JPH09149508A - 電気自動車用電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車の主バッテリ１から、駆動用モー
タ７を制御する駆動用モータ制御装置６等の負荷には、
キースイッチ８によって制御されるメインリレー２を介
して給電される。負荷には、電圧変動を吸収する大容量
のコンデンサ５が内蔵されていて、キースイッチのオフ
によりメインリレーをオフした時には、放電抵抗を経て
放電される。ところが、キースイッチのオフ時にメイン
リレー接点２−２が溶着していると、放電抵抗には主バ
ッテリから電流が流れ続け、焼損に至る。 【解決手段】 放電抵抗４と常開式の放電制御リレー３
Ａとの直列接続体を、コンデンサ５に並列接続すると共
に、該放電制御リレー３Ａを、キースイッチ８オフ時か
ら所定時間のみオンする放電制御回路１０を設ける。す
ると、たとえメインリレー２が通電中に溶着してしまっ
ても、放電抵抗４には前記所定時間のみしか電流が流れ
ないので、焼損に至ることがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車におい
て、駆動用モータや他の電気負荷に給電するための電気
自動車用電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車においては、主電源として、
駆動用モータを駆動するに足る高電圧，大容量を有する
バッテリが搭載されており、これが、キースイッチをオ
ン，オフすることによって、投入されたり遮断されたり
している。そして、各電気負荷の要求する電圧に従い、
そのバッテリから直接給電されたり、電圧コンバータに
より適合する電圧に変換した上で、給電されたりしてい
る。

【０００３】図２は、従来の電気自動車用電源装置を示
す図である。図２において、１は主バッテリ、２はメイ
ンリレー、２−１はメインリレーコイル、２−２はメイ
ンリレー接点、３は放電制御リレー、３−１は放電制御
リレーコイル、３−２は放電制御リレー接点、４は放電
抵抗、５はコンデンサ、６は駆動用モータ制御装置、７
は駆動用モータ、８はキースイッチ、９は副バッテリで
ある。

【０００４】主バッテリ１は、駆動用モータ７を駆動す
るに足る高電圧（例、３００Ｖ），大容量を有するバッ
テリである。主バッテリ１は、メインリレー２を経た
後、駆動用モータ制御装置６に接続されたり、他の電圧
コンバータ（図示せず）に接続される。メインリレーコ
イル２−１はキースイッチ８に接続されている。駆動用
モータ制御装置６の出力は駆動用モータ７に供給され、
駆動用モータ７の回転，停止等の制御は、駆動用モータ
制御装置６に内蔵される図示しない制御回路によって行
われる。

【０００５】駆動用モータ制御装置６内の電源入力線間
には、大容量のコンデンサ５が接続されている。これ
は、負荷である駆動用モータや他の何らかの原因によっ
て発生するノイズを吸収したり、電源電圧の一時的な変
化を吸収したりするためのものである。駆動用モータ制
御装置６への電源入力線間には、放電制御リレー３およ
び放電抵抗４が接続されている。放電制御リレーコイル
３−１は、キースイッチ８に接続されている。放電抵抗
４および放電制御リレー３は、キースイッチ８をオフし
て電気自動車の運転を終了した段階で、コンデンサ５に
充電されている電荷を放電させるためのものである。キ
ースイッチ８をオフした段階では、コンデンサ５は、主
バッテリ１と同じ高電圧に充電された状態になってお
り、このまま放置していたのでは危険だからである。

【０００６】放電は短時間で終了するので、放電抵抗４
としては短時間定格のものが用いられる。放電制御リレ
ー３としては、キースイッチ８がオンされた時にオフと
なり、オフされた時にオンとなることが要求されるの
で、例えば、常閉リレーが用いられる。

【０００７】副バッテリ９は、制御回路を動作させた
り、通常の車載電気負荷を動作させたりするための、低
電圧（例、１２Ｖ）のバッテリである。図１では、キー
スイッチ８を介して、メインリレー２や放電制御リレー
３を付勢している。

【０００８】次に、動作を説明する。 （１）キースイッチ８をオンした時 キースイッチ８をオンすると、副バッテリ９よりメイン
リレーコイル２−１に通電され、メインリレー接点２−
２がオンとなる。一方、キースイッチ８のオンにより、
副バッテリ９より放電制御リレーコイル３−１にも通電
されるから、常閉接点である放電制御リレー接点３−２
は、オフとなる。従って、主バッテリ１は、駆動用モー
タ制御装置６および図示しない電圧コンバータに給電す
る。駆動用モータ制御装置６への給電により、コンデン
サ５は充電される。駆動用モータ制御装置６から駆動用
モータ７への出力の制御は、ドライバーの運転操作（ア
クセル操作等）に応じて行われる。

【０００９】（２）キースイッチ８をオフした時 電気自動車の運転を終了しようとしてキースイッチ８を
オフすると、メインリレーコイル２−１への通電が終了
し、メインリレー接点２−２はオフとなる。そのため、
駆動用モータ制御装置６および図示しない電圧コンバー
タへの給電は停止される。従って、駆動用モータ７およ
び他の車載電気負荷は、動作を停止する。一方、キース
イッチ８のオフにより、放電制御リレーコイル３−１へ
の通電も終了するので、放電制御リレー接点３−２はオ
ンとなる。これにより、コンデンサ５の電荷は、コンデ
ンサ５（正側端子）→放電抵抗４→放電制御リレー接点
３−２→コンデンサ５（負側端子）という経路で放電さ
れる。

【００１０】なお、電気自動車用電源装置に関する従来
の文献としては、例えば、特開平４−117102号公報，特
開平６−276610号公報等がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】

（問題点）メインリレー接点２−２は、大電流の流れる
接点であるので、通電中あるいは接点の開閉操作等によ
り発生する熱により、溶着してしまうことがある。メイ
ンリレー接点２−２が溶着してしまうと、キースイッチ
８をオフしてもメインリレー接点２−２はオフに復帰し
ないが、放電制御リレー接点３−２の方はオンに復帰す
る。従って、主バッテリ１→メインリレー接点２−２→
放電抵抗４→放電制御リレー接点３−２→主バッテリ１
という閉回路が形成され、放電抵抗４が焼損するまで電
流が流れ続けるという問題点があった。本発明は、以上
のような問題点を解決することを課題とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の電気自動車用電源装置では、キースイッチ
がオンされた時にオンし、オフされた時にオフする第１
のスイッチ手段と、駆動用モータを含む負荷と該第１の
スイッチ手段を介して接続された電源と、該電源からの
電源線間に接続されたコンデンサと、該コンデンサに並
列接続され且つ抵抗と第２のスイッチ手段とから成る直
列接続体と、該第２のスイッチ手段を、キースイッチが
オンされた時にはオフし、オフされた時にはオフ時から
所定時間のみオンするよう制御する制御手段とを具える
こととした。

【００１３】前記第２のスイッチ手段として常開式リレ
ーを用い、前記制御手段を、キースイッチがオフされた
時にはオフ時から所定時間のみ該常開式リレーを付勢す
るよう制御する制御回路としてもよい。

【００１４】（解決する動作の概要）コンデンサに並列
接続され且つ抵抗と第２のスイッチ手段とから成る直列
接続体は、キースイッチがオフされた時に、該コンデン
サの電荷を放電する経路を提供する。第２のスイッチ手
段は、キースイッチがオフされた時に、オフ時から所定
時間のみオンするように制御手段により制御されるか
ら、たとえ、第１のスイッチ手段が溶着してしまってい
ても、前記抵抗には該所定時間しか電流が流れない。そ
のため、抵抗が焼損に至ることがない。

【００１５】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて詳細に説明する。図１は、本発明の電気自動車用電
源装置を示す図であり、符号は図２のものに対応してい
る。そして、３Ａは放電制御リレー、３Ａ−１は放電制
御リレーコイル、３Ａ−２は放電制御リレー接点、１０
は放電制御回路、１１はリレー、１２は単安定マルチバ
イブレータ、１３は電源回路、１４，１５はダイオー
ド、１６は抵抗、１７はトランジスタ、１８はリレー、
１８−１はリレーコイル、１８−２はリレー接点であ
る。図１と同じ符号の部分は、図１のものと同じ構成を
有し、同様に動作するので、それらについての説明は省
略する。

【００１６】構成上、図１の従来例と相違する第１の点
は、放電制御リレーとして、常閉リレーではなく常開リ
レーを用いたという点である。従来例の放電制御リレー
３は、放電制御リレーコイル３−１に通電されるとオフ
となる常閉リレーであったが、本発明では放電制御リレ
ーコイル３Ａ−１に通電されると、放電制御リレー接点
３Ａ−２がオンとなる常開リレーを用いた。従来例と相
違する第２の点は、放電制御回路１０を設けたという点
である。放電制御回路１０は、放電制御リレー３Ａのオ
ン，オフを制御するための回路である。

【００１７】放電制御回路１０の構成は、次の通りであ
る。まず、副バッテリ９に直列接続されたリレー１８が
設けられている。リレー１８は、キースイッチ８がオン
され、かつトランジスタ１７がオンの時にオンとなるよ
う接続された常開リレーであり、放電制御回路１０内の
電源回路１３やリレー１１に、電源を導く役割を果して
いる。リレーコイル１８−１の一端は副バッテリ９に接
続され、他端はトランジスタ１７に直列接続されてい
る。従って、トランジスタ１７のオン，オフを制御する
ことにより、リレー１８は制御される。

【００１８】トランジスタ１７のベースには、キースイ
ッチ８からの信号が、ダイオード１５を経て直接に入力
される第１の経路の他、単安定マルチバイブレータ１２
とダイオード１４を経て入力される第２の経路が設けら
れている。単安定マルチバイブレータ１２は、立ち下が
り信号（つまりキースイッチ８がオンからオフになった
時の信号）が入力された時にトリガされ、それから設定
時間Ｔの間だけ、出力を出す。

【００１９】従って、第１の経路は、キースイッチ８が
オンされている間中、トランジスタ１７をオンさせる信
号を供給する。第２の経路は、キースイッチ８がオフさ
れた時、そのオフ時から設定時間Ｔだけトランジスタ１
７をオンに保つ信号を供給する。電源回路１３は、単安
定マルチバイブレータ１２が動作する電源を供給する回
路である。また、抵抗１６は、電流調整用の抵抗であ
る。

【００２０】リレー１８と放電制御リレーコイル３Ａ−
１との間には、リレー１１が接続されている。つまり、
リレー１８とリレー１１とが共にオンとなった時に、放
電制御リレー３Ａがオンとなる構成とされている。リレ
ー１１としては常閉リレーを用い、そのリレーコイル１
１−１は、キースイッチ８と直列に接続する。従って、
キースイッチ８がオンされた時にリレー接点１１−２は
オフとなり、キースイッチ８がオフされた時にオンとな
る。

【００２１】次に動作を説明する。 （１）キースイッチ８をオンした時 キースイッチ８をオンすると、次のような動作が行われ
る。 メインリレーコイル２−１に通電されて、メインリ
レー接点２−２がオンし、主バッテリ１の電圧が、駆動
用モータ制御装置６や図示しない電圧コンバータに印加
される。 ダイオード１５，抵抗１６を経てトランジスタ１７
のベースへ通電され、トランジスタ１７はオンとなりリ
レー１８がオンとなる。単安定マルチバイブレータ１２
には、電源回路１３を介して電圧が印加されるから、動
作可能なトリガ待ちの状態となる。 リレーコイル１１−１に通電され、リレー接点１１
−２がオフとなる。従って、リレー１８がオンとなって
も、放電制御リレーコイル３Ａ−１には通電されないか
ら、放電制御リレー接点３Ａ−２はオフのままである。

【００２２】このような動作が行われる結果、駆動用モ
ータ制御装置６内のコンデンサ５は充電され、駆動用モ
ータ７は制御可能となる。また、放電抵抗４には電流は
流れない。

【００２３】（２）キースイッチ８をオフした時 キースイッチ８をオフすると、次のような動作が行われ
る。 メインリレー２がオフとなる。従って、駆動用モー
タ制御装置６や電圧コンバータへの給電が停止される。 単安定マルチバイブレータ１２に、キースイッチ８
オフによる立ち下がり信号が入力されるので、その時よ
り単安定マルチバイブレータ１２で設定されている時間
Ｔだけ出力が出る。その出力は、ダイオード１４，抵抗
１６を経てトランジスタ１７のベースに入力され、トラ
ンジスタ１７をオンに保つ。 リレーコイル１１−１への通電が停止されるので、
そのリレー接点１１−２はオンに復帰する。

【００２４】このような動作が行われる結果、副バッテ
リ９→リレー接点１８−２→リレー接点１１−２→放電
制御リレーコイル３Ａ−１→アースという経路で電流が
流れ、放電制御リレー接点３Ａ−２がオンとなる。その
ため、コンデンサ５の電荷が放電抵抗４を通って放電す
る。リレー接点１８−２がオンに保たれるのは設定時間
Ｔだけであるから、設定時間Ｔ後に放電制御リレー３Ａ
もオフとなり、放電は停止される。従って、単安定マル
チバイブレータ１２で設定する設定時間Ｔの長さは、コ
ンデンサ５が殆ど放電してしまうに充分な長さに設定し
ておくのがよい。

【００２５】もし、メインリレー接点２−２が溶着して
しまっても、キースイッチ８をオフした後、設定時間Ｔ
だけしか放電制御リレー３はオンしないので、主バッテ
リ１からの電流が、放電抵抗４をいつまでも流れ続ける
ということはなくなる。そのため、放電抵抗４が焼損に
至ることがなくなる。また、メインリレー接点２−２の
溶着は、別に設けられた警報装置（図示せず）により運
転者に警報する必要があり、その警報装置については種
々公知のものがあるが、その説明は本考案の主旨ではな
いので省略する。

【００２６】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の電気自動車用
電源装置によれば、放電抵抗４に直列接続された放電制
御リレー３Ａは、キースイッチ８のオフ時から所定時間
しかオンしないよう制御されるので、たとえメインリレ
ー２が溶着してしまっても、放電抵抗４に主バッテリか
ら電流が流れ続けることがなくなり、焼損することもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電気自動車用電源装置を示す図

【図２】 従来の電気自動車用電源装置を示す図

【符号の説明】

１…主バッテリ、２…メインリレー、２−１…メインリ
レーコイル、２−２…メインリレー接点、３，３Ａ…放
電制御リレー、３−１，３Ａ−１…放電制御リレーコイ
ル、３−２，３Ａ−２…放電制御リレー接点、４…放電
抵抗、５…コンデンサ、６…駆動用モータ制御装置、７
…駆動用モータ、８…キースイッチ、９…副バッテリ、
１０…放電制御回路、１１…リレー、１２…単安定マル
チバイブレータ、１３…電源回路、１４，１５…ダイオ
ード、１６…抵抗、１７…トランジスタ、１８…リレ
ー、１８−１…リレーコイル、１８−２…リレー接点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キースイッチがオンされた時にオンし、
   オフされた時にオフする第１のスイッチ手段と、駆動用
   モータを含む負荷と該第１のスイッチ手段を介して接続
   された電源と、該電源からの電源線間に接続されたコン
   デンサと、該コンデンサに並列接続され且つ抵抗と第２
   のスイッチ手段とから成る直列接続体と、該第２のスイ
   ッチ手段を、キースイッチがオンされた時にはオフし、
   オフされた時にはオフ時から所定時間のみオンするよう
   制御する制御手段とを具えたことを特徴とする電気自動
   車用電源装置。
2. 【請求項２】 前記第２のスイッチ手段として常開式リ
   レーを用い、前記制御手段を、キースイッチがオフされ
   た時にはオフ時から所定時間のみ該常開式リレーを付勢
   するよう制御する制御回路としたことを特徴とする請求
   項１記載の電気自動車用電源装置。