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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024162781
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】電源装置
(51)【国際特許分類】
H02H 9/02 20060101AFI20241114BHJP
H01H 47/00 20060101ALI20241114BHJP
B60L 3/00 20190101ALI20241114BHJP
H02H 7/16 20060101ALI20241114BHJP
【ＦＩ】
H02H9/02 D
H01H47/00 C
B60L3/00 N
H02H7/16
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023078670
(22)【出願日】2023-05-11
(71)【出願人】
【識別番号】000004695
【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000017
【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼木 謙一郎
(72)【発明者】
【氏名】岸本 直之
(72)【発明者】
【氏名】大森 祐哉
【テーマコード（参考）】
5G013
5G053
5H125
【Ｆターム（参考）】
5G013AA02
5G013AA17
5G013BA01
5G013CA05
5G053AA01
5G053AA05
5G053BA01
5G053EC01
5H125AA01
5H125AC12
5H125BB00
5H125DD05
5H125EE12
(57)【要約】
【課題】端子間を接続した後に端子間の接点抵抗の増加を判定する。
【解決手段】システムを起動するときには、正極側リレーおよび負極側リレーのうちプリチャージリレーおよび制限抵抗がバイパスする一方のリレーをオフすると共に正極側リレーおよび負極側リレーのうち他方のリレーおよびプリチャージリレーをオンにしてコンデンサのプリチャージが開始されるように正極側リレーと負極側リレーとプリチャージリレーとを制御する電源装置において、プリチャージを開始してからの電源の電流に基づいて、１組の正極側端子間の接点である第１接点および１組の負極側端子間の接点である第２接点のうち少なくとも一方の接点抵抗が増加しているか否かを判定する。
【選択図】図２
【解決手段】システムを起動するときには、正極側リレーおよび負極側リレーのうちプリチャージリレーおよび制限抵抗がバイパスする一方のリレーをオフすると共に正極側リレーおよび負極側リレーのうち他方のリレーおよびプリチャージリレーをオンにしてコンデンサのプリチャージが開始されるように正極側リレーと負極側リレーとプリチャージリレーとを制御する電源装置において、プリチャージを開始してからの電源の電流に基づいて、１組の正極側端子間の接点である第１接点および１組の負極側端子間の接点である第２接点のうち少なくとも一方の接点抵抗が増加しているか否かを判定する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電源と、
第１電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに取り付けられたコンデンサと、
前記電源からの第２電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに設けられた正極側リレーおよび負極側リレーと、プリチャージリレーおよび制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路と、を有するリレー装置と、
前記第１電力ラインの正極側ラインと前記第２電力ラインの正極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の正極側端子と、
前記第１電力ラインの負極側ラインと前記第２電力ラインの負極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の負極側端子と、
システムを起動するときには、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記プリチャージリレーおよび前記制限抵抗がバイパスする一方のリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち他方のリレーおよび前記プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサのプリチャージが開始されるように前記正極側リレーと前記負極側リレーと前記プリチャージリレーとを制御する制御装置と、
を備える電源装置であって、
前記制御装置は、前記プリチャージを開始してからの前記電源の電流に基づいて、１組の前記正極側端子間の接点である第１接点および１組の前記負極側端子間の接点である第２接点のうち少なくとも一方の接点抵抗が増加しているか否を判定する
電源装置。
第１電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに取り付けられたコンデンサと、
前記電源からの第２電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに設けられた正極側リレーおよび負極側リレーと、プリチャージリレーおよび制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路と、を有するリレー装置と、
前記第１電力ラインの正極側ラインと前記第２電力ラインの正極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の正極側端子と、
前記第１電力ラインの負極側ラインと前記第２電力ラインの負極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の負極側端子と、
システムを起動するときには、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記プリチャージリレーおよび前記制限抵抗がバイパスする一方のリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち他方のリレーおよび前記プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサのプリチャージが開始されるように前記正極側リレーと前記負極側リレーと前記プリチャージリレーとを制御する制御装置と、
を備える電源装置であって、
前記制御装置は、前記プリチャージを開始してからの前記電源の電流に基づいて、１組の前記正極側端子間の接点である第１接点および１組の前記負極側端子間の接点である第２接点のうち少なくとも一方の接点抵抗が増加しているか否を判定する
電源装置。
【請求項2】
請求項１記載の電源装置であって、
前記制御装置は、前記プリチャージを開始してから所定時間経過したときに前記一方のリレーをオンし、前記一方のリレーをオンしたときの前記電源の電流の最大値の低下量に基づいて、前記接点抵抗が増加しているか否かを判定する
電源装置。
前記制御装置は、前記プリチャージを開始してから所定時間経過したときに前記一方のリレーをオンし、前記一方のリレーをオンしたときの前記電源の電流の最大値の低下量に基づいて、前記接点抵抗が増加しているか否かを判定する
電源装置。
【請求項3】
請求項１記載の電源装置であって、
前記制御装置は、前記プリチャージを開始してから所定時間経過したときに前記一方のリレーをオンし、前記一方のリレーをオンした後の前記電源の電流が所定閾値未満になったときには、前記接点抵抗が増加していると判定する
電源装置。
前記制御装置は、前記プリチャージを開始してから所定時間経過したときに前記一方のリレーをオンし、前記一方のリレーをオンした後の前記電源の電流が所定閾値未満になったときには、前記接点抵抗が増加していると判定する
電源装置。
【請求項4】
請求項１記載の電源装置であって、
前記制御装置は、前記プリチャージを開始したときの前記電源の電流の最大値の低下量に基づいて、前記接点抵抗が増加しているか否かを判定する
電源装置。
前記制御装置は、前記プリチャージを開始したときの前記電源の電流の最大値の低下量に基づいて、前記接点抵抗が増加しているか否かを判定する
電源装置。
【請求項5】
電源と、
第１電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに取り付けられたコンデンサと、
前記電源からの第２電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに設けられた正極側リレーおよび負極側リレーと、プリチャージリレーおよび制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路と、を有するリレー装置と、
前記第１電力ラインの正極側ラインと前記第２電力ラインの正極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の正極側端子と、
前記第１電力ラインの負極側ラインと前記第２電力ラインの負極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の負極側端子と、
システムを起動するときには、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記プリチャージリレーおよび前記制限抵抗がバイパスする一方のリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち他方のリレーおよび前記プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサのプリチャージを開始し、前記プリチャージの完了後に、前記一方のリレーをオンにすると共に前記プリチャージリレーをオフにしてシステム起動状態にする制御装置と、
を備える電源装置であって、
前記リレー装置は、追加プリチャージリレーおよび前記制限抵抗より抵抗値が小さい追加制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続された追加プリチャージ回路を有し、
前記制御装置は、所定時に、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記追加プリチャージリレーおよび前記追加制限抵抗がバイパスするほうのリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記追加プリチャージリレーおよび前記追加制限抵抗がバイパスしないほうのリレーおよび前記追加プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサの追加プリチャージを開始し、前記追加プリチャージの開始後の前記電源の電流に基づいて、１組の前記正極側端子間の接点である第１接点および１組の前記負極側端子間の接点である第２接点のうち少なくとも一方の接点抵抗が増加しているか否かを判定する
電源装置。
第１電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに取り付けられたコンデンサと、
前記電源からの第２電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに設けられた正極側リレーおよび負極側リレーと、プリチャージリレーおよび制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路と、を有するリレー装置と、
前記第１電力ラインの正極側ラインと前記第２電力ラインの正極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の正極側端子と、
前記第１電力ラインの負極側ラインと前記第２電力ラインの負極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の負極側端子と、
システムを起動するときには、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記プリチャージリレーおよび前記制限抵抗がバイパスする一方のリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち他方のリレーおよび前記プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサのプリチャージを開始し、前記プリチャージの完了後に、前記一方のリレーをオンにすると共に前記プリチャージリレーをオフにしてシステム起動状態にする制御装置と、
を備える電源装置であって、
前記リレー装置は、追加プリチャージリレーおよび前記制限抵抗より抵抗値が小さい追加制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続された追加プリチャージ回路を有し、
前記制御装置は、所定時に、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記追加プリチャージリレーおよび前記追加制限抵抗がバイパスするほうのリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記追加プリチャージリレーおよび前記追加制限抵抗がバイパスしないほうのリレーおよび前記追加プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサの追加プリチャージを開始し、前記追加プリチャージの開始後の前記電源の電流に基づいて、１組の前記正極側端子間の接点である第１接点および１組の前記負極側端子間の接点である第２接点のうち少なくとも一方の接点抵抗が増加しているか否かを判定する
電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電源装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、雄型コネクタ端子と雌型コネクタ端子とを有する端子対において雄型コネクタ端子と雌型コネクタ端子とを嵌合する際に、２つの端子のうち一方の端子を他方の端子に摺動させるワイピングを行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この端子対では、ワイピング後に計測した２つの端子の接点抵抗（接触抵抗値）が基準接触抵抗値以下となるように、ワイピングを行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５７４２７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上述の端子対では、ワイピング後、即ち、２つの端子の接続後に、２つの端子のうち一方の端子が他方の端子に摺動することがある。この場合、時間の経過と共に２つの端子の接点抵抗が増加することがある。そのため、端子間を接続した後でも、端子間の接点抵抗の増加を判定することが望まれている。
【0005】
本発明の電源装置は、端子間を接続した後に端子間の接点抵抗の増加を判定することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の電源装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【0007】
本発明の第１の電源装置は、
電源と、
第１電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに取り付けられたコンデンサと、
前記電源からの第２電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに設けられた正極側リレーおよび負極側リレーと、プリチャージリレーおよび制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路と、を有するリレー装置と、
前記第１電力ラインの正極側ラインと前記第２電力ラインの正極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の正極側端子と、
前記第１電力ラインの負極側ラインと前記第２電力ラインの負極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の負極側端子と、
システムを起動するときには、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記プリチャージリレーおよび前記制限抵抗がバイパスする一方のリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち他方のリレーおよび前記プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサのプリチャージが開始されるように前記正極側リレーと前記負極側リレーと前記プリチャージリレーとを制御する制御装置と、
を備える電源装置であって、
前記制御装置は、前記プリチャージを開始してからの前記電源の電流に基づいて、１組の前記正極側端子間の接点である第１接点および１組の前記負極側端子間の接点である第２接点のうち少なくとも一方の接点抵抗が増加しているか否を判定する
ことを要旨とする。
電源と、
第１電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに取り付けられたコンデンサと、
前記電源からの第２電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに設けられた正極側リレーおよび負極側リレーと、プリチャージリレーおよび制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路と、を有するリレー装置と、
前記第１電力ラインの正極側ラインと前記第２電力ラインの正極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の正極側端子と、
前記第１電力ラインの負極側ラインと前記第２電力ラインの負極側ラインとを接続するために互いに接続される少なくとも１組の負極側端子と、
システムを起動するときには、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記プリチャージリレーおよび前記制限抵抗がバイパスする一方のリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち他方のリレーおよび前記プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサのプリチャージが開始されるように前記正極側リレーと前記負極側リレーと前記プリチャージリレーとを制御する制御装置と、
を備える電源装置であって、
前記制御装置は、前記プリチャージを開始してからの前記電源の電流に基づいて、１組の前記正極側端子間の接点である第１接点および１組の前記負極側端子間の接点である第２接点のうち少なくとも一方の接点抵抗が増加しているか否を判定する
ことを要旨とする。
【0008】
本発明の第２の電源装置は、
電源と、
第１電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに取り付けられたコンデンサと、
前記電源からの第２電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに設けられた正極側リレーおよび負極側リレーと、プリチャージリレーおよび制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路と、を有するリレー装置と、
前記第１電力ラインの正極側ライン、負極側ラインに接続される第１正極側端子、第１負極側端子と、
前記第２電力ラインの正極側ライン、負極側ラインに接続されると共に、前記第１正極側端子、前記第１負極側端子に接続される第２正極側端子、第２負極側端子と、
システムを起動するときには、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記プリチャージリレーおよび前記制限抵抗がバイパスする一方のリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち他方のリレーおよび前記プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサのプリチャージを開始し、前記プリチャージの完了後に、前記一方のリレーをオンにすると共に前記プリチャージリレーをオフにしてシステム起動状態にする制御装置と、
を備える電源装置であって、
前記リレー装置は、追加プリチャージリレーおよび前記制限抵抗より抵抗値が小さい追加制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続された追加プリチャージ回路を有し、
前記制御装置は、所定時に、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記追加プリチャージリレーおよび前記追加制限抵抗がバイパスするほうのリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記追加プリチャージリレーおよび前記追加制限抵抗がバイパスしないほうのリレーおよび前記追加プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサの追加プリチャージを開始し、前記追加プリチャージの開始後の前記電源の電流に基づいて、前記第１正極側端子と前記第２正極側端子との接点である第１接点および前記第１負極側端子と前記第２負極側端子との接点である第２接点のうち少なくとも一方の接点抵抗が増加しているか否かを判定する
ことを要旨とする。
電源と、
第１電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに取り付けられたコンデンサと、
前記電源からの第２電力ラインの正極側ラインおよび負極側ラインに設けられた正極側リレーおよび負極側リレーと、プリチャージリレーおよび制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路と、を有するリレー装置と、
前記第１電力ラインの正極側ライン、負極側ラインに接続される第１正極側端子、第１負極側端子と、
前記第２電力ラインの正極側ライン、負極側ラインに接続されると共に、前記第１正極側端子、前記第１負極側端子に接続される第２正極側端子、第２負極側端子と、
システムを起動するときには、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記プリチャージリレーおよび前記制限抵抗がバイパスする一方のリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち他方のリレーおよび前記プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサのプリチャージを開始し、前記プリチャージの完了後に、前記一方のリレーをオンにすると共に前記プリチャージリレーをオフにしてシステム起動状態にする制御装置と、
を備える電源装置であって、
前記リレー装置は、追加プリチャージリレーおよび前記制限抵抗より抵抗値が小さい追加制限抵抗が前記正極側リレーまたは前記負極側リレーをバイパスするように直列に接続された追加プリチャージ回路を有し、
前記制御装置は、所定時に、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記追加プリチャージリレーおよび前記追加制限抵抗がバイパスするほうのリレーをオフすると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち前記追加プリチャージリレーおよび前記追加制限抵抗がバイパスしないほうのリレーおよび前記追加プリチャージリレーをオンにして前記コンデンサの追加プリチャージを開始し、前記追加プリチャージの開始後の前記電源の電流に基づいて、前記第１正極側端子と前記第２正極側端子との接点である第１接点および前記第１負極側端子と前記第２負極側端子との接点である第２接点のうち少なくとも一方の接点抵抗が増加しているか否かを判定する
ことを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】一実施例の電源装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略図。
【図2】処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図3】プリチャージを開始してからの電圧Ｖｃなどの時間変化の一例の説明図。
【図4】電流Ｉｂの時間変化と接点抵抗の大きさとの関係の一例を示す説明図。
【図5】プリチャージを開始した直後の電圧Ｖｃなどの時間変化の一例の説明図。
【図6】変形例の電源装置を搭載する電気自動車１２０の構成の概略図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例0011】
図１は、本発明の一実施例としての電源装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。図中、インダクタＬｗｈｐ、Ｌｗｈｎ、抵抗Ｒｗｈｐ、Ｒｗｈｎは、ワイヤハーネスＷＨの正極側ライン、負極側ラインの寄生インダクタンス、寄生抵抗である。抵抗Ｒｂは、バッテリ３６の内部抵抗である。インダクタＬｃ、抵抗Ｒｃは、コンデンサ３５の等価直列インダクタンスと等価直列抵抗である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、パワーコントロールユニットＰＣＵと、電池パックＢＰと、電子制御ユニット（制御装置）５０と、を備える。パワーコントロールユニットＰＣＵと電池パックＢＰは、ワイヤハーネスＷＨを介して接続されている。ここで、実施例の電源装置としては、パワーコントロールユニットＰＣＵのコンデンサ３５と、電池パックＢＰと、第１正極側端子Ｔｐ１、Ｔｗｈｐ１と、第２正極側端子Ｔｐ２、Ｔｗｈｐ２と、第１負極側端子Ｔｎ１、Ｔｗｈｎ１と、第２負極側端子Ｔｎ２、Ｔｗｈｎ２と、電子制御ユニット５０と、が相当する。
【0012】
モータ３２は、同期発電電動機として構成されており、永久磁石が埋め込まれた回転子と、三相コイルが巻回された固定子と、を備える。このモータ３２の回転子は、駆動輪２２ａ、２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。
【0013】
パワーコントロールユニットＰＣＵは、インバータ３４と、コンデンサ３５と、を備える。
【0014】
インバータ３４は、モータ３２の駆動に用いられると共に第１電力ライン４２に接続されている。このインバータ３４は、６つのトランジスタＴ１１～Ｔ１６と、トランジスタＴ１１～Ｔ１６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１～Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１～Ｔ１６は、それぞれ第１電力ライン４２の正極側ラインと負極側ラインとに対してソース側とシンク側になるように２個ずつペアで配置されている。トランジスタＴ１１～Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータ３２の三相コイル（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ３４に電圧が作用しているときに、電子制御ユニット５０によって、対となるトランジスタＴ１１～Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータ３２が回転駆動される。
【0015】
コンデンサ３５は、第１電力ライン４２の正極側ライン、負極側ラインに取り付けられている。第１電力ライン４２の正極側ライン、負極側ラインには、第１正極側、第１負極側端子Ｔｐ１、Ｔｎ１が接続されている。第１正極側、第１負極側端子Ｔｐ１、Ｔｎ１は、銅にメッキ処理が施されて形成された金属部を有する。第１正極側、第１負極側端子Ｔｐ１、Ｔｎ１は、金属部がワイヤハーネスＷＨの正極側ライン、負極側ラインに接続された第１正極側、第１負極側端子Ｔｗｈｐ１、Ｔｗｈｎ１の金属部に接続されている。第１正極型端子、第１負極側端子Ｔｗｈｐ１、Ｔｗｈｎ１の金属部は、銅にメッキ処理が施されて形成されている。第１正極側端子Ｔｐ１と第１正極側端子Ｔｗｈｐ１との接点、第１負極側端子Ｔｎ１と第１負極側端子Ｔｗｈｎ１と接点には、接点抵抗Ｒｃｐ１、Ｒｃｎ１が形成されている。
【0016】
電池パックＢＰは、バッテリ３６と、リレー装置４８と、を備える。バッテリ３６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、第２電力ライン４４に接続されている。リレー装置４８は、第２電力ライン４４に設けられている。このリレー装置４８は、第２電力ライン４４の正極側ラインに設けられた正極側リレーＳＢ（他方のリレー）と、第２電力ライン４４の負極側ラインに設けられた負極側リレーＳＧ（一方のリレー）と、プリチャージリレーＳＰおよび制限抵抗ＳＲが負極側リレーＳＧをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路ＳＣと、を備える。ここで、プリチャージ回路ＳＣは、バッテリ３６からインバータ３４側に電力を供給する際に、正極側リレーＳＢおよび負極側リレーＳＧをオンにする前にコンデンサ３５を充電する（プリチャージを行なう）ための回路である。リレー装置４８は、電子制御ユニット５０によってオンオフ制御されることにより、バッテリ３６側とコンデンサ３５側との接続および接続の解除を行なう。第２電力ライン４４には、第２正極側、第２負極側端子Ｔｐ２、Ｔｎ２が接続されている。第２正極側、第２負極側端子Ｔｐ２、Ｔｎ２は、銅にメッキ処理が施されて形成された金属部を有する。第２正極側、第２負極側端子Ｔｐ２、Ｔｎ２は、金属部がワイヤハーネスＷＨの正極側ライン、負極側ラインに接続された第２正極型端子、第２負極側端子Ｔｗｈｐ２、Ｔｗｈｎ２の金属部に接続されている。第２正極側、第２負極側端子Ｔｐ２、Ｔｎ２の金属部は、銅にメッキ処理が施されて形成されている。第２正極側端子Ｔｐ２と第２正極側端子Ｔｗｈｐ２との接点、第２負極側端子Ｔｎ２と第２負極側端子Ｔｗｈｎ２との接点には、接点抵抗Ｒｃｐ２、Ｒｃｎ２が形成される。なお、制限抵抗ＳＲの抵抗値は、抵抗Ｒｗｈｐ、Ｒｗｈｎ、Ｒｃ、接点抵抗Ｒｃｐ１、Ｒｃｐ２、Ｒｃｎ１、Ｒｃｎ２に比して大きく設定されており、例えば、数１０Ω程度に設定されている。
【0017】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４やデータを記憶する不揮発性メモリ５６、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートを備える。電子制御ユニット５０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０に入力される信号としては、例えば、モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍや、モータ３２の各相に流れる電流を検出する電流センサからのモータ３２に流れる相電流Ｉｕ、Ｉｖを挙げることができる。また、バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサからのバッテリ３６の電圧Ｖｂや、バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサからのバッテリ３６の電流Ｉｂも挙げることができる。さらに、コンデンサ３５の端子間に取り付けられた電圧センサ３５ａからのコンデンサ３５（第１電力ライン４２）の電圧Ｖｃも挙げることができる。加えて、イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号や、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＨも挙げることができる。また、アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢ、車速センサ６８からの車速Ｖも挙げることができる。電子制御ユニット５０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット５０から出力される信号としては、例えば、インバータ３４のトランジスタＴ１１～Ｔ１６へのスイッチング制御信号を挙げることができる。電子制御ユニット５０は、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ３２の電気角θｅや回転数Ｎｍを演算している。
【0018】
こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット５０は、以下の走行制御を行なう。走行制御では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸２６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊をモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に設定し、モータ３２がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３４のトランジスタＴ１１～Ｔ１６のスイッチング制御を行なう。また、実施例の電気自動車２０では、システム起動操作（イグニッションスイッチ６０のオン操作）が行なわれたときにおいて、正極側リレーＳＢおよびプリチャージリレーＳＰをオンにしてコンデンサ３５のプリチャージを開始し、プリチャージの完了後に負極側リレーＳＧをオンにすると共にプリチャージリレーＳＰをオフにしてレディオン即ちシステム起動状態（モータ３２およびインバータ３４を駆動可能な状態）にする。ここで、コンデンサ３５のプリチャージが完了したか否かは、例えば、電圧センサ４６ａからのコンデンサ３５の電圧Ｖｃがプリチャージを完了してよい閾値Ｖｒｅｆ以上に至ったか否かを判定することにより行なうことができる。閾値Ｖｒｅｆは、所定電圧Ｖｃｒｅｆより高く、バッテリ３６の電圧Ｖｂよりも数Ｖ～数十Ｖ程度低い値などを用いることができる。以下、この処理を「通常起動処理」と称することがある。
【0019】
次に、こうして構成された実施例での電気自動車２０の動作、特に、第１正極側端子Ｔｐ１と第２正極側端子Ｔｐ２との接点（第１接点）および第１負極側端子Ｔｎ１と第２負極側端子Ｔｎ２と接点（第２接点）（以下、「端子同士の接点」と称することがある）の接点抵抗の増加を検出する際の動作について説明する。図２は、電子制御ユニット５０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、電気自動車２０の使用を開始してからのシステム起動操作がｎ回になされたとき、および、システム起動操作がｎ回になされたとき以降はシステム起動操作がｍ回（例えば、２回、３回、４回など）なされる毎に１回、上述の通常起動処理に代えて、実行される。ここで、「ｎ回」としては、第１、第２接点の接点抵抗が大きくならないと推定される回数であって、例えば、１回、２回、３回などとすればよい。ｍ回は、第１、第２接点の接点抵抗の増加を検出を適切にできるタイミングであり、例えば、２回、３回、４回などとすればよい。なお、本ルーチンを、システム起動操作が行なわれる毎に実行し、上述の通常起動処理を行なわなくてもよい。図２の処理ルーチンの実行開始時には、リレー装置４８のリレーの全て（正極側リレーＳＢ、負極側リレーＳＧ、プリチャージリレーＳＰ）がオフになっている。
【0020】
本ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、正極側リレーＳＢおよびプリチャージリレーＳＰをオンにしてコンデンサ３５のプリチャージを開始する（ステップＳ１００）。こうしたプリチャージによりコンデンサ３５の電圧が上昇を開始する。
【0021】
次に、プリチャージが開始されてからの経過時間ｔ１が判定時間（所定時間）ｔｒｅｆ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。判定時間ｔｒｅｆ１は、ステップＳ１２０で負極側リレーＳＧをオンしたときに流れる突入電流Ｉｒの最大値Ｉｍａｘが、正極側リレーＳＢの定格電流、負極側リレーＳＧの定格電流、コンデンサ３５の定格電流のうち最も小さい定格電流より小さくなる時間として予め定められた時間である。突入電流Ｉｒについては後述する。
【0022】
時間ｔ１が判定時間ｔｒｅｆ１を超えていないときには、時間ｔ１が判定時間ｔｒｅｆ１を超えるまで待ち、時間ｔ１が判定時間ｔｒｅｆ１を超えたときに、負極側リレーＳＧをオンし（ステップＳ１２０）、バッテリ３６の電流Ｉｂの最大値Ｉｍａｘ２を入力する（ステップＳ１３０）。図３は、プリチャージを開始してからのコンデンサ３５の電圧Ｖｃ、バッテリ３６の電流Ｉｂ、プリチャージリレーＳＰの状態、負極側リレーＳＧの状態の時間変化の一例を説明するための説明図である。プリチャージが開始されると（時刻ｔ０）、電圧Ｖｃが値０から上昇を開始する。プリチャージが開始された直後は、電流Ｉｂが急上昇して最大値Ｉｍａｘ１に至るが、その後徐々に減少する。実施例では、電圧Ｖｃが所定電圧Ｖｃｒｅｆを超えたときに（時刻ｔ１）、負極側リレーＳＧをオンにする。これにより、電流Ｉｂが急増し、端子間（第１正極側端子Ｔｐ１と第１正極側端子Ｔｗｈｐ１との間、および、第２正極側端子Ｔｐ２と第２正極側端子Ｔｗｈｐ２との間、および、第１負極側端子Ｔｎ１と第１負極側端子Ｔｗｈｎ１との間、および、第２負極側端子Ｔｎ２と第２負極側端子Ｔｗｈｎ２との間）に、極短時間に大きな電流、突入電流Ｉｒが流れる。実施例では、この突入電流Ｉｒが最大値Ｉｍａｘ１以下になるように、所定電圧Ｖｃｒｅｆが設定され、負極側リレーＳＧをオンするタイミングである時刻ｔ１が調整されている。最大値Ｉｍａｘ２は、この突入電流Ｉｒの最大値であり、負極側リレーＳＧをオンしてから突入電流Ｉｒが流れている時間として予め定められた時間ｔｉｒにおいてバッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサにより検出されたバッテリ３６の電流Ｉｂの最大値が設定される。
【0023】
続いて、ｎ回目のシステム起動操作であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ｎ回目の起動操作であるときには、最大値Ｉｍａｘ２を初期値Ｉｍａｘｉｎｉｔに設定すると共に不揮発性メモリ５６に記憶し（ステップＳ１４０）、通常起動処理と同様の処理で、コンデンサ３５のプリチャージが完了したか否かを判定し（ステップＳ２００）、コンデンサ３５のプリチャージが完了していないときには、プリチャージが完了するまで待ち、コンデンサ３５のプリチャージが完了したときには、プリチャージリレーＳＰをオフして（ステップＳ２１０）、レディオン即ちシステム起動状態にして、本ルーチンを終了する。こうした処理により、ｎ回目のシステム起動操作がなされたときの電流Ｉｂの最大値Ｉｍａｘを初期値Ｉｍａｘｉｎｉｔとして不揮発性メモリ５６に記憶させることができる。
【0024】
ステップＳ１４０でｎ回目のシステム起動操作でないとき、即ち、ｎ回目以降のｍ回毎のシステム起動操作であるときには、初期位置ＩｍａｘｉｎｉｔからステップＳ１３０で入力した最大値Ｉｍａｘ２を減じて、電流Ｉｂの最大値Ｉｍａｘの低下量ΔＩｍａｘ（＝Ｉｍａｘｉｎｉｔ－Ｉｍａｘ）を算出し（ステップＳ１６０）、低下量ΔＩｍａｘが閾値（所定量）ＤＩｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。
【0025】
ここで、低下量ΔＩｍａｘを算出する理由について説明する。図４は、突入電流Ｉｒの時間変化と接点抵抗の大きさとの関係の一例を示す説明図である。図４では、実線、破線、一点鎖線の順で接点抵抗が大きくなる。突入電流Ｉｒは、次式（１）を用いて算出できる。式（１）中、「Ｖｂ」はバッテリ３６の電圧、「Ｖｃ」はコンデンサ３５の電圧、「ＳＲ」、「Ｒｗｈｐ」、「Ｒｗｈｎ」、「Ｒｃｐ」、「Ｒｃｎ」、「Ｒｃ」、「Ｒｂ」は、それぞれ制限抵抗ＳＲ、抵抗Ｒｗｈｐ、Ｒｗｈｎ、正極側端子間の接点（第１正極側端子Ｔｐ１と第１正極側端子Ｔｗｈｐ１との接点、第２正極側端子Ｔｐ２と第２正極側端子Ｔｗｈｐ２との接点）の合成抵抗（＝Ｒｃｐ１＋Ｒｃｐ２）、負極側端子間の接点（第１負極側端子Ｔｎ１と第１負極側端子Ｔｗｈｎ１との接点、第２負極側端子Ｔｎ２と第２負極側端子Ｔｗｈｎ２との接点）の合成抵抗（＝Ｒｃｎ１＋Ｒｃｎ２）、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｂの抵抗値である。制限抵抗ＳＲの抵抗値は、抵抗Ｒｗｈｐ、Ｒｗｈｎ、正極側端子間の接点の合成抵抗、負極側端子間の接点の合成抵抗、抵抗Ｒｃ、Ｒｂの抵抗値に比して大きいことから、負極側リレーＳＧをオンすると、バッテリ３６の電流の大部分がプリチャージ回路ＳＣを介さずに、負極側リレーＳＧを介して流れることになる。つまり、式（１）中の「ＳＲ」が値０に近づき、突入電流Ｉｒが増大する。突入電流Ｉｒは、次式（１）や図４に示されるように、端子同士の接点の抵抗が大きいときには小さいときに比して小さくなり、突入電流Ｉｒの振幅も小さくなる。したがって、最大値Ｉｍａｘ２の低下量ΔＩｍａｘを調べることで、接続される端子間の接点、つまり、第１正極側端子Ｔｐ１と第１正極側端子Ｔｗｈｐ１との接点、および、第２正極側端子Ｔｐ２と第２正極側端子Ｔｗｈｐ２との接点、および、第１負極側端子Ｔｎ１と第１負極側端子Ｔｗｈｎ１との接点、および、第２負極側端子Ｔｎ２と第２負極側端子Ｔｗｈｎ２との接点のうちの少なくと一つの接点抵抗が増加しているか否かを判定できる。
【0026】
Ir=(Vb-Vc)/(SR+Rb+Rcp+Rwhp+Rc+Rcn+Rwhn) ・・・(1)
【0027】
ステップＳ１７０で閾値ＤＩｒｅｆは、接点抵抗が増加しているか否かを判定するための閾値として、実験や解析、機械学習により定められた値である。閾値ＤＩｒｅｆを、一定の値としてもよい。また、低下量ΔＩｍａｘがコンデンサ３５の劣化が進んでいるときには進んでいないときに比して小さくなることから、閾値ＤＩｒｅｆを、コンデンサ３５の劣化が進んでいるときには進んでいないときに比して小さく設定してもよい。また、コンデンサ３５が高温で容量が上昇する（突入電流Ｉｒの最大値Ｉｍａｘが上昇する）ものであるときには、閾値ＤＩｒｅｆを、コンデンサ３５の温度が高いときには低いときに比して大きく設定してもよい。また、コンデンサ３５が高温で容量が低下する（突入電流Ｉｒの最大値Ｉｍａｘが低下する）ものであるときには、閾値ＤＩｒｅｆを、コンデンサ３５の温度が高いときには低いときに比して小さく設定してもよい。
【0028】
ステップＳ１７０で低下量ΔＩｍａｘが閾値ＤＩｒｅｆ未満のときには、接点抵抗が増加していると判定し（ステップＳ１８０）、低下量ΔＩｍａｘが閾値ＤＩｒｅｆ以上のときには、接点抵抗が増加していないと判定する（ステップＳ１９０）。このように低下量ΔＩｍａｘを用いることで、端子間を接続した後における端子間の接点抵抗の増加を判定できる。
【0029】
続いて、通常起動処理と同様の処理で、コンデンサ３５のプリチャージが完了したか否かを判定し（ステップＳ２００）、コンデンサ３５のプリチャージが完了していないときには、プリチャージが完了するまで待ち、コンデンサ３５のプリチャージが完了したときには、プリチャージリレーＳＰをオフして（ステップＳ２１０）、レディオン即ちシステム起動状態にして、本ルーチンを終了する。こうした処理により、コンデンサ３５や正極側リレーＳＢ、負極側リレーＳＧを保護しつつ、レディオン即ちシステム起動状態へ移行できる。
【0030】
以上説明した実施例の電源装置を搭載する電気自動車２０によれば、プリチャージを開始してからのバッテリ３６の電流Ｉｂに基づいて、第１正極側端子Ｔｐ１と第１正極側端子Ｔｗｈｐ１との接点、および、第２正極側端子Ｔｐ２と第２正極側端子Ｔｗｈｐ２との接点、および、第１負極側端子Ｔｎ１と第１負極側端子Ｔｗｈｎ１との接点、および、第２負極側端子Ｔｎ２と第２負極側端子Ｔｗｈｎ２との接点のうちの少なくと一つの接点抵抗が増加しているか否かを判定するから、端子間を接続した後に端子間の接点抵抗の増加を判定できる。
【0031】
また、プリチャージを開始してから判定時間（所定時間）ｔｒｅｆ１を経過したときには負極側リレーＳＧをオンし、負極側リレーＳＧをオンした後の電流Ｉｂの最大値Ｉｍａｘ２の低下量ΔＩｍａｘに基づいて接点抵抗が増加しているか否かを判定することにより、より精度よく端子間の接点抵抗の増加を判定できる。
【0032】
実施例の電源装置を搭載する電気自動車２０では、負極側リレーＳＧをオンした後の電流Ｉｂの最大値Ｉｍａｘ２の低下量ΔＩｍａｘに基づいて接点抵抗が増加しているか否かを判定している。しかし、負極側リレーＳＧをオンした後の電流Ｉｂ（突入電流Ｉｒ）の最大値Ｉｍａｘ２に基づいて接点抵抗が増加しているか否かを判定してもよい。この場合、最大値Ｉｍａｘ２が閾値（所定閾値）Ｉｔｈ未満のときに、接点抵抗が増加していると判定すればよい。
【0033】
実施例の電源装置を搭載する電気自動車２０では、負極側リレーＳＧをオンした後の電流Ｉｂの最大値Ｉｍａｘ２の低下量ΔＩｍａｘに基づいて接点抵抗が増加しているか否かを判定している。しかし、図５に示すように、プリチャージを開始したときにも突入電流が流れることから、上述の通常起動処理を実行している場合において、プリチャージを開始してから所定時間内での電流Ｉｂの最大値Ｉｍａｘ１の低下量ΔＩｍａｘｐ（システム起動操作がｎ回になされたときにおけるプリチャージを開始してから所定時間内での電流Ｉｂの最大値Ｉｍａｘ１としての初期値から、ｎ回目より後のシステム起動操作での最大値Ｉｍａｘ１を減じた値）に基づいて接点抵抗が増加しているか否かを判定してもよい。この場合、低下量ΔＩｍａｘｐが所定値ＤＩｒｅｆｐ未満のときに、接点抵抗が増加していると判定すればよい。
【0034】
実施例の電源装置を搭載する電気自動車２０では、システムを起動するときには、負極側リレーＳＧをオフすると共に正極側リレーＳＢおよびプリチャージリレーＳＰをオンにしてコンデンサ３５６のプリチャージを開始している。しかし、図６の変形例の電気自動車１２０に例示するように、リレー装置４８に、追加プリチャージリレーＳＰａおよび制限抵抗ＳＲより抵抗値が低い追加制限抵抗ＳＲａが負極側リレーＳＧをバイパスするように直列に接続された追加プリチャージ回路ＳＣａを設けてもよい。この場合、例えば、電気自動車２０の点検時やメンテナンスを行なうときなどの所定時に、負極側リレーＳＧをオフすると共に正極側リレーＳＢおよび追加プリチャージリレーＳＰａをオンにしてコンデンサ３５の追加プリチャージを開始し、追加プリチャージの開始後判定時間ｔｒｅｆ１を経過したときには負極側リレーＳＧをオンし、負極側リレーＳＧをオンした後の電流Ｉｂの最大値Ｉｍａｘ２や最大値Ｉｍａｘ２の低下量ΔＩｍａｘに基づいて接点抵抗が増加しているか否かを判定してもよい。また、追加プリチャージを開始直後の電流Ｉｂの最大値Ｉｍａｘ１や最大値Ｉｍａｘ１の低下量ΔＩｍａｘｐに基づいて接点抵抗が増加しているか否かを判定してもよい。追加制限抵抗ＳＲａは、制限抵抗ＳＲより抵抗値が低いことから、追加プリチャージやその後負極側リレーＳＧをオフしたときには、より大きい突入電流Ｉｒが流れる。そのため、電流センサを用いた検出が容易になり、より精度よく接点抵抗が増加しているか否かを判定できる。
【0035】
実施例や変形例の電源装置を搭載する電気自動車２０、１２０では、プリチャージ回路ＳＣ、追加プリチャージ回路ＳＣａを負極側リレーＳＧ側に接続しているが、正極側リレーＳＢ側に接続してもよい。この場合、システムを起動するときには、正極側リレーＳＢをオフすると共に負極側リレーＳＧおよびプリチャージリレーＳＰまたは追加プリチャージリレーＳＰａをオンにしてコンデンサ３５のプリチャージを開始し、プリチャージの開始後判定時間ｔｒｅｆ１を経過したときには、正極側リレーＳＢをオンにすればよい。
【0036】
実施例や変形例の電源装置を搭載する電気自動車２０、１２０では、パワーコントロールユニットＰＣＵと電池パックＢＰとがワイヤハーネスＷＨを介して接続されている。しかし、こうしたワイヤハーネスＷＨを介さずに、パワーコントロールユニットＰＣＵの第１正極側端子Ｔｐ１と電池パックＢＰの第２正極側端子Ｔｐ２とが接続され、パワーコントロールユニットＰＣＵの第１負極側端子Ｔｎ１と電池パックＢＰの第２負極側端子Ｔｎ２とが接続されていてもよい。
【0037】
実施例や変形例の電源装置を搭載する電気自動車２０、１２０では、第１正極側端子Ｔｐ１、Ｔｗｈｐ１、第１負極側端子Ｔｎ１、Ｔｗｈｎ１、第２正極側端子Ｔｐ２、Ｔｗｈｐ２、第２負極側端子Ｔｎ２、Ｔｗｈｎ２は、銅にメッキ処理が施されて形成された金属部を有する。しかし、金属部は、銅にメッキ処理が施されたものに限定されるものではなく、銅以外の導電性が比較的高い金属や、メッキ処理が施されていなくてもよい。
【0038】
実施例や変形例では、本発明を電気自動車に搭載される電源装置に適用する場合を例示している。しかし、本発明を、電気自動車とは異なる自動車や列車、飛行機などの移動体や、移動しない電源設備に設置される電源装置などに適用しても構わない。
【0039】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【0040】
本発明は、電源装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【0041】
２０、１２０ 電気自動車、３５ コンデンサ、３６ バッテリ、４８ リレー装置、５０ 電子制御ユニット、Ｔｎ１，Ｔｗｈｎ１ 第１負極側端子、Ｔｎ２，Ｔｗｈｎ２ 第２負極側端子、Ｔｐ１，Ｔｗｈｐ１ 第１正極側端子、Ｔｐ２，Ｔｗｈｐ２ 第２正極側端子。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
