(57)【要約】【課題】アーク放電の抑制に半導体を用いた際に当該半導体の劣化時による短絡が発生しても安全を確保することが可能な直流回路を提供する。【解決手段】直流が流れる経路において並列に設けられる第１の電流経路及び第２の電流経路と、前記第１の電流経路上に設けられる第１のスイッチを用いて前記第２の電流経路における直流の遮断時に所定期間パルス状の電流を流す回路と、前記第１のスイッチの前段に設けられ、ヒューズの張力により接続が保持される第２のスイッチと、を備え、前記ヒューズが溶断すると前記第２のスイッチが開放状態となり、前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間における定格通電電流では溶断しない定格を有する、直流回路が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流が流れる経路において並列に設けられる第１の電流経路及び第２の電流経路と、
前記第１の電流経路上に設けられる第１のスイッチを用いて前記第２の電流経路における直流の遮断時に所定期間パルス状の電流を流す回路と、
前記第１のスイッチの前段に設けられるヒューズと、
前記ヒューズと前記回路との間に設けられる抵抗体と、
を備え、
前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間における定格通電電流が流れることによる前記抵抗体の温度では溶断しない定格を有する、直流回路。
【請求項２】
前記回路は、前記第１の電流経路を流れる直流の量を抑制する回路である、請求項１に記載の直流回路。
【請求項３】
前記回路は、
前記第１の電流経路上に設けられ、前記第２の電流経路で直流が供給されなくなった時点でオン状態になってソース側へ流れる電流を減少させるスイッチング素子と、
前記第１の電流経路で直流が供給されなくなった時点で充電が開始され、前記第２の電流経路で直流が供給されなくなった後に前記スイッチング素子のゲート電圧を上昇させる容量素子と、
前記スイッチング素子のゲート端子に電圧を印加する時間を、前記容量素子と共に設定する抵抗素子と、
を備える、請求項２に記載の直流回路。
【請求項４】
直流が流れる経路において並列に設けられる第１の電流経路及び第２の電流経路と、
前記第１の電流経路上に設けられる第１の電流ヒューズと、
前記第１の電流経路上に、前記第１の電流ヒューズと並列に設けられる少なくとも２つの熱ヒューズと、
前記第１の電流ヒューズ及び前記少なくとも２つの熱ヒューズの後段に互い違いに並列に設けられる２つのダイオードと、
前記２つの熱ヒューズと、前記第２の電流経路における直流の遮断時に所定期間パルス状の電流を流す回路との間に設けられる抵抗体と、
前記抵抗体と並列に設けられる第２の電流ヒューズと、
を備え、
前記第２の電流ヒューズは、前記回路の定格通電時間における定格通電電流が流れることによる前記抵抗体の温度では溶断しない定格を有する、直流回路。
【請求項５】
直流が流れる経路において並列に設けられる第１の電流経路及び第２の電流経路と、
前記第１の電流経路上に設けられる第１のスイッチを用いて前記第２の電流経路における直流の遮断時に所定期間パルス状の電流を流す回路と、
前記第１のスイッチの前段に設けられ、ヒューズの張力により接続が保持される第２のスイッチと、
を備え、
前記ヒューズが溶断すると前記第２のスイッチが開放状態となり、
前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間における定格通電電流では溶断しない定格を有する、直流回路。
【請求項６】
前記回路は、前記第１の電流経路を流れる直流の量を抑制する回路である、請求項５に記載の直流回路。
【請求項７】
前記回路は、
前記第１の電流経路上に設けられ、前記第２の電流経路で直流が供給されなくなった時点でオン状態になってソース側へ流れる電流を減少させるスイッチング素子と、
前記第１の電流経路で直流が供給されなくなった時点で充電が開始され、前記第２の電流経路で直流が供給されなくなった後に前記スイッチング素子のゲート電圧を上昇させる容量素子と、
前記スイッチング素子のゲート端子に電圧を印加する時間を、前記容量素子と共に設定する抵抗素子と、
を備える、請求項６に記載の直流回路。
【請求項８】
前記回路は、
前記第１の電流経路上に設けられ、直流電源からの直流電流の供給及び遮断を切り替える半導体リレーと、
前記第２の電流経路上に設けられ、前記半導体リレーと並列に接続されて前記直流電源からの直流電流の供給及び遮断を切り替える機械式リレーと、
を備え、
前記機械式リレーによる直流の遮断時に該機械式リレーのチャタリングを抑制する回路である、請求項６に記載の直流回路。
【請求項９】
前記ヒューズは、溶断していない状態では、前記第２のスイッチの可動接点と前記回路とを接続する、請求項５に記載の直流回路。
【請求項１０】
前記ヒューズは、前記第２のスイッチの共通端子と可動接点との間から前記回路に接続される、請求項９に記載の直流回路。
【請求項１１】
前記ヒューズは、前記第２のスイッチの共通端子と可動接点との間の先から前記回路に接続される、請求項９に記載の直流回路。
【請求項１２】
前記第２のスイッチの共通端子と前記回路との間に、さらに第２のヒューズを備える、請求項９に記載の直流回路。
【請求項１３】
前記第２のヒューズは、前記ヒューズと異なる定格特性を有する、請求項１２に記載の直流回路。
【請求項１４】
前記第２のスイッチの共通端子と前記回路との間にキャパシタを備える、請求項９に記載の直流回路。
【請求項１５】
前記第２のスイッチと並列に第２のヒューズを備える、請求項５に記載の直流回路。
【請求項１６】
請求項１に記載の直流回路を備える、移動体。
【請求項１７】
直流電力を供給するバッテリと、
前記バッテリから供給される直流電力による駆動する駆動部と、
前記バッテリと前記駆動部との間に設けられる、少なくとも１つの、請求項１または４に記載の直流回路と、
を備える、電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、直流回路、移動体及び電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
直流給電でも交流給電でも、電力の切断時にはアーク放電が発生する。交流の場合、所定の時間毎（例えば１０ミリ秒毎）に電圧がゼロとなる瞬間があるので、アーク放電は少なくとも上記所定の時間内（例えば１０ミリ秒以内）に自然に止まる。しかし直流給電では、ゼロ電圧となる瞬間がないため、アーク放電は自然には止まらない。【０００３】
そのため、直流給電の場合に電力の切断時にアーク放電の発生を抑えることを目的とした技術が開示されている（特許文献１，２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０３７２１号公報
【特許文献２】特表２０１４−５２２０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
直流給電の場合に電力の切断時にアーク放電の発生を抑えることはもちろんであるが、アーク放電の発生を抑えるための構成が大規模なものになるのは好ましくなく、またアーク放電の発生を抑えるための構成を加えることで直流給電の最中に電力供給効率を低下させるのも好ましくない。従って、直流電力供給時の電力効率を低下させずに、直流電力の切断時にアーク放電の発生を小規模の構成で抑制することが望ましい。【０００６】
そこで本開示では、直流電力供給時の電力効率を低下させずに直流電力の切断時にアーク放電の発生を小規模の構成で抑制するとともに、アーク放電の抑制に半導体スイッチを用いた際に当該半導体スイッチの劣化時による短絡が発生しても安全を確保することが可能な、新規かつ改良された直流回路、移動体及び電力供給システムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、直流が流れる経路において並列に設けられる第１の電流経路及び第２の電流経路と、前記第１の電流経路上に設けられる第１のスイッチを用いて前記第２の電流経路における直流の遮断時に所定期間パルス状の電流を流す回路と、前記第１のスイッチの前段に設けられるヒューズと、前記ヒューズと前記回路との間に設けられる抵抗体と、を備え、前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間における定格通電電流が流れることによる前記抵抗体の温度では溶断しない定格を有する、直流回路が提供される。【０００８】
また本開示によれば、直流が流れる経路において並列に設けられる第１の電流経路及び第２の電流経路と、前記第１の電流経路上に設けられる第１の電流ヒューズと、前記第１の電流経路上に、前記第１の電流ヒューズと並列に設けられる少なくとも２つの熱ヒューズと、前記第１の電流ヒューズ及び前記少なくとも２つの熱ヒューズの後段に互い違いに並列に設けられる２つのダイオードと、前記２つの熱ヒューズと、前記第２の電流経路における直流の遮断時に所定期間パルス状の電流を流す回路との間に設けられる抵抗体と、前記抵抗体と並列に設けられる第２の電流ヒューズと、を備え、前記第２の電流ヒューズは、前記回路の定格通電時間における定格通電電流が流れることによる前記抵抗体の温度では溶断しない定格を有する、直流回路が提供される。【０００９】
また本開示によれば、直流が流れる経路において並列に設けられる第１の電流経路及び第２の電流経路と、前記第１の電流経路上に設けられる第１のスイッチを用いて前記第２の電流経路における直流の遮断時に所定期間パルス状の電流を流す回路と、前記第１のスイッチの前段に設けられ、ヒューズの張力により接続が保持される第２のスイッチと、を備え、前記ヒューズが溶断すると前記第２のスイッチが開放状態となり、前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間における定格通電電流では溶断しない定格を有する、直流回路が提供される。【００１０】
また本開示によれば、上記直流回路を備える、移動体が提供される。【００１１】
また本開示によれば、直流電力を供給するバッテリと、前記バッテリから供給される直流電力による駆動する駆動部と、前記バッテリと前記駆動部との間に設けられる、少なくとも１つの、上記直流回路と、を備える、電力供給システムが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本開示によれば、直流電力供給時の電力効率を低下させずに直流電力の切断時にアーク放電の発生を小規模の構成で抑制するとともに、アーク放電の抑制に半導体を用いた際に当該半導体の劣化時による短絡が発生しても安全を確保することが可能な、新規かつ改良された直流回路、移動体及び電力供給システムを提供することが出来る。【００１３】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の一実施形態に係る直流回路の構成例を示す説明図である。
【図２】ヒューズＦ１が溶断した状態の直流回路１００を示す説明図である。
【図３】ヒューズＦ１に流れる電流の時間変化をグラフで示す説明図である。
【図４】正常時におけるスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１の状態を示す説明図である。
【図５】ヒューズＦ１が溶断した場合のスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１の状態を示す説明図である。
【図６】正常時におけるスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１の状態を示す説明図である。
【図７】ヒューズＦ１が溶断した場合のスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１の状態を示す説明図である。
【図８】正常時におけるスイッチＦＳ１及びスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１、Ｆ２の状態を示す説明図である。
【図９】ヒューズＦ１、Ｆ２が溶断した場合のスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１、Ｆ２の状態を示す説明図である。
【図１０】正常時におけるスイッチＦＳ１、ヒューズＦ１及びキャパシタＣ１１の状態を示す説明図である。
【図１１】ヒューズＦ１及びキャパシタＣ１１に流れる電流の時間変化をグラフで示す説明図である。
【図１２】本開示の一実施形態に係る直流回路の別の構成例を示す説明図である。
【図１３】図１２に示した直流回路１００のヒューズＦ１に流れる電流の時間変化をグラフで示す説明図である。
【図１４】スイッチＦＳ１、ヒューズＦ１、Ｆ２の接続例を示す説明図である。
【図１５】スイッチＦＳ１、ヒューズＦ１、Ｆ２の接続例を示す説明図である。
【図１６】本開示の一実施形態に係る直流回路の別の構成例を示す説明図である。
【図１７】本開示の一実施形態に係る直流回路の別の構成例を示す説明図である。
【図１８】本開示の一実施形態に係る直流回路の別の構成例を示す説明図である。
【図１９】本開示の一実施形態に係る直流回路の動作を説明する説明図である。
【図２０】直流回路１００を備えた移動体４０の機能構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
＜１．本開示の一実施形態＞
［１．１．背景］
本開示の一実施形態について詳細に説明する前に、まず本開示の一実施形態の背景について説明する。
【００１７】
直流給電でも交流給電でも、電力の切断時には、電圧と電流がある所定の値以上になると、電極間の電位差によるスパークやアーク放電が発生する。交流の場合、所定の時間毎（例えば１０ミリ秒毎）に電圧がゼロとなる瞬間があるので、アーク放電は少なくとも上記所定の時間内（例えば１０ミリ秒以内）に自然に止まる。
【００１８】
しかし直流給電では、交流給電と違って電圧がゼロとなる瞬間がないため、アーク放電は自然には止まらない。アーク放電は、金属の溶断、溶着といった接点の劣化を発生させ、電力給電の信頼性が低下するおそれがある。
【００１９】
そのため、直流給電の場合に電力の切断時にアーク放電の発生を抑えることを目的とした技術が開示されている。例えば、コンデンサと抵抗とを用いたスナバ回路を揺動接触子の間に接続して回避する技術が従来から提案されている。
【００２０】
しかし、直流給電の場合にスナバ回路を用いてアーク放電を防ぐためには、容量の大きなコンデンサと小さな抵抗を用いなければ十分な効果が得られず、十分な効果を得ようとするとスナバ回路が大型化してしまう。また、スナバ回路を用いてアーク放電を防ぐ場合、直流電力の切断後に直流電源に再度接続しようとすると、容量の大きなコンデンサにチャージされた電荷によるショート電流が大きくなり、接点が溶着してしまう。
【００２１】
また差込プラグをプラグ受けに抜き差しすることによって直流給電を行う場合において、アーク放電の発生を防ぐために差込プラグに機械的スイッチを設け、差込プラグをプラグ受けから抜去する際にその機械的スイッチを操作することでアーク放電の発生を防ぐ技術もある。しかし、この技術では差込プラグの抜去時に機械的スイッチの操作という煩雑な操作を利用者に強いる必要が生じる。
【００２２】
機械的にアーク放電を除去する方法もある。しかし機械的にアーク放電を除去するためには、接点の引き剥がし速度を上げたり、磁気回路によってアークを引き剥がしたりするなどの構造が必要となり、アーク放電を除去するための回路が大型化してしまう。
【００２３】
直流給電の場合に電力の切断時にアーク放電の発生を抑えることを目的とした技術として、他に上記特許文献１，２等がある。
【００２４】
上記特許文献１は、直流給電時に電流が流れる経路上にスイッチング素子を設け、プラグ受けからの差込プラグの抜去時にスイッチング素子をオフにすることで、アーク放電の発生を抑える技術を開示している。
【００２５】
しかし、特許文献１に開示されている技術では、直流給電時に電流がスイッチング素子を流れるために、直流給電時にスイッチング素子において電力が消費されるとともに、直流給電時にスイッチング素子が発熱する。
【００２６】
上記特許文献２も、直流給電時に電流が流れる経路上にスイッチング素子を備えるアーク吸収回路を設け、プラグ受けからの差込プラグの抜去時にスイッチング素子をオフにすることで、アーク放電の発生を抑える技術を開示している。
【００２７】
しかし、特許文献２で開示されている技術では、アーク吸収回路として２つのスイッチング素子や、スイッチング素子をオフにするためのタイマを設けており、アーク電力を一時的に蓄えて、その蓄えた電力を放出するための回路が必要になり、回路が大型化する。
【００２８】
そこで本件開示者は、上述した背景に鑑み、直流電力供給時の電力効率を低下させずに直流電力の切断時にアーク放電の発生を小規模の構成で抑制することが可能な技術について鋭意検討を行った。その結果、本件開示者は、以下で説明するように、正極側の電極に２つの接点を設け、受電側の電極との接点の切り替え時に直流電力の切断時に電極間で生じる電圧を抑制することで、直流電力供給時の電力効率を低下させずに直流電力の切断時にアーク放電の発生を小規模の構成で抑制することが可能な技術を考案するに至った。
【００２９】
さらに、本件開示者は、アーク放電の抑制に半導体スイッチを用いた際に当該半導体スイッチの劣化時による短絡が発生しても安全を確保することが可能な技術について鋭意検討を行った。その結果、本件開示者は、以下で説明するように、アーク放電の抑制に半導体スイッチを用いた際に当該半導体スイッチの劣化時による短絡が発生しても安全を確保できる技術を考案するに至った。
【００３０】
以上、本開示の一実施形態の背景について説明した。続いて、本開示の実施の形態について詳細に説明する。
【００３１】
［１．２．構成例］
図１は、本開示の一実施形態に係る直流回路の構成例を示す説明図である。図１に示したのは、直流電源から供給される直流電力を遮断する際にアーク放電を抑制することを目的とした直流回路の構成例である。以下、図１を用いて本開示の一実施形態に係る直流回路の構成例について説明する。
【００３２】
図１に示した直流回路１００は、直流電源（図示せず）から負荷１０へ直流電力が供給される経路上に設けられている。直流電源は所定の電圧Ｖｓの直流電力を出力する。そして図１に示した直流回路１００は、直流電源の正極側と負荷１０との間に備えられている。直流回路１００は、直流電源からの直流電流を遮断する際にアーク放電の発生を抑制する構成を有している。
【００３３】
直流回路１００は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１と、コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ１と、ダイオードＤ１と、スイッチＳＷ１と、スイッチ回路１１０と、を含んで構成される。またスイッチ回路１１０は、スイッチＦＳ１と、ヒューズＦ１と、を含んで構成される。直流回路１００は、直流が流れる経路において並列である主系統と副系統とで電流を流す。スイッチＳＷ１が設けられている系統を主系統とし、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１が設けられている系統を副系統とする。また、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１と、コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ１と、ダイオードＤ１と、は電圧積分回路として機能する。
【００３４】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１は、本実施形態ではｎ型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）  を用いている。コンデンサＣ１は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１のドレイン端子とゲート端子との間に設けられる。また抵抗Ｒ１は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１のゲート端子とソース端子との間に設けられる。そしてコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とは直列に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１、及びダイオードＤ１からなる回路は、スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態へ切り替わる際に、直流電源から負荷１０へ流れる電流を抑制するために設けられる回路である。
【００３５】
直流回路１００の動作について説明する。スイッチＳＷ１の状態がオフ状態になっている場合にＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１もオフ状態であり、従って直流電源から負荷１０に電流は流れない。その後、スイッチＳＷ１が操作されて、スイッチＳＷ１の状態がオン状態に移行すると、直流電源から負荷１０に電流が流れるが、この状態ではＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１は引き続きオフ状態になっており、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１には電流が流れない。
【００３６】
さらにその後、スイッチＳＷ１が操作されて、スイッチＳＷ１の状態がオフ状態になると、直流電源から負荷１０に電流が流れなくなる。この際にスイッチＳＷ１がオフ状態になったことによって（スイッチＳＷ１の両端が切り離されたことによって）生じるスイッチＳＷ１の両端の電圧は、コンデンサＣ１を介してＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１のゲート電圧を誘起させて、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１をオン状態にする。ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がオン状態になると、直流電源から負荷１０へ向けて、スイッチＳＷ１の両端の電圧を低下させる方向に電流が流れる。
【００３７】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がオン状態になり、直流電源から負荷１０へ向けて、スイッチＳＷ１の両端の電圧を低下させる方向に電流が流れることにより、スイッチＳＷ１の両端の電圧が低減される。スイッチＳＷ１の両端の電圧が低減されることによって、スイッチＳＷ１がオフ状態になっても、スイッチＳＷ１はアーク放電の発生に至ることはない。
【００３８】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１のドレイン端子とソース端子との間の電圧は、ＦＥＴのゲート電圧による伝達関数に沿った電圧に収まる。スイッチＳＷ１がオフ状態になり、スイッチＳＷ１の両端に発生した電圧によってコンデンサＣ１の充電が進むと、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１のゲート電圧が低下し、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１はオフ状態に移行することでＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１に電流が流れなくなる。
【００３９】
直流回路１００の抵抗Ｒ１に並列に接続されたダイオードＤ１は、スイッチＳＷ１がオフ状態からオン状態に移行した場合に、抵抗Ｒ１を介さずコンデンサＣ１に蓄積された電荷を短時間に放電するために設けられる。
【００４０】
直流回路１００において、ダイオードＤ１が抵抗Ｒ１と並列に設けられることで、例えばスイッチＳＷ１の接続がチャタリングなどの現象を起こしても、直流回路１００の電圧積分機能が短時間で復帰できるようにしている。抵抗Ｒ１は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１のゲート端子に電圧を供給するが、電圧の供給時間はコンデンサＣ１の容量と抵抗Ｒ１の抵抗値との積の関係で決まる。
【００４１】
そして、直流回路１００には、図１に示したように、スイッチＦＳ１及びヒューズＦ１を有する。スイッチＦＳ１は、正常時（ヒューズＦ１が溶断していない状態をいう）には共通端子である端子ａ１と、固定接点である端子ａ２とが、可動接点により電気的に接続される状態となっている。スイッチＦＳ１の可動接点は、弾性力を有しており、後述するようにヒューズＦ１が溶断すると、端子ａ１と端子ａ２とが電気的に接続されなくなる。
【００４２】
ヒューズＦ１は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１が設けられている副系統で過大な電流が流れると溶断する。ヒューズＦ１が溶断すると、スイッチＦＳ１は、ヒューズＦ１による保持力を失い、端子ａ１と端子ａ２とを電気的に開放状態にする。
【００４３】
図２は、ヒューズＦ１が溶断した状態の直流回路１００を示す説明図である。ヒューズＦ１に過大な電流が流れ、ヒューズＦ１が溶断すると、図２に示したようにスイッチＦＳ１はヒューズＦ１による保持力を失い、端子ａ１と端子ａ２とを電気的に開放状態にする。
【００４４】
図１に示した直流回路１００において、正常な状態、すなわち、スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態に切り替わり、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がオン状態となってから、ヒューズＦ１の定格通電時間（溶断するまでの時間）より短い時間でＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がオフ状態になれば、ヒューズＦ１は溶断することはない。
【００４５】
しかし、異常な状態、すなわちＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１が故障するなどして、スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態に切り替わり、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がオン状態となってから、ヒューズＦ１の溶断時間より短い時間でＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がオフ状態にならなければ、ヒューズＦ１に電流が流れ続け、ヒューズＦ１が溶断する。
【００４６】
図３は、ヒューズＦ１に流れる電流の時間変化をグラフで示す説明図である。図３には、直流回路１００が正常な状態における、ヒューズＦ１に流れる電流Ｉ１の時間変化と、直流回路１００が異常な状態における、ヒューズＦ１に流れる電流Ｉ２の時間変化と、が示されている。
【００４７】
直流回路１００が正常な状態では、定格電流を上回る電流が流れても、ヒューズＦ１の定格通電時間（溶断するまでの時間）より短い時間で電流Ｉ１が低下する。従って直流回路１００が正常な状態ではヒューズＦ１は溶断しない。しかし、直流回路１００が異常な状態では、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がオフ状態にならず電流が流れ続け、定格通電時間を超えて定格電流を上回る電流が流れると、最終的にヒューズＦ１が溶断してようやく電流Ｉ２が低下する。
【００４８】
すなわち直流回路１００は、定格電流を上回る電流が流れても定格通電時間より短い時間であればヒューズＦ１は溶断しないことを利用して、スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態に切り替わってもスイッチＳＷ１のアーク放電の発生を抑えることができる。また、直流回路１００は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１が故障するなどして正常な状態では無くなった場合に、ヒューズＦ１の溶断によってスイッチＦＳ１が開放状態となり、直流電源からの主系統及び副系統での再通電を抑止することができる。
【００４９】
図４は、正常時におけるスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１の状態を示す説明図である。また図５は、ヒューズＦ１が溶断した場合のスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１の状態を示す説明図である。
【００５０】
図４に示したように、ヒューズＦ１が溶断していない状態では、ヒューズＦ１によってスイッチＦＳ１は、端子ａ１と端子ａ２との間が電気的に接続されている。しかし、ヒューズＦ１が溶断すると、スイッチＦＳ１はヒューズＦ１による保持力を失い、端子ａ１と端子ａ２とを電気的に開放状態にする。
【００５１】
なお、スイッチＦＳ１の可動接点は、図４等に示したように、中間付近で曲げられた構造を有していても良い。このように曲げられた構造を有することで、スイッチＦＳ１はヒューズＦ１が溶断した際に端子ａ１と端子ａ２とを電気的に開放状態にしやすく出来る。
【００５２】
図６は、正常時におけるスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１の状態を示す説明図である。また図７は、ヒューズＦ１が溶断した場合のスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１の状態を示す説明図である。
【００５３】
図６及び図７に示したように、ヒューズＦ１は、スイッチＦＳ１の可動接点のさらに先に接続されていても良い。このように、スイッチＦＳ１の可動接点のさらに先にヒューズＦ１が接続されるよう構成されることで、ヒューズＦ１に掛かる保持力を弱め、ヒューズＦ１の材料として柔らかいものを利用可能とすることができる。
【００５４】
スイッチＦＳ１の固定接点側の端子ａ１とヒューズＦ１の一端との間に、ヒューズＦ１と並列になるように別のヒューズが設けられても良い。
【００５５】
図８は、正常時におけるスイッチＦＳ１及びスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１、Ｆ２の状態を示す説明図である。また図９は、ヒューズＦ１、Ｆ２が溶断した場合のスイッチＦＳ１及びヒューズＦ１、Ｆ２の状態を示す説明図である。
【００５６】
ヒューズは、使用される金属によって抵抗が変化する。図８のようにヒューズＦ１、Ｆ２を設けることで、スイッチＦＳ１の可動接点の保持力を強化しつつ、ヒューズＦ１の大型化を回避している。このように２つのヒューズを設けることで、電圧積分回路の許容遮断電流を変更しても、ヒューズＦ２の変更のみで済むので、構成の変更が最小限で済むという効果がある。なお、ヒューズＦ２は、ヒューズＦ１と同じ定格通電時間を有しても良いが、異なる定格通電時間を有していてもよい。
【００５７】
スイッチＦＳ１の固定接点側の端子ａ１とヒューズＦ１の一端との間に、ヒューズＦ１と並列になるようにキャパシタが設けられても良い。
【００５８】
図１０は、正常時におけるスイッチＦＳ１、ヒューズＦ１及びキャパシタＣ１１の状態を示す説明図である。
【００５９】
キャパシタＣ１１は、スイッチＳＷ１がオフ状態になった際に流れるパルス状の電流の一部を分流させて電荷を蓄積させるために設けられる。キャパシタＣ１１に蓄積された電荷は、ヒューズＦ１を介して徐々に放出される。
【００６０】
図１１は、ヒューズＦ１及びキャパシタＣ１１に流れる電流の時間変化をグラフで示す説明図である。図１１には、直流回路１００が正常な状態における、ヒューズＦ１及びキャパシタＣ１１に流れる電流Ｉ１１、Ｉ１３の時間変化と、直流回路１００が異常な状態における、ヒューズＦ１に流れる電流Ｉ１２の時間変化と、が示されている。
【００６１】
直流回路１００が正常な状態では、ヒューズＦ１には符号Ｉ１１で示した量の電流が流れ、キャパシタＣ１１には符号Ｉ１３で示した量の電流が流れる。図３に示した電流の推移と比較すると、キャパシタＣ１１を設けることでヒューズＦ１に流れる電流の量が少なくなっていることが分かる。すなわち、キャパシタＣ１１を設けることでヒューズＦ１の劣化を抑制することができる。
【００６２】
図１２は、本開示の一実施形態に係る直流回路の別の構成例を示す説明図である。図１２に示したのは、ソリッドステートリレー（ＳＳＲ、半導体リレー）に機械式リレーを組み合わせて、機械式リレーのオン、オフによって直流電力の供給と遮断とを切り替えることを目的とした直流回路１００の構成例である。
【００６３】
図１２に示した直流回路１００は、ＳＳＲ１３０と、機械式リレーＲＹ１と、ダイオードＤ２１、Ｄ２２、Ｄ２３と、コンデンサＣ２１、Ｃ２２と、抵抗Ｒ２１と、を備える。直流回路１００は、直流が流れる経路において並列である主系統と副系統とで電流を流す。ＳＳＲ１３０が設けられている系統を主系統とし、機械式リレーＲＹ１が設けられている系統を副系統とする。
【００６４】
機械式リレーＲＹ１は、端子Ｖ＋から端子Ｖ−へ流れる電流によって発生する電磁力を用いて接点を切り替えるよう動作する。機械式リレーＲＹ１は、端子Ｖ＋から端子Ｖ−へ電流が流れていない場合は接点１ｂと接続し、端子Ｖ＋から端子Ｖ−へ電流が流れている場合は電磁力を用いて接点１ａと接続する。なお図１２には図示していないが、端子Ｖ＋へ直流電力を供給する直流電源が設けられていても良い。
【００６５】
ＳＳＲ１３０は、端子Ａから端子Ｂへの電力供給経路上に設けられている。本実施形態では、ＳＳＲ１３０は、制御端子にハイ状態の電圧が印加されるとオン状態になり、制御端子にロー状態の電圧が印加されるとオフ状態となるように構成されている。
【００６６】
端子Ｖ＋から端子Ｖ−へ電流が流れていない場合は、機械式リレーＲＹ１に電流が流れていないので、機械式リレーＲＹ１は接点１ｂと接続している。従って機械式リレーＲＹ１の接点１ｂはクローズ状態であり、接点１ａはオープン状態である。
【００６７】
その後、端子Ｖ＋に電圧が印加されて端子Ｖ＋から端子Ｖ−へ電流が流れると、機械式リレーＲＹ１は徐々に電磁力を発生させる。機械式リレーＲＹ１が発生させた電磁力がある程度まで達すると、機械式リレーＲＹ１は接点１ｂとの接続を解除する。
【００６８】
さらに電磁力が上昇すると、機械式リレーＲＹ１は接点１ａと接続するが、その接点１ａとの接続の際にはチャタリングが生じる。また端子Ｖ＋に電圧が印加されると、その電圧がＳＳＲ１３０の制御端子に印加される、ＳＳＲ１３０はオン状態になる。そして端子Ｖ＋から端子Ｖ−へ電流が流れると、ダイオードＤ２１を通じてコンデンサＣ２１に電荷が蓄積される。
【００６９】
さらにその後、端子Ｖ＋に電圧が印加されなくなり、端子Ｖ＋から端子Ｖ−へ電流が流れなくなると、機械式リレーＲＹ１は徐々に電磁力を減少させる。機械式リレーＲＹ１が発生させた電磁力が減少を始めると、機械式リレーＲＹ１は接点１ａとの接続を解除する。さらに電磁力が減少すると、機械式リレーＲＹ１は接点１ｂと接続するが、その接点１ｂとの接続の際にはチャタリングが生じる。
【００７０】
この際、コンデンサＣ２１は、機械式リレーＲＹ１は接点１ｂと接続するまでの間、ＳＳＲ１３０をオン状態とさせるだけの電力を蓄積できることが望ましい。またこの際、ダイオードＤ２２が逆バイアスから解放されて導通し、コンデンサＣ２２が機械式リレーＲＹ１のコイルを通して動作する。
【００７１】
すなわち、コンデンサＣ２２は、機械式リレーＲＹ１が接点１ｂと接続する際のチャタリングを吸収する。またコンデンサＣ２２は、ダイオードＤ２３を通してコンデンサＣ２１の放電回路も形成するとともに機械式リレーＲＹ１のサージを吸収させている。
【００７２】
従って図１２に示した直流回路１００は、端子Ｖ＋から端子Ｖ−へ電流が流れなくなり、機械式リレーＲＹ１が接点１ａとの接続を解除してもアークの発生を抑え、サージを吸収することが出来る。また図１２に示した直流回路１００は、端子の数を４つにして、一般的なリレーと同じような接続を可能にしたことで、既存のリレーから置き換えて使用することができる。
【００７３】
図１２に示した直流回路１００は、スイッチＦＳ１及びヒューズＦ１を備えている。ＳＳＲ１３０の半導体スイッチが故障して正常にオフ状態に移行しなくなると、端子Ａから流れる電流によっていずれヒューズＦ１が溶断する。ヒューズＦ１が溶断すると、機械式リレーＲＹ１の接点１ａ側の経路上の、スイッチＦＳ１がオフ状態となる。
【００７４】
機械式リレーＲＹ１の接点１ａ側の経路上の、スイッチＦＳ１がオフ状態となると、機械式リレーＲＹ１が接点１ａ側に接続したとしても電流は端子Ａから端子Ｂへ流れることはなくなる。従って、図１２に示した直流回路１００は、ＳＳＲ１３０の半導体スイッチが故障するなどして正常にオフ状態に移行しなくなったとしても、機械式リレーＲＹ１による再通電を抑止することができる。
【００７５】
図１３は、図１２に示した直流回路１００のヒューズＦ１に流れる電流の時間変化をグラフで示す説明図である。図１３には、直流回路１００が正常な状態における、ヒューズＦ１に流れる電流Ｉ２１の時間変化と、直流回路１００が異常な状態における、ヒューズＦ１に流れる電流Ｉ２２の時間変化と、が示されている。
【００７６】
直流回路１００が正常な状態では、定格電流を上回る電流が流れても、ヒューズＦ１の定格通電時間（溶断するまでの時間）より短い時間で電流Ｉ２１が低下する。従って直流回路１００が正常な状態ではヒューズＦ１は溶断しない。しかし、直流回路１００が異常な状態では、ＳＳＲ１３０がオフ状態にならず電流が流れ続け、定格通電時間を超えて定格電流を上回る電流が流れると、最終的にヒューズＦ１が溶断してようやく電流Ｉ２が低下する。
【００７７】
すなわち直流回路１００は、定格電流を上回る電流が流れても定格通電時間より短い時間であればヒューズＦ１は溶断しないことを利用して、スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態に切り替わってもスイッチＳＷ１のアーク放電の発生を抑えることができる。また、直流回路１００は、ＳＳＲ１３０が故障するなどして正常な状態では無くなった場合に、ヒューズＦ１の溶断によってスイッチＦＳ１が開放状態となり、直流電源からの主系統及び副系統での再通電を抑止することができる。
【００７８】
図１４は、スイッチＦＳ１、ヒューズＦ１、Ｆ２の接続例を示す説明図である。図１４に示したように、スイッチＦＳ１の共通端子側の端子ａ１と、固定接点側の端子ａ２との間に、スイッチＦＳ１と並列にヒューズＦ２が設けられても良い。ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１が故障するなどして正常な状態では無くなった場合に、ヒューズＦ１に一時的に過大な電流が流れることでヒューズＦ１が溶断する。図１４に示した構成は、ヒューズＦ１が溶断してスイッチＦＳ１が開放状態となる際のアークの発生を、ヒューズＦ２に電力を流すことで抑えていることを特徴としている。
【００７９】
図１５は、図１４に示したヒューズＦ１、Ｆ２がいずれも溶断した状態を示す説明図である。ヒューズＦ１に一時的に過大な電流が流れることでヒューズＦ１が溶断して、スイッチＦＳ１が開放状態となる際にさらにヒューズＦ２に電流が流れ、ヒューズＦ２も溶断する。このようにヒューズＦ１、Ｆ２動作することで、ヒューズＦ１が溶断してスイッチＦＳ１が開放状態となる際のアークの発生を抑えることができる。
【００８０】
図１４には、スイッチＦＳ１と並列にヒューズＦ２が設けられている例を示した。この例において、ヒューズＦ１は、図６に示したように、スイッチＦＳ１の可動接点の先から接続されていても良い。また図１０に示したように、スイッチＦＳ１の固定接点側の端子ａ１とヒューズＦ１の一端との間に、ヒューズＦ１と並列になるようにキャパシタが設けられている構成に加え、スイッチＦＳ１と並列にヒューズＦ２が設けられる構成であっても良い。
【００８１】
図１６は、本開示の一実施形態に係る直流回路の別の構成例を示す説明図である。図１６に示したのは、電圧積分回路を構成するＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がショート状態で故障した場合であってもオープン状態で故障した場合であってもアークの発生を抑える構成とした直流回路１００の例である。
【００８２】
図１６には、直流電流を遮断するスイッチＳＷ１の一方の接点、例えば固定接点側に、温度ヒューズＦ１を使った抵抗体付きサーモプロテクタＴＨＰ１を接続した直流回路１００が示されている。
【００８３】
図１６に示した直流回路１００の動作を説明する。スイッチＳＷ１の状態がオフ状態になっている場合ではＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１もオフ状態であり、従って直流電源側（ＩＮ）から負荷側（ＯＵＴ）に電流は流れない。その後、スイッチＳＷ１が操作されて、スイッチＳＷ１の状態がオン状態に移行すると、直流電源側（ＩＮ）から負荷側（ＯＵＴ）に電流が流れるが、この状態ではＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１は引き続きオフ状態になっており、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１には電流が流れない。
【００８４】
さらにその後、スイッチＳＷ１が操作されて、スイッチＳＷ１の状態がオフ状態になると、直流電源側（ＩＮ）から負荷側（ＯＵＴ）に電流が流れなくなる。この際にスイッチＳＷ１がオフ状態になったことによって（スイッチＳＷ１の両端が切り離されたことによって）生じるスイッチＳＷ１の両端の電圧は、コンデンサＣ１を介してＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１のゲート電圧を誘起させて、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１をオン状態にする。ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がオン状態になると、直流電源から負荷１０へ向けて、スイッチＳＷ１の両端の電圧を低下させる方向に電流が流れる。
【００８５】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がオン状態になり、直流電源側（ＩＮ）から負荷側（ＯＵＴ）へ向けて、スイッチＳＷ１の両端の電圧を低下させる方向に電流が流れることにより、スイッチＳＷ１の両端の電圧が低減される。スイッチＳＷ１の両端の電圧が低減されることによって、スイッチＳＷ１がオフ状態になっても、スイッチＳＷ１はアーク放電の発生に至ることはない。
【００８６】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１のドレイン端子とソース端子との間の電圧は、ＦＥＴのゲート電圧による伝達関数に沿った電圧に収まる。スイッチＳＷ１がオフ状態になり、スイッチＳＷ１の両端に発生した電圧によってコンデンサＣ１の充電が進むと、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１のゲート電圧が低下し、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１はオフ状態に移行することでＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１に電流が流れなくなる。
【００８７】
直流回路１００の抵抗Ｒ２に並列に接続されたダイオードＤＺ１は、スイッチＳＷ１がオフ状態からオン状態に移行した場合に、抵抗Ｒ２を介さずコンデンサＣ１に蓄積された電荷を短時間に放電するために設けられる。
【００８８】
ここで、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がショート状態で故障した場合、抵抗体付きサーモプロテクタＴＨＰ１の抵抗Ｒ３に電流が流れ続け、抵抗Ｒ３が発熱する。そして抵抗Ｒ３の温度が所定の溶断温度以上になると、温度ヒューズＦ１が溶断する。温度ヒューズＦ１が溶断すると、スイッチＳＷ１に電圧が掛かることが抑止される。
【００８９】
また、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がオープン状態で故障した状態で、スイッチＳＷ１をオフにすると、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１に電流が流れない。しかし、温度ヒューズＦ１を設けていることで、スイッチＳＷ１をオフにした際に発生するアーク熱で温度ヒューズＦ１が溶断する。従って図１６に示した直流回路１００は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がオープン状態で故障した状態で、スイッチＳＷ１をオフにしても、安全に直流電流を遮断することが出来る。
【００９０】
図１７は、本開示の一実施形態に係る直流回路の別の構成例を示す説明図である。図１７に示したのは、図１６に示した直流回路１００における抵抗Ｒ３と並列にヒューズＦ２が備えられた直流回路１００の構成例である。このように、抵抗Ｒ３と並列にヒューズＦ２が備えられることで、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１がショート状態で故障した場合にまずヒューズＦ２を溶断させる。図１７に示した直流回路１００は、ヒューズＦ２を溶断させることでスイッチＳＷ１に電圧が掛かることが抑止される。
【００９１】
図１８は、スイッチ回路１１０の別の構成例を示す説明図である。図１８に示したのは、端子ａ、ｂの間に設けられる電流ヒューズＦｃ１と、端子ａと端子ｂ、ｃとの間に設けられるサーモプロテクタＦｔｐ１と、ダイオードＤ３１、Ｄ３２と、を備えたスイッチ回路である。サーモプロテクタＦｔｐ１は、直列に接続される温度ヒューズＦｔ１、Ｆｔ２と、温度ヒューズＦｔ１、Ｆｔ２の間と、端子ｃとの間に設けられ、抵抗Ｒ１と、を備える。抵抗Ｒ１は、温度ヒューズＦｔ１、Ｆｔ２を加熱させるために設けられている。なお、端子ｃには、例えば上述の電圧積分回路のような、正常時には短期間だけ電流が流れる回路が接続される。
【００９２】
電流ヒューズＦｃ１と、抵抗Ｒ１に並列に接続される電流ヒューズＦｃ２とは、直流ヒューズであり、溶断時のアークはヒューズ筐体の内部でのみ発生し、アークの発生後は消弧剤により消化される構造となっているものを利用する。
【００９３】
温度ヒューズＦｔ１、Ｆｔ２と電流ヒューズＦｃ１を並列に接続するだけでは、それぞれの抵抗値に従って常時電流が分流する。常時電流が分流することで、電流ヒューズＦｃ１の劣化が早まる可能性がある。一般的な温度ヒューズの内部抵抗は１．５ｍΩ〜１５ｍΩ程度であり、また１Ａ定格の場合では電流ヒューズの内部抵抗は１２０ｍΩ、５Ａ定格の場合では１６ｍΩとなる。従って、ヒューズの組み合わせによっては半分が電流ヒューズに流れる場合もありうる。
【００９４】
そこで、図１８に示したスイッチ回路の構成例では、２つのダイオードＤ３１、Ｄ３２を設けている。２つのダイオードＤ３１、Ｄ３２は、図１８に示したように電流を流す方向が異なっている。なお、２つのダイオードＤ３１、Ｄ３２は、双方向性を有するダイオードに置き換えられても良い。
【００９５】
２つのダイオードＤ３１、Ｄ３２を設けることで、２つのダイオードＤ３１、Ｄ３２の順方向電圧（例えば、おおよそ０．６５Ｖ）以上の電圧が温度ヒューズＦｔ１、Ｆｔ２の抵抗によって発生した場合にのみ、電流ヒューズＦｃ１に電流が流れ始める。そのため、温度ヒューズＦｔ１、Ｆｔ２の内部抵抗が例えば１５ｍΩの場合は、４０Ａ以上の電流が流れる必要があり、通常使用では電流ヒューズＦｃ１側に流れることはなく、温度ヒューズＦｔ１、Ｆｔ２が溶断する。
【００９６】
２つのダイオードＤ３１、Ｄ３２を設けることにより温度ヒューズＦｔ１、Ｆｔ２の内部抵抗値が変化ししたときにのみ電流ヒューズＦｃ１に分流されるようにして電流ヒューズＦｃ１の劣化を防ぐことができる。
【００９７】
図１９は、図１８に示した回路の端子ａ−ｂ間に流れる電流と、端子ｃに流れる電流の例を示す説明図である。図１８の端子ｃには、端子ａ−ｂ間に流れる電流量と同レベルの電流値を持つパルス状の電流が流れる。その電流が間欠的に流れる状態では電流ヒューズＦｃ２は溶断しない容量を持ち、またその分流によるによる抵抗Ｒ１の発熱では温度ヒューズＦｔ１、Ｆｔ２は溶断しない熱容量としている。
【００９８】
しかし、何らかの異常が発生するなどして、時刻ｔ１より端子ｃに定常的に電流が流れると、時刻ｔ２の時点で電流ヒューズＦｃ２が溶断する。電流ヒューズＦｃ２が溶断すると、抵抗Ｒ１に分流した電流による発熱で、やがて時刻ｔ３において温度ヒューズＦｔ１、Ｆｔ２が溶断する。温度ヒューズＦｔ１、Ｆｔ２が溶断すると、端子ａ−ｂ間の電流が遮断され、その電流が電流ヒューズＦｃ１に分流する。そして、やがて端子ａ−ｂ間の電流により時刻ｔ４において電流ヒューズＦｃ１が溶断する。
【００９９】
なお、図１９に示したそれぞれの時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の関係は一例であり、それぞれのヒューズが溶断する時刻は係る例に限定されるものではない。
【０１００】
電流ヒューズＦｃ１は、その特性上、温度ヒューズＦｔ１，Ｆｔ２の抵抗値の総和よりもよりも大きい抵抗値を持つ。図１８に示した回路は、通常は電流ヒューズＦｃ１に流れる電流は微小なため、溶断しないことを利用している。例えば、電流ヒューズＦｃ１は、１Ａで溶断するヒューズを選択している。
【０１０１】
端子ａ−ｂ間に通常流れる電流が２Ａであるとすると、温度ヒューズＦｔ１，Ｆｔ２の溶断時にアークが発生するが、そのアークエネルギーは電流ヒューズＦｃ１に吸収される。そしてそのアークエネルギーは電流ヒューズＦｃ１の溶断に形を変えるため、図１８に示した回路は、端子ｃに定常的に電流が流れるような場合であってもアークの発生を抑えることができる。
【０１０２】
図２０は、直流回路１００を備えた移動体４０の機能構成例を示す説明図である。移動体４０は、例えば、ガソリン車のようにガソリンを動力源とする移動体であってもよく、電気自動車、ハイブリッド車、電気オートバイ等の、充放電可能なバッテリを主な動力源とする移動体であってもよい。図２０には、移動体４０に、バッテリ２１０と、バッテリから供給される電力により駆動する駆動部２２０と、が備えられた場合の例が示されている。駆動部２２０には、例えばワイパー、パワーウィンドウ、ライト、カーナビゲーションシステム、エアーコンディショナのような車両に備えられる装備品や、モーター等の移動体４０を駆動させる装置などが含まれうる。
【０１０３】
そして図２０に示した移動体４０には、バッテリ２１０から駆動部２２０へ直流電力が供給される経路の途中に、直流回路１００が設けられている。図２０に示した移動体４０は、バッテリ２１０から駆動部２２０へ直流電力が供給される経路上に、直流回路１００が設けられることで、例えばバッテリ２１０を一時着脱させる際等にアーク放電の発生を抑えることが出来る。
【０１０４】
なお図２０には、直流回路１００が１つだけ備えられている移動体４０の例を示したが、本開示は係る例に限定されるものではない。すなわち、直流回路１００は直流電力が供給される経路の途中に複数設けられても良い。また直流回路１００は、バッテリ２１０から駆動部２２０へ直流電力が供給される経路の途中だけでなく、他の場所、例えばバッテリ２１０を直流電力で充電する際の経路の途中に設けられても良い。移動体４０は、バッテリ２１０を直流電力で充電する際の経路の途中に直流回路１００を設けることで、安全にバッテリ２１０を直流電力で充電することができる。
【０１０５】
＜２．まとめ＞
以上説明したように本開示の実施の形態によれば、直流電力の切断時に電極間で生じる電圧を抑制することで、直流電力供給時の電力効率を低下させずに直流電力の切断時にアーク放電の発生を小規模の構成で抑制することが可能な直流回路１００が提供される。
【０１０６】
本開示の実施の形態に係る直流回路１００は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｔ１が故障するなどして正常な状態では無くなった場合に、ヒューズＦ１の溶断によってスイッチＦＳ１が開放状態となり、直流電源からの主系統及び副系統での再通電を抑止することができる。
【０１０７】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０８】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０１０９】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
直流が流れる経路において並列に設けられる第１の電流経路及び第２の電流経路と、
前記第１の電流経路上に設けられる第１のスイッチを用いて前記第２の電流経路における直流の遮断時に所定期間パルス状の電流を流す回路と、
前記第１のスイッチの前段に設けられるヒューズと、
前記ヒューズと前記回路との間に設けられる抵抗体と、
を備え、
前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間における定格通電電流が流れることによる前記抵抗体の温度では溶断しない定格を有する、直流回路。
（２）
前記回路は、前記第１の電流経路を流れる直流の量を抑制する回路である、請求項１に記載の直流回路。
（３）
前記回路は、
前記第１の電流経路上に設けられ、前記第２の電流経路で直流が供給されなくなった時点でオン状態になってソース側へ流れる電流を減少させるスイッチング素子と、
前記第１の電流経路で直流が供給されなくなった時点で充電が開始され、前記第２の電流経路で直流が供給されなくなった後に前記スイッチング素子のゲート電圧を上昇させる容量素子と、
前記スイッチング素子のゲート端子に電圧を印加する時間を、前記容量素子と共に設定する抵抗素子と、
を備える、請求項２に記載の直流回路。
（４）
直流が流れる経路において並列に設けられる第１の電流経路及び第２の電流経路と、
前記第１の電流経路上に設けられる第１の電流ヒューズと、
前記第１の電流経路上に、前記第１の電流ヒューズと並列に設けられる少なくとも２つの熱ヒューズと、
前記第１の電流ヒューズ及び前記少なくとも２つの熱ヒューズの後段に互い違いに並列に設けられる２つのダイオードと、
前記２つの熱ヒューズと、前記第２の電流経路における直流の遮断時に所定期間パルス状の電流を流す回路との間に設けられる抵抗体と、
前記抵抗体と並列に設けられる第２の電流ヒューズと、
を備え、
前記第２の電流ヒューズは、前記回路の定格通電時間における定格通電電流が流れることによる前記抵抗体の温度では溶断しない定格を有する、直流回路。
（５）
直流が流れる経路において並列に設けられる第１の電流経路及び第２の電流経路と、
前記第１の電流経路上に設けられる第１のスイッチを用いて前記第２の電流経路における直流の遮断時に所定期間パルス状の電流を流す回路と、
前記第１のスイッチの前段に設けられ、ヒューズの張力により接続が保持される第２のスイッチと、
を備え、
前記ヒューズが溶断すると前記第２のスイッチが開放状態となり、
前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間における定格通電電流では溶断しない定格を有する、直流回路。
（６）
前記回路は、前記第１の電流経路を流れる直流の量を抑制する回路である、前記（５）に記載の直流回路。
（７）
前記回路は、
前記第１の電流経路上に設けられ、前記第２の電流経路で直流が供給されなくなった時点でオン状態になってソース側へ流れる電流を減少させるスイッチング素子と、
前記第１の電流経路で直流が供給されなくなった時点で充電が開始され、前記第２の電流経路で直流が供給されなくなった後に前記スイッチング素子のゲート電圧を上昇させる容量素子と、
前記スイッチング素子のゲート端子に電圧を印加する時間を、前記容量素子と共に設定する抵抗素子と、
を備える、前記（６）に記載の直流回路。
（８）
前記回路は、
前記第１の電流経路上に設けられ、直流電源からの直流電流の供給及び遮断を切り替える半導体リレーと、
前記第２の電流経路上に設けられ、前記半導体リレーと並列に接続されて前記直流電源からの直流電流の供給及び遮断を切り替える機械式リレーと、
を備え、
前記機械式リレーによる直流の遮断時に該機械式リレーのチャタリングを抑制する回路である、前記（６）に記載の直流回路。
（９）
前記ヒューズは、溶断していない状態では、前記第２のスイッチの可動接点と前記回路とを接続する、前記（５）〜（９）のいずれかに記載の直流回路。
（１０）
前記ヒューズは、前記第２のスイッチの共通端子と可動接点との間から前記回路に接続される、前記（９）に記載の直流回路。
（１１）
前記ヒューズは、前記第２のスイッチの共通端子と可動接点との間の先から前記回路に接続される、前記（９）に記載の直流回路。
（１２）
前記第２のスイッチの共通端子と前記回路との間に、さらに第２のヒューズを備える、前記（９）〜（１１）のいずれかに記載の直流回路。
（１３）
前記第２のヒューズは、前記ヒューズと異なる定格特性を有する、前記（１２）に記載の直流回路。
（１４）
前記第２のスイッチの共通端子と前記回路との間にキャパシタを備える、前記（９）に記載の直流回路。
（１５）
前記第２のスイッチと並列に第２のヒューズを備える、前記（５）に記載の直流回路。
（１６）
前記（１）〜（１５）のいずれかに記載の直流回路を備える、移動体。
（１７）
直流電力を供給するバッテリと、
前記バッテリから供給される直流電力による駆動する駆動部と、
前記バッテリと前記駆動部との間に設けられる、少なくとも１つの、前記（１）〜（１５）のいずれかに記載の直流回路と、
を備える、電力供給システム。
【符号の説明】
【０１１０】
１００    直流回路
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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