特許 6107283 電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6107283

(24)【登録日】2017年3月17日

(45)【発行日】2017年4月5日

(54)【発明の名称】電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20170327BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20170327BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20170327BHJP

   B60L 3/00 20060101ALI20170327BHJP

   H02H 7/20 20060101ALI20170327BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 P

   H02J1/00 309R

   H01M10/44 P

   B60L3/00 H

   H02H7/20 Z

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-61373(P2013-61373)

(22)【出願日】2013年3月25日

(65)【公開番号】特開2014-187821(P2014-187821A)

(43)【公開日】2014年10月2日

【審査請求日】2015年12月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089875

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 茂

(72)【発明者】

【氏名】清水 亮

【審査官】 坂本 聡生

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２９５６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９３５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８２５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３０６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１１３４８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ １／００− ３／１２

７／００−１３／００

１５／００−１５／４２

Ｈ０１Ｍ１０／４２−１０／４８

Ｈ０２Ｈ ７／００

７／１０− ７／２０

Ｈ０２Ｊ １／００

７／００− ７／１２

７／３４− ７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動車の走行用モータに電力を供給するバッテリと、前記バッテリに対して前記走行用モータと並列に配置されるコンデンサと、前記バッテリの一方の極と前記モータとの接続を断接する第１接続コンタクタと、前記バッテリの他方の極と前記モータとの接続を断接する第２接続コンタクタと、前記バッテリに対して前記第１及び第２接続コンタクタのうち一方の接続コンタクタと並列に配置されると共に前記バッテリから制限抵抗を介して前記コンデンサに供給される電力を断接する充電コンタクタと、イグニッション操作部のオン操作に対応する接続信号に基づいて、前記第１及び第２接続コンタクタのうち他方の接続コンタクタを接続してから一定時間後に前記充電コンタクタを接続し、更にその後、前記一方の接続コンタクタを接続するように前記第１及び第２接続コンタクタと前記充電コンタクタとを制御する制御部と、を備える電源装置であって、
前記制御部は、前記イグニッション操作部が所定時間内に所定回数以上オン操作された際は、前記所定回数以降、前記イグニッション操作部のオン操作の回数が多くなるに従って前記接続信号を遮断する回数を多くして、前記充電コンタクタの接続を禁止することを特徴とする電源装置。

【請求項2】

前記制限抵抗の温度を検出する温度センサを備え、
前記制御部は、前記温度センサによって検出された前記制限抵抗の温度が高いほど前記接続信号の遮断回数を多くすることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記温度センサによって検出された前記制限抵抗の温度が高いほど前記所定回数を減少させることを特徴とする請求項２に記載の電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動車の走行用モータに電力を供給する電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電動車に搭載される電源装置は、走行用モータに電力を供給するバッテリと、走行用モータを含む負荷とバッテリとを接続する接続コンタクタと、接続コンタクタと並列に接続され、負荷と並列に接続されたコンデンサを充電する充電回路と、イグニッション操作部のオン操作に対応する信号に基づいて接続コンタクタと充電回路とを制御する制御部と、からなるものが一般的である。

【0003】

このような電源装置の充電回路は、制限抵抗と充電コンタクタとが直列に接続されている。制御部は、イグニッション操作部のオン操作に対応する信号が入力されると、充電コンタクタをオンにしてコンデンサを充電する。このとき、充電回路を構成する制限抵抗および充電コンタクタには、突入電流と呼ばれる大電流が流れ、発熱が生じる。通常、充電回路は突入電流に耐えうる熱容量を有しているが、たとえば不必要にイグニッション操作がくり返された場合などには、充電回路に繰り返し突入電流が流れ、これに伴う発熱によって制限抵抗の焼損や充電コンタクタの溶着が生じる可能性がある。

【0004】

このような問題に対応するため、たとえば下記特許文献１には、イグニッションスイッチのオン信号をカウントするカウンタと第１設定時間を記憶している第１タイマを備え、電源装置は、カウンタがカウントするオン信号のカウント数が、第１タイマに記憶される第１設定時間以内に設定回数になると、制御回路がプリチャージスイッチをオフに保持するように構成された電源装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−２９５６９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した従来技術によれば、設定時間内におけるオン信号が設定回数になると一律に一定時間（第２設定時間）プリチャージスイッチ（充電コンタクタ）をオフに保持するので、実際の電源装置の状態を反映させた動作をおこなうことができないという問題点がある。たとえば、イグニッション操作の繰り返し回数が設定回数をわずかに上回る程度の場合と、設定回数を大幅に上回る場合とでは、電源装置内の状態（充電回路の温度状態）は異なると考えられる。プリチャージスイッチをオフに保持した場合、イグニッション操作をおこなってもモータが始動しないため、ユーザに違和感や不安感を与える可能性がある。このため、電源装置の状態が通常通りの動作が可能である場合には通常通りの動作をおこなうことが望ましい。

【0007】

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、電源装置の状態に合わせて適切に充電回路を保護することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した問題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる電源装置は、電動車の走行用モータに電力を供給するバッテリと、前記バッテリに対して前記走行用モータと並列に配置されるコンデンサと、前記バッテリの一方の極と前記モータとの接続を断接する第１接続コンタクタと、前記バッテリの他方の極と前記モータとの接続を断接する第２接続コンタクタと、前記バッテリに対して前記第１及び第２接続コンタクタのうち一方の接続コンタクタと並列に配置されると共に前記バッテリから制限抵抗を介して前記コンデンサに供給される電力を断接する充電コンタクタと、イグニッション操作部のオン操作に対応する接続信号に基づいて、前記第１及び第２接続コンタクタのうち他方の接続コンタクタを接続してから一定時間後に前記充電コンタクタを接続し、更にその後、前記一方の接続コンタクタを接続するように前記第１及び第２接続コンタクタと前記充電コンタクタとを制御する制御部と、を備える電源装置であって、前記制御部は、前記イグニッション操作部が所定時間内に所定回数以上オン操作された際は、前記所定回数以降、前記イグニッション操作部のオン操作の回数が多くなるに従って前記接続信号を遮断する回数を多くして、前記充電コンタクタの接続を禁止することを特徴とする。
請求項２の発明にかかる電源装置は、前記制限抵抗の温度を検出する温度センサを備え、前記制御部は、前記温度センサによって検出された前記制限抵抗の温度が高いほど前記接続信号の遮断回数を多くすることを特徴とする。
請求項３の発明にかかる電源装置は、前記制御部は、前記温度センサによって検出された前記制限抵抗の温度が高いほど前記所定回数を減少させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、イグニッション操作部が所定時間内に所定回数以上オン操作された際は、所定回数以降の接続信号をイグニッション操作部のオン操作の回数に基づいて遮断する、すなわち所定回数以上の接続信号の入力を無視して充電コンタクタをオンにしないので、充電回路内の温度を低下させるための冷却時間を確保することができ、イグニッション操作部のオンオフがくり返されて充電回路が限界温度（制限抵抗の焼損や充電コンタクタの溶着が生じる温度）に到達するのを防止することができる。
本発明によれば、イグニッション操作部のオン操作の回数が多いほど接続信号の遮断回数を多くするので、イグニッション操作部のオン操作（充電コンタクタの接続）の都度上昇する充電回路内の温度に比例して充電回路の冷却時間を長くすることができる。
本発明によれば、制限抵抗に温度センサを設け、制限抵抗の温度が高いほど接続信号の遮断回数を多くする。これにより、制限抵抗の温度に比例して充電回路の冷却時間を長くすることができ、より確実に充電回路を保護することができる。
本発明によれば、制限抵抗の温度が高いほど所定回数の値を小さくする。すなわち、制限抵抗の温度が高いほどオン操作の回数が少ない段階から接続信号の遮断をおこなう。これにより、所定回数が固定している場合と比較してより確実に充電回路内の温度の上昇を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態にかかる電源装置１０の構成を示す説明図である。

【図2】イグニッション操作時のコンタクタ接続順序を説明する説明図である。

【図3】従来技術にかかる電源装置の各部の状態を示す説明図である。

【図4】実施の形態にかかる電源装置１０における各部の状態を示す説明図である。

【図5】キャンセル回数の決定方法の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる電源装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【0012】

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる電源装置１０の構成を示す説明図である。実施の形態にかかる電源装置１０は、電動車の走行用モータＭに電力を供給するバッテリ１０２と、バッテリ１０２に対して走行用モータＭと並列に配置されるコンデンサ１０６と、走行用モータＭとバッテリ１０２とを接続する接続コンタクタ１０４（第１接続コンタクタ１０４Ａおよび第２接続コンタクタ１０４Ｂ）と、バッテリ１０２に対して接続コンタクタ１０４のうち一方（図１では第１接続コンタクタ１０４Ａ）と並列に接続されると共にバッテリ１０２から制限抵抗１０８Ａを介してコンデンサ１０６に供給される電力を断接する充電コンタクタ１０８Ｂと、イグニッション操作部２０のオン操作に対応する接続信号に基づいて接続コンタクタ１０４と充電回路１０８とを制御する制御部１１０と、からなる。

【0013】

バッテリ１０２は、たとえば複数の電池セルが直列に接続された組電池によって構成される。バッテリ１０２から供給された電力は、図示しないインバータなどを介して走行用モータＭを駆動させる。
接続コンタクタ１０４（１０４Ａ，１０４Ｂ）は、バッテリ１０２のプラス極側およびマイナス極の２か所に設けられている。プラス極側に設けられた接続コンタクタ１０４をプラス側接続コンタクタ１０４Ａ、マイナス極側に設けられた接続コンタクタ１０４をマイナス側接続コンタクタ１０４Ｂという。すなわち、バッテリ１０２の一方の極と走行用モータＭとの接続を断接する第１接続コンタクタは接続コンタクタ１０４Ａであり、バッテリ１０２の他方の極と走行用モータＭとの接続を断接する第２接続コンタクタは接続コンタクタ１０４Ｂである。

【0014】

充電回路１０８は、制限抵抗１０８Ａと充電コンタクタ１０８Ｂとが直列に接続されて構成されている。充電回路１０８は、一方の接続コンタクタ１０４（図１では接続コンタクタ１０４Ａ）と並列に接続されており、コンデンサ１０６を充電する。
充電回路１０８には温度センサ１１２が設置され、充電回路１０８内の温度を検出する。温度センサ１１２の検出値は制御部１１０に入力される。温度センサ１１２が設置されるのは、制限抵抗１０８Ａであってもよいし、充電コンタクタ１０８Ｂであってもよい。本実施の形態では、制限抵抗１０８Ａに温度センサ１１２が配置されているものとする。また、制限抵抗１０８Ａと充電コンタクタ１０８Ｂの両方に温度センサ１１２が設置されてもよい。

【0015】

制御部１１０は、イグニッション操作部２０のオン操作に対応する信号に基づいて接続コンタクタ１０４と充電回路１０８（より詳細には充電コンタクタ１０８Ｂ）とを制御する。より詳細には、制御部１１０は、イグニッション操作部２０の操作に対応する接続信号に基づいて、第１及び第２接続コンタクタのうち他方の接続コンタクタ（本実施の形態では接続コンタクタ１０４Ｂ）を接続してから一定時間後に充電コンタクタ１０８Ｂを接続し、更にその後、一方の接続コンタクタ（本実施の形態では接続コンタクタ１０４Ａ）を接続するように接続コンタクタ１０４Ａ，１０４Ｂと充電コンタクタ１０８Ｂとを制御する。本実施の形態では、イグニッション操作部２０のオン操作に対応する接続信号とは後述するＳＴ信号である。
制御部１１０は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成されるＥＣＵ（図示なし）が、前記ＣＰＵにより前記制御プログラムを実行することによって実現する。

【0016】

ここで、イグニッション操作部２０は、たとえばパワースイッチやキー操作部などであり、ユーザが走行用モータＭの始動を指示する操作がおこなわれる。イグニッション操作部２０は、ユーザから走行用モータＭの始動を指示する操作（たとえばパワースイッチの押下）がおこなわれた場合には、ＳＴ信号出力部２２に対してイグニッション信号（ＩＧ信号）を出力する。ＩＧ信号の出力は、当該指示を解除する操作（たとえば再度のパワースイッチの押下）がおこなわれるまで継続される。

【0017】

ＳＴ信号出力部２２は、イグニッション操作部２０から出力されるＩＧ信号を検知し、走行用モータＭを始動して走行可能状態（Ｒｅａｄｙ ｏｎ状態）とするように指示するスタート信号（ＳＴ信号）を出力する。ＳＴ信号出力部２２は、たとえば上述するＥＣＵの一機能として実現する。

【0018】

制御部１１０は、遮断回数決定部１２２およびコンタクタ制御部１２４によって構成される。
遮断回数決定部１２２は、イグニッション操作部２０が所定時間内に所定回数以上オン操作された際に、すなわち短時間に多数のＳＴ信号が入力された場合、所定回数以降の接続信号（ＳＴ信号）を遮断する遮断回数を決定する。なお、遮断回数決定部１２２の処理の詳細は後述する。
コンタクタ制御部１２４は、２つの接続コンタクタ１０４Ａ，１０４Ｂおよび充電コンタクタ１０８Ｂのオンオフを切り替える。コンタクタ制御部１２４は、遮断回数決定部１２２によって決定された遮断回数に従って充電コンタクタ１０８Ｂの切り替えをおこなう。

【0019】

ここで、ユーザによってイグニッション操作がおこなわれた場合のコンタクタ接続について説明する。
図２は、イグニッション操作時のコンタクタ接続順序を説明する説明図である。図２Ａ〜図２Ｄは、電源装置１０のコンタクタの接続状態を時系列で示している。走行用モータＭが停止している状態では、プラス側接続コンタクタ１０４Ａ、マイナス側接続コンタクタ１０４Ｂおよび充電コンタクタ１０８Ｂは、すべてオフとなっている（図示なし）。
走行用モータＭの始動を指示するイグニッション操作がおこなわれた場合（ＳＴ信号が入力された場合）、制御部１１０は、まず、マイナス側接続コンタクタ１０４Ｂをオンにする（図２Ａ）。この状態では、制限抵抗１０８Ａを流れる電流Ｉｒ＝０［Ａ］、コンデンサ１０６の電圧Ｖｃ＝０［Ｖ］である。
つぎに、制御部１１０は、充電コンタクタ１０８Ｂをオンにする（図２Ｂ）。このとき、制限抵抗１０８Ａを流れる電流Ｉｒ＝（Ｖｂ−Ｖｃ）／Ｒ［Ａ］、コンデンサ１０６の電圧Ｖｃ＝０〜Ｖｂ［Ｖ］となる。ここで、Ｖｂはバッテリ１０２の電池電圧、Ｒは制限抵抗１０８Ａの抵抗値である。図２Ｂの状態において充電回路１０８を流れる電流が突入電流である。
コンデンサ１０６の電圧がＶｂになる、すなわちコンデンサ１０６への蓄電が完了すると、制御部１１０は、プラス側接続コンタクタ１０４Ａにし（図２Ｃ）、その後充電コンタクタ１０８Ｂをオフにする（図２Ｄ）。
すなわち、制御部１１０は、イグニッション操作部２０の操作に対応する信号に基づいて、第１及び第２接続コンタクタ１０４のうち他方の接続コンタクタ（マイナス側接続コンタクタ１０４Ｂ）を接続してから一定時間後に充電コンタクタ１０８Ｂを接続し、更にその後、一方の接続コンタクタ（プラス側接続コンタクタ１０４Ａ）を接続するように第１及び第２接続コンタクタ１０４と充電コンタクタ１０６とを制御する。 このような手順により、走行用モータＭとバッテリ１０２とが接続され、走行用モータＭへの電力供給がおこなわれる。

【0020】

ここで、上述した突入電流に伴って制限抵抗１０８Ａおよび充電コンタクタ１０８Ｂに発熱が生じる。通常、充電回路１０８は突入電流に耐えうる熱容量を有した部品によって構成されているが、たとえば不必要にイグニッション操作がくり返された場合などには、充電回路１０８に繰り返し突入電流が流れ、これに伴う発熱によって制限抵抗１０８Ａの焼損や充電コンタクタ１０８Ｂの溶着が生じる可能性がある。

【0021】

図３は、従来技術にかかる電源装置の各部の状態を示す説明図である。図３において横軸は時間を示しており、上部の数値はイグニッション操作の回数（Ｎ回目〜Ｎ＋５回目）を示している。また、図３に示すのは上から順にＩＧ信号の出力状態、ＳＴ信号の出力状態、充電コンタクタ１０８Ｂのオンオフ状態、マイナス側接続コンタクタ１０４Ｂのオンオフ状態、プラス側接続コンタクタ１０４Ａのオンオフ状態および充電回路１０８の温度である。

【0022】

時刻ｔ１にＮ回目の走行用モータＭの始動を指示するイグニッション操作（以下、「オン操作」という）がおこなわれると、イグニッション操作部２０からＩＧ信号が出力され、ＳＴ信号出力部２２からＳＴ信号が出力される。ＳＴ信号を受けたコンタクタ制御部１２４は、まずマイナス側接続コンタクタ１０４Ｂをオンにし、次いで充電コンタクタ１０８Ｂをオンにする。このとき、充電回路１０８に突入電流が流れ、下部に示す充電回路１０８の温度が急激に上昇する。コンデンサ１０６への蓄電が完了し、プラス側接続コンタクタ１０４Ａがオンにされると、充電回路１０８への突入電流は流れなくなるため、温度の上昇が停止する。その後、充電回路１０８の温度は緩やかに下がっていく。プラス側接続コンタクタ１０４Ａがオンにされた後は、充電コンタクタ１０８Ｂはオフにされる。

【0023】

時刻ｔ２に走行用モータＭの停止を指示するイグニッション操作（以下、「停止操作」という）がおこなわれると、ＩＧ信号が停止され、マイナス側接続コンタクタ１０４Ｂおよびプラス側接続コンタクタ１０４Ａがオフにされる。
時刻ｔ３にＮ＋１回目のオン操作がおこなわれると、Ｎ回目と同様のコンタクタ接続がおこなわれる。ここで、Ｎ＋１回目のオン操作がおこなわれた時点では、充電回路１０８の温度は下がりきっていない。このため、Ｎ回目のオン操作に起因する温度上昇分に上乗せする形で充電回路１０８の温度が上昇することになる。
同様の操作をくり返す結果、充電回路１０８の温度は上昇を続け、限界温度（制限抵抗１０８Ａの焼損や充電コンタクタ１０８Ｂの溶着が生じる温度）に到達することになる。たとえば、図３の例ではＮ＋４回目のオン操作時に限界温度に達している。なお、図３では、各コンタクタのオンオフタイミングは、すべてのオン操作時においてほぼ一定である。

【0024】

そこで、本実施の形態にかかる電源装置１０は、イグニッション操作部２０が所定時間内に所定回数以上オン操作された際は、所定回数以降の接続信号（ＳＴ信号）をイグニッション操作部２０のオン操作の回数に基づいて遮断する、すなわち、所定時間内に充電コンタクタ１０８Ｂをオンにした回数が第１の所定回数以上となった場合は、第２の所定回数（遮断回数）のＳＴ信号の入力を遮断して充電コンタクタ１０８Ｂの接続を禁止することとした。すなわち、電源装置１０の制御部１１０は、通常はイグニッション操作部２０のオン操作に対応する信号（ＳＴ信号）が入力されるとマイナス側接続コンタクタ１０４Ｂをオンにした後直ちに充電コンタクタ１０８Ｂをオンにするが、当該信号が所定時間内に所定回数以上入力された場合は、所定の遮断回数分のＳＴ信号を遮断して充電コンタクタ１０８Ｂをオンにしない。これにより、突入電流によって上昇した充電回路１０８の温度が低下する時間を確保して、充電回路１０８が限界温度に達するのを防止することができる。

【0025】

図４は、実施の形態にかかる電源装置１０における各部の状態を示す説明図である。図４において横軸は時間を示しており、上部の数値はイグニッション操作の回数（Ｎ回目〜Ｎ＋３回目）を示している。また、図４に示すのは上から順にＩＧ信号の出力状態、ＳＴ信号の出力状態、充電コンタクタ１０８Ｂのオンオフ状態、および充電回路１０８の温度である。また、図４のＤＳは制御部１１０において遮断するＳＴ信号を示す。
図４では、所定時間ｔｘの間に２回以上の充電コンタクタ１０８Ｂの接続がおこなわれた場合にＳＴ信号の遮断をおこなうようにしている。この場合、Ｎ回目のＳＴ信号入力時には、図３と同様のタイミングで各コンタクタのオンオフをおこなっている。その後停止操作がおこなわれＮ回目のＩＧ信号がオフされると、充電コンタクタ１０８Ｂがオフにされる。

【0026】

その後、Ｎ＋１回目、すなわちＮから数えて２回目のオン操作がおこなわれると、制御部１１０は、最初に入力されたＳＴ信号を遮断して充電コンタクタ１０８Ｂの接続をおこなわない。ユーザが再度イグニッション操作をおこない、２つめのＳＴ信号が入力されると、制御部１１０は充電コンタクタ１０８Ｂをオンにする。これにより、最初のＳＴ信号が入力されてから２つめのＳＴ信号が入力されるまでの間に遅延時間ｔｄｌｙが発生する。その後停止操作がおこなわれＮ＋１回目のＩＧ信号がオフされると、充電コンタクタ１０８Ｂがオフにされる。

【0027】

さらに、Ｎ＋２回目、すなわちＮから数えて３回目のオン操作がおこなわれると、制御部１１０は、最初に入力されたＳＴ信号および２つめに入力されたＳＴ信号を遮断して充電コンタクタ１０８Ｂの接続をおこなわない。ユーザが再度イグニッション操作をおこない、３つめのＳＴ信号が入力されると、制御部１１０は充電コンタクタ１０８Ｂをオンにする。これにより、最初のＳＴ信号が入力されてから３つめのＳＴ信号が入力されるまでの間に遅延時間ｔｄｌｙが発生する。

【0028】

このように、所定時間内にイグニッション操作部２０に対してオン操作がおこなわれた回数が所定回数（図４の例では２回）以上となった場合は、所定の遮断回数分のＳＴ信号の入力を遮断して充電コンタクタ１０８Ｂをオンにしないことによって、最初のＳＴ信号の入力から実際に充電コンタクタ１０８Ｂをオンするまでに遅延時間ｔｄｌｙが生じる。遅延時間ｔｄｌｙによって、充電回路１０８の温度が下がる時間が確保され、図３と比較して温度を低く保つことができる。たとえば図４では、Ｎ＋３回目のオン操作がおこなわれた後でも、充電回路１０８の温度は限界温度以下となっており、図３と比較して温度が低く保たれていることがわかる。

【0029】

図５は、遮断回数の決定方法の一例を示す説明図である。なお、遮断回数は遮断回数決定部１２２で決定する。図５は充電回路１０８内の温度の時間変化を示し、横軸は時間、縦軸は温度である。
図５Ａに示すように、時刻ｔａにオン操作がおこなわれるとほぼ同時に充電コンタクタ１０８Ｂがオンにされ、突入電流によって充電回路１０８の温度は上昇する。温度の上昇は時刻ｔｂにプラス側接続コンタクタ１０４Ａがオンにされるまで続き、プラス側接続コンタクタ１０４Ａがオンにされると温度は緩やかに下降する。突入電流による上昇温度をＴｕ、任意の時刻における下降温度をＴｄ、突入電流によって上昇した温度が下がりきる時間、すなわち｜Ｔｕ｜＝｜Ｔｄ｜となる時間をｔｄｍｘ（遅延時間の最大値）とする。なお、上昇温度Ｔｕは突入電流の電流量（コンデンサ１０６の容量）や、制限抵抗１０８Ａおよび充電コンタクタ１０８Ｂの熱容量によって異なる。また、下降温度Ｔｄは雰囲気温度（外気温度）や、制限抵抗１０８Ａおよび充電コンタクタ１０８Ｂの冷却性能によって異なる。

【0030】

また、図３のように遅延時間ｔｄｌｙを設けない場合に充電回路１０８が限界温度に達する（制限抵抗１０８Ａの焼損や充電コンタクタ１０８Ｂの溶着が生じる）オン操作回数（コンタクタ接続回数）をＮｍａｘ、遅延動作を開始するオン操作の回数（所定回数）をＮｓ、イグニッション操作部２０の最小操作時間（たとえば１回のパワースイッチの押下に必要な時間の最小値）をＯＴｍｉｎとする。
この場合、たとえばＮ回目のオン操作時における遅延時間ｔｄｌｙは下記式（１）とすることができ、さらに遮断回数ＤＳは下記式（２）とすることができる。
ｔｄｌｙ ＝ ｛ｔｄｍｘ／（Ｎｍａｘ−Ｎｓ）｝×（Ｎ−Ｎｓ）・・・（１）
ＤＳ ＝ ｔｄｌｙ／ＯＴｍｉｎ・・・（２）

【0031】

図５ＢはＳＴ信号の遮断の有無による温度の違いを示している。図５Ａと同様に、時刻ｔａに充電コンタクタ１０８Ｂがオンにされると突入電流によって充電回路１０８の温度は上昇し、時刻ｔｂにプラス側接続コンタクタ１０４Ａがオンにされると温度は緩やかに下降する。
ここで、時刻ｔｃに再度オン操作がおこなわれると、ＳＴ信号の遮断をおこなわない場合には太点線で示すように時刻ｔｃとほぼ同時に充電コンタクタ１０８Ｂがオンにされ、時刻ｔｃにおける温度Ｔｃから充電回路１０８の温度が上昇する。
一方、ＳＴ信号の遮断をおこなう場合には、実線で示すように時刻ｔｃから遮断回数後のＳＴ信号が入力された時刻ｔｄに充電コンタクタ１０８Ｂがオンにされ、時刻ｔｄにおける温度Ｔｅ（＜Ｔｃ）から充電回路１０８の温度が上昇する。
その結果、ＳＴ信号の遮断をおこなう場合の方がＳＴ信号の遮断をおこなわない場合よりも低い温度を維持することができる。

【0032】

なお、図４および上記式（１）（２）に示すように、遮断回数ＤＳは、たとえば、イグニッション操作部２０のオン操作の回数が多くなるに従って多くする。たとえば図４の例では、Ｎ＋１回目のオン操作時における遮断回数ＤＳよりもＮ＋２回目のオン操作時における遮断回数ＤＳを多く、さらにＮ＋２回目のオン操作時における遮断回数ＤＳよりもＮ＋３回目のオン操作時における遮断回数ＤＳを多くする。これにより、充電コンタクタ１０８Ｂの接続の都度上昇する充電回路１０８内の温度に比例して遅延時間（充電回路１０８の冷却時間）を長くすることができる。

【0033】

また、充電回路１０８内の温度センサ１１２によって検出された温度に基づいて遮断回数ＤＳを変更するようにしてもよい。より詳細には、充電回路１０８内の温度（本実施の形態では制限抵抗１０８Ａの温度）が高いほど遮断回数ＤＳを多くする。これにより、充電回路１０８内の温度に比例して充電回路１０８の冷却時間を長くすることができ、より確実に充電回路を保護することができる。

【0034】

なお、充電回路１０８内の温度センサ１１２によって検出された温度に基づいて所定回数の値を変更するようにしてもよい。より詳細には、充電回路１０８内の温度（本実施の形態では制限抵抗１０８Ａの温度）が高いほど所定回数の値を小さくする。すなわち、充電回路１０８内の温度が高いほどオン操作の回数が少ない段階からＳＴ信号の遮断をおこなうようにする。これにより、所定回数が固定している場合と比較してより確実に充電回路１０８内の温度の上昇を抑えることができる。

【0035】

さらに、図示しない温度計を用いて電源装置１０近傍の外気温度を測定し、外気温度に基づいて遮断回数または所定回数の値を変更してもよい。外気温度は、制限抵抗１０８Ａおよび充電コンタクタ１０８Ｂ自体の温度や下降温度Ｔｕ（図５参照）に関わるためである。この場合も充電回路１０８内の温度を利用するのと同様に、外気温度が高いほど遮断回数を多くしたり、外気温度が高いほどオン操作の回数が少ない段階からＳＴ信号の遮断をおこなう。

【0036】

以上説明したように、実施の形態にかかる電源装置１０は、イグニッション操作部２０が所定時間内に所定回数以上オン操作された際は、所定回数以降のＳＴ信号をイグニッション操作部のオン操作の回数に基づいて遮断する、すなわち所定回数以上の接続信号の入力を遮断して充電コンタクタ１０８Ｂの接続を禁止するので、充電回路１０８内の温度を低下させるための冷却時間を確保することができ、イグニッション操作部２０のオンオフがくり返されて充電回路１０８が限界温度（制限抵抗の焼損や充電コンタクタの溶着が生じる温度）に到達するのを防止することができる。

【0037】

また、電源装置１０は、イグニッション操作部２０のオン操作の回数が多いほどＳＴ信号の遮断回数を多くするので、イグニッション操作部２０のオン操作（充電コンタクタ１０８Ｂの接続）の都度上昇する充電回路１０８内の温度に比例して充電回路１０８の冷却時間を長くすることができる。

【0038】

また、電源装置１０において、充電回路１０８内に温度センサ１１２を設け、充電回路１０８内の温度（本実施の形態では制限抵抗１０８Ａの温度）が高いほど遮断回数を多くするようにすれば、充電回路１０８内の温度に比例して充電回路１０８の冷却時間を長くすることができ、より確実に充電回路１０８を保護することができる。また、充電回路１０８内の温度（本実施の形態では制限抵抗１０８Ａの温度）が高いほど所定回数の値を小さくするようにすれば、充電回路１０８内の温度が高いほどオン操作の回数が少ない段階からＳＴ信号の遮断をおこなう。これにより、所定回数が固定している場合と比較してより確実に充電回路１０８内の温度の上昇を抑えることができる。

【符号の説明】

【0039】

１０……電源装置、２０……イグニッション操作部、２２……ＳＴ信号出力部、１０２……バッテリ、１０４（１０４Ａ，１０４Ｂ）……接続コンタクタ、１０６……コンデンサ、１０８……充電回路、１０８Ａ……制限抵抗、１０８Ｂ……充電コンタクタ、１１０……制御部、１１２……温度センサ、１２２……遮断回数決定部、１２４……コンタクタ制御部、Ｍ……走行用モータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】