特許 6859210 リレーユニットおよび電池装置

(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】6859210

(24)【登録日】2021年3月29日

(45)【発行日】2021年4月14日

(54)【発明の名称】リレーユニットおよび電池装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 47/00 20060101AFI20210405BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20210405BHJP

【ＦＩ】

   H01H47/00 C

   H02J7/00 S

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-125817(P2017-125817)

(22)【出願日】2017年6月28日

(65)【公開番号】特開2019-9060(P2019-9060A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2020年6月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004765

【氏名又は名称】マレリ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100164471

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 大和

(74)【代理人】

【識別番号】100132045

【弁理士】

【氏名又は名称】坪内 伸

(72)【発明者】

【氏名】板橋 欣之介

(72)【発明者】

【氏名】朝長 大貴

【審査官】 片岡 弘之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１０３３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４６１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１７３５４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ４７／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のリレーを含み、互いに直列に接続される複数のリレーと、
前記複数のリレーの通電状態と遮断状態との切替え制御を行うコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記複数のリレーを通電状態から遮断状態に切替える遮断制御を実行する場合、前記第１のリレーを遮断状態に切替えるように制御した後に該第１のリレーの固着の発生を判別し、固着が発生していると判別するとき、前記複数のリレーの通電量が閾値以下に下がったことを判別した後に、前記複数のリレーの中の前記第１のリレー以外のリレーを遮断状態に切替えるよう制御することを特徴とする
リレーユニット。

【請求項2】

請求項１に記載のリレーユニットにおいて、
前記複数のリレーと直列に接続されるヒューズを、さらに備える
リレーユニット。

【請求項3】

請求項１または２に記載のリレーユニットにおいて、
前記コントローラは、前記複数のリレーの通電量が閾値以下に下がったことの判別を、前記複数のリレーの中の前記第１のリレー以外のリレーの電気的な測定に基づいて行う
リレーユニット。

【請求項4】

請求項２に記載のリレーユニットにおいて、
前記コントローラは、前記複数のリレーの通電量が閾値以下に下がったことの判別を、前記第１のリレーに固着が発生していると判別した時点から第１の時間が経過しているか否かの判別に基づいて行う
リレーユニット。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載のリレーユニットにおいて、
前記コントローラは、前記複数のリレーを遮断状態から通電状態に切替える通電制御を実行する場合、前記複数のリレーの中の前記第１のリレー以外の少なくとも一部のリレーに固着が発生しているか否かを判別し、固着が発生していないと判別するとき、該少なくとも一部のリレーを遮断状態から通電状態に切替えるよう制御した後に、該少なくとも一部のリレー以外の前記複数のリレーを通電状態に切替えるよう制御する
リレーユニット。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載のリレーユニットにおいて、
前記複数のリレーの中で、前記第１のリレー以外に、少なくともラッチリレーを含む
リレーユニット。

【請求項7】

組電池と、
前記組電池に直列に接続され、第１のリレーを含み互いに直列に接続されるる複数のリレーと、前記複数のリレーの通電状態と遮断状態との切替え制御を行い、前記複数のリレーを通電状態から遮断状態に切替える遮断制御を実行する場合前記第１のリレーを遮断状態に切替えるように制御した後に該第１のリレーの固着の発生を判別し、固着が発生していると判別するとき、前記複数のリレーの通電量が閾値以下に下がったことを判別した後に、前記第１のリレー以外の前記複数のリレーを遮断状態に切替えるよう制御するコントローラとを有するリレーユニットと、を備える
電池装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リレーユニットおよび電池装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電気回路で用いるリレーにおいて、開閉状態の切替わり時は完全接触時に比べて接触面積が小さいため、接点の抵抗値が高くなり得る。それゆえ、リレーの両端に電圧差がある状態における通電状態への切替え時、または電流が流れているときの遮断状態への切替え時に高抵抗の接点に大電流が流れることにより接点が発熱し、最終的に固着し得る。

【0003】

リレーの接点が固着しても電気を遮断するために二つのリレーを直列に接続させ、時間差をおいて、オフに切替えることが提案されている。（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−１７３５４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、２つのリレーの一方において接点が固着した後に他方のリレーをオフに切替えたとしても当該リレーの接点も固着する可能性があった。

【0006】

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、直列する複数のリレーを遮断状態に切替える際に、複数のリレーの接点が固着する可能性を低減させるリレーユニットおよび電池装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために本発明の第１の観点に係るリレーユニットは、
第１のリレーを含み、互いに直列に接続される複数のリレーと、
前記複数のリレーの通電状態と遮断状態との切替え制御を行うコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記複数のリレーを通電状態から遮断状態に切替える遮断制御を実行する場合、前記第１のリレーを遮断状態に切替えるように制御した後に該第１のリレーの固着の発生を判別し、固着が発生していると判別するとき、前記複数のリレーの通電量が閾値以下に下がったことを判別した後に、前記複数のリレーの中の前記第１のリレー以外のリレーを遮断状態に切替えるよう制御する。

【0008】

上記課題を解決するために本発明の第２の観点に係る電池装置は、
組電池と、
前記組電池に直列に接続され、第１のリレーを含み互いに直列に接続される複数のリレーと、前記複数のリレーの通電状態と遮断状態との切替え制御を行い、前記複数のリレーを通電状態から遮断状態に切替える遮断制御を実行する場合前記第１のリレーを遮断状態に切替えるように制御した後に該第１のリレーの固着の発生を判別し、固着が発生していると判別するとき、前記複数のリレーの通電量が閾値以下に下がったことを判別した後に、前記第１のリレー以外の前記複数のリレーを遮断状態に切替えるよう制御するコントローラとを有するリレーユニットと、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、直列する複数のリレーを遮断状態に切替える際に、複数のリレーの接点が固着する可能性を低減させたリレーユニットおよび電池装置を提供可能である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るリレーユニットを内包する電池装置を有する回生蓄電システムの構成図である。

【図2】第１の実施形態において、図１のコントローラが実行する遮断制御を説明するためのフローチャートである。

【図3】第１の実施形態において、図１のコントローラが実行する通電制御を説明するためのフローチャートである。

【図4】ヒューズの遮断特性を示すための、通電時間に対する（通電量）^２のグラフである。

【図5】第２の実施形態において、図１のコントローラが実行する遮断制御を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を適用したリレーユニットの実施形態について、図面を参照して説明する。

【0012】

図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係るリレーユニット１０を内包する電池装置１１は、回生蓄電システム１２の一部を構成する。回生蓄電システム１２は、ＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１３、スタータ１４、鉛蓄電池１５、電装品１６、および電池装置１１を含んでいる。ＩＳＧ１３、スタータ１４、鉛蓄電池１５、電装品１６、および電池装置１１は、並列に接続される。なお、ＩＳＧ１３および電池装置１１は、供給用リレー１７を介して、スタータ１４、鉛蓄電池１５、および電装品１６に接続されている。

【0013】

なお、回生蓄電システム１２は、例えば、ガソリン自動車、ディーゼル自動車、およびハイブリッド車などの車両に搭載される。なお、図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は、電力の流れを表す。また、図１において、各機能ブロックを結ぶ破線は、制御信号または通信される情報の流れを表す。

【0014】

ＩＳＧ１３は、車両のエンジンおよび駆動シャフトの少なくとも一方に直接的または間接的に、機械的に接続される。ＩＳＧ１３は、エンジンの駆動または駆動シャフトの回転によって発電可能である。ＩＳＧ１３は発電した電力をレギュレータで出力電圧を調整して、鉛蓄電池１５、電装品１６、および電池装置１１に供給可能である。ＩＳＧ１３は、車両の減速時等に回生によって発電可能である。ＩＳＧ１３が回生発電した電力は、鉛蓄電池１５および電池装置１１に蓄電可能である。ＩＳＧ１３は、電池装置１１から電力供給を受けて、例えば、アイドリングストップ中のエンジンを再始動させる。

【0015】

スタータ１４は、例えばセルモータである。スタータ１４は、イグニッションキー操作または始動ボタンの押下に基づいて、スタータ１４に接続されるスイッチが導通するとき鉛蓄電池１５および電池装置１１の少なくとも一方からの電力供給を受けて、エンジンを始動させる。

【0016】

鉛蓄電池１５は、例えば公称電圧１２Ｖの出力電圧を有する鉛蓄電池であって、スタータ１４および電装品１６に対して電力を供給可能である。

【0017】

電装品１６は、例えば車両に備えられたオーディオ、エアコン、及びナビゲーションシステム等を含む負荷装置であって、供給された電力を消費して動作する。

【0018】

電池装置１１は、例えばリチウムイオン電池装置である。本実施形態において、電池装置１１の出力電圧は、鉛蓄電池１５の出力電圧と異なっており、ＤＣ／ＤＣコンバータによって、鉛蓄電池１５の出力電圧と略同一となるように調整される。または、電池装置１１の出力電圧は、鉛蓄電池１５の出力電圧と略同一であってもよい。電池装置１１は、ＩＳＧ１３、スタータ１４、および電装品１６に対して電力を供給可能である。

【0019】

電池装置１１は、組電池１８およびリレーユニット１０を含んでいる。組電池１８は、リレーユニット１０を介して、ＩＳＧ１３および供給用リレー１７に接続している。

【0020】

組電池１８は、例えば、リチウムイオン電池などである複数のセルによって構成されている。組電池１８においては、複数のセルが直列または並列に接続されている。

【0021】

リレーユニット１０は、第１のリレー１９、第２のリレー２０、ヒューズ２１、第１の電圧センサ２２、第２の電圧センサ２３、およびコントローラ２４を含んでいる。

【0022】

第１のリレー１９および第２のリレー２０は、例えば、電磁リレーである。第１のリレー１９は、例えば、メークリレーである。第２のリレー２０は、ラッチリレーである。

【0023】

第１のリレー１９および第２のリレー２０は、互いに直列に接続されている。第１の実施形態では、第２のリレー２０が、組電池１８に直列に接続されている。なお、第１のリレー１９および第２のリレー２０は、間に組電池１８を挟んでいてもよい。第１のリレー１９および第２のリレー２０は、後述するコントローラ２４の制御に基づいて、リレーユニット１０全体の通電状態と遮断状態とを切替える。

【0024】

ヒューズ２１は、第１のリレー１９に直列に接続されている。ヒューズ２１は、大電流通電時のジュール熱に伴う昇温により遮断する。遮断する時の発熱量は、ヒューズ２１が遮断するまで加熱するために必要な熱量から放熱量を減じた値である。なお、発熱量は、（電流）^２×（通電時間）×（ヒューズ２１の内部抵抗）により算出される。また、報熱量は、｛（ヒューズ２１の遮断時の温度）−（外気温）｝×（放熱速度定数）×（時間）により算出される。

【0025】

第１の電圧センサ２２および第２の電圧センサ２３は、それぞれ、第１のリレー１９および第２のリレー２０の接点端子間の電圧を検出する。第１の電圧センサ２２および第２の電圧センサ２３は、検出した電圧値をコントローラ２４に通知する。

【0026】

コントローラ２４は、例えばマイクロコンピュータで構成される。コントローラ２４は、第１の電圧センサ２２および第２の電圧センサ２３から電圧値を取得する。コントローラ２４は、組電池１８から、例えばセル毎の電圧値などの検出値を取得する。また、コントローラ２４は、ＥＣＵなどの外部機器から車両の情報および指令などを取得する。コントローラ２４は、取得した情報に基づいて、第１のリレー１９および第２のリレー２０の通電状態と遮断状態との切替え制御を行う。

【0027】

コントローラ２４は、第１ののリレー１９および第２のリレー２０を通電状態から遮断状態に切替える遮断制御を実行し得る。コントローラ２４は、遮断制御を実行する場合、最初に第１のリレー１９を通電状態から遮断状態に切替えるように、第１のリレー１９を制御する。コントローラ２４は、遮断状態への切替え後の第１の電圧センサ２２が検出する電圧値に基づいて、第１のリレー１９に固着が発生しているか否かを判別する。第１のリレー１９の固着とは、接点同士が例えば、熱により溶着することである。

【0028】

コントローラ２４は、第１のリレー１９に固着が発生していると判別する場合、第１のリレー１９および第２のリレー２０の通電量が閾値以下に下がったか否かを判別する。通電量は、例えば、通電する電流値である。コントローラ２４は、第１の実施形態において、第２のリレー２０の電気的な測定に基づいて、第１のリレー１９および第２のリレー２０の通電量が閾値以下に下がったか否かを判別する。

【0029】

コントローラ２４は、第２のリレー２０の電気的な測定として、例えば電圧値または電流値の測定に基づいて、前述の判別を行う。コントローラ２４は、本実施形態ではさらに具体的に、例えば、第２の電圧センサ２３が検出する電圧値および第２のリレー２０の抵抗値に基づいて、通電量を算出する。コントローラ２４は、算出した通電量が閾値以下であるか否かを判別する。

【0030】

コントローラ２４は、通電量が閾値以下に下がったことの判別後に、第２のリレー２０を遮断状態に切替えるように制御する。

【0031】

また、コントローラ２４は、第１のリレー１９および第２のリレー２０を遮断状態から通電状態に切替える通電制御を実行し得る。コントローラ２４は、通電制御を実行する場合、最初に、第２のリレー２０に固着が発生しているか否かを判別する。

【0032】

コントローラ２４は、固着が発生しているか否かの判別のために、第２のリレー２０を遮断状態から通電状態に切替え、再び遮断状態に切替えるように制御する。なお、コントローラ２４は、遮断状態から通電状態および通電状態から遮断状態へのそれぞれの切替えには、例えば０．１秒の間隔で行う。

【0033】

コントローラ２４は、順番に切替えられる、通電状態および遮断状態における第２のリレー２０に対応する、第２の電圧センサ２３が検出する電圧値の変化に基づいて、固着の発生の有無を判別する。なお、コントローラ２４は、電圧値の変化の絶対値が所定値未満である場合には、固着が発生していると判別する。

【0034】

コントローラ２４は、固着が発生していないと判別する場合に、第２のリレー２０を遮断状態から通電状態に切替えるように制御する。コントローラ２４は、第２のリレー２０を通電状態に切替える制御をした後に、第１のリレー１９を通電状態に切替えるように制御する。

【0035】

また、コントローラ２４は、車両が音を発する時に、遮断制御における前記第１のリレー１９の遮断状態への切替えのための制御を実行する。本実施形態において、遮断制御のための車両が音を発する時は、例えば、車両のエンジンの停止時、または車両のドアの施錠時あるいは解錠時である。コントローラ２４は、ＥＣＵの外部機器から取得する情報に基づいて、車両のエンジンの停止時、および車両のドアの施錠時または解錠時を認識する。コントローラ２４は、例えば、遮断制御を実行する指令を外部機器から取得すると、車両のエンジンの停止時、および車両のドアの施錠時または解錠時まで待機して、遮断制御を実行する。

【0036】

また、コントローラ２４は、車両から搭乗者が離れていることを推定した時に、前記遮断制御における前記第１のリレー１９の遮断状態への切替えのための制御を実行する。本実施形態において、車両から搭乗者が離れていることを推定した時は、車両のエンジンの停止から第２の時間の経過時、またはリモコンによる車両のドアの施錠時あるいは解錠時である。第２の時間は、エンジンの停止後に搭乗者が車両から離れるまでの一般的な時間である。コントローラ２４は、ＥＣＵの外部機器から取得する情報に基づいて、車両のエンジンの停止時、およびリモコンによる車両のドアの施錠時または解錠時を認識する。コントローラ２４は、例えば、遮断制御を実行する指令を外部機器から取得すると、車両のエンジンの停止から第２の時間の経過時、およびリモコンによる車両のドアの施錠時または解錠時まで待機して、遮断制御を実行する。

【0037】

また、コントローラ２４は、車両が音を発する時に、通電制御における第２のリレー２０の固着の発生の有無の判別を実行する。本実施形態において、通電制御のための車両が音を発する時は、例えば、車両のエンジンの始動時、または車両のドアの施錠時あるいは解錠時である。コントローラ２４は、ＥＣＵの外部機器から取得する情報に基づいて、車両のエンジンの始動時、および車両のドアの施錠時または解錠時を認識する。コントローラ２４は、例えば、通電制御を実行する指令を外部機器から取得すると、車両のエンジンの始動時、および車両のドアの施錠時または解錠時まで待機して、遮断制御を実行する。

【0038】

次に、第１の実施形態において、コントローラ２４が実行する遮断制御について、図２のフローチャートを用いて説明する。コントローラ２４は、外部機器から遮断制御を実行する指令を取得する場合に、遮断制御を開始する。

【0039】

ステップＳ１００において、コントローラ２４は、外部機器から取得する情報に基づいて、車両が音を発するか否か、および搭乗者が車両から離れているか否かを判別する。車両が音を発していない場合かつ搭乗者が車両から離れていない場合かつ安全上第１のリレー１９および第２のリレー２０をすぐに作動させる必要性が無い場合、プロセスはステップＳ１００を繰返して、待機する。車両が音を発している場合、搭乗者が車両から離れている場合、および安全上第１のリレー１９および第２のリレー２０をすぐに作動させる必要性がある場合の少なくともいずれかにおいて、プロセスはステップＳ１０１に進む。

【0040】

ステップＳ１０１では、コントローラ２４は、第１のリレー１９を通電状態から遮断状態に切替えるように制御する。制御後、プロセスはステップＳ１０２に進む。

【0041】

ステップＳ１０２では、コントローラ２４は、第１の電圧センサ２２が検出する電圧値を取得する。さらに、コントローラ２４は、取得した電圧値に基づいて、第１のリレー１９に固着が発生しているか否かを判別する。固着が発生している場合、プロセスはステップＳ１０３に進む。固着が発生していない場合、プロセスはステップＳ１０５に進む。

【0042】

ステップＳ１０３では、コントローラ２４は、第２の電圧センサ２３が検出する電圧値に基づいて、通電量を算出する。通電量の算出後、プロセスはステップＳ１０４に進む。

【0043】

ステップＳ１０４では、コントローラ２４は、ステップＳ１０３において算出した通電量が閾値以下であるか否かを判別する。通電量が閾値を超えるとき、プロセスはステップＳ１０３に戻る。通電量が閾値以下であるとき、プロセスはステップＳ１０５に進む。

【0044】

ステップＳ１０５では、コントローラ２４は、第２のリレー２０を通電状態から遮断状態に切替えるように制御する。遮断状態への切替えの制御後に、遮断制御は終了する。

【0045】

次に、第１の実施形態において、コントローラ２４が実行する通電制御について、図３のフローチャートを用いて説明する。コントローラ２４は、外部機器から通電制御を実行する指令を取得する場合に、通電制御を開始する。

【0046】

ステップＳ２００において、コントローラ２４は、外部機器から取得する情報に基づいて、車両が音を発するか否かを判別する。車両が音を発していない場合、プロセスはステップＳ２００を繰返して、待機する。車両が音を発している場合、プロセスはステップＳ２０１に進む。

【0047】

ステップＳ２０１では、コントローラ２４は、第２のリレー２０を通電状態に切替えるように制御する。さらに、コントローラ２４は、通電状態への切替え制御後に、第２の電圧センサ２３が検出する電圧値を取得する。電圧値の取得後、プロセスはステップＳ２０２に進む。

【0048】

ステップＳ２０２では、コントローラ２４は、ステップＳ２０１において通電状態に切替えた第２のリレー２０を、遮断状態に切替えるように制御する。さらに、コントローラ２４は、遮断状態への切替え制御後に、第２の電圧センサ２３が検出する電圧値を取得する。電圧値の取得後、プロセスはステップＳ２０３に進む。

【0049】

ステップＳ２０３では、コントローラ２４は、ステップＳ２０１およびステップＳ２０２において取得した電圧値の差分の絶対値が所定値未満であるか否かを判別する。電圧値の差分の絶対値が所定値未満である場合、プロセスはステップＳ２０４に進む。電圧値の差分の絶対値が所定値未満で無い場合、通電制御は終了する。

【0050】

ステップＳ２０４では、コントローラ２４は、ステップＳ２０２において遮断状態に切替えた第２のリレー２０を、通電状態に切替えるように制御する。制御後、プロセスはステップＳ２０５に進む。

【0051】

ステップＳ２０５では、コントローラ２４は、第１のリレー１９を通電状態に切替えるように制御する。制御後、通電制御は終了する。

【0052】

以上のような第１の実施形態に係るリレーユニット１０において、遮断制御を実行する場合、遮断状態への切替えの制御を行った第１のリレー１９に固着が発生しているとき、複数のリレー１９、２０の通電量が閾値以下に下がったことを判別した後に、第２のリレー２０を遮断状態に切替えるように制御している。このような構成により、第１の実施形態のリレーユニット１０は、第１のリレー１９に固着を発生させた大電流が流れている間、第２のリレー２０の遮断状態への切替えを防止し得る。第１の実施形態のリレーユニット１０は、大電流が流れている間の第２のリレー２０の遮断状態への切替えを防ぐことにより、当該第２のリレー２０を遮断状態に切替える時に第２のリレー２０の接点に流れる電流を低く抑え得る。したがって、第１の実施形態のリレーユニット１０は、遮断制御において、第１のリレー１９に固着が発生しても、他の第２のリレー２０の固着の発生を低減し得る。

【0053】

また、第１の実施形態に係るリレーユニット１０は、ヒューズ２１を備えているので、過大な電流の通電を遮断し得る。第１のリレー１９に固着を発生させる過大な電流が流れる場合には、通電量が閾値以下に下がるまでに第２の電圧センサ２３が故障し得る。故障した第２の電圧センサ２３の検出値に基づく通電量は、実際の通電量が閾値を超えていながら、閾値以下となり得る。実際の通電量が閾値を超えていながら、検出値に基づく通電量が閾値以下の場合に、第２のリレー２０を遮断に切替えると、当該第２のリレー２０にも固着が発生し得る。このような事象の生じる可能性に対して、第１の実施形態のリレーユニット１０は、ヒューズ２１が切れることにより、リレーユニット１０全体の遮断の確実性を向上し得る。

【0054】

また、第１の実施形態に係るリレーユニット１０は、第１のリレー１９および第２のリレー２０の通電量が閾値以下に下がったことの判別を、第２のリレー２０の電気的な測定に基づいて行う。このような構成により、第１の実施形態のリレーユニット１０は、第１のリレー１９および第２のリレー２０の通電量が閾値以下に下がったことを、直接確認し得る。

【0055】

また、第１の実施形態に係るリレーユニット１０において、通電制御を実行する場合、第２のリレー２０に固着が発生していないことを判別した後に、当該第２のリレー２０の通電状態への切替え制御を実行し、さらにその後に第１のリレー１９の通電状態への切替え制御を実行する。このような構成により、第１の実施形態のリレーユニット１０は、当該第１のリレー１９の通電状態への切替制御後に固着が発生しても、第２のリレー２０を用いてリレーユニット１０全体で遮断を実行し得る。

【0056】

また、第１の実施形態に係るリレーユニット１０において、第２のリレー２０がラッチリレーである。このような構成により、第１の実施形態のリレーユニット１０は、消費電力の小さなラッチリレーを適用することにより、回生蓄電システム１２全体の消費電力を低減し得る。したがって、第１の実施形態のリレーユニット１０は、回生蓄電システム１２を例えば自動車に適用した構成において、ＩＳＧ１３の駆動源となるエンジンの消費燃料を低減し得る。なお、第１の実施形態のリレーユニット１０は、全体における通電および遮断の切替を主に実行する第１のリレー１９にはラッチリレーより動作の信頼性の高い種類のリレーを適用しているので、リレーユニット１０全体の動作の信頼性を維持し得る。

【0057】

また、第１の実施形態に係るリレーユニット１０は、車両が音を発する時に、第１のリレー１９を遮断状態に切替えるように制御する。このような構成により、第１の実施形態のリレーユニット１０は、第１のリレー１９の遮断状態への切替時に発する音を、車両が発する他の音に紛れ込ませ得る。

【0058】

また、第１の実施形態に係るリレーユニット１０は、車両から搭乗者が離れていることを推定した時に、第１のリレー１９を遮断状態に切替えるように制御する。このような構成により、第１の実施形態のリレーユニット１０は、第１のリレー１９の遮断状態への切替時に発する音の、搭乗者への知覚の可能性を低減し得る。

【0059】

また、第１の実施形態に係るリレーユニット１０は、車両が音を発する時に、通電制御における第２のリレーリレー２０の固着の発生の有無の判別を実行する。このような構成により、第１の実施形態のリレーユニット１０は、当該第２のリレー２０の固着の発生の判別のために当該第２のリレー２０の遮断状態への切替時に発生する音を、車両が発する他の音に紛れ込ませ得る。

【0060】

次に、本発明の第２の実施形態に係るリレーユニットについて説明する。第２の実施形態ではコントローラ２４による遮断制御において実行する処理が第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。

【0061】

図１に示すように、第２の実施形態に係るリレーユニット１０は、第１のリレー１９、第２のリレー２０、ヒューズ２１、第１の電圧センサ２２、第２の電圧センサ２３、およびコントローラ２４を含んでいる。第１のリレー１９、第２のリレー２０、ヒューズ２１、第１の電圧センサ２２、および第２の電圧センサ２３の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。コントローラ２４の構成は、第１の実施形態と同じである。

【0062】

コントローラ２４は、第１の実施形態と同じく、遮断制御を実行する場合、最初に第１のリレー１９を通電状態から遮断状態に切替えるように、第１のリレー１９を制御する。次に、コントローラ２４は、第１の実施形態と同じく、第１のリレー１９に固着が発生しているか否かを判別する。

【0063】

コントローラ２４は、第１のリレー１９に固着が発生していると判別する場合、第１のリレー１９および第２のリレー２０の通電量が閾値以下に下がったか否かを判別する。コントローラ２４は、第２の実施形態において、第１のリレー１９に固着が発生していると判別した時点から第１の時間が経過しているか否かの判別に基づいて、第１のリレー１９および第２のリレー２０の通電量が閾値以下に下がった否かを判別する。第１の時間は、例えば、第２のリレー２０に固着を生じさせる電流値でヒューズ２１が切れるまでかかる時間より長い時間に定められている。第１の時間を、以下にさらに詳細に説明する。

【0064】

ヒューズ２１の切断条件は通電量そのものでなく発熱量である。したがって、（通電量）^２×（通電時間）がヒューズ２１の特性によって定まる閾値を超えるとき、ヒューズ２１は切断する。例えば、図４に示すように、通電時間と（通電量）^２のグラフにおいて、ヒューズ２１の特性に応じて定まる遮断条件線ＳＤＬによって、ヒューズ２１が切断する条件領域と、ヒューズ２１の切断されない条件領域とが区別される。遮断条件線ＳＤＬおよび第１のリレー１９以外のリレー２０を固着させる（通電量）^２の交点が示す時間が、第１のリレー１９以外のリレー２０に固着を生じさせる電流値でヒューズ２１が切れるまでかかる時間であって、第１の時間に定められる。

【0065】

コントローラ２４は、第１の実施形態と同様に、通電量が閾値以下に下がったことの判別後に、第２のリレー２０を遮断状態に切替えるように制御する。

【0066】

コントローラ２４は、第１の実施形態と同様に、通電制御を実行し得る。また、コントローラ２４は、第１の実施形態と同様に、車両が音を発する時に、遮断制御における前記第１のリレー１９の遮断状態への切替えのための制御を実行する。また、コントローラ２４は、第１の実施形態と同様に、車両から搭乗者が離れていることを推定した時に、遮断制御における第１のリレー１９の遮断状態への切替えのための制御を実行する。また、コントローラ２４は、第１の実施形態と同様に、車両が音を発する時に、通電制御における第２のリレー２０の固着の発生の有無の判別を実行する。

【0067】

次に、第２の実施形態において、コントローラ２４が実行する遮断制御について、図５のフローチャートを用いて説明する。コントローラ２４は、外部機器から遮断制御を実行する指令を取得する場合に、遮断制御を開始する。

【0068】

ステップＳ３００からＳ３０２において、コントローラ２４は、第１の実施形態における遮断制御のステップＳ１００からＳ１０２と同じ処理を実行する。

【0069】

ステップＳ３０２における固着が発生していると判別後に進むステップＳ３０３では、コントローラ２４は、固着が発生していると判別した時点から第１の時間が経過しているか否かを判別する。第１の時間が経過していないとき、プロセスはステップＳ３０３を繰返して、待機する。第１の時間が経過しているとき、プロセスはステップＳ３０４に進む。

【0070】

ステップＳ３０２における固着が発生していないと判別後またはステップＳ３０３における第１の時間の経過後に進むステップＳ３０４では、コントローラ２４は、第１の実施形態における遮断制御のステップＳ１０５と同じ処理を実行する。コントローラ２４が第１のリレー１９以外の他のリレー２０を遮断状態に切替えるように制御した後、遮断制御は終了する。

【0071】

以上のような第２の実施形態に係るリレーユニット１０においても、遮断制御を実行する場合、遮断状態への切替えの制御を行った第１のリレー１９に固着が発生しているとき、第１のリレー１９および第２のリレー２０の通電量が閾値以下に下がったことを判別した後に、第２のリレー２０を遮断状態に切替えるように制御している。したがって、第２の実施形態に係るリレーユニット１０も、遮断制御において、第１のリレー１９に固着が発生しても、第２のリレー２０の固着の発生を低減し得る。また、第２の実施形態に係るリレーユニット１０も、ヒューズ２１を備えているので、過大な電流の通電を遮断し得る。したがって、第２の実施形態のリレーユニット１０も、ヒューズ２１が切れることにより、リレーユニット１０全体の遮断の確実性を向上し得る。また、第２の実施形態に係るリレーユニット１０においても、第２のリレー２０に固着が発生していないことを判別した後に、当該第２のリレー２０の通電状態への切替えの制御を実行し、さらにその後に第１のリレー１９の通電状態への切替えの制御を実行する。このような構成により、第２の実施形態のリレーユニット１０も、第１のリレー１９の通電状態への切替えの制御後に当該第１のリレー１９に固着が発生しても、第２のリレー２０を用いてリレーユニット１０全体で遮断を実行し得る。また、第２の実施形態に係るリレーユニット１０においても、第２のリレー２０がラッチリレーである。したがって、第２の実施形態のリレーユニット１０も、回生蓄電システム１２を例えば自動車に適用した構成において、ＩＳＧ１３の駆動源となるエンジンの消費燃料を低減し得る。また、第２の実施形態に係るリレーユニット１０も、車両が音を発する時に、第１のリレー１９を遮断状態に切替えるように制御する。このような構成により、第１の実施形態のリレーユニット１０も、第１のリレー１９の遮断状態への切替時に発する音を、車両が発する他の音に紛れ込ませ得る。また、第２の実施形態に係るリレーユニット１０は、車両から搭乗者が離れていることを推定した時に、第１のリレー１９を遮断状態に切替えるように制御する。このような構成により、第２の実施形態のリレーユニット１０は、第１のリレー１９の遮断状態への切替時に発する音の、搭乗者への知覚の可能性を低減し得る。また、第１の実施形態に係るリレーユニット１０も、車両が音を発する時に、通電制御における第２のリレー２０の固着の発生の有無の判別を実行する。このような構成により、第２の実施形態のリレーユニット１０も、当該第２のリレー２０の固着の発生の判別のために当該第２のリレー２０の遮断状態への切替時に発生する音を、車両が発するほかの音に紛れ込ませ得る。

【0072】

また、第２の実施形態に係るリレーユニット１０は、第１のリレー１９および第２のリレー２０の通電量が閾値以下に下がったことの判別を、固着が発生していると判別した時点から第１の時間が経過しているか否かの判別に基づいて行う。このような構成による効果を以下に説明する。

【0073】

前述のように、ヒューズ２１の切断条件は発熱量であり、ヒューズ２１の切断は通電量および通電時間によって生じ得る。図４に示すように、遮断条件線ＳＤＬが収束する（第１の通電量）^２を超える通電量においては、各通電量に対してヒューズ２１が切断する時間はヒューズの物性として決まっている。そこで、第２の実施形態のリレーユニット１０は、上述のように定めた第１の時間と経過時間と比較することにより、第１のリレー１９および第２の２０の通電量が閾値以下に下がったことを判別させ得る。したがって、第２の実施形態のリレーユニット１０は、第２のリレー２０の電気的な測定が不要なので、例えば、センサに故障を発生させる大電流が第１のリレー１９および第２のリレー２０に流れている場合においても、第１のリレー１９および第２のリレー２０の通電量が閾値以下に下がったことを判別させ得る。その結果、第２の実施形態のリレーユニット１０は、ヒューズ２１が切断されず、第２のリレー２０にも固着が発生する可能性を低減し得る。

【0074】

本発明は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的なものであり、これに限定されるものではない。発明の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるものとする。

【0075】

例えば、第１の実施形態および第２の実施形態において、リレーユニット１０は、第１のリレー１９および第２のリレー２０を含む構成であるが、第１のリレー１９および第２のリレー２０を含む、直列に接続される３以上の複数のリレーを有してよい。リレーユニット１０が３以上の複数のリレーを含む構成においては、遮断制御を実行する場合で複数のリレーの通電量が閾値以下に下がった後に、複数のリレーの中の第１のリレー以外のリレーを遮断状態に切替えるように制御してよい。

【0076】

また、第１の実施形態および第２の実施形態における、リレーユニット１０が３以上の複数のリレーを含む構成では、複数のリレーの通電量が閾値以下に下がったことの判別を、複数のリレーの中の第１のリレー１９以外のリレーの電気的な測定に基づいて行ってよい。

【0077】

また、第１の実施形態および第２の実施形態における、リレーユニット１０が３以上の複数のリレーを含む構成では、通電制御を実行する場合で固着の発生の判別を複数のリレーの中の第１のリレー１９以外の少なくとも一部のリレーに対して行ってよい。さらに、固着が発生していないと判別する場合に通電状態に切替えるリレーが、当該少なくとも一部のリレーであってよい。さらに、当該少なくとも一部のリレーの通電状態への切替え後に通電状態に切替え得るリレーは、複数のリレーの中の当該少なくとも一部のリレー以外のリレーであってよい。

【0078】

また、第１の実施形態および第２の実施形態における、リレーユニット１０が３以上の複数のリレーを含む構成では、複数のリレーの中で第１のリレー１９以外のリレーは、ラッチリレーであってよい。

【0079】

例えば、第１の実施形態および第２の実施形態において、リレーユニット１０の遮断のために最初に遮断状態に切替えるリレーおよび通電のために最後に通電状態に切替えるリレーは第１のリレー１９である。しかし、リレーユニット１０はこのような構成に限定されない。リレーユニット１０の遮断のために最初に遮断状態に切替えるリレーおよび通電のために最後に通電状態に切替えるリレーを第１のリレー１０から変更してもよい。ただし、リレーユニット１０の遮断に際して、最初に遮断状態に切替えるリレーを、第１の実施形態および第２の実施形態の第１のリレー１９として遮断制御を行うことにより、上記実施形態と類似の効果が得られる。また、リレーユニット１０の通電に際して、最後に通電状態に切替えるリレーを、第１の実施形態および第２の実施形態の第１のリレー１９として通電制御を行うことにより、上記実施形態と類似の効果が得られる。また、リレーユニット１０の遮断のために最初に遮断状態に切替えるリレーおよび通電のために最後に通電状態に切替えるリレーの選択頻度を第１のリレー１９が最大となるように構成すれば、第１のリレー１９以外のリレーにラッチリレーを適用することによる効果と類似の効果が得られる。

【符号の説明】

【0080】

１０ リレーユニット
１１ 電池装置
１２ 回生蓄電システム
１３ ＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）
１４ スタータ
１５ 鉛蓄電池
１６ 電装品
１７ 供給用リレー
１８ 組電池
１９ 第１のリレー
２０ 第２のリレー
２１ ヒューズ
２２ 第１の電圧センサ
２３ 第２の電圧センサ
２４ コントローラ
ＳＤＬ 遮断条件線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】