JP4635664B2 - 電力供給システムおよびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、直流電源の端子間に接続されたコンデンサを備えて該直流電源からの電力を負荷に供給する電力供給システムおよびその制御方法に関する。

従来、この種の電力供給システムとしては、バッテリの端子間とコンデンサとを抵抗を介して接続するプリチャージコンタクタ（リレー）と、バッテリの端子間とコンデンサとを抵抗を介さずに接続するメインコンタクタ（リレー）とを備えるものが提案されている（特許文献１参照）。このシステムでは、システム起動時にプリチャージコンタクタをオンとして所定時間が経過したときに、電流センサによりバッテリの電流を検出すると共に電圧センサによりコンデンサの端子間電圧を検出し、バッテリの電流が基準値以下となり、コンデンサの端子間電圧とプリチャージコンタクタのオン直前に検出したコンデンサの端子間電圧との偏差が基準値を超えたときにプリチャージが完了したと判断して、メインコンタクタを接続している。
特開平１０−３０４５０１号公報

しかしながら、上述の電力供給システムでは、電流センサと電圧センサのいずれかに異常が生じたときについては考慮されていないから、センサの異常によりプリチャージが完了しているにも拘わらずメインコンタクタをオンとすることができない場合が生じる。これに対してセンサの検出結果に拘わらずプリチャージコンタクタをオンとしてから所定時間が経過したときにプリチャージが完了したと推定してメインコンタクタをオンするものを考えることもできるが、何らかの要因によりプリチャージが完了していないにも拘わらず所定時間が経過してメインコンタクタをオンしたときに、メインコンタクタに大電流が流れて損傷などの不具合が生じる場合がある。

本発明の電力供給システムおよびその制御方法は、電流センサと電圧センサのいずれかに異常が生じてもコンデンサのプリチャージの完了を適切に判定することを目的の一つとする。本発明の電力供給システムおよびその制御方法は、システムの起動をより適切に行なうことを目的の一つとする。

本発明の電力供給システムおよびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電力供給システムは、
直流電源の端子間に接続されたコンデンサを備えて該直流電源からの電力を負荷に供給する電力供給システムであって、
前記直流電源と前記コンデンサとの間に設けられ、該直流電源と該コンデンサとを電流抑制素子を介して接続および該接続の解除が可能な第１接続手段と、
前記直流電源と前記コンデンサとの間に設けられ、該直流電源と該コンデンサとを前記電流抑制素子を介さずに接続および該接続の解除が可能な第２接続手段と、
前記直流電源を流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記直流電源および前記コンデンサの端子間電圧のうち少なくとも該コンデンサの端子間電圧を検出する電圧検出手段と、
システムの起動指示がなされたとき、前記第１接続手段が接続されるよう該第１接続手段を制御すると共に前記電流検出手段および／または前記電圧検出手段の異常を判定し、異常と判定されなかった検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定し、該プリチャージが完了したと判定された以降に前記第２接続手段が接続されると共に前記第１接続手段が接続解除されるよう該第１接続手段と該第２接続手段とを制御する接続制御手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明の電力供給システムでは、システムの起動指示がなされたとき、直流電源とコンデンサとを電流抑制素子を介して接続および接続の解除が可能な第１接続手段が接続されるよう制御すると共に直流電源を流れる電流を検出する電流検出手段や直流電源およびコンデンサの端子間電圧のうち少なくともコンデンサの端子間電圧を検出する電圧検出手段の異常を判定し、異常と判定されなかった検出手段の検出結果に基づいてコンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定し、プリチャージが完了したと判定された以降に直流電源とコンデンサとを電流抑制素子を介さずに接続および接続の解除が可能な第２接続手段が接続されると共に第１接続手段が接続解除されるよう制御する。従って、電流検出手段や電圧検出手段のいずれかに異常が生じてもコンデンサのプリチャージの完了を適切に判定することができ、より適切にシステムを起動することができる。ここで、「電流抑制素子」には、レジスタが含まれる。

こうした本発明の電力供給システムにおいて、前記接続制御手段は、システムの起動指示がなされたとき、前記第１接続手段が接続されるよう該第１接続手段を制御すると共に前記電流検出手段の異常を判定し、該電流検出手段が異常と判定されなかったときには該電流検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定し、前記電流検出手段が異常と判定されたときには前記電圧検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電流検出手段の異常の有無に拘わらずコンデンサのプリチャージの完了を判定することができる。あるいは、前記接続制御手段は、システムの起動指示がなされたとき、前記第１接続手段が接続されるよう該第１接続手段を制御すると共に前記電圧検出手段の異常を判定し、該電圧検出手段が異常と判定されなかったときには該電圧検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定し、前記電圧検出手段が異常と判定されたときには前記電流検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電圧検出手段の異常の有無に拘わらずコンデンサのプリチャージの完了を判定することができる。

また、本発明の電力供給システムにおいて、前記接続制御手段は、前記電流検出手段および前記電圧検出手段の両方が異常と判定されたときには、前記第２接続手段を接続することなく前記第１接続手段が接続解除されるよう該第１接続手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、コンデンサのプリチャージが完了していない状態で第２接続手段が接続されるのをより確実に防止することができる。

さらに、本発明の電力供給システムにおいて、前記電流検出手段および／または前記電圧検出手段が異常と判定されたとき操作者に該異常に対する警告を出力する警告手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、操作者に異常の発生を知らせることができる。

また、本発明の電力供給システムにおいて、前記接続制御手段は、前記第１接続手段が接続されている状態で前記電流検出手段により検出された電流が所定電流未満となったときに前記コンデンサのプリチャージが完了したと判定する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の電力供給システムにおいて、前記接続制御手段は、前記第１接続手段が接続されている状態で前記電圧検出手段により検出された前記直流電源の端子間電圧と前記コンデンサの端子間電圧との偏差が所定偏差未満となったときに該コンデンサのプリチャージが完了したと判定する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の電力供給システムにおいて、前記負荷は、インバータを介して前記直流電源からの電力の供給を受けて駆動する電動機であるものとすることもできる。

本発明の電力供給システムの制御方法は、
電力を負荷に供給可能な直流電源と、該直流電源の端子間に接続されたコンデンサと、前記直流電源と前記コンデンサとの間に設けられ該直流電源と該コンデンサとを電流抑制素子を介して接続および該接続の解除が可能な第１接続手段と、前記直流電源と前記コンデンサとの間に設けられ該直流電源と該コンデンサとを前記電流抑制素子を介さずに接続および該接続の解除が可能な第２接続手段と、前記直流電源を流れる電流を検出する電流検出手段と、前記直流電源および前記コンデンサの端子間電圧のうち少なくとも該コンデンサの端子間電圧を検出する電圧検出手段と、を備える電力供給システムの制御方法であって、
システムの起動指示がなされたとき、前記第１接続手段が接続されるよう該第１接続手段を制御すると共に前記電流検出手段および／または前記電圧検出手段の異常を判定し、異常と判定されなかった検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定し、該プリチャージが完了したと判定された以降に前記第２接続手段が接続されると共に前記第１接続手段が接続解除されるよう該第１接続手段と該第２接続手段とを制御する
ことを要旨とする。

この本発明の電力供給システムの制御方法によれば、システムの起動指示がなされたとき、直流電源とコンデンサとを電流抑制素子を介して接続および接続の解除が可能な第１接続手段が接続されるよう制御すると共に直流電源を流れる電流を検出する電流検出手段や直流電源およびコンデンサの端子間電圧のうち少なくともコンデンサの端子間電圧を検出する電圧検出手段の異常を判定し、異常と判定されなかった検出手段の検出結果に基づいてコンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定し、プリチャージが完了したと判定された以降に直流電源とコンデンサとを電流抑制素子を介さずに接続および接続の解除が可能な第２接続手段が接続されると共に第１接続手段が接続解除されるよう制御する。従って、電流検出手段や電圧検出手段のいずれかに異常が生じてもコンデンサのプリチャージの完了を適切に判定することができ、より適切にシステムを起動することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての電力供給システム２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電力供給システム２０は、図示するように、例えば、電気自動車に搭載される走行用のモータ１０にインバータ１２を介して電力を供給可能なシステムとして構成されており、直流電源としてのバッテリ２２と、インバータ１２の正極母線１２ａと負極母線１２ｂとに接続された平滑用のコンデンサ２４と、バッテリ２２とコンデンサ２４との間に介在するシステムメインリレーＳＭＲ（以下、これを単にリレーと呼ぶ）と、システム全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。なお、モータ１０は、例えば、永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える発電可能な同期発電電動機として構成されている。また、インバータ１２は、６個のトランジスタと６個のトランジスタの各々と逆並列接続された６個のダイオードとにより構成されており、トランジスタのスイッチング制御によりバッテリ２２からの直流電力を三相交流電力に変換してモータ１２の三相コイルに出力する。

リレーＳＭＲは、バッテリ２２の正極端子とインバータ１２の正極母線１２ａとを接続および接続解除が可能なリレーＳＭＲ１と、抵抗２６を介して同じくバッテリ２２の正極端子とインバータ１２の正極母線１２ａとを接続および接続解除が可能なリレーＳＭＲ２と、バッテリ２２の負極端子とインバータ１２の負極母線１２ｂとを接続および接続解除が可能なリレーＳＭＲ３とから構成されている。

電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ４６と、入出力ポート（図示せず）とを備える。電子制御ユニット４０には、バッテリ２２の端子間に取り付けられた電圧センサ３２からのバッテリ電圧Ｖｂやバッテリ２２の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ３４からのバッテリ電流Ｉｂ，コンデンサ２４の端子間に取り付けられた電圧センサ３６からのコンデンサ電圧Ｖｃなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット４０からは、リレーＳＭＲへの駆動信号や警告灯５０への点灯信号などが出力ポートを介して出力されている。

次に、こうして構成された実施例の電力供給システム２０の動作について説明する。図２は、実施例の電力供給システム２０の電子制御ユニット４０により実行される起動処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、例えば、操作者の操作に基づいてシステム起動の指示が入力されたときに実行される。

起動処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、リレーＳＭＲ３をオンし（ステップＳ１００）、リレーＳＭＲ２をオンする（ステップＳ１１０）。これにより、バッテリ２２とコンデンサ２４とが抵抗２６を介して電気的に接続されるから、バッテリ２２からの直流電力は抵抗２６を介してコンデンサ２４に供給されコンデンサ２４のプリチャージが開始される。そして、電流センサ３４が正常であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、電流センサ３４が正常であるか否かの判定は、例えば、電流センサ３４の内部配線の断線や電流センサ３４から電子制御ユニット４０に至る信号ラインの断線などにより電流センサ３４からの信号が途絶えていないか否か，電流センサ３４の検出値が通常想定される値から外れた値となっていないか否かを判定することにより行なうことができる。電流センサ３４が正常であると判定されると、電流センサ３４からバッテリ電流Ｉｂを入力して（ステップＳ１３０）バッテリ電流Ｉｂが所定電流Ｉｒｅｆ未満に至るまでステップＳ１２０に戻って処理を繰り返す（ステップＳ１４０）。ここで、所定電流Ｉｒｅｆは、コンデンサ２４のプリチャージの完了を判定するための閾値であり、リレーＳＭＲ１をオンしてバッテリ２２とコンデンサ２４とを抵抗２６を介さずに直接接続してもリレーＳＭＲ１を溶着させない程度の比較的小さな電流値として予め定められている。バッテリ電流Ｉｂが所定電流Ｉｒｅｆ未満に至ると、コンデンサ２４のプリチャージは完了したと判断して、リレーＳＭＲ１をオンすると共に（ステップＳ１９０）、オンしているリレーＳＭＲ２をオフとして（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。

一方、電流センサ３４が正常ではない、即ち電流センサ３４に異常が生じていると判定されると、次に、電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれもが正常であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ここで、電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれもが正常であるか否かの判定は、例えば、電圧センサ３２や電圧センサ３６の内部配線の断線や電圧センサ３２や電圧センサ３６から電子制御ユニット４０に至る信号ラインの断線などにより電圧センサ３２や電圧センサ３６からの信号が途絶えていないか否か，電圧センサ３２や電圧センサ３６の検出値が通常想定される値から外れた値となっていないか否かを判定することにより行なうことができる。電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれもが正常であると判定されると、電圧センサ３２からのバッテリ電圧Ｖｂと電圧センサ３６からのコンデンサ電圧Ｖｃとを入力して（ステップＳ１６０）バッテリ電圧Ｖｂからコンデンサ電圧Ｖｃを減じて電圧差ΔＶを計算し（ステップＳ１７０）、計算した電圧差ΔＶが所定電圧差Ｖｒｅｆ未満に至るまでステップＳ１５０に戻って処理を繰り返す（ステップＳ１８０）。ここで、所定電圧差Ｖｒｅｆは、コンデンサ２４のプリチャージの完了を判定するための閾値であり、リレーＳＭＲ１をオンしてバッテリ２２とコンデンサ２４を抵抗２６を介さずに直接接続してもリレーＳＭＲ１を溶着させない程度の比較的小さな電圧差として予め定められている。電圧差ΔＶが所定電圧差Ｖｒｅｆ未満に至ると、コンデンサ２４のプリチャージは完了したと判断して、リレーＳＭＲ１をオンすると共に（ステップＳ１９０）、オンしているリレーＳＭＲ２をオフとして（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。このように、電流センサ３４が正常のときには電流センサ３４からのバッテリ電流Ｉｂに基づいてコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定し、電流センサ３４に異常が生じているときには、電圧センサ３２からのバッテリ電圧Ｖｂと電圧センサ３６からのコンデンサ電圧Ｖｃとに基づいてコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定するのである。これにより、電流センサ３４の異常の有無に拘わらずコンデンサ２４のプリチャージの完了を適切に判定することができる。

なお、電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれもが正常でない、即ち電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれか又は両方に異常が生じていると判定されると、コンデンサ２４のプリチャージの完了を判定できないと判断して、リレーＳＭＲ２とリレーＳＭＲ３とをオフし（ステップＳ２１０）、警告灯５０を点灯させて（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。

図３に、電流センサ３４が正常であるときのコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定する様子を示し、図４には、電流センサ３４に異常が生じているときのコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定する様子を示す。電流センサ３４が正常であるときには、図３に示すように、システムの起動が指示され、時刻ｔ１にリレーＳＭＲ３がオンされ、時刻ｔ２にリレーＳＭＲ２がオンされたときに、バッテリ２２とコンデンサ２４とが抵抗２６を介して電気的に接続されてコンデンサ２４のプリチャージが開始される。このとき、バッテリ２２からはバッテリ２２の端子間電圧とコンデンサ２４の端子間電圧との電圧差と抵抗２６の抵抗値とに基づくバッテリ電流Ｉｂがコンデンサ２４に印加され、このバッテリ電流Ｉｂはコンデンサ２４の充電が進んでコンデンサ２４の端子間電圧が高くなるほど小さくなる。そして、時刻ｔ３にバッテリ電流Ｉｂが所定電流Ｉｒｅｆに至ったときにはプリチャージが完了したと判断してリレーＳＭＲ１をオンすると共にリレーＳＭＲ２をオフとする。一方、電流センサ３４に異常が生じているときには、図４に示すように、時刻ｔ１にリレーＳＭＲ３がオンされ、時刻ｔ２にリレーＳＭＲ２がオンされてコンデンサ２４のプリチャージが開始されると、コンデンサ２４の端子間電圧（コンデンサ電圧Ｖｃ）は充電が進むにつれて大きくなりバッテリ電圧Ｖｂに近づいていく。そして、時刻ｔ３にコンデンサ電圧Ｖｃとバッテリ電圧Ｖｂとの電圧差ΔＶが所定電圧差Ｖｒｅｆに至ったときにプリチャージが完了したと判断してリレーＳＭＲ１をオンすると共にリレーＳＭＲ２をオフとする。したがって、電流センサ３４の異常の有無に拘わらずコンデンサ２４のプリチャージの完了を適切に判定することができ、システムを起動することができる。

以上説明した実施例の電力供給システム２０によれば、システムの起動が指示されたとき、バッテリ２２とコンデンサ２４とを抵抗２６を介して電気的に接続してコンデンサ２４のプリチャージを開始し、電流センサ３４が正常なときには電流センサ３４からのバッテリ電流Ｉｂに基づいてコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定し、電流センサ３４に異常が生じているときには電圧センサ３２からのバッテリ電圧Ｖｂと電圧センサ３６からのコンデンサ電圧Ｖｃとに基づいてコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定するから、電流センサ３４の異常の有無に拘わらずコンデンサ２４のプリチャージの完了をより適切に判定することができる。この結果、電流センサ３４の異常を考慮しないものに比してシステムをより適切に起動させることができる。

実施例の電力供給システム２０では、基本的には、電流センサ３４からのバッテリ電流Ｉｂに基づいてコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定し、電流センサ３４に異常が生じているときに電圧センサ３２からのバッテリ電圧Ｖｂと電圧センサ３６からのコンデンサ電圧Ｖｃに基づいてコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定するものとしたが、基本的には、電圧センサ３２からのバッテリ電圧Ｖｂと電圧センサ３６からのコンデンサ電圧Ｖｃとに基づいてコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定し、電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれかに異常が生じているときに電流センサ３４からのバッテリ電流Ｉｂに基づいてコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定するものとしてもよい。この場合、図２の起動処理ルーチンに代えて図５の起動処理ルーチンを実行すればよい。図５の起動処理ルーチンでは、電子制御ユニット４０は、図２のステップＳ１００，Ｓ１１０と同様に、リレーＳＭＲ３をオンすると共に（ステップＳ３００）、リレーＳＭＲ２をオンし（ステップＳ３１０）、図２のステップＳ１５０〜Ｓ１８０の処理と同様に、電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれもが正常であるか否かを判定し（ステップＳ３２０）、正常であると判定されると、電圧センサ３２からのバッテリ電圧Ｖｂと電圧センサ３６からのコンデンサ電圧Ｖｃとを入力して（ステップＳ３３０）、両者の差をとって電圧差ΔＶを計算し（ステップＳ３４０）、電圧差ΔＶが所定電圧差Ｖｒｅｆ未満に至るまでステップＳ３２０に戻って処理を繰り返し（ステップＳ３５０）、電圧差ΔＶが所定電圧差Ｖｒｅｆ未満に至ったときにリレーＳＭＲ１をオンすると共に（ステップＳ３９０）、リレーＳＭＲ２をオフとして（ステップＳ４００）処理を終了する。一方、電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれか又は両方に異常が生じていると判定されると、図２のステップＳ１２０〜Ｓ１４０の処理と同様に、電流センサ３４が正常であるか否かを判定し（ステップＳ３６０）、正常であると判定されると、電流センサ３４からバッテリ電流Ｉｂを入力して（ステップＳ３７０）バッテリ電流Ｉｂが所定電流Ｉｂ未満に至るまでステップＳ３６０に戻って処理を繰り返し（ステップＳ３８０）、バッテリ電流Ｉｂが所定電流Ｉｂ未満に至ったときにリレーＳＭＲ１をオンすると共に（ステップＳ３９０）、リレーＳＭＲ２をオフとして（ステップＳ４００）、処理を終了する。一方、電流センサ３４に異常が生じていると判定されるとリレーＳＭＲ２をオフすると共にリレーＳＭＲ３をオフとし（ステップＳ４１０）、警告灯５０を点灯させて（ステップＳ４２０）、処理を終了する。こうした変形例の電力供給システムによれば、電圧センサ３２や電圧センサ３６の異常の有無に拘わらずコンデンサ２４のプリチャージの完了を適切に判定することができる。この結果、電圧センサ３２や電圧センサ３６の異常を考慮しないものに比してシステムをより適切に起動させることができる。

実施例の電力供給システム２０やその変形例では、電圧センサ３２からのバッテリ電圧Ｖｂと電圧センサ３６からのコンデンサ電圧Ｖｃとに基づいてコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定するものとしたが、若干精度が落ちるもののコンデンサ電圧Ｖｃだけに基づいて例えばコンデンサ電圧Ｖｃが所定電圧以上に至ったか否かによりコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定するものとしても差し支えない。

実施例の電力供給システム２０やその変形例では、電流センサ３４に異常が生じており且つ電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれか又は両方に異常が生じているときには、リレーＳＭＲ２とリレーＳＭＲ３とをオフとしてシステムの起動を行なわないものとしたが、電流センサ３４に異常が生じており且つ電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれか又は両方に異常が生じているときには、リレーＳＭＲ２とリレーＳＭＲ３とをオンとしてコンデンサ２４のプリチャージを開始してから所定時間が経過したときにコンデンサ２４のプリチャージが完了したと推定してリレーＳＭＲ１をオンするものとしても差し支えない。

実施例の電力供給システム２０やその変形例では、電流センサ３４に異常が生じており且つ電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれか又は両方に異常が生じているときに警告を行なうものとしたが、電流センサ３４だけに異常が生じたときに警告を行なうものとしてもよいし、電圧センサ３２および電圧センサ３６のいずれか又は両方だけに異常が生じたときに警告を行なうものとしてもよい。

実施例の電力供給システム２０やその変形例では、センサ異常に対して警告灯５０を点灯するものとしたが、警告音などの他の手法による警告を行なうものとしてもよいし、警告しないものとしても差し支えない。

実施例の電力供給システム２０やその変形例では、バッテリ２２と、コンデンサ２４と、バッテリ２２とコンデンサ２４とに介在するリレーＳＭＲ（リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２，ＳＭＲ３）とを備えるものとしたが、図６の変形例の電力供給システムに示すように、バッテリ２２とコンデンサ２４との間に昇圧回路６０を設けるものとしてもよい。この場合、例えば、リレーＳＭＲ１とリレーＳＭＲ３とを接続したときには、バッテリ２２からの直流電力を昇圧回路６０が備えるダイオードＤ１を介してコンデンサ２４に供給してコンデンサ２４をプリチャージするものとすればよい。

実施例の電力供給システム２０では、電気自動車に搭載される走行用のモータ１０に電力を供給するシステムとして適用するものとしたが、抵抗などの電流抑制素子を介してコンデンサと接続できると共に電流抑制素子を介さずにコンデンサと接続できるバッテリなどの直流電源から負荷に電力を供給する如何なるシステムにも適用することができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、電力供給システム製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施形態としての電力供給システム２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例の電力供給システム２０の電子制御ユニット４０により実行される起動処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電流センサ３４が正常であるときのコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定する様子を示す説明図である。 電流センサ３４に異常が生じているときのコンデンサ２４のプリチャージの完了を判定する様子を示す説明図である。 変形例の起動処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の電力供給システムの構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

１０ モータ、１２ インバータ、１２ａ 正極母線、１２ｂ 負極母線、２０ 電力供給システム、２２ バッテリ、２４ コンデンサ、２６ 抵抗、３２ 電圧センサ、３４ 電流センサ、３６ 電圧センサ、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ、５０ 警告灯、６０ 昇圧回路、ＳＭＲ，ＳＭＲ１，ＳＭＲ２，ＳＭＲ３ システムメインリレー（リレー）。

Claims (7)

1. 直流電源の端子間に接続されたコンデンサを備えて該直流電源からの電力を負荷に供給する電力供給システムであって、
   前記直流電源と前記コンデンサとの間に設けられ、該直流電源と該コンデンサとを電流抑制素子を介して接続および該接続の解除が可能な第１接続手段と、
   前記直流電源と前記コンデンサとの間に設けられ、該直流電源と該コンデンサとを前記電流抑制素子を介さずに接続および該接続の解除が可能な第２接続手段と、
   前記直流電源を流れる電流を検出する電流検出手段と、前記直流電源および前記コンデンサの端子間電圧のうち少なくとも該コンデンサの端子間電圧を検出する電圧検出手段とのうちの一方の検出手段である第１検出手段と、
   前記電流検出手段と、前記電圧検出手段とのうちの他方の検出手段である第２検出手段と、
   システムの起動指示がなされたとき、前記第１接続手段が接続されるよう該第１接続手段を制御すると共に前記第１検出手段および／または前記第２検出手段の異常を判定し、前記第１検出手段が異常と判定されなかったときには該第１検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定し、前記第１検出手段が異常と判定されたときには前記第２検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定し、該プリチャージが完了したと判定された以降に前記第２接続手段が接続されると共に前記第１接続手段が接続解除されるよう該第１接続手段と該第２接続手段とを制御する接続制御手段と
   を備える電力供給システム。
2. 前記接続制御手段は、前記第１検出手段および前記第２検出手段の両方が異常と判定されたときには、前記第２接続手段を接続することなく前記第１接続手段が接続解除されるよう該第１接続手段を制御する手段である請求項１記載の電力供給システム。
3. 前記第１検出手段および／または前記第２検出手段が異常と判定されたとき操作者に該異常に対する警告を出力する警告手段を備える請求項１または２記載の電力供給システム。
4. 前記接続制御手段は、前記第１接続手段が接続されている状態で前記電流検出手段により検出された電流が所定電流未満となったときに前記コンデンサのプリチャージが完了したと判定する手段である請求項１ないし３いずれか１項に記載の電力供給システム。
5. 前記接続制御手段は、前記第１接続手段が接続されている状態で前記電圧検出手段により検出された前記直流電源の端子間電圧と前記コンデンサの端子間電圧との偏差が所定偏差未満となったときに該コンデンサのプリチャージが完了したと判定する手段である請求項１ないし４いずれか１項に記載の電力供給システム。
6. 前記負荷は、インバータを介して前記直流電源からの電力の供給を受けて駆動する電動機である請求項１ないし５いずれか記載の電力供給システム。
7. 電力を負荷に供給可能な直流電源と、該直流電源の端子間に接続されたコンデンサと、前記直流電源と前記コンデンサとの間に設けられ該直流電源と該コンデンサとを電流抑制素子を介して接続および該接続の解除が可能な第１接続手段と、前記直流電源と前記コンデンサとの間に設けられ該直流電源と該コンデンサとを前記電流抑制素子を介さずに接続および該接続の解除が可能な第２接続手段と、前記直流電源を流れる電流を検出する電流検出手段と前記直流電源および前記コンデンサの端子間電圧のうち少なくとも該コンデンサの端子間電圧を検出する電圧検出手段とのうちの一方の検出手段である第１検出手段と、前記電流検出手段と前記電圧検出手段とのうちの他方の検出手段である第２検出手段と、を備える電力供給システムの制御方法であって、
   システムの起動指示がなされたとき、前記第１接続手段が接続されるよう該第１接続手段を制御すると共に前記第１検出手段および／または前記第２検出手段の異常を判定し、前記第１検出手段が異常と判定されなかったときには該第１検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定し、前記第１検出手段が異常と判定されたときには前記第２検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサのプリチャージが完了したか否かを判定し、該プリチャージが完了したと判定された以降に前記第２接続手段が接続されると共に前記第１接続手段が接続解除されるよう該第１接続手段と該第２接続手段とを制御する
   電力供給システムの制御方法。
   

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