電圧ライン側から伝送される信号であるから、高電圧ラインを接続する状態と接続しない状態で著しく変化する。このため、電池側伝送信号をキャンセルする信号で高電圧ラインの非接続状態を検出できる装置は、高電圧ラインの非接続状態を正確に検出できる。
【００１８】
さらに、本発明の請求項３の電源装置は、第２の出力ラインの信号を検出するメイン検出回路と、電池の中間接続点の信号を検出するサブ検出回路と、メイン検出回路とサブ検出回路で検出される信号から、高電圧ラインの非接続状態を判別する演算回路とで判別回路を構成するので、メイン検出回路とサブ検出回路で検出される信号の差信号から、演算回路が高電圧ラインの接続と非接続を正確に検出できる。それは、メイン検出回路とサブ検出回路の差信号が、電池側伝送信号がキャンセルされた信号となり、高電圧ライン側から伝送される信号レベルを高くして、高電圧ラインの非接続状態を検出できるからである。
【００１９】
さらに、本発明の請求項４の電源装置は、第２の出力ラインの信号と、電池の中間接続点の信号の差電圧を検出する差動アンプを判別回路に設け、この差動アンプで検出される信号から高電圧ラインの非接続状態を検出するので、回路構成を簡単にして、高電圧ラインの非接続状態を正確に検出できる。それは、差動アンプでもって、第２の出力ラインに検出される信号から、電池側伝送信号をアナログ信号の状態でリアルタイムに減衰させて、高電圧ライン側からの信号レベルを高くして高電圧ラインの非接続状態を判別できるからである。
【００２０】
また、本発明の請求項５の電源装置は、発振回路の出力側を、第１の出力ラインとアースとに接続し、判別回路でもって、アースに対する第２の出力ラインの信号を検出して、高電圧ラインの非接続状態を検出するので、発振回路の出力を小さくして、高電圧ラインの非接続状態を正確に判別できる。それは、一対の高電圧ラインが、車両側において極めて低インピーダンス負荷で接続されても、一対の高電圧ラインをアースに対して検出信号で変動させるからである。また、判別回路も、アースに対して変動する第２の出力ラインの電圧変動を検出するので、一対の高電圧ラインの低インピーダンス負荷の影響を受けることなく、正確に高電圧ラインの非接続状態を検出できる。
【００２１】
さらに、本発明の請求項６の電源装置は、コンタクタの溶着故障を判定できる特長がある。それは、この電源装置が、電池の正極側と第１のコンタクタの間のラインに発振回路から出力すると共に、電池の負極側と第２のコンタクタの間のラインの信号を判別回路で検出してコンタクタの溶着故障を判定するからである。この電源装置は、コンタクタが溶着されてオン状態に保持される状態と、コンタクタが正常にオフに切り換えられる状態とで、判別回路が検出する検出信号が異なるので、この検出信号の違いから、コンタクタの溶着故障を正確に判定できる。
【００２２】
さらに、本発明の請求項９の電源装置は、高電圧ラインの漏電故障を判定できる特長がある。それは、この電源装置が、漏電検出抵抗を介して発振回路の出力側を車両のシャーシアースに接続しており、漏電検出抵抗の電圧を判別回路で検出して高電圧ラインの漏電故障を判定するからである。この電源装置は、高電圧ラインが漏電すると、高電圧ラインが漏電抵抗を介してシャーシアースに接続される状態となり、漏電電流が漏電検出抵抗の両端に電圧を発生させる。したがって、漏電検出抵抗の両端に誘導される電圧を判別回路で検出して、高電圧ラインの漏電を検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００２４】
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。
【００２５】
図２ないし図４に示す車両用の電源装置は、電池１と、この電池１の出力を遮断するコンタクタ２と、このコンタクタ２を制御するインターロック回路３とを備える。インターロック回路３は、高電圧ライン４の非接続状態を検出して、コンタクタ２をオフに切り換えて電池１の出力を遮断する。
【００２６】
図の電源装置は、複数の電池１を直列に接続している。さらに図の電源装置は、複数の電池１を直列に接続してなる２組の電池ユニット１０を、中間接続点１２で直列に接続している。プラス側とマイナス側の電池ユニット１０は、中間接続点１２のインターロックスイッチ１４を介して直列に接続している。この電源装置は、多数の電池１を直列に接続して、出力電圧を高く、たとえば数百ボルトとしている。電池１は、ニッケル−水素電池やリチウムイオン二次電池など、充電できる全ての電池とすることができる。
【００２７】
コンタクタ２は、図において電池１の正極側に接続している第１のコンタクタ２Ａと、負極側に接続している第２のコンタクタ２Ｂからなる。プラス側とマイナス側のコンタクタ２は、同時にオンからオフに切り換えられて、電池１のプラス側とマイナス側の出力を遮断する。図の電源装置は、第１のコンタクタ２Ａを、電池１の正極側と出力コネクタ１１の間に接続し、第２のコンタクタ２Ｂを、電池１の負極側と出力コネクタ１１の間に接続している。ただし、本発明の電源装置は、図示しないが、第１のコンタクタを電池の負極側に接続して、第２のコンタクタを電池の正極側に接続することもできる。
【００２８】
図２のインターロック回路３は、高電圧ライン４に交流の検出信号を出力する発振回路５と、高電圧ライン４を介して伝送される信号を検出する判別回路６とを備える。発振回路５は、第１のコンタクタ２Ａと出力コネクタ１１との間の第１の出力ライン４Ａに接続されて、ここに交流の検出信号を出力する。判別回路６は、第２のコンタクタ２Ｂと出力コネクタ１１との間の第２の出力ライン４Ｂに接続されて、高電圧ライン４を介して第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号を検出して、高電圧ライン４の非接続状態を検出する。
【００２９】
発振回路５は、出力側をアース２０と第１の出力ライン４Ａとに接続して、第１の出力ライン４Ａに、アース２０に対して１ｋＨｚのサイン波を検出信号として出力する。ただし、発振回路５は、周波数を１００Ｈｚないし１ＭＨｚとするサイン波や矩形波を検出信号として出力することもできる。また、発振回路５は、単一の周波数のサインや、単一周期の矩形波のみでなく、複数の周波数成分を合成したサイン波や、周期や振幅が異なる矩形波の合成波を検出信号として出力することもできる。さらに、発振回路５は、搬送波を信号波で変調した検出信号を検出信号として出力することもできる。搬送波は、たとえば周波数を１００Ｈｚないし１０ＭＨｚとするサイン波である。発振回路５は、出力側にカップリングコンデンサ１３を接続して、このカップリングコンデンサ１３で直流成分をカットして検出信号を第１の出力ライン４Ａに出力する。
【００３０】
判別回路６は、入力側を第２の出力ライン４Ｂとアース２０とに接続しており、第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号を検出して、高電圧ライン４の非接続状態を判別する。この判別回路６は、入力側に接続されるフィルタ７と、このフィルタ７の出力側に接続しているＡ／Ｄコンバータ８と、Ａ／Ｄコンバータ８の出力側に接続している演算回路９とを備える。フィルタ７は、第２の出力ライン４Ｂから検出する信号に含まれる雑音成分を除去するハイパスフィルタやバンドパスフィルタである。Ａ／Ｄコンバータ８は、フィルタ７で雑音の除去されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。演算回路９がデジタル信号を演算して高電圧ライン４の非接続状態を判別するからである。演算回路９は、Ａ／Ｄコンバータ８から入力される信号から、高電圧ライン４の非接続状態を判別する。
【００３１】
演算回路９は、高電圧ライン４から伝送される信号でもって、高電圧ライン４の接続状態を判別する。発振回路５から出力される検出信号は、電池側を介して第２の出力ライン４Ｂに伝送され、また、高電圧ライン側を介して第２の出力ライン４Ｂに伝送される。検出信号は、電池側と高電圧ライン側の２回路で第２の出力ライン４Ｂに伝送される。電池側と高電圧ライン側から第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号は波形が異なる。電池側と高電圧ラインでは、線路インピーダンス等の電気特性が異なるとからである。したがって、電池側から第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号は一定で変化しない。これに対して、高電圧ライン側から第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号は、高電圧ライン４を接続する状態と接続しない状態で著しく異なる。高電圧ライン４が接続されない状態、すなわち非接続状態になると、高電圧ライン４を介して第１の出力ライン４Ａから第２の出力ライン４Ｂに信号が伝送されないからである。したがって、第２の出力ライン４Ｂに伝送される波形は、高電圧ライン４が接続される状態と、接続されない状態で変化する。演算回路９は、高電圧ライン４を接続する状態で第２の出力ライン４Ｂに伝送される波形を接続波形としてメモリ（図示せず）に記憶しており、また、高電圧ライン４が接続されない非接続状態で、第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号を非接続波形として記憶している。メモリは、接続波形と非接続波形を、たとえば、伝送波形を周波数分析（ＦＦＴ）して各々の周波数の振幅比率で記憶している。
【００３２】
演算回路９は、第２の出力ライン４Ｂから検出する信号であって、デジタル信号に変換された信号をＦＦＴし、記憶する接続波形と非接続波形とに比較して、高電圧ライン４の非接続状態を判別する。高電圧ライン４が接続される状態で、判別回路６が第２の出力ライン４Ｂから検出する信号は接続信号となる。また、高電圧ライン４が非接続状態で、判別回路６が第２の出力ライン４Ｂから検出する信号は非接続信号となる。したがって、演算回路９は、第２の出力ライン４Ｂから検出する信号を、ＦＦＴして接続信号と非接続信号に比較して、いずれの信号に近いかで、高電圧ライン４の非接続状態を判別できる。
【００３３】
図３と図４の判別回路６は、第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号を検出すると共に、電池１の中間接続点１２の信号を検出して、高電圧ライン４の非接続状態を判別する。電池１の中間接続点１２の信号を検出するのは、電池側から第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号を検出するためである。第２の出力ライン４Ｂには、電池側と高電圧ライン側の両方から信号が伝送される。言い換えると、第２の出力ライン４Ｂから検出されるに信号は、電池側と高電圧ライン側から伝送される両方の信号が含まれる。図３と図４の判別回路６は、電池１の中間接続点１２の信号を検出して、電池側から第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号を検出し、中間接続点１２の信号を、第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号から除去して、電池側から伝送される信号を減衰させて、あるいはキャンセルして、高電圧ライン側の信号を正確に検出できる。このため、電池側から伝送される信号による誤判定を防止して、高電圧ライン４の接続と非接続を正確に判定できる特徴がある。
【００３４】
図３の判別回路６は、第２の出力ライン４Ｂの信号を検出するメイン検出回路１５と、電池１の中間接続点１２の信号を検出するサブ検出回路１６と、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６で検出される信号から、高電圧ライン４の接続と非接続を判別する演算回路９とを備える。メイン検出回路１５とサブ検出回路１６は、図示しないが、各々、入力される信号から雑音を除去するフィルタと、フィルタの出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを内蔵している。メイン検出回路１５とサブ検出回路１６から出力されるデジタル信号は別々に演算回路９に入力され、演算回路９は別々に入力される信号を演算して、高電圧ライン４の接続状態を判別する。この判別回路６は、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６から入力されるデジタル信号を演算して、高電圧ライン４の非接続状態を判別する。
【００３５】
この演算回路９は、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６の出力信号の差信号から、高電圧ライン４の非接続状態を検出する。メイン検出回路１５は、電池側と高電圧ライン側から第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号を検出し、サブ検出回路１６は、主として電池側に伝送される信号を検出する。したがって、演算回路９がメイン検出回路１５の出力信号から、サブ検出回路１６の出力信号の差信号を検出すると、高電圧ライン側から第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号となる。この差信号は、高電圧ライン４を接続する状態と接続しない状態で著しく異なる。高電圧ライン４が接続されない状態、すなわち非接続状態になると、高電圧ライン４を介して第１の出力ライン４Ａから第２の出力ライン４Ｂに信号が伝送されず、高電圧ライン４を接続する状態では、高電圧ライン４から検出信号が伝送されるからである。したがって、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６の差信号は、高電圧ライン４を接続する状態と、接続されない状態で変化する。
【００３６】
演算回路９は、高電圧ライン４を接続する状態で、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６の差信号を接続波形としてメモリ（図示せず）に記憶しており、また、高電圧ライン４が接続されない非接続状態で、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６の差信号を非接続波形として記憶している。メモリは、接続波形と非接続波形を、たとえば、伝送波形を周波数分析（ＦＦＴ）して各々の周波数の振幅比率で記憶している。
【００３７】
演算回路９は、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６の差信号をＦＦＴし、記憶する接続波形と非接続波形とに比較して、高電圧ライン４の非接続状態を判別する。高電圧ライン４が接続される状態で、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６の差信号はメモリに記憶される接続信号となる。また、高電圧ライン４を接続しない非接続状態では、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６の差信号が非接続信号となる。したがって、演算回路９は、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６の差信号を、ＦＦＴして接続信号と非接続信号に比較して、いずれの信号に近いかで、高電圧ライン４の非接続状態を判別できる。
【００３８】
図４の判別回路６は、第２の出力ライン４Ｂの信号と、電池１の中間接続点１２の信号を、アナログ信号の状態で比較する差動アンプ１７を備える。差動アンプ１７は、第２の出力ライン４Ｂの信号と中間接続点１２の信号の差信号、言い換えると、第２の出力ライン４Ｂに伝送される信号から、電池側を介して伝送される信号を除去し、あるいは減衰させる。したがって、差動アンプ１７の出力は、高電圧ライン４から伝送される信号レベルが大きくなる。高電圧ライン４から伝送される信号は、高電圧ライン４を接続する状態と接続しない状態で大きく変化するので、差動アンプ１７の信号を演算して、高電圧ライン４の接続と非接続を正確に検出できる。高電圧ライン４の接続と非接続を検出するために、差動アンプ１７から出力されるアナログ信号は、フィルタ７で雑音を除去してＡ／Ｄコンバータ８に入力される。Ａ／Ｄコンバータ８は、入力される差信号をデジタル信号の差信号に変換して、演算回路９に入力する。演算回路９は入力されるデジタル信号の差信号から、高電圧ライン４の非接続状態を判別する。
【００３９】
さらに、図４の判別回路６は、差動アンプ１７の入力側にプリアンプ１８、１９を接続している。第２の出力ライン４Ｂの信号は、プリアンプ１８で増幅されて、差動アンプ１７のプラス側の入力端子に入力される。電池１の中間接続点１２の信号も、プリアンプ１９で増幅されて、差動アンプ１７のマイナス側の入力端子に入力される。差動アンプ１７のプラス側とマイナス側に接続しているプリアンプ１８、１９の増幅率は、差動アンプ１７の出力に含まれる電池側を介して伝送される信号が最小になるよう調整される。この判別回路６は、電池側から伝送される信号を効果的に減衰し、あるいは除去して、高電圧ライン側から伝送される信号を検出できるので、より正確に高電圧ライン４の接続と非接続を判別できる。
【００４０】
演算回路９は、差動アンプ１７から出力される差信号から、高電圧ライン４の非接続状態を検出する。差動アンプ１７から出力される差信号は、高電圧ライン４を接続する状態と接続しない状態で著しく変化する。高電圧ライン４が接続されない状態、すなわち非接続状態になると、高電圧ライン４を介して第１の出力ライン４Ａから第２の出力ライン４Ｂに信号が伝送されず、高電圧ライン４を接続する状態では、高電圧ライン４を介して検出信号が伝送されるからである。したがって、差動アンプ１７の差信号は、高電圧ライン４を接続する状態と、接続されない状態で変化する。
【００４１】
演算回路９は、高電圧ライン４を接続する状態で、差動アンプ１７から出力される差信号を接続波形としてメモリ（図示せず）に記憶しており、また、高電圧ライン４が接続されない非接続状態で、差動アンプ１７から出力される差信号を非接続波形として記憶している。メモリは、接続波形と非接続波形を、たとえば、伝送波形を周波数分析（ＦＦＴ）して各々の周波数の振幅比率で記憶している。
【００４２】
演算回路９は、差動アンプ１７から出力される差信号をＦＦＴし、記憶する接続波形と非接続波形とに比較して、高電圧ライン４の非接続状態を判別する。高電圧ライン４が接続される状態で、差動アンプ１７から出力される差信号はメモリに記憶される接続信号となる。また、高電圧ライン４を接続しない非接続状態では、差動アンプ１７から出力される差信号が、非接続波形となる。したがって、演算回路９は、差動アンプ１７から出力される差信号を、ＦＦＴして接続信号と非接続信号に比較して、いずれの信号に近いかで、高電圧ライン４の非接続状態を判別できる。
【００４３】
判別回路６が、高電圧ライン４の接続状態と判定するとき、電池１のプラス側とマイナス側とが車両側に連結される状態にある。この状態で、コンタクタ２をオン状態として、電池１から車両に電力を供給する。
【００４４】
以下の図５ないし図８に、他の実施例を示すが、上述の実施例と同じ構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
図５ないし図７は、発振回路５から出力される交流の検出信号を利用してコンタクタ２の溶着を検出できる電源装置の回路図を示す。これらの図に示す電源装置は、発振回路５の出力を、電池１の正極側と第１のコンタクタ２Ａの間のラインに接続している。
【００４５】
図５の電源装置は、判別回路６が、電池１の負極側と第２のコンタクタ２Ｂの間のラインの信号を検出して、コンタクタ２の溶着故障を判定する。この図の電源装置は、コンタクタ２をオフに制御する状態で、判別回路６が検出する検出信号からコンタクタ２の溶着を判定できる。コンタクタ２が溶着されてオン状態に保持される状態と、コンタクタ２が正常にオフに切り換えられる状態とでは、判別回路６が検出する検出信号が異なるからである。コンタクタ２がオンの状態とオフの状態では、発振回路５から出力される検出信号の伝送路が異なる。コンタクタ２が溶着されてオフに切り換えられない状態では、発振回路５から出力される検出信号は、電池側に加えて、コンタクタ２と負荷側からも判別回路６に伝送される。これに対してコンタクタ２がオフに切り換えられる状態では、コンタクタ２側からは検出信号が判別回路６に伝送されず、電池１側のみから伝送される。したがって、コンタクタ２がオン状態とオフ状態では、判別回路６が検出する検出信号が異なり、検出信号の違いでコンタクタ２の溶着を検出できる。
【００４６】
図６の電源装置は、発振回路５の出力側を、電池１の正極側と第１のコンタクタ２Ａの間のラインに検出信号を出力すると共に、判別回路６を、第２の出力ライン４Ｂの信号を検出するメイン検出回路１５と、電池１の中間接続点１２の信号を検出するサブ検出回路１６と、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６で検出される信号から、コンタクタ２の溶着故障を判定する演算回路９とで構成する。この電源装置は、コンタクタ２をオフに制御する状態で、サブ検出回路１６とメイン検出回路１５で検出する検出信号からコンタクタ２の溶着を判定できる。コンタクタ２が溶着されてオン状態に保持される状態と、コンタクタ２が正常にオフに切り換えられる状態とでは、サブ検出回路１６とメイン検出回路１５が検出する検出信号が異なるからである。コンタクタ２が溶着されてオフに切り換えられない状態では、発振回路５から出力される検出信号は、電池側に加えて、コンタクタ２と負荷側からも判別回路６に伝送されるので、サブ検出回路１６とメイン検出回路１５は、電池側とコンタクタ２から伝送される検出信号を検出する。この状態において、メイン検出回路１５は電源側とコンタクタ側の検出信号の影を検出し、サブ検出回路１６は主として電池側から伝送される信号を検出する。この状態に対してコンタクタ２がオフに切り換えられる状態では、コンタクタ側からは検出信号が判別回路６に伝送されず、電池側のみから伝送される。したがって、コンタクタ２がオン状態とオフ状態では、メイン検出回路１５とサブ検出回路１６が検出する検出信号が異なり、検出信号の違いでコンタクタ２の溶着を検出できる。
【００４７】
図７の電源装置も、発振回路５の出力側を、電池１の正極側と第１のコンタクタ２Ａの間のラインに検出信号を出力すると共に、判別回路６が、第２の出力ライン４Ｂの信号と、電池１の中間接続点１２の信号の差電圧を検出する差動アンプ１７を設けている。この電源装置は、差動アンプ１７で検出される信号からコンタクタ２の溶着故障を判定できる。コンタクタ２が溶着されてオン状態に保持される状態と、コンタクタ２が正常にオフに切り換えられる状態とでは、発振回路５から出力される検出信号の伝送路が異なり、第２の出力ライン４Ｂの信号と、電池１の中間接続点１２の信号の差電圧が異なるからである。
【００４８】
さらに、図８の回路図に示す電源装置は、発振回路５の出力側を、漏電検出抵抗２１を介して出力側を車両のシャーシアース２２に接続している。発振回路５の出力側の一方は、電池１の正極側と第１の出力ライン４Ａに接続している。判別回路６は、漏電検出抵抗２１の両端の電圧を検出して、高電圧ライン４の漏電故障を判定する。この電源装置は、高電圧ライン４が漏電すると、高電圧ライン４が漏電抵抗Ｒを介してシャーシアース２２に接続される状態となる。この状態になると、図の鎖線で示すように漏電電流が流れる。この漏電電流は漏電検出抵抗２１を流れて、漏電検出抵抗２１の両端に電圧を発生させる。したがって、判別回路６が漏電検出抵抗２１の両端に誘導される電圧を検出して、高電圧ライン４の漏電を検出できる。漏電抵抗Ｒが小さくなるほど、漏電検出抵抗２１に流れ電流が大きくなる。したがって、漏電検出抵抗２１に誘導される電圧を検出して、漏電抵抗Ｒを検出できる。
【００４９】
さらにまた、判別回路６は、車両側のインバータの動作周波数(スイッチング周波数)を検出して、高電圧ライン４の非接続状態を検出することができる。それは、車両側のインバータが動作周波数でオンオフにスイッチングされて動作状態にあると、高電圧ライン４を介して、動作周波数の雑音が判別回路６に伝送されるからである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来の車両用の電源装置の回路図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の回路図である。
【図３】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の回路図である。
【図４】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の回路図である。
【図５】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の回路図である。
【図６】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の回路図である。
【図７】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の回路図である。
【図８】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の回路図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…電池
２…コンタクタ              ２Ａ…第１のコンタクタ
２Ｂ…第２のコンタクタ
３…インターロック回路
４…高電圧ライン            ４Ａ…第１の出力ライン
４Ｂ…第２の出力ライン
５…発振回路
６…判別回路
７…フィルタ
８…Ａ／Ｄコンバータ
９…演算回路
１０…電池ユニット
１１…出力コネクタ
１２…中間接続点
１３…カップリングコンデンサ
１４…インターロックスイッチ
１５…メイン検出回路
１６…サブ検出回路
１７…差動アンプ
１８…プリアンプ
１９…プリアンプ
２０…アース
２１…漏電検出抵抗
２２…シャーシアース
３１…電池
３２…コンタクタ
３３…インターロック回路
３４…インターロックワイヤ
３６…電流出力回路
３７…電流検出回路
４１…出力コネクタ
４４…インターロックスイッチ
４５…検出スイッチ
４６…出力端子
【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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