WO2016194584A1 - Dc circuit, dc power supply device, moving body, and power supply system - Google Patents

Abstract

[Problem] To provide a DC circuit capable of ensuring safety even if a short circuit should occur due to the deterioration time of a semiconductor switch when using said semiconductor switch to suppress arcing. [Solution] Provided is a DC circuit comprising: a first current pathway and a second current pathway, which are provided in parallel on a path along which a direct current flows; and a circuit that uses a semiconductor switch to suppress the occurrence of arcs when the direct current in the second current pathway is interrupted. The first current pathway is provided with at least a fuse thereon. If the fuse melts, the supply of direct current via the second current pathway is stopped. The fuse is rated so as not to melt under the rated conduction time and rated conduction current of the circuit.

Description

直流回路、直流電力供給装置、移動体及び電力供給システムDC circuit, DC power supply device, moving body, and power supply system

　本開示は、直流回路、直流電力供給装置、移動体及び電力供給システム
に関する。 The present disclosure relates to a DC circuit, a DC power supply device, a moving body, and a power supply system.

　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。 ア ー ク Arc discharge occurs when power is cut off in both DC and AC power supplies. In the case of AC, since there is a moment when the voltage becomes zero every predetermined time (for example, every 10 milliseconds), arc discharge naturally stops at least within the predetermined time (for example, within 10 milliseconds). However, with DC power supply, arc discharge does not stop naturally because there is no moment of zero voltage.

　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）。 For this reason, techniques for suppressing the occurrence of arc discharge when power is cut off in the case of direct current power supply have been disclosed (see Patent Documents 1 and 2, etc.).

特開２００３－２０３７２１号公報JP 2003-203721 A 特表２０１４－５２２０８８号公報Special Table 2014-520208 Publication

　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。 In the case of DC power supply, it is of course possible to suppress the occurrence of arc discharge when power is cut off, but it is not preferable that the construction for suppressing the occurrence of arc discharge becomes large, and the occurrence of arc discharge is suppressed. It is also not preferable to reduce the power supply efficiency during the DC power supply by adding the configuration for this. Therefore, it is desirable to suppress the occurrence of arc discharge with a small-scale configuration when cutting off DC power without reducing power efficiency when supplying DC power.

　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、直流電力供給装置、移動体及び電力供給システムを提案する。 Therefore, in the present disclosure, the generation of arc discharge is suppressed with a small-scale configuration when the DC power is cut off without reducing the power efficiency when supplying DC power, and the semiconductor switch is used when the semiconductor switch is used to suppress arc discharge. A new and improved DC circuit, DC power supply device, moving body, and power supply system that can ensure safety even when a short circuit occurs due to deterioration of the switch are proposed.

　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半導体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アークの発生を抑制する回路と、を備え、前記第１の電流経路上には少なくともヒューズを備え、前記ヒューズが溶断すると前記第２の電流経路による直流の供給を停止し、前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間及び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。 According to the present disclosure, a first current path and a second current path provided in parallel in a path through which a direct current flows and a semiconductor switch provided on the first current path are used in the second current path. A circuit that suppresses the generation of an arc when the direct current is interrupted, and includes at least a fuse on the first current path, and when the fuse blows, the supply of direct current through the second current path is stopped, The fuse is provided with a DC circuit having a rating that does not melt at the rated energization time and rated energization current of the circuit.

　また本開示によれば、直流電力を供給する直流電源と、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半導体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アークの発生を抑制する回路と、を備え、前記第１の電流経路上には少なくともヒューズを備え、前記ヒューズが溶断すると前記第２の電流経路による直流の供給を停止し、前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間及び定格通電電流では溶断しない定格を有する、直流電力供給装置が提供される。 According to the present disclosure, a DC power source that supplies DC power, a first current path and a second current path that are provided in parallel in a path through which the DC flows, and a semiconductor switch that is provided on the first current path And a circuit that suppresses the generation of an arc when a direct current is interrupted in the second current path using at least a fuse on the first current path, and the second current when the fuse is blown A direct current power supply device is provided in which the supply of direct current through a path is stopped and the fuse has a rating that does not blow at the rated energization time and rated energization current of the circuit.

　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、直流電力供給装置、移動体及び電力供給システムを提供することが出来る。 As described above, according to the present disclosure, generation of arc discharge is suppressed with a small-scale configuration when DC power is cut without reducing power efficiency when supplying DC power, and a semiconductor is used to suppress arc discharge. Thus, it is possible to provide a new and improved DC circuit, DC power supply device, moving body, and power supply system that can ensure safety even if a short circuit occurs due to deterioration of the semiconductor.

　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。 Note that the above effects are not necessarily limited, and any of the effects shown in the present specification, or other effects that can be grasped from the present specification, together with or in place of the above effects. May be played.

本開示の一実施形態に係る直流回路を備えた直流電力供給装置の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the DC power supply apparatus provided with the DC circuit which concerns on one Embodiment of this indication. 本開示の一実施形態に係る直流回路を備えた直流電力供給装置の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the DC power supply apparatus provided with the DC circuit which concerns on one Embodiment of this indication. 電流の時間変化をグラフで示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time change of an electric current with a graph. 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。It is explanatory drawing which shows the structural example of the DC circuit which concerns on one Embodiment of this indication. 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。It is explanatory drawing which shows the structural example of the DC circuit which concerns on one Embodiment of this indication. ヒューズの溶断特性の例をグラフで示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the fusing characteristic of a fuse with a graph. 警報ヒューズの構造例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of an alarm fuse. 警報ヒューズの構造例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of an alarm fuse. 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。It is explanatory drawing which shows the structural example of the DC circuit which concerns on one Embodiment of this indication. 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。It is explanatory drawing which shows the structural example of the DC circuit which concerns on one Embodiment of this indication. 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。It is explanatory drawing which shows the structural example of the DC circuit which concerns on one Embodiment of this indication. 電流の時間変化をグラフで示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time change of an electric current with a graph. 本開示の一実施形態に係る直流回路が備えられた電動駆動体の機能構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the function structural example of the electric drive body provided with the DC circuit which concerns on one Embodiment of this indication.

　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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

　なお、説明は以下の順序で行うものとする。
　１．本開示の一実施形態
　　１．１．背景
　　１．２．構成例
　２．まとめ The description will be made in the following order.
1. One Embodiment of the Present Disclosure 1.1. Background 1.2. Configuration example 2. Summary

　＜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。 <1. One Embodiment of the Present Disclosure>
[1.1. background]
Before describing an embodiment of the present disclosure in detail, first, the background of the embodiment of the present disclosure will be described.

　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。 In both DC power supply and AC power supply, when the power is cut off, if the voltage and current exceed a certain value, a spark or arc discharge occurs due to the potential difference between the electrodes. In the case of AC, since there is a moment when the voltage becomes zero every predetermined time (for example, every 10 milliseconds), arc discharge naturally stops at least within the predetermined time (for example, within 10 milliseconds).

　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。 However, in the case of DC power supply, unlike AC power supply, there is no moment when the voltage becomes zero, so arc discharge does not stop naturally. Arc discharge may cause contact deterioration such as fusing and welding of metal, which may reduce the reliability of power supply.

　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。 For this reason, a technique aimed at suppressing the occurrence of arc discharge when the power is cut off in the case of direct current power supply is disclosed. For example, a technique for avoiding by connecting a snubber circuit using a capacitor and a resistor between swinging contacts has been proposed.

　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。 However, in order to prevent arc discharge using a snubber circuit in the case of direct current power supply, a sufficient effect cannot be obtained unless a capacitor with a large capacity and a small resistance are used. It will become. Further, when arc discharge is prevented by using a snubber circuit, if an attempt is made to reconnect to a DC power supply after the DC power is cut off, a short current due to a charge charged in a capacitor having a large capacity increases and the contact is welded.

　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。 In addition, when DC power is supplied by inserting / removing the plug into / from the plug receptacle, a mechanical switch is provided on the plug to prevent arc discharge, and the mechanical plug is removed when the plug is removed from the plug receptacle. There is also a technique for preventing arc discharge by operating a switch. However, in this technique, it is necessary to force the user to perform a complicated operation of operating a mechanical switch when the plug is removed.

　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。 There is also a method of mechanically removing arc discharge. However, in order to remove arc discharge mechanically, it is necessary to increase the contact peeling speed or to peel off the arc with a magnetic circuit, which increases the size of the circuit for removing arc discharge. End up.

　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。 In the case of direct current power supply, there are other Patent Documents 1 and 2 as other techniques for suppressing the occurrence of arc discharge when power is cut off.

　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。 Patent Document 1 discloses a technique for suppressing the occurrence of arc discharge by providing a switching element on a path through which a current flows during DC power supply and turning off the switching element when the plug is removed from the plug receptacle. Yes.

　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。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since current flows through the switching element during DC power supply, power is consumed in the switching element during DC power supply, and the switching element generates heat during DC power supply.

　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。 The above Patent Document 2 also suppresses the occurrence of arc discharge by providing an arc absorption circuit including a switching element on a path through which a current flows during DC power supply, and turning off the switching element when the plug is removed from the plug receptacle. The technology is disclosed.

　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。 However, in the technique disclosed in Patent Document 2, two switching elements as an arc absorption circuit and a timer for turning off the switching elements are provided, arc power is temporarily stored, and the stored power A circuit for discharging the battery becomes necessary, and the circuit becomes larger.

　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。 Therefore, in view of the above-described background, the present disclosure has intensively studied a technology that can suppress the occurrence of arc discharge with a small-scale configuration when cutting off DC power without reducing the power efficiency when supplying DC power. went. As a result, as described below, the present disclosure provides two contacts on the positive electrode, and suppresses the voltage generated between the electrodes when the DC power is cut off when switching the contact with the power receiving electrode. Thus, the inventors have devised a technique that can suppress the occurrence of arc discharge with a small-scale configuration when the DC power is cut without reducing the power efficiency when supplying DC power.

　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。 Furthermore, the present disclosure has intensively studied a technology capable of ensuring safety even when a short circuit occurs due to deterioration of the semiconductor switch when the semiconductor switch is used for suppressing arc discharge. As a result, as described below, the present disclosure has devised a technique that can ensure safety even when a short circuit occurs due to deterioration of the semiconductor switch when the semiconductor switch is used to suppress arc discharge. It was.

　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。 The background of the embodiment of the present disclosure has been described above. Subsequently, an embodiment of the present disclosure will be described in detail.

　［１．２．構成例］
　図１は、本開示の一実施形態に係る直流回路を備えた直流電力供給装置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負荷に供給することを目的とした直流電力供給装置の構成例である。以下、図１を用いて本開示の一実施形態に係る直流電力供給装置の構成例について説明する。 [1.2. Configuration example]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a DC power supply device including a DC circuit according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 1 shows a configuration example of a DC power supply apparatus for supplying DC power supplied from a DC power source to a load. Hereinafter, a configuration example of a DC power supply device according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG.

　図１に示した直流電力供給装置は、直流電源２００から供給される直流電力を負荷１０に供給している。直流電源２００は所定の電圧Ｖｓの直流電力を出力する。そして図１に示した直流電力供給装置は、直流電源２００の正極側と負荷１０との間に、直流回路１００を備える。直流回路１００は、直流電源２００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。 The DC power supply apparatus shown in FIG. 1 supplies DC power supplied from a DC power supply 200 to the load 10. The DC power source 200 outputs DC power having a predetermined voltage Vs. The DC power supply apparatus shown in FIG. 1 includes a DC circuit 100 between the positive electrode side of the DC power supply 200 and the load 10. The DC circuit 100 has a configuration that suppresses the occurrence of arc discharge when the DC current from the DC power supply 200 is interrupted.

　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、警報ヒューズ１１０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。 The DC circuit 100 includes a MOSFET T1, a capacitor C1, a resistor R1, a diode D1, a switch SW1, and an alarm fuse 110. The DC circuit 100 allows a current to flow through the main system and the sub system that are parallel in the path through which the DC flows. A system in which the switch SW1 is provided is a main system, and a system in which the MOSFET T1 is provided is a sub system.

　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２００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。 The MOSFET T1 uses an n-type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) in the present embodiment. The capacitor C1 is provided between the drain terminal and the gate terminal of the MOSFET T1. The resistor R1 is provided between the gate terminal and the source terminal of the MOSFET T1. The capacitor C1 and the resistor R1 are connected in series. The circuit composed of the MOSFET T1, the capacitor C1, the resistor R1, and the diode D1 is a circuit provided for suppressing the current flowing from the DC power supply 200 to the load 10 when the switch SW1 is switched from the on state to the off state.

　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２００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以降すると、直流電源２００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。 The operation of the DC circuit 100 will be described. When the switch SW1 is in the OFF state, the MOSFET T1 is also in the OFF state, so that no current flows from the DC power supply 200 to the load 10. After that, when the switch SW1 is operated and the switch SW1 is turned on, a current flows from the DC power source 200 to the load 10. In this state, the MOSFET T1 is continuously turned off. Current does not flow.

　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２００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２００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。 Thereafter, when the switch SW1 is operated and the switch SW1 is turned off, no current flows from the DC power supply 200 to the load 10. At this time, the voltage at both ends of the switch SW1 generated when the switch SW1 is turned off (by disconnecting both ends of the switch SW1) induces the gate voltage of the MOSFET T1 through the capacitor C1, and the MOSFET Turn T1 on. When the MOSFET T1 is turned on, a current flows from the DC power source 200 toward the load 10 in a direction that reduces the voltage across the switch SW1.

　ＭＯＳＦＥＴ　Ｔ１がオン状態になり、直流電源２００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。 The MOSFET T1 is turned on, and a current flows in the direction of decreasing the voltage across the switch SW1 from the DC power supply 200 toward the load 10, whereby the voltage across the switch SW1 is reduced. By reducing the voltage across the switch SW1, the switch SW1 does not cause arc discharge even when the switch SW1 is turned off.

　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。 The voltage between the drain terminal and the source terminal of MOSFET T1 falls within the voltage along the transfer function of the FET gate voltage. When the switch SW1 is turned off and the capacitor C1 is charged by the voltage generated at both ends of the switch SW1, the gate voltage of the MOSFET T1 is lowered, and the MOSFET T1 is turned off so that a current flows through the MOSFET T1. Disappear.

　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。 The diode D1 connected in parallel with the resistor R1 of the DC circuit 100 is used for discharging the charge accumulated in the capacitor C1 in a short time without going through the resistor R1 when the switch SW1 shifts from the off state to the on state. Provided.

　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。 In the DC circuit 100, the diode D1 is provided in parallel with the resistor R1, so that the voltage integration function of the DC circuit 100 can be restored in a short time even if the connection of the switch SW1 causes chattering or the like. . The resistor R1 supplies a voltage to the gate terminal of the MOSFET T1, and the voltage supply time is determined by the product relationship between the capacitance of the capacitor C1 and the resistance value of the resistor R1.

　警報ヒューズ１１０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ヒューズ部が溶断するとともに、スイッチＳＷ１が設けられている主系統での再通電を防止する機構が設けられているヒューズである。警報ヒューズ１１０の具体的な構成例は後述するが、警報ヒューズ１１０は、例えばヒューズが溶断すると、弾性力などを用いて、上記主系統での再通電を防止する機構を備えている。 The alarm fuse 110 is provided with a mechanism for preventing re-energization in the main system provided with the switch SW1 while the fuse portion is blown when an excessive current flows in the sub system provided with the MOSFET T1. It is a fuse. Although a specific configuration example of the alarm fuse 110 will be described later, the alarm fuse 110 includes a mechanism that prevents re-energization in the main system using, for example, elastic force when the fuse is blown.

　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、警報ヒューズ１１０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、警報ヒューズ１１０は溶断することはない。 In the DC circuit 100 shown in FIG. 1, the rated energization time of the alarm fuse 110 (the time until it blows) after the switch SW1 is switched from the on state to the off state and the MOSFET T1 is turned on. ) If the MOSFET T1 is turned off in a shorter time, the alarm fuse 110 will not be blown.

　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、警報ヒューズ１１０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、警報ヒューズ１１０のヒューズ部に電流が流れ続け、警報ヒューズ１１０が溶断する。図２は、直流回路１００における警報ヒューズ１１０が溶断している状態を示す説明図である。 However, since the switch SW1 is switched from the on state to the off state due to an abnormal state, that is, the MOSFET T1 is broken, and the MOSFET T1 is turned on, the MOSFET T1 is turned on in a time shorter than the fusing time of the alarm fuse 110. If not turned off, current continues to flow through the fuse portion of the alarm fuse 110 and the alarm fuse 110 is blown. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state where the alarm fuse 110 in the DC circuit 100 is blown.

　そして警報ヒューズ１１０が溶断すると、スイッチＳＷ１が設けられている主系統において警報ヒューズ１１０のスイッチ部がオフ状態となる。警報ヒューズ１１０のスイッチ部がオフ状態となると、仮にスイッチＳＷ１がオン状態となっても、直流電源２００から直流電力が負荷に供給されることがなくなる。従って、本開示の一実施形態に係る直流回路１００は、異常な状態が発生した場合に、スイッチＳＷ１の操作による再通電を防ぎ、安全な方向へ故障することが可能となる。 When the alarm fuse 110 is blown, the switch portion of the alarm fuse 110 is turned off in the main system provided with the switch SW1. When the switch portion of the alarm fuse 110 is turned off, DC power is not supplied from the DC power supply 200 to the load even if the switch SW1 is turned on. Therefore, when an abnormal state occurs, the DC circuit 100 according to an embodiment of the present disclosure can prevent re-energization due to the operation of the switch SW1 and can fail in a safe direction.

　図３は、警報ヒューズ１１０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、警報ヒューズ１１０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、警報ヒューズ１１０に流れる電流Ｉ２の時間変化と、が示されている。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing the time change of the current flowing through the alarm fuse 110 in a graph. FIG. 3 shows a time change of the current I1 flowing through the alarm fuse 110 when the DC circuit 100 is normal, and a time change of the current I2 flowing through the alarm fuse 110 when the DC circuit 100 is abnormal. ing.

　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、警報ヒューズ１１０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が正常な状態では警報ヒューズ１１０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、最終的に警報ヒューズ１１０が溶断してようやく電流Ｉ２が低下する。 In the normal state of the DC circuit 100, even if a current exceeding the rated current flows, the current I1 decreases in a time shorter than the rated energization time (time until fusing) of the alarm fuse 110. Therefore, the alarm fuse 110 is not blown when the DC circuit 100 is normal. However, when the DC circuit 100 is in an abnormal state, the MOSFET T1 is not turned off and the current continues to flow. When a current exceeding the rated current exceeds the rated current, the alarm fuse 110 is finally blown. The current I2 decreases.

　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警報ヒューズ１１０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、警報ヒューズ１１０ヒューズ部の溶断によって直流電源２００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。 That is, the DC circuit 100 uses the fact that the alarm fuse 110 is not blown if the current exceeds the rated current even if a current exceeding the rated current flows, so that the switch SW1 is switched even if the switch SW1 is switched from the on state to the off state. The occurrence of arc discharge can be suppressed. Further, the DC circuit 100 suppresses re-energization in the main system and the sub system from the DC power supply 200 by melting the alarm fuse 110 fuse portion when the MOSFET T1 is not in a normal state due to failure or the like. Can do.

　以上、本開示の一実施形態に係る直流電力供給装置の構成例について説明した。続いて本開示の一実施形態に係る直流電力供給装置の別の構成例について説明する。 The configuration example of the DC power supply device according to the embodiment of the present disclosure has been described above. Next, another configuration example of the DC power supply device according to an embodiment of the present disclosure will be described.

　図４は、本開示の一実施形態に係る直流電力供給装置の別の構成例を示す説明図である。図４に示したのは、プラグ受けにプラグが挿入された機器へ直流電力を供給することを目的とした直流電力供給装置の構成例である。 FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating another configuration example of the DC power supply device according to the embodiment of the present disclosure. FIG. 4 shows a configuration example of a DC power supply device for supplying DC power to a device having a plug inserted in a plug receptacle.

　図４に示した直流電力供給装置は、プラグ受けからプラグが抜去される際にプラグ受け２０とプラグ１１との間でアーク放電の発生を抑制する直流回路１００を備えた装置である。なお図４には図示していないが、図１、図２と同様に、直流電力を供給する直流電源が設けられていても良い。 The DC power supply apparatus shown in FIG. 4 is an apparatus including a DC circuit 100 that suppresses the occurrence of arc discharge between the plug receiver 20 and the plug 11 when the plug is removed from the plug receiver. Although not shown in FIG. 4, a DC power supply for supplying DC power may be provided as in FIGS.

　プラグ１１がプラグ受け２０に完全に挿入され、正極側端子１１ａが接触子２０ａと接触子２０ｂとの両方に接触して接触子２０ａと接触子２０ｂとがショートされた状態では、ＭＯＳＦＥＴ　Ｔ１に電流が流れない。プラグ１１がプラグ受け２０から抜去され始めると、ＭＯＳＦＥＴ　Ｔ１の両端は正極側端子１１ａによりショートされているため、ＭＯＳＦＥＴ　Ｔ１もオフ状態にある。 When the plug 11 is completely inserted into the plug receptacle 20, the positive terminal 11a is in contact with both the contact 20a and the contact 20b, and the contact 20a and the contact 20b are short-circuited, a current is supplied to the MOSFET T1. Does not flow. When the plug 11 starts to be removed from the plug receptacle 20, both ends of the MOSFET T1 are short-circuited by the positive terminal 11a, so that the MOSFET T1 is also in the off state.

　その後、さらにプラグ１１がプラグ受け２０から抜去され続け、正極側端子１１ａが接触子２０ａに接触しなくなり、接触子２０ｂだけに接触するようになると、正極側端子１１ａと接触子２０ａとの接触点の一部に電流集中が発生し、その電流集中による電圧が接触子２０ａと接触子２０ｂとの間に発生する。 Thereafter, when the plug 11 continues to be removed from the plug receptacle 20 and the positive electrode side terminal 11a does not come into contact with the contact 20a and only comes into contact with the contact 20b, the contact point between the positive electrode side terminal 11a and the contact 20a A current concentration occurs in a part of the current, and a voltage due to the current concentration is generated between the contact 20a and the contact 20b.

　接触子２０ａと接触子２０ｂとの間に発生した電圧はコンデンサ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、接触子２０ａと接触子２０ｂとの間の電圧を低下させる方向に電流が流れる。 The voltage generated between the contact 20a and the contact 20b induces the gate voltage of the MOSFET T1 through the capacitor C1, and turns on the MOSFET T1. When the MOSFET T1 is turned on, a current flows in a direction to decrease the voltage between the contact 20a and the contact 20b.

　ＭＯＳＦＥＴ　Ｔ１がオン状態になり、接触子２０ａと接触子２０ｂとの間の電圧を低下させる方向に電流が流れることにより、正極側端子１１ａと接触子２０ａとの電位差が低減される。正極側端子１１ａと接触子２０ａとの電位差が低減されることによって、正極側端子１１ａが接触子２０ａから離れてもアーク放電の発生に至ることはない。 The MOSFET T1 is turned on, and a current flows in a direction to decrease the voltage between the contact 20a and the contact 20b, whereby the potential difference between the positive terminal 11a and the contact 20a is reduced. By reducing the potential difference between the positive terminal 11a and the contact 20a, even if the positive terminal 11a is separated from the contact 20a, no arc discharge occurs.

　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。正極側端子１１ａが接触子２０ａから離れてから、接触子２０ａと接触子２０ｂとの間で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。 The voltage between the drain terminal and the source terminal of MOSFET T1 falls within the voltage along the transfer function of the FET gate voltage. When the capacitor C1 is charged by the voltage generated between the contact 20a and the contact 20b after the positive terminal 11a is separated from the contact 20a, the gate voltage of the MOSFET T1 decreases and the MOSFET T1 is turned off. The current stops flowing through the MOSFET T1.

　図４に示した直流回路１００は、ＭＯＳＦＥＴ　Ｔ１がオフ状態に移行した後に正極側端子１１ａが接触子２０ｂから離れても、ＭＯＳＦＥＴ　Ｔ１に電流が流れていないので、アーク放電の発生に至ることはない。 In the DC circuit 100 shown in FIG. 4, even if the positive electrode side terminal 11a is separated from the contact 20b after the MOSFET T1 is turned off, the current does not flow through the MOSFET T1. Absent.

　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、正極側端子１１ａが接触子２０ａと接触子２０ｂとの両方に接触して接触子２０ａと接触子２０ｂとがショートされた場合に、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。 The diode D1 connected in parallel to the resistor R1 of the DC circuit 100 has the positive-side terminal 11a in contact with both the contact 20a and the contact 20b, and the contact 20a and the contact 20b are short-circuited. It is provided to discharge the charge accumulated in the capacitor C1 without passing through the resistor R1 in a short time.

　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、例えば接触子２０ａと接触子２０ｂと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。 In the DC circuit 100, since the diode D1 is provided in parallel with the resistor R1, for example, even if the connection between the contact 20a and the contact 20b causes chattering, the voltage integration function of the DC circuit 100 can be achieved in a short time. I am trying to return. The resistor R1 supplies a voltage to the gate terminal of the MOSFET T1, and the voltage supply time is determined by the product relationship between the capacitance of the capacitor C1 and the resistance value of the resistor R1.

　図５は、本開示の一実施形態に係る直流電力供給装置の別の構成例を示す説明図である。図５に示したのは、直流電源から供給される直流電力を負荷に供給することを目的とした直流電力供給装置の構成例である。 FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating another configuration example of the DC power supply device according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 5 shows an example of the configuration of a DC power supply device intended to supply DC power supplied from a DC power source to a load.

　図５に示した直流電力供給装置は、直流電力の供給と遮断との切り替えにリレー３０を用いたものである。リレー３０は、図示しない電源からの電流により発生させた電磁力に応じてスイッチの切り替えを行う。リレー３０がスイッチを切り替えることで図５に示した直流電力供給装置は直流電力の供給と遮断とが切り替えられる。なお図５には図示していないが、図１、図２と同様に、直流電力を供給する直流電源が設けられていても良い。 The DC power supply device shown in FIG. 5 uses a relay 30 for switching between supply and interruption of DC power. The relay 30 switches a switch according to an electromagnetic force generated by a current from a power source (not shown). When the relay 30 switches the switch, the DC power supply device shown in FIG. 5 is switched between supply and interruption of DC power. Although not shown in FIG. 5, a DC power supply for supplying DC power may be provided as in FIGS.

　図５に示したように、直流電力の供給と遮断との切り替えにリレー３０を用いた場合であっても、直流電力供給装置は、直流回路１００を設けることによって、異常な状態が発生した場合に、スイッチＳＷ１の操作による再通電を防ぎ、安全な方向へ故障することができる。 As shown in FIG. 5, even when the relay 30 is used for switching between supply and cut-off of DC power, the DC power supply device is provided with the DC circuit 100 and an abnormal state occurs. In addition, it is possible to prevent re-energization due to the operation of the switch SW1 and to break down in a safe direction.

　図６は、ヒューズの溶断特性の例をグラフで示す説明図である。図６に示したように、ヒューズは短時間の通電では、定格より多くの電流が流れても溶断しない。例えば、１０Ａヒューズは通常の使用では１２Ａ以上の電流が流れ続けると溶断するが、図６に示したように、０．１秒以下であれば３５Ａ流れても溶断しない。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the fusing characteristics of the fuse in a graph. As shown in FIG. 6, the fuse does not melt even when a larger amount of current flows than the rated current when it is energized for a short time. For example, a 10A fuse blows when a current of 12A or more continues to flow in normal use, but as shown in FIG.

　図７は、警報ヒューズ１１０の構造例を示す説明図である。図７に示したように、警報ヒューズ１１０は、ヒューズ１１１と、保持線１１２と、妨害機構１１３と、警報接点１１４と、バネ１１５と、を含んで構成される。図７に示したのは、ヒューズ１１１が溶断していない状態を示したものである。図７に示したＥ１、Ｅ２は、直流回路１００における主系統に電流を流す導体であり、Ｆ１、Ｆ２は、直流回路１００における副系統に電流を流す導体である。 FIG. 7 is an explanatory view showing a structural example of the alarm fuse 110. As shown in FIG. 7, the alarm fuse 110 includes a fuse 111, a holding wire 112, an obstruction mechanism 113, an alarm contact 114, and a spring 115. FIG. 7 shows a state where the fuse 111 is not blown. E1 and E2 shown in FIG. 7 are conductors that flow current to the main system in the DC circuit 100, and F1 and F2 are conductors that flow current to the sub-system in the DC circuit 100.

　図７に示したように、導体Ｆ１、Ｆ２に流れる電流によってヒューズ１１１が溶断していない状態では、図７に示した導体Ｅ１、Ｅ２が保持線１１２の張力により警報接点１１４によって接続されている。従って、ヒューズ１１１が溶断していない状態では、警報ヒューズ１１０は主系統に電流を流すことができる。 As shown in FIG. 7, when the fuse 111 is not blown by the current flowing through the conductors F1 and F2, the conductors E1 and E2 shown in FIG. . Therefore, in a state where the fuse 111 is not blown, the alarm fuse 110 can pass a current through the main system.

　図８は、図７に示した警報ヒューズ１１０のヒューズ１１１が溶断した状態を示す説明図である。図８に示したように、ヒューズ１１１が溶断すると保持線１１２の張力が失われ、バネ１１５の力により警報接点１１４が導体Ｅ２から解離し、導体Ｅ１、Ｅ２の接続が無くなる。従って、ヒューズ１１１が溶断した状態では、警報ヒューズ１１０は主系統に電流を流さないようにすることができる。 FIG. 8 is an explanatory view showing a state where the fuse 111 of the alarm fuse 110 shown in FIG. 7 is blown. As shown in FIG. 8, when the fuse 111 is blown, the tension of the holding wire 112 is lost, the alarm contact 114 is dissociated from the conductor E2 by the force of the spring 115, and the conductors E1 and E2 are not connected. Therefore, in the state where the fuse 111 is blown, the alarm fuse 110 can be prevented from flowing current to the main system.

　またヒューズ１１１が溶断すると、図８に示したように、妨害機構１１３が警報ヒューズ１１０から飛び出す。この妨害機構１１３は、スイッチＳＷ１と連携したスライドバー１２１の下降を妨害する。従って、ヒューズ１１１が溶断した状態では、警報ヒューズ１１０は主系統に電流を流さないようにするだけでなく、スイッチＳＷ１をオフ状態のままロックさせることができる。 When the fuse 111 is blown, the obstruction mechanism 113 pops out from the alarm fuse 110 as shown in FIG. The obstruction mechanism 113 obstructs the lowering of the slide bar 121 associated with the switch SW1. Therefore, when the fuse 111 is blown, the alarm fuse 110 can not only prevent the current from flowing through the main system, but can also lock the switch SW1 in the off state.

　ここまで示してきた直流回路１００は、アーク放電の発生を抑制するために、ＭＯＳＦＥＴとコンデンサとを組み合わせた構成を有していた。アーク放電の発生を抑制する構成は係る例に限定されるものではない。以下の説明では、アーク放電の発生を抑制するために、ソリッドステートリレー（ＳＳＲ、半導体リレー）に機械式リレーを並列に接続した構成を有する直流回路に警報ヒューズを設けた場合について説明する。 The DC circuit 100 shown so far has a configuration in which a MOSFET and a capacitor are combined in order to suppress the occurrence of arc discharge. The configuration for suppressing the occurrence of arc discharge is not limited to such an example. In the following description, a case will be described in which an alarm fuse is provided in a DC circuit having a configuration in which a mechanical relay is connected in parallel to a solid state relay (SSR, semiconductor relay) in order to suppress the occurrence of arc discharge.

　図９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９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。 FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating another configuration example of the DC circuit according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 9 shows a DC circuit 100 for combining a solid state relay (SSR, semiconductor relay) with a mechanical relay and switching between supply and interruption of DC power by turning on and off the mechanical relay. This is an example of the configuration.

　図９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Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３と、コンデンサＣ１１、Ｃ１２と、抵抗Ｒ１１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。 The DC circuit 100 shown in FIG. 9 includes an SSR 130, a mechanical relay RY1, diodes D11, D12, and D13, capacitors C11 and C12, and a resistor R11. The DC circuit 100 allows a current to flow through the main system and the sub system that are parallel in the path through which the DC flows. A system in which the SSR 130 is provided is a main system, and a system in which the mechanical relay RY1 is provided is a sub system.

　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９には図示していないが、図１、図２と同様に、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。 The mechanical relay RY1 operates so as to switch contacts using an electromagnetic force generated by a current flowing from the terminal V + to the terminal V−. The mechanical relay RY1 is connected to the contact 1b when no current flows from the terminal V + to the terminal V-, and is connected to the contact 1a using electromagnetic force when the current flows from the terminal V + to the terminal V-. . Although not shown in FIG. 9, a DC power supply for supplying DC power to the terminal V + may be provided as in FIGS.

　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。 The SSR 130 is provided on the power supply path from the terminal A to the terminal B. In the present embodiment, the SSR 130 is configured to be turned on when a high voltage is applied to the control terminal, and to be turned off when a low voltage is applied to the control terminal.

　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。 When no current flows from the terminal V + to the terminal V−, no current flows through the mechanical relay RY1, and therefore the mechanical relay RY1 is connected to the contact 1b. Therefore, the contact 1b of the mechanical relay RY1 is in the closed state, and the contact 1a is in the open state.

　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。 Thereafter, when a voltage is applied to the terminal V + and a current flows from the terminal V + to the terminal V−, the mechanical relay RY1 gradually generates an electromagnetic force. When the electromagnetic force generated by the mechanical relay RY1 reaches a certain level, the mechanical relay RY1 releases the connection with the contact 1b.

　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Ｄ１を通じてコンデンサＣ１に電荷が蓄積される。 When the electromagnetic force further increases, the mechanical relay RY1 is connected to the contact 1a, but chattering occurs when connecting to the contact 1a. When a voltage is applied to the terminal V +, the voltage is applied to the control terminal of the SSR 130, and the SSR 130 is turned on. When a current flows from the terminal V + to the terminal V−, charge is accumulated in the capacitor C1 through the diode D1.

　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。 After that, when no voltage is applied to the terminal V + and no current flows from the terminal V + to the terminal V−, the mechanical relay RY1 gradually reduces the electromagnetic force. When the electromagnetic force generated by the mechanical relay RY1 starts to decrease, the mechanical relay RY1 releases the connection with the contact 1a. When the electromagnetic force further decreases, the mechanical relay RY1 is connected to the contact 1b, but chattering occurs at the time of connection with the contact 1b.

　この際、コンデンサＣ１１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Ｄ１２が逆バイアスから解放されて導通し、コンデンサＣ１２が機械式リレーＲＹ１のコイルを通して動作する。 At this time, it is desirable that the capacitor C11 can store enough power to turn on the SSR 130 until the mechanical relay RY1 is connected to the contact 1b. At this time, the diode D12 is released from the reverse bias and becomes conductive, and the capacitor C12 operates through the coil of the mechanical relay RY1.

　すなわち、コンデンサＣ１２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Ｃ１２は、ダイオードＤ１３を通してコンデンサＣ１１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。 That is, the capacitor C12 absorbs chattering when the mechanical relay RY1 is connected to the contact 1b. The capacitor C12 forms a discharge circuit for the capacitor C11 through the diode D13 and absorbs the surge of the mechanical relay RY1.

　従って図９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９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。 Therefore, in the DC circuit 100 shown in FIG. 9, no current flows from the terminal V + to the terminal V−, and even if the mechanical relay RY1 is disconnected from the contact 1a, the generation of arc can be suppressed and the surge can be absorbed. I can do it. In addition, the DC circuit 100 shown in FIG. 9 has four terminals and can be connected in the same manner as a general relay, so that it can be used in place of an existing relay.

　図９に示した直流回路１００は、警報ヒューズ１１０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警報ヒューズ１１０が溶断する。警報ヒューズ１１０が溶断すると、機械式リレーＲＹ１の接点１ａ側の経路上の、警報ヒューズ１１０のスイッチがオフ状態となる。 9 includes an alarm fuse 110. The DC circuit 100 shown in FIG. When the semiconductor switch of the SSR 130 breaks down and does not normally shift to the off state, the alarm fuse 110 is eventually blown by the current flowing from the terminal A. When the alarm fuse 110 blows, the switch of the alarm fuse 110 on the path on the contact 1a side of the mechanical relay RY1 is turned off.

　機械式リレーＲＹ１の接点１ａ側の経路上の、警報ヒューズ１１０のスイッチ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９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。 When the switch of the alarm fuse 110 on the path on the contact 1a side of the mechanical relay RY1 is turned off, no current flows from the terminal A to the terminal B even if the mechanical relay RY1 is connected to the contact 1a side. Therefore, the DC circuit 100 shown in FIG. 9 can suppress re-energization by the mechanical relay RY1 even if the semiconductor switch of the SSR 130 fails and does not normally shift to the OFF state.

　図１０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１０に示したのは、ＳＳＲ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。なお図１０には図示していないが、図１、図２と同様に、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。 FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating another configuration example of the DC circuit according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 10 shows an example of the configuration of a DC circuit 100 for combining the SSR with a mechanical relay and switching the supply and interruption of DC power by turning the mechanical relay on and off. Although not shown in FIG. 10, a DC power supply for supplying DC power to the terminal V + may be provided as in FIGS.

　図１０に示した直流回路１００は、図９に示した直流回路１００と同様に警報ヒューズ１１０を備えているが、図１０の警報ヒューズ１１０は、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Ｖ＋から端子Ｖ－への経路上に設けられるスイッチがオフ状態となる。従って、図１０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。 The DC circuit 100 shown in FIG. 10 includes an alarm fuse 110 similar to the DC circuit 100 shown in FIG. 9, but the alarm fuse 110 in FIG. 10 is normally turned off due to a failure of the semiconductor switch of the SSR 130. When it does not shift to, the switch provided on the path from the terminal V + to the terminal V− is turned off. Therefore, the DC circuit 100 shown in FIG. 10 can suppress re-energization by the mechanical relay RY1 even if the semiconductor switch of the SSR 130 fails and does not normally shift to the OFF state.

　図１０に示した直流回路１００は、警報ヒューズ１１０が溶断すると機械式リレーＲＹ１が動作しなくなる。図１０に示した直流回路１００は、異常発生時には機械式リレーＲＹ１が動作しなくなることで、故障の発見をより容易にさせる効果が期待できる。 In the DC circuit 100 shown in FIG. 10, when the alarm fuse 110 is blown, the mechanical relay RY1 does not operate. The DC circuit 100 shown in FIG. 10 can be expected to have an effect of making it easier to find a failure because the mechanical relay RY1 does not operate when an abnormality occurs.

　図１１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１１に示したのは、ＳＳＲ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。なお図１１には図示していないが、図１、図２と同様に、端子Ａ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。 FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating another configuration example of the DC circuit according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 11 shows an example of the configuration of a DC circuit 100 for combining the SSR with a mechanical relay and switching the supply and interruption of DC power by turning the mechanical relay on and off. Although not shown in FIG. 11, a DC power supply for supplying DC power to the terminal A may be provided as in FIGS.

　図１１は、端子ＡとＳＳＲ１３０との間にヒューズ１１０’を配置し、ヒューズ１１０’とＳＳＲ１３０との間から機械式リレーＲＹ１を駆動させる電源を供給する構成を有する直流回路１００を示したものである。 FIG. 11 shows a DC circuit 100 having a configuration in which a fuse 110 ′ is disposed between the terminal A and the SSR 130, and a power source for driving the mechanical relay RY1 is supplied from between the fuse 110 ′ and the SSR 130. is there.

　図１１に示した直流回路１００は、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１１０’が溶断する。ヒューズ１１０’が溶断すると、機械式リレーＲＹ１へ電流が流れなくなり、機械式リレーＲＹ１が動作しなくなる。図１１に示した直流回路１００は、異常発生時には機械式リレーＲＹ１が動作しなくなることで、故障の発見をより容易にさせる効果が期待できる。 In the DC circuit 100 shown in FIG. 11, when the semiconductor switch of the SSR 130 breaks down and does not normally shift to the OFF state, the fuse 110 'is blown out due to the current flowing from the terminal A. When the fuse 110 'is blown, no current flows to the mechanical relay RY1, and the mechanical relay RY1 does not operate. The DC circuit 100 shown in FIG. 11 can be expected to have an effect of making it easier to find a failure because the mechanical relay RY1 does not operate when an abnormality occurs.

　図１２は、図９～図１１に示した直流回路１００において、ヒューズに流れる電流の時間変化の例を示す説明図である。図１２には、直流回路１００が正常な状態におけるヒューズに流れる電流Ｉ３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１１０に流れる電流Ｉ４の時間変化と、が示されている。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of the time change of the current flowing through the fuse in the DC circuit 100 shown in FIGS. FIG. 12 shows the time change of the current I3 flowing through the fuse when the DC circuit 100 is normal and the time change of the current I4 flowing through the fuse 110 when the DC circuit 100 is abnormal.

　ＳＳＲ１３０の半導体スイッチが正常に動作している場合は、図１２に示したように、パルス状の電流Ｉ３がヒューズに流れる。しかし、ＳＳＲ１３０の半導体スイッチが故障等の理由によって正常に動作しなくなった場合は、図１２に示したような電流Ｉ４が流れ、最終的に１１０が溶断して電流Ｉ４が低下する。 When the semiconductor switch of the SSR 130 is operating normally, a pulsed current I3 flows through the fuse as shown in FIG. However, when the semiconductor switch of the SSR 130 does not operate normally due to a failure or the like, the current I4 as shown in FIG. 12 flows, and finally 110 melts and the current I4 decreases.

　図１３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１３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。 FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a functional configuration example of the moving body 40 including the DC circuit 100. The moving body 40 may be, for example, a moving body that uses gasoline as a power source, such as a gasoline car, and uses a chargeable / dischargeable battery as a main power source, such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, and an electric motorcycle. It may be a body. FIG. 13 shows an example in which the moving body 40 includes a battery 210 and a driving unit 220 that is driven by electric power supplied from the battery. The drive unit 220 may include, for example, equipment provided in the vehicle such as a wiper, a power window, a light, a car navigation system, and an air conditioner, and a device that drives the moving body 40 such as a motor.

　そして図１３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１３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。 13 is provided with a DC circuit 100 in the middle of a path through which DC power is supplied from the battery 210 to the drive unit 220. The moving body 40 shown in FIG. 13 is provided with the DC circuit 100 on a path through which DC power is supplied from the battery 210 to the drive unit 220, so that, for example, arc discharge occurs when the battery 210 is temporarily attached or detached. Can be suppressed.

　なお図１３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。 FIG. 13 shows an example of the moving body 40 provided with only one DC circuit 100, but the present disclosure is not limited to such an example. That is, a plurality of DC circuits 100 may be provided in the middle of a path through which DC power is supplied. Further, the DC circuit 100 may be provided not only in the middle of a path in which DC power is supplied from the battery 210 to the drive unit 220 but also in another place, for example, in the middle of a path when charging the battery 210 with DC power. . The moving body 40 can safely charge the battery 210 with DC power by providing the DC circuit 100 in the middle of the path when charging the battery 210 with DC power.

　＜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。 <2. Summary>
As described above, according to the embodiment of the present disclosure, by suppressing the voltage generated between the electrodes when the DC power is cut, the arc discharge is performed when the DC power is cut without reducing the power efficiency when the DC power is supplied. There is provided a DC circuit 100 capable of suppressing the occurrence of the occurrence of the problem with a small-scale configuration.

　本開示の実施の形態に係る直流回路１００は、半導体スイッチを用いて直流電力の遮断時にアーク放電の発生を抑制するが、半導体スイッチが故障するなどして正常に動作しなくなった場合に溶断するとともに、再通電を抑止する機構を備えたヒューズを設けている。上述したような構成により、本開示の実施の形態に係る直流回路１００や、直流回路１００を備えた直流電力供給装置は、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となる。 The DC circuit 100 according to the embodiment of the present disclosure uses a semiconductor switch to suppress the occurrence of arc discharge when the DC power is cut off, but blows when the semiconductor switch fails and does not operate normally. In addition, a fuse having a mechanism for suppressing re-energization is provided. With the configuration as described above, the DC circuit 100 according to the embodiment of the present disclosure and the DC power supply device including the DC circuit 100 can be used when the semiconductor switch is deteriorated when the semiconductor switch is used to suppress arc discharge. It is possible to ensure safety even if a short circuit occurs due to.

　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。 The preferred embodiments of the present disclosure have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the technical scope of the present disclosure is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field of the present disclosure can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that it belongs to the technical scope of the present disclosure.

　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。 In addition, the effects described in this specification are merely illustrative or illustrative, and are not limited. That is, the technology according to the present disclosure can exhibit other effects that are apparent to those skilled in the art from the description of the present specification in addition to or instead of the above effects.

　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半導体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アークの発生を抑制する回路と、
を備え、
　前記第１の電流経路上には少なくともヒューズを備え、
　前記ヒューズが溶断すると前記第２の電流経路による直流の供給を停止し、
　前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間及び定格通電電流では溶断しない定格を有する、直流回路。
（２）
　前記第２の電流経路上に、該第２の電流経路による直流の供給と遮断とを切り替える機械的スイッチを備え、
　前記ヒューズが溶断すると前記機械的スイッチによる直流電力の供給を抑止する抑止機構を含む、前記（１）に記載の直流回路。
（３）
　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（１）または（２）に記載の直流回路。
（４）
　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（３）に記載の直流回路。
（５）
　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（１）に記載の直流出力回路。
（６）
　前記回路は、前記機械式リレーと並列に接続されるとともに前記半導体リレーの制御端子に一端が接続されるコンデンサをさらに備え、
　前記半導体リレーは、前記機械式リレーがオフ状態からオン状態に切り替わる前に前記制御端子にハイ状態の電圧が印加されることでオン状態になり、前記機械式リレーがオン状態からオフ状態に切り替わった後で前記制御端子にロー状態の電圧が印加されることでオフ状態となり、
　前記コンデンサは、前記機械式リレーがオン状態になっている間に蓄電し、前記機械式リレーがオフ状態に切り替わった後に前記半導体リレーをオン状態に維持するための電流を出力する、前記（５）に記載の直流回路。
（７）
　直流電力を供給する直流電源と、
　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半導体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アークの発生を抑制する回路と、
を備え、
　前記第１の電流経路上には少なくともヒューズを備え、
　前記ヒューズが溶断すると前記第２の電流経路による直流の供給を停止し、
　前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間及び定格通電電流では溶断しない定格を有する、直流電力供給装置。
（８）
　前記第２の電流経路上に、該第２の電流経路による直流の供給と遮断とを切り替える機械的スイッチを備え、
　前記ヒューズが溶断すると前記機械的スイッチによる直流電力の供給を抑止する抑止機構を含む、前記（７）に記載の直流電力供給装置。
（９）
　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（７）または（８）に記載の直流電力供給装置。
（１０）
　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（９）に記載の直流電力供給装置。
（１１）
　前記回路は、
　前記第１の電流経路上に設けられ、直流電力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電源からの電力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（７）に記載の直流電力供給装置。
（１２）
　前記回路は、前記機械式リレーと並列に接続されるとともに前記半導体リレーの制御端子に一端が接続されるコンデンサをさらに備え、
　前記半導体リレーは、前記機械式リレーがオフ状態からオン状態に切り替わる前に前記制御端子にハイ状態の電圧が印加されることでオン状態になり、前記機械式リレーがオン状態からオフ状態に切り替わった後で前記制御端子にロー状態の電圧が印加されることでオフ状態となり、
　前記コンデンサは、前記機械式リレーがオン状態になっている間に蓄電し、前記機械式リレーがオフ状態に切り替わった後に前記半導体リレーをオン状態に維持するための電力を出力する、前記（１１）に記載の直流電力供給装置。
（１３）
　前記（１）～（６）のいずれかに記載の直流回路を備える、移動体。
（１４）
　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）～（６）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。 The following configurations also belong to the technical scope of the present disclosure.
(1)
A first current path and a second current path provided in parallel in a path through which direct current flows;
A circuit that suppresses the occurrence of an arc when a direct current is interrupted in the second current path using a semiconductor switch provided on the first current path;
With
The first current path includes at least a fuse,
When the fuse is blown, the supply of direct current through the second current path is stopped,
The fuse is a DC circuit having a rating that is not blown by a rated energization time and a rated energization current of the circuit.
(2)
On the second current path, a mechanical switch that switches between supply and cut-off of direct current through the second current path,
The DC circuit according to (1), further including a suppression mechanism that suppresses supply of DC power by the mechanical switch when the fuse is blown.
(3)
The DC circuit according to (1) or (2), wherein the circuit is a circuit that suppresses an amount of direct current flowing through the first current path.
(4)
The circuit is
A switching element that is provided on the first current path and that is turned on when direct current is no longer supplied in the second current path and reduces a current flowing to the source side;
Capacitance element that starts charging when DC is no longer supplied through the first current path and increases the gate voltage of the switching element after DC is no longer supplied through the second current path;
A resistive element for setting a time for applying a voltage to the gate terminal of the switching element together with the capacitive element;
The DC circuit according to (3), comprising:
(5)
The circuit is
A semiconductor relay which is provided on the first current path and which switches between supply and interruption of a direct current from a direct current power supply;
A mechanical relay provided on the second current path and connected in parallel with the semiconductor relay to switch supply and interruption of a direct current from the direct current power source;
With
The DC output circuit according to (1), which is a circuit that suppresses chattering of the mechanical relay when DC is cut off by the mechanical relay.
(6)
The circuit further includes a capacitor connected in parallel with the mechanical relay and connected at one end to a control terminal of the semiconductor relay,
The semiconductor relay is turned on when a high voltage is applied to the control terminal before the mechanical relay is switched from the off state to the on state, and the mechanical relay is switched from the on state to the off state. After that, the low voltage is applied to the control terminal to turn off,
The capacitor stores electricity while the mechanical relay is in an on state, and outputs a current for maintaining the semiconductor relay in an on state after the mechanical relay is switched off. ) DC circuit.
(7)
A DC power supply for supplying DC power;
A first current path and a second current path provided in parallel in a path through which direct current flows;
A circuit that suppresses the occurrence of an arc when a direct current is interrupted in the second current path using a semiconductor switch provided on the first current path;
With
The first current path includes at least a fuse,
When the fuse is blown, the supply of direct current through the second current path is stopped,
The fuse is a direct-current power supply device having a rating that does not melt at a rated energization time and a rated energization current of the circuit.
(8)
On the second current path, a mechanical switch that switches between supply and cut-off of direct current through the second current path,
The DC power supply device according to (7), including a suppression mechanism that suppresses supply of DC power by the mechanical switch when the fuse is blown.
(9)
The DC power supply device according to (7) or (8), wherein the circuit is a circuit that suppresses an amount of direct current flowing through the first current path.
(10)
The circuit is
A switching element that is provided on the first current path and that is turned on when direct current is no longer supplied in the second current path and reduces a current flowing to the source side;
Capacitance element that starts charging when DC is no longer supplied through the first current path and increases the gate voltage of the switching element after DC is no longer supplied through the second current path;
A resistive element for setting a time for applying a voltage to the gate terminal of the switching element together with the capacitive element;
The direct-current power supply device according to (9), comprising:
(11)
The circuit is
A semiconductor relay which is provided on the first current path and which switches between supply and interruption of DC power;
A mechanical relay provided on the second current path and connected in parallel with the semiconductor relay to switch power supply and interruption from the power source;
With
The DC power supply device according to (7), wherein the DC relay is a circuit that suppresses chattering of the mechanical relay when DC is cut off by the mechanical relay.
(12)
The circuit further includes a capacitor connected in parallel with the mechanical relay and connected at one end to a control terminal of the semiconductor relay,
The semiconductor relay is turned on when a high voltage is applied to the control terminal before the mechanical relay is switched from the off state to the on state, and the mechanical relay is switched from the on state to the off state. After that, the low voltage is applied to the control terminal to turn off,
The capacitor stores power while the mechanical relay is in an ON state, and outputs electric power for maintaining the semiconductor relay in an ON state after the mechanical relay is switched to an OFF state. ) DC power supply device.
(13)
A moving body comprising the DC circuit according to any one of (1) to (6).
(14)
A battery for supplying DC power;
A drive unit driven by DC power supplied from the battery;
At least one DC circuit according to any one of (1) to (6) provided between the battery and the drive unit;
A power supply system comprising:

１ａ　　　：接点
１ｂ　　　：接点
１０　　　：負荷
１１　　　：プラグ
１１ａ　　：正極側端子
１１ｂ　　：負極側端子
２０　　　：プラグ受け
２０ａ　　：接触子
２０ｂ　　：接触子
３０　　　：リレー
１００　　：直流回路
１１０　　：警報ヒューズ
１１０'　　：ヒューズ
１１１　　：ヒューズ
１１２　　：保持線
１１３　　：妨害機構
１１４　　：警報接点
１１５　　：バネ
１２１　　：スライドバー
Ｃ１　　　：コンデンサ
Ｃ１１　　：コンデンサ
Ｃ１２　　：コンデンサ
Ｄ１　　　：ダイオード
Ｄ１１　　：ダイオード
Ｄ１２　　：ダイオード
Ｄ１３　　：ダイオード
Ｄ２　　　：ダイオード
Ｅ１　　　：導体
Ｅ２　　　：導体
Ｆ１　　　：導体
Ｆ２　　　：導体
Ｒ１　　　：抵抗
Ｒ１１　　：抵抗
ＲＹ１　　：機械式リレー
ＳＷ１　　：スイッチ
  1a: contact 1b: contact 10: load 11: plug 11a: positive terminal 11b: negative terminal 20b: plug receptacle 20a: contact 20b: contact 30: relay 100: DC circuit 110: alarm fuse 110 ': fuse 111 : Fuse 112: holding wire 113: obstruction mechanism 114: alarm contact 115: spring 121: slide bar C1: capacitor C11: capacitor C12: capacitor D1: diode D11: diode D12: diode D13: diode D2: diode E1: conductor E2: Conductor F1: Conductor F2: Conductor R1: Resistance R11: Resistance RY1: Mechanical relay SW1: Switch

Claims (14)

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半導体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アークの発生を抑制する回路と、
   を備え、
   　前記第１の電流経路上には少なくともヒューズを備え、
   　前記ヒューズが溶断すると前記第２の電流経路による直流の供給を停止し、
   　前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間及び定格通電電流では溶断しない定格を有する、直流回路。 A first current path and a second current path provided in parallel in a path through which direct current flows;
   A circuit that suppresses the occurrence of an arc when a direct current is interrupted in the second current path using a semiconductor switch provided on the first current path;
   With
   The first current path includes at least a fuse,
   When the fuse is blown, the supply of direct current through the second current path is stopped,
   The fuse is a DC circuit having a rating that is not blown by a rated energization time and a rated energization current of the circuit.
2. 　前記第２の電流経路上に、該第２の電流経路による直流の供給と遮断とを切り替える機械的スイッチを備え、
   　前記ヒューズが溶断すると前記機械的スイッチによる直流電力の供給を抑止する抑止機構を含む、請求項１に記載の直流回路。 On the second current path, a mechanical switch that switches between supply and cut-off of direct current through the second current path,
   The DC circuit according to claim 1, further comprising a suppression mechanism that suppresses supply of DC power by the mechanical switch when the fuse is blown.
3. 　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。 2. The DC circuit according to claim 1, wherein the circuit is a circuit that suppresses the amount of DC flowing through the first current path.
4. 　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３に記載の直流回路。 The circuit is
   A switching element that is provided on the first current path and that is turned on when direct current is no longer supplied in the second current path and reduces a current flowing to the source side;
   Capacitance element that starts charging when DC is no longer supplied through the first current path and increases the gate voltage of the switching element after DC is no longer supplied through the second current path;
   A resistive element for setting a time for applying a voltage to the gate terminal of the switching element together with the capacitive element;
   The DC circuit according to claim 3, comprising:
5. 　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１に記載の直流回路。 The circuit is
   A semiconductor relay which is provided on the first current path and which switches between supply and interruption of a direct current from a direct current power supply;
   A mechanical relay provided on the second current path and connected in parallel with the semiconductor relay to switch supply and interruption of a direct current from the direct current power source;
   With
   The direct current circuit according to claim 1, wherein the direct current circuit is a circuit that suppresses chattering of the mechanical relay when the direct current is interrupted by the mechanical relay.
6. 　前記回路は、前記機械式リレーと並列に接続されるとともに前記半導体リレーの制御端子に一端が接続されるコンデンサをさらに備え、
   　前記半導体リレーは、前記機械式リレーがオフ状態からオン状態に切り替わる前に前記制御端子にハイ状態の電圧が印加されることでオン状態になり、前記機械式リレーがオン状態からオフ状態に切り替わった後で前記制御端子にロー状態の電圧が印加されることでオフ状態となり、
   　前記コンデンサは、前記機械式リレーがオン状態になっている間に蓄電し、前記機械式リレーがオフ状態に切り替わった後に前記半導体リレーをオン状態に維持するための電流を出力する、請求項５に記載の直流回路。 The circuit further includes a capacitor connected in parallel with the mechanical relay and connected at one end to a control terminal of the semiconductor relay,
   The semiconductor relay is turned on when a high voltage is applied to the control terminal before the mechanical relay is switched from the off state to the on state, and the mechanical relay is switched from the on state to the off state. After that, the low voltage is applied to the control terminal to turn off,
   6. The capacitor stores electricity while the mechanical relay is in an on state, and outputs a current for maintaining the semiconductor relay in an on state after the mechanical relay is switched to an off state. DC circuit as described in 1.
7. 　直流による電力を供給する直流電源と、
   　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半導体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アークの発生を抑制する回路と、
   を備え、
   　前記第１の電流経路上には少なくともヒューズを備え、
   　前記ヒューズが溶断すると前記第２の電流経路による直流の供給を停止し、
   　前記ヒューズは、前記回路の定格通電時間及び定格通電電流では溶断しない定格を有する、直流電力供給装置。 A DC power supply for supplying DC power,
   A first current path and a second current path provided in parallel in a path through which direct current flows;
   A circuit that suppresses the occurrence of an arc when a direct current is interrupted in the second current path using a semiconductor switch provided on the first current path;
   With
   The first current path includes at least a fuse,
   When the fuse is blown, the supply of direct current through the second current path is stopped,
   The fuse is a direct-current power supply device having a rating that does not melt at a rated energization time and a rated energization current of the circuit.
8. 　前記第２の電流経路上に、該第２の電流経路による直流の供給と遮断とを切り替える機械的スイッチを備え、
   　前記ヒューズが溶断すると前記機械的スイッチによる直流の供給を抑止する抑止機構を含む、請求項７に記載の直流電力供給装置。 On the second current path, a mechanical switch that switches between supply and cut-off of direct current through the second current path,
   The DC power supply apparatus according to claim 7, further comprising a suppression mechanism that suppresses the supply of DC by the mechanical switch when the fuse is blown.
9. 　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７に記載の直流電力供給装置。 The DC power supply apparatus according to claim 7, wherein the circuit is a circuit that suppresses the amount of direct current flowing through the first current path.
10. 　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９に記載の直流電力供給装置。 The circuit is
    A switching element that is provided on the first current path and that is turned on when direct current is no longer supplied in the second current path and reduces a current flowing to the source side;
    Capacitance element that starts charging when DC is no longer supplied through the first current path and increases the gate voltage of the switching element after DC is no longer supplied through the second current path;
    A resistive element for setting a time for applying a voltage to the gate terminal of the switching element together with the capacitive element;
    The DC power supply device according to claim 9, comprising:
11. 　前記回路は、
    　前記第１の電流経路上に設けられ、前記直流電源からの直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７に記載の直流電力供給装置。 The circuit is
    A semiconductor relay that is provided on the first current path and switches between supply and interruption of direct current from the direct current power source;
    A mechanical relay provided on the second current path and connected in parallel with the semiconductor relay to switch supply and interruption of direct current from the direct current power source;
    With
    The DC power supply device according to claim 7, wherein the DC relay is a circuit that suppresses chattering of the mechanical relay when DC is cut off by the mechanical relay.
12. 　前記回路は、前記機械式リレーと並列に接続されるとともに前記半導体リレーの制御端子に一端が接続されるコンデンサをさらに備え、
    　前記半導体リレーは、前記機械式リレーがオフ状態からオン状態に切り替わる前に前記制御端子にハイ状態の電圧が印加されることでオン状態になり、前記機械式リレーがオン状態からオフ状態に切り替わった後で前記制御端子にロー状態の電圧が印加されることでオフ状態となり、
    　前記コンデンサは、前記機械式リレーがオン状態になっている間に蓄電し、前記機械式リレーがオフ状態に切り替わった後に前記半導体リレーをオン状態に維持するための電力を出力する、請求項１１に記載の直流電力供給装置。 The circuit further includes a capacitor connected in parallel with the mechanical relay and connected at one end to a control terminal of the semiconductor relay,
    The semiconductor relay is turned on when a high voltage is applied to the control terminal before the mechanical relay is switched from the off state to the on state, and the mechanical relay is switched from the on state to the off state. After that, the low voltage is applied to the control terminal to turn off,
    The capacitor stores power while the mechanical relay is in an ON state, and outputs electric power for maintaining the semiconductor relay in an ON state after the mechanical relay is switched to an OFF state. The direct-current power supply device described in 1.
13. 　請求項１に記載の直流回路を備える、移動体。 A moving body comprising the DC circuit according to claim 1.
14. 　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に記載の直流回路と、
    を備える、電力供給システム。 A battery for supplying DC power;
    A drive unit driven by DC power supplied from the battery;
    At least one DC circuit according to claim 1 provided between the battery and the drive unit;
    A power supply system comprising:

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