(57)【要約】【課題】電力回路を構成する部品等の表面に結露現象によって生じた水の蒸発を促進することを目的とする。【解決手段】車両を駆動するモータに電力を供給する電力回路と、電力回路が固定される固定部材と、固定部材に取り付けられ、電力回路の２つの出力端子の一方に、一方の端子が接続される抵抗素子と、抵抗素子の他方の端子に一方の端子が接続され、抵抗素子に接続されていない側の端子が前記電力回路の２つの出力端子の他方に接続されるスイッチと、スイッチを制御する制御部と、固定部材に取り付けられ、水が検出されたか否かの情報を制御部に与える水分検出器と、を備え、制御部は、水を検出した旨の情報を水分検出器から与えられたときに、スイッチを導通状態とすることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動するモータに電力を供給する電力回路と、
前記電力回路を固定する固定部材と、
前記固定部材に取り付けられ、前記電力回路の２つの出力端子の一方に、一方の端子が接続される抵抗素子と、
前記抵抗素子の他方の端子に一方の端子が接続され、前記抵抗素子に接続されていない側の端子が前記電力回路の２つの出力端子の他方に接続されるスイッチと、
前記スイッチを制御する制御部と、
前記固定部材に取り付けられ、水が検出されたか否かの情報を前記制御部に与える水分検出器と、
を備え、
前記制御部は、
水を検出した旨の情報を前記水分検出器から与えられたときに、前記スイッチを導通状態とすることを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力供給装置であって、
前記電力回路は、
印加された電圧によって電荷を蓄えるコンデンサを備え、
前記コンデンサに蓄えられた電荷に基づく電圧を前記２つの出力端子の間に出力することを特徴とする電力供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電力供給装置であって、
前記電力回路は、
前記モータに電力を供給する電池と、
前記電池が出力する電圧を昇圧して前記コンデンサに印加する昇圧回路と、
を備え、
前記制御部は、
前記電力回路が被稼働状態となったときに前記スイッチを導通状態とすることを特徴とする電力供給装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電力供給装置であって、
前記水分検出器は、
付着した水の量に応じて電磁気的特性が変化する素子を含むことを特徴とする電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を駆動するモータに電力を供給する電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータによって駆動される車両には、モータに電力を供給する電力回路が搭載される。電力回路は、モータに電力を供給するための電圧を出力する電池、電池が出力する電圧を昇圧して出力する昇圧回路等を備える。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２５１５号公報
【特許文献２】特開平９−３０７０３０号公報
【特許文献３】特開平１０−２１５５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力回路が搭載される空間に湿度の高い空気が入り込んだとき、電力回路を構成する部品等の温度がその空気の温度より低い場合には、結露現象を生じることがある。結露現象によって生じた水は、電力回路の寿命を短縮するという問題を惹き起こす。
【０００５】
本発明は、このような課題に対してなされたものであり、電力回路を構成する部品等の表面に結露現象によって生じた水の蒸発を促進することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両を駆動するモータに電力を供給する電力回路と、前記電力回路を固定する固定部材と、前記固定部材に取り付けられ、前記電力回路の２つの出力端子の一方に、一方の端子が接続される抵抗素子と、前記抵抗素子の他方の端子に一方の端子が接続され、前記抵抗素子に接続されていない側の端子が前記電力回路の２つの出力端子の他方に接続されるスイッチと、前記スイッチを制御する制御部と、前記固定部材に取り付けられ、水が検出されたか否かの情報を前記制御部に与える水分検出器と、を備え、前記制御部は、水を検出した旨の情報を前記水分検出器から与えられたときに、前記スイッチを導通状態とすることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る電力供給装置においては、前記電力回路は、印加された電圧によって電荷を蓄えるコンデンサを備え、前記コンデンサに蓄えられた電荷に基づく電圧を前記２つの出力端子の間に出力する構成とすることが好適である。
【０００８】
また、本発明に係る電力供給装置においては、前記電力回路は、前記モータに電力を供給する電池と、前記電池が出力する電圧を昇圧して前記コンデンサに印加する昇圧回路と、を備え、前記制御部は、前記電力回路が被稼働状態となったときに前記スイッチを導通状態とする構成とすることが好適である。
【０００９】
また、本発明に係る電力供給装置においては、前記水分検出器は、付着した水の量に応じて電磁気的特性が変化する素子を含む構成とすることが好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電力回路を構成する部品等の表面に結露現象によって生じた水の蒸発を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に本発明の実施形態に係る車両駆動システム１００を示す。車両駆動システム１００は、電池１０、基板１２、昇圧回路１４、抵抗素子１６、スイッチ１８、インバータ回路２０、モータ２２、結露センサ２４、および制御部２６を備えて構成される。
【００１２】
基板１２には、昇圧回路１４、抵抗素子１６、スイッチ１８、インバータ回路２０、および結露センサ２４が取り付けられる。
【００１３】
電池１０は、昇圧回路１４が備える入力端子１４ａと入力端子１４ｂとの間に接続され、入力端子１４ａと入力端子１４ｂとの間に電圧を出力する。
【００１４】
昇圧回路１４は、入力端子１４ａおよび１４ｂ、出力端子１４ｄおよび１４ｅ、ならびに出力コンデンサＣを備える。出力コンデンサＣの両端は、出力端子１４ｄと出力端子１４ｅとの間に接続される。昇圧回路１４は、電池１０によって入力端子１４ａと入力端子１４ｂとの間に印加された電圧を昇圧し、出力コンデンサＣに昇圧した電圧を印加する。出力コンデンサＣは、印加された電圧によって電荷を蓄える。出力コンデンサＣは、蓄えられた電荷に基づく電圧を出力端子１４ｄと出力端子１４ｅとの間に出力する。
【００１５】
インバータ回路２０は、直流端子２０ａおよび２０ｂ、ならびに交流端子ｕ，ｖ，およびｗを備える。直流端子２０ａは昇圧回路１４の出力端子１４ｄに接続され、直流端子２０ｂは昇圧回路１４の出力端子１４ｅに接続される。インバータ回路２０は、昇圧回路１４によって直流端子２０ａと直流端子２０ｂとの間に出力された電圧を３相交流電圧に変換して交流端子ｕ，ｖ，およびｗに出力する。
【００１６】
モータ２２は入力端子Ｕ，Ｖ，およびＷを備える。入力端子Ｕ，Ｖ，およびＷは、インバータ回路２０の出力端子ｕ，ｖ，およびｗにそれぞれ接続される。モータ２２は、インバータ回路２０によって入力端子Ｕ，ＶおよびＷに印加された３相交流電圧によってトルクを発生し回転する。モータ２２は、発生したトルクをトルク伝達機構（図示せず。）を介して車輪に伝達する。車両は車輪に伝達されたトルクによって走行する。
【００１７】
抵抗素子１６の一方の端子は出力端子１４ｄに接続される。スイッチ１８の一方の端子は、出力端子１４ｄに接続されていない側の抵抗素子１６の端子に接続される。スイッチ１８の抵抗素子１６に接続されていない側の端子は出力端子１４ｅに接続される。
【００１８】
スイッチ１８は、制御部２６の制御に基づいて、導通状態または遮断状態のいずれかの状態に制御される。スイッチ１８としては、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ等の半導体スイッチを適用することが好適である。
【００１９】
抵抗素子１６には、スイッチ１８が導通状態にあるときには出力端子１４ｄと出力端子１４ｅとの間に現れる電圧に基づく電流が流れ、抵抗素子１６はその電流に基づくジュール熱を放出する。
【００２０】
結露センサ２４は制御部２６に接続される。結露センサ２４としては、付着した水の量に応じてその電磁気的特性が変化する素子を適用することができる。例えば、付着した水の量に応じて端子間のインピーダンスが変化する素子、付着した水の量に応じてインピーダンスの共振周波数が変化する素子、付着した水の量に応じて光の透過性が変化する素子等を適用することができる。ここでは、付着した水の量が多い程端子間の抵抗値が増加する素子を適用した例について説明する。
【００２１】
制御部２６は、結露センサ２４が備える２つの端子間に電圧を印加し、それによって結露センサ２４に流れる電流の大きさを測定する。制御部２６は、測定された電流の大きさが所定の閾値以上であるときにはスイッチ１８を遮断状態とし、測定された電流の大きさが当該閾値未満であるときにはスイッチ１８を導通状態とする。
【００２２】
なお、付着した水の量が多い程端子間の抵抗値が減少する素子を適用した場合には、スイッチ１８の制御条件を逆にすればよい。また、結露センサ２４として、付着した水の量に応じてインピーダンスの共振周波数が変化する素子を適用した場合、制御部２６は結露センサ２４の共振周波数を測定する。そして、測定された共振周波数が所定の範囲内になったときに、スイッチ１８を導通状態にする。スイッチ１８を導通状態に制御する共振周波数の範囲は、基板１２に結露現象が生じた際に結露センサ２４が示す共振周波数に基づいて予め決定しておくことが好ましい。
【００２３】
また、水が付着しているか否かを電圧の高低によって示す検出信号を出力する電気回路を、付着した水の量に応じてその電磁気的特性が変化する上述のような素子を用いて構成したものを結露センサ２４として適用してもよい。
【００２４】
このような構成によって、制御部２６は結露センサ２４に水が付着したことを検出し、スイッチ１８を導通状態に制御する。
【００２５】
次に、車両駆動システム１００の動作について説明する。制御部２６は、昇圧回路１４が出力する電圧、およびインバータ回路２０が出力する３相交流電圧の周波数を制御する。これによって、モータ２２の回転速度、トルク等を制御し、車両の走行状態を制御することができる。
【００２６】
制御部２６は、車両を走行させるときには、電池１０の電圧を昇圧して出力する状態に昇圧回路１４を制御し、昇圧回路１４が出力する直流電圧を３相交流電圧に変換してモータ２２に出力する状態にインバータ回路２０を制御する。これによってモータ２２はトルクを発生して回転し、車両が走行する。
【００２７】
制御部２６は、車両を停止するときには、昇圧回路１４が電池１０の電圧を昇圧する動作、およびインバータ回路２０が直流電圧を３相交流電圧に変換する動作を停止し、スイッチ１８を導通状態に制御する。これによってモータ２２の回転が停止し、車両が停止する。また、昇圧回路１４が備える出力コンデンサＣに蓄えられた電荷は抵抗素子１６に放電される。
【００２８】
このような構成によれば、車両が停止した後には、出力コンデンサＣに蓄えられた電荷が放電され、昇圧回路１４の出力端子１４ｄと出力端子１４ｅとの間の電圧を低下させることができる。これによって、車両駆動システム１００の点検、修理等において、昇圧回路１４の出力端子１４ｄと出力端子１４ｅとの間が誤って短絡されることによる故障等を回避することができる。
【００２９】
スイッチ１８として、ゲート端子の電位を制御することによってドレイン端子とソース端子との間を導通状態または遮断状態に制御することができるＰチャネル型の電界効果トランジスタを適用した場合には、制御部２６に電源電力が供給されないと状態となった後においても、ドレイン端子とソース端子との間を導通状態とすることができる。これによって、車両が停止し制御部２６に電源電力が供給されないと状態となった後においても、出力コンデンサＣに蓄えられた電荷を抵抗素子１６に放電することができる。
【００３０】
制御部２６は、車両を走行させる際の処理および車両を停止する際の処理を実行すると共に、上述した、結露センサ２４の電磁気的特性の変化に基づくスイッチ１８の制御を行う。これによって、車両を走行させるよう昇圧回路１４およびインバータ回路２０を制御している状態、または車両を停止させるよう昇圧回路１４およびインバータ回路２０を制御している状態のいずれにおいても、基板１２上に配置された昇圧回路１４、インバータ回路２０等に結露現象が生じた場合にはスイッチ１８が導通状態に制御される。スイッチ１８が導通状態となると、抵抗素子１６には出力端子１４ｄと出力端子１４ｅとの間に現れる電圧に基づく電流が流れ、抵抗素子１６はその電流に基づくジュール熱を放出する。結露現象によって生じた水は、抵抗素子１６が放出するジュール熱によって蒸発が促進される。
【００３１】
このような構成によれば、結露現象によって生じた水によって電力回路の寿命が短縮されることを回避することができる。
【００３２】
なお、上記では、直列接続されたスイッチ１８および抵抗素子１６からなるスイッチ抵抗回路が、出力端子１４ｄと出力端子１４ｅとの間に接続された車両駆動システム１００について説明した。このようなシステムの他、図２に示すように、複数のスイッチ抵抗回路を出力端子１４ｄと出力端子１４ｅとの間に並列に接続した車両駆動システム１００Ａを構成することができる。図２の車両駆動システム１００Ａでは、３個のスイッチ抵抗回路ＳＲ１〜ＳＲ３を出力端子１４ｄと出力端子１４ｅとの間に並列接続している。
【００３３】
複数のスイッチ抵抗回路を設けた車両駆動システム１００Ａでは、複数の抵抗素子１６を基板１２上に分散させて配置することが好適である。このような抵抗素子１６の配置によって、基板１２上の広い範囲にわたって、結露現象によって生じた水の蒸発を促進することができる。
【００３４】
さらに、複数の結露センサを設けた車両駆動システム１００Ｂを構成することも可能である。図３では、車両駆動システム１００Ａに対し２個の結露センサを追加し、合計３個の結露センサ２４−１〜２４−３を設けた例を示している。複数の結露センサを設けた車両駆動システム１００Ｂでは、複数の結露センサを基板１２上に分散させて配置することが好適である。ある結露センサにおいて水の付着が検出された場合には、制御部２６は、当該結露センサの近傍に配置されている抵抗素子１６に直列接続されているスイッチ１８を導通状態に制御する。このような構成によれば、基板１２において局部的に結露現象が生じた場合、結露現象が生じた領域に配置されている抵抗素子のみに電流を流し水の蒸発を促進させることができる。これによって、すべての抵抗素子に電流を流す必要がなくなり、昇圧回路１４に対し車両を走行させる制御を行っているときにおける消費電力を低減することができる。
【００３５】
また、上述の実施形態では、結露センサ２４および抵抗素子１６を基板１２に取り付けた構成としているが、昇圧回路１４、インバータ回路２０等を固定して収納する筐体に結露センサおよび抵抗素子１６を取り付けた構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る車両駆動システムを示す図である。
【図２】複数のスイッチ抵抗回路を設けた車両駆動システムを示す図である。
【図３】複数の結露センサを設けた車両駆動システムを示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  電池、１２  基板、１４  昇圧回路、１６  抵抗素子、１８  スイッチ、２０  インバータ回路、２２  モータ、１４ａ，１４ｂ，Ｕ，Ｖ，Ｗ  入力端子、１４ｄ，１４ｅ  出力端子、２０ａ，２０ｂ  直流端子、２４，２４−１〜２４−３  結露センサ、２６  制御部、ｕ，ｖ，ｗ  交流端子、Ｃ  出力コンデンサ、ＳＲ１〜ＳＲ３  スイッチ抵抗回路、１００，１００Ａ，１００Ｂ  車両駆動システム。
【図１】
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【図２】
2008104281.tif 000004
【図３】
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