JP3076489B2 - 電気自動車 - Google Patents

電気自動車

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複数個のバッテリを
直列に接続して得られる高電圧の電気エネルギによって
負荷を駆動する電気自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気自動車では、回転機器の十分
な出力を得るために高い電圧の電気エネルギを必要とす
るが、そのような電気エネルギを得るために多数個のバ
ッテリを直列に接続している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の電気自動車では次のような問題点があった。すな
わち、一般に使用されている通常の車両用電源が１２Ｖ
または２４Ｖであるのに対して、電気自動車ではそれよ
りもずっと高い電圧を使用しているために、事故などの
非常時に電気ショートによって車両火災を発生したり、
感電を引き起こす可能性があった。また、通常時には絶
縁材のカバーなどの保護装置によって高圧電気回路を覆
うことによって安全性を確保しているが、事故などの非
常時には絶縁カバーの破損によって導電部が露出し、そ
の部分に触れて感電する可能性があった。
【０００４】この発明は、このような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、事故などの非常状態が発生した時
でも、導電部が高電圧にならないようにして電気ショー
トや感電の発生の可能性をなくし、安全性を高くした電
気自動車を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
個のバッテリを直列に接続して得られる高電圧の電気エ
ネルギによって負荷を駆動する電気自動車において、負
荷に電気エネルギを給電する回路の開閉を行なうメイン
接点と、直列に接続される複数個のバッテリ間を細切れ
に断接するサブ接点と、メイン接点に対する切断動作信
号に対して、サブ接点に対する切断動作信号を一定時間
遅らせて与えるタイムディレイ手段と、車体に加わる非
常状態を検出する非常状態検出手段と、非常状態検出手
段が非常状態検出信号を出力する時に、メイン接点に対
して切断動作信号を与える非常状態判別手段とを備えた
ものである。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１記載の電気自
動車において、非常状態検出手段として、車体にかかる
一定値以上の加速度を検出する加速度検出器または／お
よび車体の一定角度以上の傾斜を検出する傾斜検出器を
備えたものである。
【０００７】
【作用】請求項１の発明の電気自動車では、事故などの
非常状態が発生した時には、非常状態検出手段がその非
常状態を検出し、非常状態判別手段がメイン接点に対し
て切断動作信号を出力する。これを受けて、負荷に高電
圧の電気エネルギを供給する回路に設けられたメイン接
点がオープンして負荷への電気エネルギの供給を停止す
る。また、タイムディレイ手段により、メイン接点の切
断動作に所定時間だけ遅れて複数個のバッテリ間を細切
れに断接するサブ接点をオープンさせ、導電部に対して
複数個のバッテリが直列接続されたまま高電圧の電気エ
ネルギが印加することがないようにし、電気ショートや
感電時の危険性をなくする。
【０００８】請求項２の発明の電気自動車では、非常状
態検出手段として車体にかかる一定値以上の加速度を検
出する加速度検出器または／および車体の一定角度以上
の傾斜を検出する傾斜検出器を用いることにより、車両
事故によって強い衝撃で大きな加速度が加わり、あるい
は車体が横転するといった非常状態を確実に検出して安
全動作することができるようになる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。図１は請求項１および請求項２の電気自動車の発
明の共通する実施例の回路構成を示しており、高電圧の
電気エネルギ源を構成するために多数個のバッテリ１，
１，…が直列に配置され、各バッテリ１，１間にはサブ
接点２が介挿されていて、バッテリ１，１間が細切れに
断接できるようになっている。そしてこれらの多数個の
バッテリ１，１，…とサブ接点２，２，…の直列電源回
路の全体を断接するために機械的な動作を行なうメイン
接点３が設けられ、このメイン接点３を介して負荷とし
てのインバータ４により駆動される発電電動機５が直列
電源回路に接続されている。この発電電動機５は車輪
（図示せず）を回転駆動するためのものである。なお、
メイン接点３は高電圧の電気エネルギの断接を行なうた
めに大容量仕様であるのに対して、サブ接点２，２，…
はメイン接点３が回路を切り離した後に動作することを
前提としているために小容量仕様のものである。
【００１０】この実施例の電気自動車はまた、車体に加
わる加速度を検出する加速度検出器６と、車体の傾斜角
度を検出する傾斜検出器７と、これらの加速度検出信号
と傾斜角度検出信号を入力し、あらかじめ設定されてい
る所定の加速度以上の加速度を検出した時、または所定
の傾斜角度以上の傾斜角度を検出した時に非常状態判別
を行ない、接点切断信号を出力する判別回路８を備えて
いる。
【００１１】この電気自動車はさらに、判別回路８の接
点切断信号を受けてメイン接点３をオープン動作するメ
イン接点駆動回路９と、判別回路８の接点切断信号を受
けてタイムカウントを開始し、一定時間の遅れをおいて
その接点切断信号を出力するタイムディレイ回路（Ｄ
Ｔ）１０と、このタイムディレイ回路１０からの接点切
断信号を受けて各サブ接点２，２，…をオープン動作す
るサブ接点駆動回路１１を備えている。さらに、メイン
接点３には、その手動投入、オープンを行なうための手
動スイッチ１２が備えられている。
【００１２】なお、加速度検出器６、傾斜検出器７、判
別回路８、メイン接点駆動回路９、タイムディレイ回路
１０およびサブ接点駆動回路１１は低電圧で動作する回
路構成であり、これらには他の車載バッテリ（図示せ
ず）から電力が常時供給されるようになっている。
【００１３】次に、上記構成の電気自動車の動作につい
て説明する。通常時には、サブ接点２，２，…はすべて
投入状態にあり、手動スイッチ１２を手動投入すること
によってメイン接点３を投入すれば、多数個のバッテリ
１，１，…が直列接続されて高電圧の電気エネルギをイ
ンバータ４を介して発電電動機５に供給し、電気自動車
が回転駆動される。
【００１４】いま、事故によって衝突のような衝撃が車
体に加わり、あるいは横転するといった非常状態が発生
すると、判別回路８が加速度検出器６から受ける加速度
検出信号または／および傾斜検出器７から受ける傾斜角
度検出信号が所定の設定値よりも大きくなり、判別回路
８は非常状態発生と判別し、接点切断信号を出力する。
【００１５】これを受けてメイン接点駆動回路９がメイ
ン接点３をオープンさせて負荷としてのインバータ４へ
の電源の供給を遮断し、発電電動機５を停止させる。こ
れと共に、接点切断信号によってタイムディレイ回路１
０がタイムカウントを開始し、設定時間を経過した後に
サブ接点駆動回路１１に接点切断信号を出力してサブ接
点２，２，…をすべてオープンさせる。
【００１６】この結果、それまで直列接続されていた多
数個のバッテリ１，１，…がサブ接点２，２，…のオー
プンによって細切れに分断されることになる。したがっ
て、非常状態の発生の結果として電気ショートが発生
し、あるいは導電部が露出したとしても、電気ショート
部分あいるは露出した導電部に印加される電圧はバッテ
リ１単独の電圧程度の低いものとなり、電気ショートに
よって大きな火花が飛び出して火災を起こす恐れが少な
く、また導電部に人が触れることがあっても小さな電気
的ショックしか受けなくなり、高い安全性を確保するこ
とができるようになる。
【００１７】なお、この発明は上記の実施例に限定され
ることはなく、バッテリ１の１個につき１つのサブ接点
２を設けるのでなく、安全な範囲で直列に接続された複
数のバッテリごとに１つのサブ接点を設けるようにして
もよい。
【００１８】請求項１および請求項２の電気自動車の発
明の共通する実施例の他の例を、図２〜図４に基づいて
説明する。この実施例の特徴は、多数個の接点内蔵形バ
ッテリ１３，１３´，…を使用した点にある。したがっ
て、回路要素の他の部分の構成は、図１に示した第１実
施例と共通であり、共通する各階要素には同じ符号を付
して示してある。
【００１９】多数個のバッテリ１３，１３，…それぞれ
は、図３に示す構成であり、バッテリ１３ａとこれに直
列に接続された小容量の内蔵サブ接点１３ｂから構成さ
れていて、この内蔵サブ接点１３ｂに対してサブ接点駆
動回路１１から接点動作信号が印加された時に回路をオ
ープンする構成となっている。
【００２０】したがってこの第２実施例でも、第１実施
例と同様に動作し、事故によって衝突のような衝撃が車
体に加わり、あるいは横転するといった非常状態が発生
し、判別回路８が接点切断信号を出力すると、まずメイ
ン接点駆動回路９がメイン接点３をオープンさせて負荷
としてのインバータ４への電源の供給を遮断し、発電電
動機５を停止させる。これと共に、接点切断信号によっ
てタイムディレイ回路１０がタイムカウントを開始し、
設定時間を経過した後にサブ接点駆動回路１１に接点切
断信号を出力してサブ接点内蔵形バッテリ１３，１３，
…それぞれの内蔵サブ接点１３ｂ，１３ｂ，…をすべて
オープンさせ、それまで直列接続されていた多数個のバ
ッテリ１３，１３，…を細切れに分断する。
【００２１】こうして、非常状態の発生の結果として電
気ショートが発生し、あるいは導電部が露出したとして
も、電気ショート部分あいるは露出した導電部に印加さ
れる電圧はバッテリ１３単独の電圧程度の低いものとな
り、電気ショートによって大きな火花が飛び出して火災
を起こす恐れが少なく、また導電部に人が触れることが
あっても小さな電気的ショックしか受けなくなり、高い
安全性を確保することができるようになる。
【００２２】なお、この第２実施例にあっても、サブ接
点内蔵形バッテリ１３と通常のバッテリ１とを混用し、
安全性が確保できる範囲で数個ずつ直列に接続し、非常
状態ではサブ接点内蔵形バッテリ１３の内蔵サブ接点１
３ｂをオープンさせる構成とすることもでき、これによ
ってコストの低下を図ることができる。
【００２３】また、この第２実施例において、サブ接点
内蔵形バッテリ１３として図４に示す構成のものも用い
ることができる。図４に示すサブ接点内蔵形バッテリ１
３は、サブ接点としてトランジスタ１３ｃを用い、バッ
テリ１３ａと直列にこのトランジスタ１３ｃを接続した
構成であり、サブ接点駆動回路１１の接点切断信号をこ
のトランジスタ１３ｃのベースに印加することによって
オフ動作させれば、バッテリ１３ａを他のバッテリから
分断することができる。なお、このトランジスタ１３ｃ
に代えて、他の動作特性の半導体スイッチング素子を利
用することもできる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
事故などの非常状態が発生した時には、非常状態検出手
段がその非常状態を検出し、非常状態判別手段がメイン
接点に対して切断動作信号を出力し、これを受けて、負
荷に高電圧の電気エネルギを供給する回路に設けられた
メイン接点がオープンして負荷への電気エネルギの供給
を停止し、また、タイムディレイ手段により、メイン接
点の切断動作に所定時間だけ遅れて複数個のバッテリ間
を細切れに断接するサブ接点をオープンさせるようにし
ているので、非常状態が発生した時に、電気ショートが
発生した部分や露出した導電部に対して複数個のバッテ
リが直列接続されたままその高電圧の電気エネルギが印
加することがないようにサブ接点でバッテリ間を細切れ
に分断することができ、電気ショートや感電時の危険性
をなくすことができる。
【００２５】請求項２の発明によれば、請求項１の電気
自動車において、非常状態検出手段として車体にかかる
一定値以上の加速度を検出する加速度検出器または／お
よび車体の一定角度以上の傾斜を検出する傾斜検出器を
用いているので、車両事故によって強い衝撃で大きな加
速度が加わり、あるいは車体が横転するといった非常状
態を確実に検出して安全動作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１および請求項２の発明の共通する実施
例の回路図。
【図２】請求項１および請求項２の発明の共通する他の
実施例の回路図。
【図３】上記実施例で使用するサブ接点内蔵形バッテリ
の回路図。
【図４】上記実施例で使用する他のサブ接点内蔵形バッ
テリの回路図。
【符号の説明】 １ バッテリ ２ サブ接点 ３ メイン接点 ４ インバータ ５ 発電電動機 ６ 加速度検出器 ７ 傾斜検出器 ８ 判別回路 ９ メイン接点駆動回路 １０ タイムディレイ回路 １１ サブ接点駆動回路 １２ 手動スイッチ １３ サブ接点内蔵形バッテリ １３ａ バッテリ １３ｂ 内蔵サブ接点 １３ｃ トランジスタ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 3/00 B60L 3/04 B60L 11/18 H02H 7/18 H02J 7/00 302 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数個のバッテリを直列に接続して得ら
    れる高電圧の電気エネルギによって負荷を駆動する電気
    自動車において、 前記負荷に電気エネルギを給電する回路の開閉を行なう
    メイン接点と、 直列に接続される前記複数個のバッテリ間を細切れに断
    接するサブ接点と、 前記メイン接点に対する切断動作信号に対して、前記サ
    ブ接点に対する切断動作信号を一定時間遅らせて与える
    タイムディレイ手段と、 車体に加わる非常状態を検出する非常状態検出手段と、 前記非常状態検出手段が非常状態検出信号を出力する時
    に、前記メイン接点に対して切断動作信号を与える非常
    状態判別手段とを備えて成る電気自動車。
  2. 【請求項２】 前記非常状態検出手段として、車体にか
    かる一定値以上の加速度を検出する加速度検出器または
    ／および車体の一定角度以上の傾斜を検出する傾斜検出
    器を備えて成ることを特徴とする請求項１記載の電気自
    動車。
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