(57)【要約】      （修正有）【課題】負荷側への突入電流を防止しつつ、省スペース化と軽量化とを実現することができる電源制御装置を提供する。【解決手段】車両に設けられる電源制御装置１であって、バッテリ３と、負荷５とを接続する第１の経路８に設けられ、接点３１の開閉により、バッテリ３と負荷５との接続を許容する機械式リレー２１と、バッテリ３と、負荷５とを接続する第２の経路９に設けられ、駆動パルスにより、バッテリ３と負荷５との接続を許容する半導体リレー２３と、車両の起動時に充電が行われる際、負荷５に印加された負荷電圧と、バッテリ３のバッテリ電圧とに基づいて、駆動パルスのデューティー比を、予め設定された上限値以下に設定するＥＣＵ内の信号生成部とを備える。予め設定された上限値は、半導体リレー２３の定格電流の範囲内に関連付けられている。【選択図】図１
2016226151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられる電源制御装置であって、
バッテリと、負荷とを接続する第１の経路に設けられ、接点の開閉により、前記バッテリと前記負荷との接続を許容する機械式リレーと、
前記バッテリと、前記負荷とを接続する第２の経路に設けられ、駆動パルスにより、前記バッテリと前記負荷との接続を許容する半導体リレーと、
前記車両の起動時に充電が行われる際、前記負荷に印加された負荷電圧と、前記バッテリのバッテリ電圧とに基づいて、前記駆動パルスのデューティー比を、予め設定された上限値以下に設定する信号生成部と
を備え、
前記予め設定された上限値は、前記半導体リレーの定格電流の範囲内に関連付けられている
ことを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
前記信号生成部は、
前記駆動パルスのデューティー比を設定する際、前記半導体リレーの特性により決定される係数を重み付けする
ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記信号生成部は、
前記負荷電圧と、前記バッテリ電圧との差分電圧が、予め設定された閾値電圧以下になるまで、前記予め設定された上限値以下にされたデューティー比に基づいて生成された前記駆動パルスを出力する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車又はハイブリッドカー等の車両は、インバータ等のような高電圧負荷が搭載されている。車両の起動時には、負荷側の平滑用コンデンサに突入電流が流入する恐れがある。そこで、負荷の通電又は遮断を行うメインリレーとは並列に、電流制限抵抗及びプリチャージリレーによる直列回路が接続されている。車両の起動時には、この直列回路を経由することにより、電流量が制限されつつ、負荷側に設けられたコンデンサが充電される。
【０００３】
しかし、上記回路構成は、メインリレー、プリチャージリレー、及び電流制限抵抗が必要となるため、部品サイズが大きくなると共に、全体重量が重くなる。よって、上記回路構成は、システム全体のサイズ及び車両重量が増大する。
【０００４】
そこで、電流制限抵抗の代わりに、半導体リレーのゲート電圧−ドレイン電流の特性を利用することにより、擬似的に高抵抗の状態を作り出し、車両の起動時における負荷電流を低減させ、突入電流を防止するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２１０１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術は、各種リレーが合計３個必要となるため、十分な省スペース化及び軽量化を図ることができない。
【０００７】
したがって、特許文献１に記載の技術では、負荷側への突入電流を防止しつつ、省スペース化と軽量化とを実現することができない。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、負荷側への突入電流を防止しつつ、省スペース化と軽量化とを実現することができる電源制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電源制御装置は、車両に設けられる電源制御装置であって、バッテリと、負荷とを接続する第１の経路に設けられ、接点の開閉により、前記バッテリと前記負荷との接続を許容する機械式リレーと、前記バッテリと、前記負荷とを接続する第２の経路に設けられ、駆動パルスにより、前記バッテリと前記負荷との接続を許容する半導体リレーと、前記車両の起動時に充電が行われる際、前記負荷に印加された負荷電圧と、前記バッテリのバッテリ電圧とに基づいて、前記駆動パルスのデューティー比を、予め設定された上限値以下に設定する信号生成部とを備え、前記予め設定された上限値は、前記半導体リレーの定格電流の範囲内に関連付けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る電源制御装置によれば、突入電流防止用の回路を別途設けることなく、半導体リレーの定格電流を超えない範囲に負荷電流を制御するため、負荷側への突入電流を防止しつつ、省スペース化と軽量化とを実現することができる。
【００１１】
また、機械式リレー及び半導体リレーという異なるタイプのリレーを用いるため、同時に故障する事態を回避させ、故障時の安全性を確保することができる。
【００１２】
また、本発明に係る電源制御装置において、前記信号生成部は、前記駆動パルスのデューティー比を設定する際、前記半導体リレーの特性により決定される係数を重み付けすることが好ましい。
【００１３】
この電源制御装置によれば、係数を調整することにより、ハードウェアを変更することなく、あらゆる回路環境に対応させることができるため、周囲の回路環境を変更したとしても、低コストで安全な車両起動システムを構築することができる。
【００１４】
また、本発明に係る電源制御装置において、前記信号生成部は、前記負荷電圧と、前記バッテリ電圧との差分電圧が、予め設定された閾値電圧以下になるまで、前記予め設定された上限値以下にされたデューティー比に基づいて生成された前記駆動パルスを出力することが好ましい。
【００１５】
この電源制御装置によれば、半導体リレーの定格電流を超えない範囲に負荷電流を制御しつつ、余計に充電動作を行うことがないため、車両の起動状態から通常状態へ速やかに移行させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、突入電流防止用の回路を別途設けることなく、半導体リレーの定格電流を超えない範囲に負荷電流を制御するため、負荷側への突入電流を防止しつつ、省スペース化と軽量化とを実現することができる電源制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る電源制御装置１の構成例を示す図である。
【図２】電源制御装置１の制御信号の生成例を説明する図である。
【図３】信号生成部５０の機能の構成例を示すブロック図である。
【図４】デューティー比の設定例を説明する図である。
【図５】電源制御装置１の制御例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本実施形態に係る電源制御装置１の構成例を示す図である。図１に示すように、電源制御装置１は、機械式リレー２１、半導体リレー２３、及びＥＣＵ等を備え、車両に設けられる。
【００１９】
機械式リレー２１は、バッテリ３と、負荷５とを接続する第１の経路８に設けられる。機械式リレー２１は、接点３１と、コイル巻線３２とからなる。接点３１は、バッテリ３と、負荷５との間の接続状態を、オン状態及びオフ状態の何れか一方に切り替えるものである。コイル巻線３２は、接点３１を制御するものである。コイル巻線３２は、接点３１とは電気的に絶縁状態であるが、電流が流れることにより、接点３１を作動させ、接点３１を通電状態又は遮断状態に制御する。
【００２０】
第１の経路８は、バッテリ３と、負荷５との間を接続する経路であり、バッテリ３の正極側に接続されている。よって、機械式リレー２１は、バッテリ３と、負荷５とを接続する第１の経路８に設けられ、接点３１の開閉により、バッテリ３と負荷５との接続を許容し、システムメインリレーの１つとして機能するものである。
【００２１】
半導体リレー２３は、バッテリ３と、負荷５とを接続する第２の経路９に設けられる。半導体リレー２３は、ＮチャネルのＭＯＳＦＥＴからなり、駆動パルスｄｕｔｙにより生成されたゲート電圧Ｖｇが制御されることにより、ドレイン−ソース間電圧が制御され、半導体リレー２３のドレイン−ソース間が遮断状態から通電状態に遷移する。
【００２２】
第２の経路９は、バッテリ３と、負荷５との間を接続する経路であり、バッテリ３の負極側に接続されている。よって、半導体リレー２３は、バッテリ３と、負荷５とを接続する第２の経路９に設けられ、駆動パルスｄｕｔｙにより、バッテリ３と負荷５との接続を許容し、システムメインリレーの１つとして機能するものである。
【００２３】
バッテリ３は、高電圧の電源であり、例えば、複数のセルが接続された組電池からなり、車両に搭載される。なお、バッテリ３は、一次電池、二次電池のような安定した直流電圧を供給するものであればよい。
【００２４】
負荷５は、６個のアーム及び平滑用コンデンサＣＬ等からなるインバータであり、各アームはＩＧＢＴにより構成され、車両に搭載される。負荷５は、機械式リレー２１によりバッテリ３との間の接続状態が遮断状態から通電状態になり、半導体リレー２３によりバッテリ３との間の接続状態が遮断状態から通電状態になった場合、バッテリ３から電圧が印加され、駆動するものである。
【００２５】
また、電源制御装置１は、電圧監視回路７ａ及び電圧監視回路７ｂを備える。電圧監視回路７ａは、バッテリ３と、機械式リレー２１及び半導体リレー２３の上流側との間に設けられ、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈを検出する。電圧監視回路７ａは、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈの検出結果を、ＥＣＵに送信する。
【００２６】
電圧監視回路７ｂは、バッテリ３と、機械式リレー２１及び半導体リレー２３の下流側との間に設けられ、負荷電圧ＶＬを検出する。電圧監視回路７ｂは、負荷電圧ＶＬの検出結果を、ＥＣＵに送信する。
【００２７】
ＥＣＵは、電圧監視回路７ａから送信されたバッテリ電圧ＶＢ＿Ｈと、電圧監視回路７ｂから送信された負荷電圧ＶＬとに基づいて、適切な駆動パルスｄｕｔｙ、すなわち、適切なＰＷＭ信号を求め、駆動回路１３に出力する。ＰＷＭ信号は、駆動回路１３でアナログ信号に変換され、ゲート電圧Ｖｇとして半導体リレー２３に印加される。なお、ＰＷＭ信号からアナログ信号への変換処理は、Ｄ／Ａ変換機能があるＥＣＵが担うことでも実現することができる。
【００２８】
次に、ＥＣＵが生成した駆動パルスｄｕｔｙにより負荷電圧ＶＬが制御される一連の処理について図２を用いて説明する。図２は、電源制御装置１の制御信号の生成例を説明する図である。図２に示すように、ＥＣＵは、信号生成部５０を含む機能が実現される。信号生成部５０は、ハードウェアで実現されるものであってもよく、ソフトウェアで実現されるものであってもよい。
【００２９】
信号生成部５０は、車両の起動時に充電が行われる際、負荷５に印加された負荷電圧ＶＬと、バッテリ３のバッテリ電圧ＶＢ＿Ｈとに基づいて、駆動パルスｄｕｔｙのデューティー比を、予め設定された上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸ以下に設定するものである。ここで、上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸは、半導体リレー２３の定格電流の範囲内に関連付けられている。また、信号生成部５０は、駆動パルスｄｕｔｙのデューティー比を設定する際、半導体リレー２３の特性により決定される係数Ｋ０を重み付けする。係数Ｋ０は、デューティー比計算用の係数であって、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈと、半導体リレー２３のゲート電圧−ドレイン電流特性とに基づいて決定される値であり、平滑用コンデンサＣＬの充電時間に寄与する要素である。
【００３０】
具体的には、ＥＣＵにおいて、負荷電圧ＶＬと、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈとの差分電圧Ｖｄｉｆｆが求められる。次に、信号生成部５０は、差分電圧Ｖｄｉｆｆと、係数Ｋ０との積に、前回のデューティー比の出力値ｄｕｔｙ（ｎ−１）を加算し、デューティー比の出力値ｄｕｔｙ（ｎ）とする。上記で説明した処理は、次式（１）により表される。
【００３１】
【数１】
2016226151.tif 000003
【００３２】
なお、係数Ｋ０と、差分電圧Ｖｄｉｆｆとの積は、デューティー比の出力値ｄｕｔｙ（ｎ）から前回のデューティー比の出力値ｄｕｔｙ（ｎ−１）を減算したものであることが式（１）から導出される。
【００３３】
次に、信号生成部５０は、デューティー比の出力値ｄｕｔｙ（ｎ）に基づいて、駆動パルスｄｕｔｙを求める。信号生成部５０は、求めた駆動パルスｄｕｔｙを駆動回路１３に出力する。駆動回路１３は、ＣＲ回路からなるローパスフィルタであって、Ｄ／Ａ変換を行うことにより、ＰＷＭ信号である駆動パルスｄｕｔｙに含まれるデューティー比に応じてゲート電圧Ｖｇを半導体リレー２３に出力する。半導体リレー２３は、ゲート電圧−ドレイン電流特性に従い、所定の負荷電流Ｉｄを出力する。
【００３４】
次に、平滑用コンデンサＣＬは、負荷電流Ｉｄが流入することにより、流入した負荷電流値Ｉｄ（ｔ）の積算量に応じて充電される。ここで、充電された負荷電圧ＶＬは、次式（２）により表される。
【００３５】
【数２】
2016226151.tif 000004
【００３６】
次に、信号生成部５０の詳細について図３，４を用いて説明する。図３は、信号生成部５０の機能の構成例を示すブロック図である。図４は、デューティー比の設定例を説明する図である。
【００３７】
信号生成部５０は、演算部５１、制御指令部５２、及び接点制御部５３を含む機能が実現される。さらに、演算部５１は、初期値設定部６１、差分電圧算出部６２、デューティー比設定部６３、記憶部６４、及び差分電圧判定部６５を含む機能が実現される。また、信号生成部５０は、接点制御部５３を含む機能も実現される。これらの各機能は、ハードウェアによって実現されるものであってもよく、ソフトウェアによって実現されるものであってもよい。
【００３８】
接点制御部５３は、リレー制御信号をコイル巻線３２に出力するものであり、コイル巻線３２に磁気作用を生じさせ、接点３１を作動させるものである。
【００３９】
初期値設定部６１は、高電圧システムの起動時（ｎ＝０）に駆動する半導体リレー２３のゲート電圧−ドレイン電流特性と、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈとに基づいて、デューティー比の初期値ｄｕｔｙ（０）を設定する。
【００４０】
差分電圧算出部６２は、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈと、負荷電圧ＶＬとの差分電圧Ｖｄｉｆｆを求める。デューティー比設定部６３は、式（１）に基づいて、デューティー比を設定する。具体的には、図４に示すように、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈと、負荷電圧ＶＬとの差分電圧Ｖｄｉｆｆが大きいほど、デューティー比の増分であるΔｄｕｔｙを大きい値に設定する。一方、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈと、負荷電圧ＶＬとの差分電圧Ｖｄｉｆｆが減少するにつれ、デューティー比の増分であるΔｄｕｔｙを小さい値に設定する。
【００４１】
ＰＷＭ信号、すなわち、駆動パルスｄｕｔｙに含まれるデューティー比と、半導体リレー２３のドレイン電流との相関関係が予め分かっているため、図４に示すように、デューティー比に上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸが設けられている。このようにすることで、デューティー比設定部６３は、半導体リレー２３の定格電流を超えない範囲で負荷電流Ｉｄを制御することができる。デューティー比設定部６３は、設定したデューティー比の出力値ｄｕｔｙ（ｎ）を記憶部６４に格納する。
【００４２】
差分電圧判定部６５は、差分電圧Ｖｄｉｆｆが、予め設定された閾値電圧Ｖ＿ＣＨＡＲＧＥ以下になるまで、上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸ以下にされたデューティー比に基づいて生成された駆動パルスｄｕｔｙを出力する。制御指令部５２は、デューティー比の初期値ｄｕｔｙ（０）が設定された場合、初期値ｄｕｔｙ（０）に基づいた駆動パルスｄｕｔｙを出力する。また、制御指令部５２は、差分電圧Ｖｄｉｆｆが閾値電圧Ｖ＿ＣＨＡＲＧＥ以下になるまで、上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸ以下に抑制されたデューティ比による駆動パルスｄｕｔｙを継続して出力する。
【００４３】
次に、車両起動時充電処理について図５を用いて説明する。図５は、電源制御装置１の制御例を説明するフローチャートである。
【００４４】
ステップＳ１１において、信号生成部５０は、デューティー比の初期値ｄｕｔｙ（０）を設定する。なお、カウント値ｎは０に初期化される。ステップＳ１２において、信号生成部５０は、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈから負荷電圧ＶＬを減算することにより差分電圧Ｖｄｉｆｆを求める。ステップＳ１３において、信号生成部５０は、式（１）に基づいて、デューティー比の出力値ｄｕｔｙ（ｎ）を求め、デューティー比を設定する。
【００４５】
ステップＳ１４において、信号生成部５０は、デューティー比の出力値ｄｕｔｙ（ｎ）が上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸ以上であるか否かを判定する。デューティー比の出力値ｄｕｔｙ（ｎ）が上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸ以上である場合、ステップＳ１５に進む。一方、デューティー比の出力値ｄｕｔｙ（ｎ）が上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸ未満である場合、ステップＳ１６に進む。
【００４６】
ステップＳ１５において、信号生成部５０は、デューティー比の出力値ｄｕｔｙ（ｎ）の上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸを設定することにより、デューティー比の上限を設定する。
【００４７】
ステップＳ１６において、信号生成部５０は、設定されたデューティー比を格納する。
【００４８】
ステップＳ１７において、信号生成部５０は、カウント値ｎを１だけインクリメントする、つまり、１だけ歩進する。ステップＳ１８において、信号生成部５０は、差分電圧Ｖｄｉｆｆが閾値電圧Ｖ＿ＣＨＡＲＧＥ以下であるか否かを判定する。差分電圧Ｖｄｉｆｆが閾値電圧Ｖ＿ＣＨＡＲＧＥ以下である場合、車両起動時充電処理を終了する。一方、差分電圧Ｖｄｉｆｆが閾値電圧Ｖ＿ＣＨＡＲＧＥより大きい場合、ステップＳ１２に戻る。
【００４９】
以上の説明から、本実施形態においては、第１の経路８には機械式リレー２１が設けられ、第２の経路９には半導体リレー２３が設けられている。よって、機械式リレー２１と、半導体リレー２３とが制御されることにより、バッテリ３と、負荷５とが接続される。ここで、車両の起動時に充電が行われる際、バッテリ３と、負荷５とをそのまま接続すれば、過渡状態において、負荷電流Ｉｄが突入電流として負荷５に流入する恐れがある。
【００５０】
機械式リレー２１は、その構造上、単純に一定時間においてオン状態及びオフ状態の何れか一方の状態となるだけである。よって、機械式リレー２１を制御することにより、過渡状態において、負荷５に突入電流が流入することを防止するのは難しい。
【００５１】
一方、半導体リレー２３は、ゲート電圧−ドレイン電流の特性を利用することにより負荷に流れる電流を調整出来る為、過渡状態において、平滑用コンデンサＣＬに流入する負荷電流Ｉｄを制御することができる。よって、半導体リレー２３を制御することにより、過渡状態において、負荷５に突入電流が流入することを防止することができる。
【００５２】
具体的には、電源制御装置１は、車両の起動時に充電を行う際、負荷５に印加された負荷電圧ＶＬと、バッテリ３のバッテリ電圧ＶＢ＿Ｈとに基づいて、半導体リレー２３を駆動させる駆動パルスｄｕｔｙのデューティー比を、予め設定された上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸ以下に設定する。さらに、電源制御装置１は、予め設定された上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸを、半導体リレー２３の定格電流の範囲内に関連付けている。
【００５３】
よって、電源制御装置１は、デューティー比に上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸを設け、その上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸが半導体リレー２３の定格電流の範囲内に関連付けられているため、半導体リレー２３の定格電流を超えない範囲に負荷電流Ｉｄを制御することができる。よって、負荷５側への突入電流を防止することができる。
【００５４】
さらに、負荷電流Ｉｄの制御が半導体リレー２３のゲート電圧−ドレイン電流の特性を利用することにより実現されるため、突入電流防止用の回路を別途設ける必要がない。よって、省スペース化と軽量化とを実現することができる。
【００５５】
したがって、電源制御装置１は、車両の起動時に充電を行う際、負荷電流Ｉｄの制御を半導体リレー２３のＰＷＭ信号を用いたゲート電圧制御により行い、ＰＷＭ信号を生成するデューティー比に設けられた上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸを半導体リレー２３の定格電流の範囲内に関連付けることにより、突入電流防止用の回路を別途設けることなく、半導体リレー２３の定格電流を超えない範囲に負荷電流Ｉｄを制御するため、負荷側への突入電流を防止しつつ、省スペース化と軽量化とを実現することができる。
【００５６】
さらに、電源制御装置１は、第１の経路８に機械式リレー２１を設け、第２の経路９に半導体リレー２３を設けることにより、車両の起動時に充電を行う際、異なるタイプのリレーを用いている。機械式リレー２１と、半導体リレー２３とは、構造上特性の異なるものであり、同時に故障する事態は生じ難い。よって、何らかの要因により半導体リレー２３が故障し、半導体リレー２３が制御不能となった場合であっても、機械式リレー２１により負荷５である高電圧回路を遮断することができるため、搭乗者の安全を確保することができる。
【００５７】
したがって、電源制御装置１は、機械式リレー２１及び半導体リレー２３という異なるタイプのリレーを用いることにより、同時に故障する事態を回避させるため、故障時の安全性を確保することができる。
【００５８】
また、電源制御装置１は、デューティー比を設定する際、半導体リレー２３の特性により決定される係数Ｋ０を重み付けする。係数Ｋ０は、デューティー比計算用の係数であって、バッテリ３のバッテリ電圧ＶＢ＿Ｈと、半導体リレー２３のゲート電圧−ドレイン電流特性とにより決まる値であり、平滑用コンデンサＣＬの充電時間に寄与する要素である。よって、係数Ｋ０が調整されることにより、あらゆる種類の半導体リレー２３、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈ、及び負荷５の容量に対応することができる。
【００５９】
したがって、電源制御装置１は、係数Ｋ０を調整することにより、ハードウェアを変更することなく、あらゆる回路環境に対応させることができるため、周囲の回路環境を変更したとしても、低コストで安全な車両起動システムを構築することができる。
【００６０】
また、電源制御装置１は、負荷電圧ＶＬと、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈとの差分電圧Ｖｄｉｆｆが、予め設定された閾値電圧Ｖ＿ＣＨＡＲＧＥ以下になるまで、負荷電流Ｉｄを半導体リレー２３の定格電流の範囲内に抑えた状態で負荷電流の制御を継続する。
【００６１】
したがって、電源制御装置１は、半導体リレー２３の定格電流を超えない範囲に負荷電流Ｉｄを制御しつつ、余計に充電動作を行うことがないため、車両の起動状態から通常状態へ速やかに移行させることができる。
【００６２】
以上、第１の実施形態に係る電源制御装置１は、車両に設けられる電源制御装置１であって、バッテリ３と、負荷５とを接続する第１の経路８に設けられ、接点３１の開閉により、バッテリ３と負荷５との接続を許容する機械式リレー２１と、バッテリ３と、負荷５とを接続する第２の経路９に設けられ、駆動パルスｄｕｔｙにより、バッテリ３と負荷５との接続を許容する半導体リレー２３と、車両の起動時に充電が行われる際、負荷５に印加された負荷電圧ＶＬと、バッテリ３のバッテリ電圧ＶＢ＿Ｈとに基づいて、駆動パルスｄｕｔｙのデューティー比を、予め設定された上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸ以下に設定する信号生成部５０とを備え、予め設定された上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸは、半導体リレー２３の定格電流の範囲内に関連付けられているものである。
【００６３】
このような構成により、電源制御装置１は、突入電流防止用の回路を別途設けることなく、半導体リレー２３の定格電流を超えない範囲に負荷電流Ｉｄを制御するため、負荷側への突入電流を防止しつつ、省スペース化と軽量化とを実現することができる。
【００６４】
また、このような構成により、電源制御装置１は、機械式リレー２１及び半導体リレー２３という異なるタイプのリレーを用いるため、同時に故障する事態を回避させ、故障時の安全性を確保することができる。
【００６５】
また、本実施形態に係る電源制御装置１において、信号生成部５０は、駆動パルスｄｕｔｙのデューティー比を設定する際、半導体リレー２３の特性により決定される係数Ｋ０を重み付けするものである。
【００６６】
このような構成により、電源制御装置１は、係数Ｋ０を調整することにより、ハードウェアを変更することなく、あらゆる回路環境に対応させることができるため、周囲の回路環境を変更したとしても、低コストで安全な車両起動システムを構築することができる。
【００６７】
また、本実施形態に係る電源制御装置１において、信号生成部５０は、負荷電圧ＶＬと、バッテリ電圧ＶＢ＿Ｈとの差分電圧Ｖｄｉｆｆが、予め設定された閾値電圧Ｖ＿ＣＨＡＲＧＥ以下になるまで、予め設定された上限値ＤＵＴＹ＿ＭＡＸ以下にされたデューティー比に基づいて生成された駆動パルスｄｕｔｙを出力するものである。
【００６８】
このような構成により、電源制御装置１は、半導体リレー２３の定格電流を超えない範囲に負荷電流Ｉｄを制御しつつ、余計に充電動作を行うことがないため、車両の起動状態から通常状態へ速やかに移行させることができる。
【００６９】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００７０】
例えば、本実施形態において負荷５がアームを６つ有するインバータである一例について説明したが、これに限らず、他の高電圧の負荷５であってもよい。例えば、アームの数が６つ以外のインバータであってもよく、インバータ以外の回路構成であってもよい。
【００７１】
加えて、本実施形態では半導体リレー２３がＮチャネルのＭＯＳＦＥＴである一例を説明したが、これに限らず、ＰチャネルのＭＯＳＦＥＴであってもよく、ＩＧＢＴであってもよい。
【００７２】
また、本実施形態において説明した半導体リレー２３は、特に限定していないが、ワイドバンドギャップ半導体で構成されるものであってもよい。
【００７３】
また、本実施形態において、半導体リレー２３が高電圧のバッテリ３の負極側に配置され、機械式リレー２１が高電圧のバッテリ３の正極側に配置された一例について説明したが、特に限定されるものではなく、半導体リレー２３が高電圧のバッテリ３の正極側に配置され、機械式リレー２１が高電圧のバッテリ３の負極側に配置される回路構成であってもよい。
【００７４】
また、本実施形態において説明した各種パラメータ、例えば、カウント値ｎが１ずつインクリメントされる一例について説明したが、これに限らず、２ずつ等のように、１とは異なる間隔でインクリメントされるものであってもよく、デクリメントされるものであってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１      ：電源制御装置
３      ：バッテリ
５      ：負荷
７、７ａ、７ｂ：電圧監視回路
８      ：第１の経路
９      ：第２の経路
１３    ：駆動回路
２１    ：機械式リレー
３１    ：接点
３２    ：コイル巻線
２３    ：半導体リレー
５０    ：信号生成部
５１    ：演算部
５２    ：制御指令部
５３    ：接点制御部
６１    ：初期値設定部
６２    ：差分電圧算出部
６３    ：デューティー比設定部
６４    ：記憶部
６５    ：差分電圧判定部
【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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