特開 2024-8270 電源システムの制御方法及び電源システム

(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】P2024008270

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】電源システムの制御方法及び電源システム

(51)【国際特許分類】

   H02H 7/16 20060101AFI20240112BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20240112BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20240112BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20240112BHJP

【ＦＩ】

H02H7/16 E

H02J1/00 309H

B60L9/18 J

B60L3/00 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022109996

(22)【出願日】2022-07-07

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菅野 雄一郎

【テーマコード（参考）】

5G053

5G165

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G053AA09

5G053BA04

5G053CA08

5G053EB01

5G053EC01

5G053FA05

5G165BB01

5G165EA02

5G165GA02

5G165GA09

5H125AA01

5H125AC12

5H125BB00

5H125EE03

5H125EE06

(57)【要約】

【課題】Ｙコンデンサの電荷を十分に放電できる電源システムの制御方法を提供する。
【解決手段】負荷２０に電力を出力する電源部１１と、正極及び負極と接地電位３０との間にそれぞれ介装される一組のＹコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃと、電源部１１と負荷２０との間に介装され、正極及び負極をそれぞれ断続する一組の正極スイッチ１４Ｐ及び負極スイッチ１４Ｎと、電源部１１及び負極スイッチ１４Ｎの間の電源ライン１３と接地電位３０との間に接続されるコンデンサ３６を有し、電源部１１と接地電位３０との間の絶縁度を検出する絶縁検出回路３５と、を備え、制御装置４０は、電源システム１をシャットダウンするとき、正極スイッチ１４Ｐをオフに制御すると共に負極スイッチ１４Ｎをオンに制御してＹコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃの電荷を放電させ、負荷２０に印加される電圧が所定電圧以下となった後に、負極スイッチ１４Ｎをオフに制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、正極及び負極からなる電源ラインを介して負荷に電力を出力する電源部と、前記正極及び前記負極と接地電位との間にそれぞれ介装される一組のＹコンデンサと、前記電源部と前記負荷との間に介装され、前記正極及び前記負極をそれぞれ断続する一組の正極スイッチ及び負極スイッチと、前記電源部及び前記負極スイッチの間の電源ラインと前記接地電位との間に接続されるコンデンサを有し、前記電源部と前記接地電位との間の絶縁度を検出する絶縁検出回路と、前記正極スイッチ及び前記負極スイッチを制御する制御装置と、を備え、
前記電源システムをシャットダウンするとき、前記制御装置により、前記正極スイッチをオフに制御すると共に前記負極スイッチをオンに制御して一組の前記Ｙコンデンサの電荷を放電させ、
前記負荷に印加される電圧が所定電圧以下となった後に、前記負極スイッチをオフに制御する、
電源システムの制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載の電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、前記負荷の動作を制御する車両コントローラを備え、
前記電源システムをシャットダウンするとき、前記車両コントローラが前記負荷に関する故障を検出した場合は、検出した故障に応じて、前記負極スイッチをオンにしてからオフに制御にするまでのタイミングを決定し、決定した前記タイミングで、前記制御装置に、前記負極スイッチをオンオフ制御させる、
電源システムの制御方法。

【請求項3】

請求項２に記載の電源システムの制御方法であって、
前記車両コントローラが、前記負荷の電圧を取得できない故障を検出した場合は、
予め設定された最大時間が経過するまで、前記負極スイッチをオンに制御させる、
電源システムの制御方法。

【請求項4】

請求項２に記載の電源システムの制御方法であって、
前記車両コントローラが、前記負荷の電圧が低電圧となる故障を検出した場合は、
予め設定された最小時間が経過するまで、前記負極スイッチをオンに制御させる、
電源システムの制御方法。

【請求項5】

請求項２に記載の電源システムの制御方法であって、
前記車両コントローラが、前記負荷が過電流又は過電圧となる故障を検出した場合は、
前記負荷の電圧を検出し、検出した前記負荷の電圧に応じて、前記負極スイッチをオンからオフに制御するオフタイマーを設定し、
設定された前記オフタイマーが満了するまで、前記負極スイッチをオンに制御させる、
電源システムの制御方法。

【請求項6】

電源システムであって、
正極及び負極からなる電源ラインを介して負荷に電力を出力する電源部と、
前記正極及び前記負極と接地電位との間にそれぞれ介装される一組のＹコンデンサと、
前記電源部と前記負荷との間に介装され、前記正極及び前記負極をそれぞれ断続する一組の正極スイッチ及び負極スイッチと、
前記電源部及び前記負極スイッチの間の電源ラインと前記接地電位との間に接続されるコンデンサを有し、前記電源部と前記接地電位との間の絶縁度を検出する絶縁検出回路と、
前記正極スイッチ及び前記負極スイッチをオンオフ制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記電源システムをシャットダウンするとき、前記正極スイッチをオフに制御すると共に前記負極スイッチをオンに制御して一組の前記Ｙコンデンサの電荷を放電させ、前記負荷に印加される電圧が所定電圧以下となった後に、前記負極スイッチをオフに制御する、
電源システム。

【請求項7】

請求項６に記載の電源システムであって、
前記負荷の動作を制御する車両コントローラを備え、
前記車両コントローラは、前記電源システムをシャットダウンするとき、前記負荷に関する故障を検出した場合は、検出した故障に応じて、前記負極スイッチをオンにしてからオフに制御にするまでのタイミングを決定し、決定した前記タイミングで、前記制御装置に、前記負極スイッチをオンオフ制御させる、
電源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源システムの制御方法及び電源システムに関する。

【背景技術】

【0002】

負荷に電力を供給する電源システムのノイズ対策として、電源ラインにＹコンデンサを設けることが広く行われている。このような電源システムにおいて、メンテナンス等で電源システムのシャットダウンを行う場合には、Ｙコンデンサの電荷を放電しておく必要がある。

【0003】

特許文献１には、放電スイッチと放電抵抗とを備えるＹコンデンサ放電回路を備え、放電が必要な場合に放電スイッチをオンとすることで、Ｙコンデンサの放電を実行させる構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１４６６９０号公報

【発明の概要】

【0005】

従来技術では、Ｙコンデンサの放電回路を備える場合であっても、正極側及び負極側のＹコンデンサに充電された電荷にアンバランスが生じている場合、このアンバランスを解消して電荷を放電するのに、十分な放電時間が必要となる。また、回路構成によっては、十分な放電時間が経過した後であっても、アンバランスが解消されず、Ｙコンデンサに電荷が残ってしまうという問題がある。

【0006】

本発明は、Ｙコンデンサの電荷を十分に放電できる電源システムの制御技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様によれば、電源システムの制御方法に適用される。電源システムは、正極及び負極からなる電源ラインを介して負荷に電力を出力する電源部と、正極及び負極と筐体との間にそれぞれ介装される一組のＹコンデンサと、電源部と負荷との間に介装され、正極及び負極をそれぞれ断続する一組の正極スイッチ及び負極スイッチと、電源部及び負極スイッチの間の電源ラインと接地電位との間に接続されるコンデンサを有し、電源部と接地電位との間の絶縁度を検出する絶縁検出回路と、正極スイッチ及び負極スイッチを制御する制御装置と、を備える。この電源システムの制御方法は、電源システムをシャットダウンするとき、正極スイッチをオフに制御すると共に負極スイッチをオンに制御して一組のＹコンデンサの電荷を放電させ、負荷に印加される電圧が所定電圧以下となった後に、負極スイッチをオフに制御する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、電源システムのシャットダウン時に、正極スイッチをオフに制御した後に、負荷に印加される電圧が所定電圧以下となるまで、負極スイッチをオンに制御する。このような制御により、正極及び負極のＹコンデンサの電荷が均一でない場合であっても、負荷に印加される電圧に応じて負極スイッチをオンに制御することで、Ｙコンデンサの電荷を十分に放電することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施形態の電源システムの説明図である。

【図2】図２は、制御装置が実行するフローチャートである。

【図3】図３は、車両コントローラが実行するフローチャートである。

【図4】図４は、オフタイマーの設定の説明図である。

【図5】図５は、車両コントローラが実行するタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。

【0011】

図１は、本発明の実施形態の電源システム１の説明図である。

【0012】

電源システム１は、電源部１１、メインリレー１４、フィルタ回路１５、負荷２０、接地電位３０、制御装置４０及び車両コントローラ５０を備えて構成される。

【0013】

電源部１１は、バッテリ１２と正極ライン１３Ｐ及び負極ライン１３Ｎからなる電源ライン１３とを備える。電源部１１は、バッテリ１２から供給される直流電力を、電源ライン１３を介して負荷２０に出力する。バッテリ１２は、直流の高電圧バッテリにより構成される。

【0014】

メインリレー１４は、電源部１１と負荷２０との間の電源ライン１３に介装され、電源部１１と負荷２０との間で電力の流通をオンオフする。メインリレー１４は、正極ライン１３Ｐに備えられて正極ライン１３Ｐをオンオフする正極スイッチとしての正極リレー１４Ｐと、負極ライン１３Ｎに備えられて負極ライン１３Ｎをオンオフする負極スイッチとしての負極リレー１４Ｎとからなる。

【0015】

フィルタ回路１５は、電源部１１から負荷２０へと出力される直流電流に含まれるノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズを低減するコンデンサを備えて構成される。

【0016】

フィルタ回路１５は、正極ライン１３Ｐと負極ライン１３Ｎとの間に配置されるＸコンデンサ１５Ａと、正極ライン１３Ｐと接地電位３０との間に配置されるＹコンデンサ１５Ｂと、負極ライン１３Ｎと接地電位３０との間に配置されるＹコンデンサ１５Ｃと、を備える。

【0017】

Ｘコンデンサ１５Ａは、電源ライン１３の正極ライン１３Ｐと負極ライン１３Ｎとの間に重畳するノーマルモードノイズを低減する。

【0018】

Ｙコンデンサ１５Ｂは、正側電極が正極ライン１３Ｐに、接地側電極が接地電位３０にそれぞれ接続される。Ｙコンデンサ１５Ｃは、正側電極が負極ライン１３Ｎに、接地側電極が接地電位３０にそれぞれ接続される。Ｙコンデンサ１５Ｂ及びＹコンデンサ１５Ｃは、電源ライン１３のコモンモードノイズを低減する。なお、Ｙコンデンサ１５Ｂの静電容量とＹコンデンサ１５Ｃの静電容量とは、同一の値に設定される。

【0019】

負荷２０は、モータ２と、モータ２に電力を供給するインバータ回路２１とを備える。

【0020】

インバータ回路２１は、パワーモジュールである複数のスイッチング素子を備え、電源ライン１３を介してバッテリ１２から供給される直流電流を交流電力に変換して、モータ２に出力する。また、インバータ回路２１は、モータ２の回生電力を直流電流に変換して、電源ライン１３を介してバッテリ１２に出力する。

【0021】

接地電位３０は、例えば電源部１１と負荷２０が収容される筐体や車両のボディにより構成される。接地電位３０は、電源部１１に対して基準電位（アース電位）となる。

【0022】

電源ライン１３の負極ライン１３Ｎと接地電位３０との間には、これらの間の絶縁度を検出する絶縁検出回路３５を備える。絶縁検出回路３５は、コンデンサ３６と検出センサ３７とを備え、コンデンサ３６の端子間電圧を検出することで、負極ライン１３Ｎと接地電位３０との絶縁度を検出する。絶縁検出回路３５は、絶縁度が予め定めた基準値よりも低下した場合に、その旨を示す信号を制御装置４０又は車両コントローラ５０に出力する。

【0023】

本実施形態の電源システム１は、例えば電動車両に搭載され、車両コントローラ５０の制御に基づきモータ２を駆動することで車両を走行させる。なお、負荷２０をインバータ回路２１及びモータ２により構成されるとして説明したがこれに限られない。電源部１１から直流電流が供給されるものであれば、どのような負荷であってもよい。

【0024】

次に、このように構成された電源システム１のシャットダウン時の動作について説明する。

【0025】

電源システム１のメンテナンス等で電源システム１のシャットダウンを行う場合がある。このような場合には、シャットダウンに先立って、フィルタ回路１５のＸコンデンサ１５Ａ、Ｙコンデンサ１５Ｂ及びＹコンデンサ１５Ｃに充電されている電荷を放電する必要がある。

【0026】

一般的に、Ｘコンデンサ１５ＡとＹコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃとは、メインリレー１４をオフに制御してインバータ回路２１との間で閉回路を形成することにより、その電荷を放電させ、放電終了電圧（例えば５０［Ｖ］）まで低下させる。

【0027】

ここで、本実施形態のように、負極ライン１３Ｎと接地電位３０との間に絶縁検出回路３５を備える場合、Ｙコンデンサ１５ＢとＹコンデンサ１５Ｃとに充電される電荷が均一ではない場合が発生する。すなわち、絶縁検出回路３５のコンデンサ３６を備えていないと仮定した場合は、Ｙコンデンサ１５Ｂの静電容量とＹコンデンサ１５Ｃの静電容量とは同一である。一方、負極ライン１３Ｎと接地電位３０との間にコンデンサ３６が接続されている場合は、Ｙコンデンサ１５Ｃとコンデンサ３６とが接地電位３０との間で並列となる。この場合、メインリレー１４がＯＮである場合は、負極側の静電容量（対地容量）が、正極側のＹコンデンサ１５Ｂの静電容量と比較して大きくなる（例えば正極ライン１３Ｐと接地電位３０との間の静電容量が１とした場合に、負極ライン１３Ｎと接地電位３０との間の静電容量が４０となる）。

【0028】

Ｙコンデンサ１５ＢとＹコンデンサ１５Ｃとの対地容量及び充電される電荷が均一でない場合は、メインリレー１４をオフに制御して、インバータ回路２１との間で閉回路を形成した場合に、正極側のＹコンデンサ１５Ｂの電荷が先に放電され、負極側のＹコンデンサ１５Ｃでは、電荷が十分に放電されず残留してしまう場合がある。この場合、十分に大きな時間を経過した後も、Ｙコンデンサ１５Ｃの電荷が放電されず残留してしまう。Ｙコンデンサ１５Ｃの電荷が十分に放電されない場合は、電源システム１のメンテナンスに影響を及ぼす。

【0029】

そこで本実施形態では、次に説明するように、Ｙコンデンサ１５ＢとＹコンデンサ１５Ｃとに充電される電荷が均一でない場合であっても、規定時間内に電荷を十分に放電させるように構成した。

【0030】

図２は、本実施形態の制御装置４０が実行する制御のフローチャートである。

【0031】

図２に示す制御は、例えばイグニッションキー（スタートスイッチ）がオフにされた場合など、電源システム１にシャットダウンが要求されたことを検出した場合に、実行される。

【0032】

電源システム１にシャットダウンが要求されたことを検出した場合は、制御装置４０はまず、ステップＳ１０において、メインリレー１４のうち、正極リレー１４Ｐのみをオフに制御し、負極リレー１４Ｎはオンに制御したまま維持する。

【0033】

メインリレー１４をこのように制御することにより、Ｘコンデンサ１５Ａでは、インバータ回路２１との間に形成される閉回路により電荷が放電される。

【0034】

Ｙコンデンサ１５Ｂ及びＹコンデンサ１５Ｃは、インバータ回路２１との間に形成される閉回路により電荷が放電される。さらに、Ｙコンデンサ１５Ｃでは、負極リレー１４Ｎを介してコンデンサ３６との間で閉回路が形成されるので、Ｙコンデンサ１５Ｃでは、Ｙコンデンサ１５Ｂと比較して、より多くの電荷が放電される。

【0035】

次に、制御装置４０は、ステップＳ２０において、車両コントローラ５０を介して、インバータ回路２１に備えられる電圧センサにより、インバータ回路側電圧を取得する。制御装置４０は、取得したインバータ回路側電圧が所定電圧未満となったか否か、すなわち、最も電荷が大きく放電に最も時間がかかるＹコンデンサ１５Ｃの電荷が十分に放電されたと判断できる放電終了電圧を下回ったか否かを判断する。

【0036】

インバータ回路側電圧が所定電圧未満でない場合は、ステップＳ２０を繰り返し、負極リレー１４Ｎをオンに維持する。

【0037】

インバータ回路側電圧が所定電圧未満となった場合は、ステップＳ３０に移行し、負極リレー１４Ｎをオフに制御する。その後、図２に示すフローチャートが終了する。

【0038】

このように、本実施形態では、制御装置４０は、電源システム１をシャットダウンするときに、正極リレー１４Ｐをオフに制御すると共に負極リレー１４Ｎをオンに制御して負極側のＹコンデンサ１５Ｃの電荷をより多く放電させるように制御する。そして、インバータ側電圧が所定電圧未満となった後に、負極リレー１４Ｎをオフに制御する。

【0039】

このような制御により、正極側のＹコンデンサ１５Ｂと負極側のＹコンデンサ１５Ｃとの電荷が均一でない場合であっても、インバータ回路側電圧に応じて負極リレー１４Ｎをオンに維持することで、負極側のＹコンデンサ１５Ｃの電荷を、十分に放電することができる。

【0040】

次に、インバータ回路２１における故障時の動作について説明する。

【0041】

車両コントローラ５０は、電源システム１にシャットダウンが要求されたときに故障を検出した場合、又は、車両コントローラ５０自身が故障を検出したことを契機として電源システム１のシャットダウンを行う場合に、次のような制御が実行される。

【0042】

図３は、本実施形態の車両コントローラ５０が実行する故障時の制御のフローチャートである。

【0043】

電源システム１にシャットダウンが要求されたことを検出した場合は、車両コントローラ５０は、まず、ステップＳ１１０において、電源システム１の故障を判断する。

【0044】

電源システム１の故障にはいくつかの故障モードがある。車両コントローラ５０は、インバータ回路２１に備えられる各種センサの検出値等に基づいて、故障モードを判断する。

【0045】

ここで、故障モードについて説明する。

【0046】

車両コントローラ５０は、自身の故障、インバータ回路２１に対する通信の異常、又は、インバータ回路２１に備えられている電圧センサの異常等の要因により、インバータ回路２１の電圧を正しく取得できないと判断した場合は、故障モードが電圧検出異常であると判断する。

【0047】

また、車両コントローラ５０は、インバータ回路２１の電圧センサから取得した電圧が、インバータ回路２１が通常動作する電圧の範囲よりも低いと判断した場合は、故障モードが低電圧異常であると判断する。

【0048】

また、車両コントローラ５０は、インバータ回路２１の電流センサから取得した電流値が過電流を示す場合や電流センサ自身が異常である場合、インバータ回路２１の温度センサから取得した温度が、インバータ回路２１が通常動作する温度の範囲よりも高いと判断した場合であって、インバータ回路２１の電圧センサから取得した電圧が、インバータ回路２１が通常動作する電圧の範囲よりも高いと判断した場合は、故障モードを過電流・過電圧異常であると判断する。

【0049】

図３に戻り、車両コントローラ５０は、ステップＳ１２０において、制御装置４０に対して、正極リレー１４Ｐのみをオフに制御させ、負極リレー１４Ｎはオンに制御したまま維持させる。

【0050】

次に、車両コントローラ５０は、ステップＳ１１０において判断された故障モードに応じて、次のようにして、負極リレー１４Ｎのオフタイマーを設定する。

【0051】

故障モードが電圧検出異常である場合は、インバータ回路２１に印加される電圧を正しく取得できない状態である。言い換えると、Ｙコンデンサ１５Ｃにどの程度電荷が充電されているか不明である。この場合は、車両コントローラ５０は、Ｙコンデンサ１５Ｃに充電されている電荷が最大であると仮定し、仮定した最大の電荷を放電するために十分な時間である最大時間をオフタイマーとして設定する。なお、最大時間（例えば３００［ｓｅｃ．］）は、Ｙコンデンサ１５Ｃの特性や電源システム１の回路構成に基づいて、予め実験やシミュレーションにより求めておく。

【0052】

故障モードが低電圧異常である場合は、インバータ回路２１に印加される電圧が想定される電圧よりも低い状態である。この場合は、車両コントローラ５０は、Ｙコンデンサ１５Ｃに充電されている電荷が最小であると仮定し、仮定した最小の電荷を放電するために十分な時間である最小時間をオフタイマーとして設定する。なお、最小時間（例えば５［ｓｅｃ．］）は、最大時間と同様に、Ｙコンデンサ１５Ｃの特性や電源システム１の回路構成に基づいて、予め実験やシミュレーションにより求めておく。

【0053】

故障モードが過電流異常である場合は、インバータ回路２１に印加される電圧は正しく取得できているが、インバータ回路２１の状態が過電流を示している場合である。この場合は、車両コントローラ５０は、Ｙコンデンサ１５Ｃに充電されている電荷に基づく電圧、すなわち、インバータ回路２１から取得した電圧に応じて、オフタイマーを設定する。

【0054】

図４は、故障モードが過電流・過電圧異常である場合に設定されるオフタイマーの時間を示す説明図である。

【0055】

オフタイマーは、インバータ回路側電圧の値に対応して決定される。この場合のオフタイマーは、Ｙコンデンサ１５Ｃの特性や電源システム１の回路構成に基づいて、予め実験やシミュレーションにより求めておく。

【0056】

車両コントローラ５０は、故障モードが高電圧異常である場合には、インバータ回路２１から取得した電圧に応じて、図４に示すように予め設定された対応表を参照して、オフタイマーを設定する。一例として、取得した電圧が５００［Ｖ］であった場合に、図４を参照して、オフタイマーを２５０［ｓｅｃ．］に設定する。

【0057】

次に、車両コントローラ５０は、図３のステップＳ１４０において、ステップＳ１３０で設定したオフタイマーのカウントが満了したか否かを判定する。オフタイマーが０より大きく、カウントが満了していないと判定した場合は、車両コントローラ５０は、ステップＳ１５０に移行する。ステップＳ１５０では、オフタイマーの値を減算して、ステップＳ１４０に戻る。

【0058】

オフタイマーが０未満となり、カウントが満了したと判定した場合は、ステップＳ１６０に移行し、車両コントローラ５０は、制御装置４０に対して、負極リレー１４Ｎをオフに制御させる。その後、図３に示すフローチャートが終了する。

【0059】

図５は、本実施形態の車両コントローラ５０により実行される故障時の制御のタイムチャートである。

【0060】

図５において、上段から、インバータ回路側電圧、正極リレー１４Ｐのオンオフ状態、負極リレー１４Ｎのオンの負状態がそれぞれ示されている。

【0061】

まず、タイミングＴ１において、電源システム１のシャットダウンが要求された場合、車両コントローラ５０が、故障モードが低電圧異常であると判断した場合は（実線で示す）、図４のステップＳ１２０において、正極リレー１４Ｐのみをオフに制御し、負極リレー１４Ｎはオンに制御する。その後、最小時間が経過した後（タイミングＴ２）、負極リレー１４Ｎをオフに制御する。

【0062】

このようにすることで、タイミングＴ２においては、インバータ回路側電圧は、放電終了電圧を下回ることになり、放電が完了する。

【0063】

車両コントローラ５０が、故障モードが電圧値異常であると判断した場合は（一点鎖線で示す）、図４のステップＳ１２０において、正極リレー１４Ｐのみをオフに制御し、負極リレー１４Ｎはオンに制御する。その後、最大間が経過した後（タイミングＴ４）、負極リレー１４Ｎをオフに制御する。

【0064】

このようにすることで、タイミングＴ４においては、インバータ回路側電圧は、放電終了電圧を下回ることになり、放電が完了する。

【0065】

車両コントローラ５０が、故障モードが高電圧異常であると判断した場合は（点線で示す）、図４のステップＳ１２０において、正極リレー１４Ｐのみをオフに制御し、負極リレー１４Ｎはオンに制御する。その後、インバータ回路２１から取得した電圧に応じて図４の対応表を参照してオフタイマーを設定する。その後、オフタイマーが満了した場合に（タイミングＴ３）、負極リレー１４Ｎをオフに制御する。

【0066】

このようにすることで、インバータ回路側電圧の値が正常に検出できる場合は、この電圧に応じたオフタイマーを設定することで、オフタイマーが満了したタイミングＴ３においては、インバータ回路側電圧は、放電終了電圧を下回ることになり、放電が完了する。

【0067】

以上のように構成された本発明の実施形態は、電源システム１の制御方法であって、電源システム１は、正極及び負極からなる電源ライン１３を介して負荷２０に電力を出力する電源部１１と、正極及び負極と接地電位３０との間にそれぞれ介装される一組のＹコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃと、電源部１１と負荷２０との間に介装され、正極及び負極をそれぞれ断続する一組の正極スイッチ（正極リレー１４Ｐ）及び負極スイッチ（負極リレー１４Ｎ）と、電源部１１及び負極リレー１４Ｎの間の電源ライン１３と接地電位３０との間に接続されるコンデンサ３６を有し、電源部１１と接地電位３０との間の絶縁度を検出する絶縁検出回路３５と、を備える。制御装置４０は、電源システム１をシャットダウンするとき、正極リレー１４Ｐをオフに制御すると共に負極リレー１４Ｎをオンに制御してＹコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃの電荷を放電させ、負荷２０に印加される電圧が所定電圧以下となった後に、負極リレー１４Ｎをオフに制御する。

【0068】

この構成によると、電源システム１をシャットダウンするときに、正極リレー１４Ｐをオフに制御すると共に負極リレー１４Ｎをオンに制御して負極側のＹコンデンサ１５Ｃの電荷をより多く放電させるように制御する。このような制御により、絶縁検出回路３５を備えたことにより、正極側のＹコンデンサ１５Ｂと負極側のＹコンデンサ１５Ｃとの電荷が均一でない場合であっても、インバータ回路側電圧に応じて負極リレー１４Ｎをオンに維持することで、Ｙコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃの電荷を、十分に放電することができる。

【0069】

また、本実施形態では、負荷２０の動作を制御する車両コントローラ５０を備え、車両コントローラ５０が負荷２０に関する故障を検出した場合は、検出した故障に応じて、負極リレー１４Ｎをオンからオフに制御にするタイミングを決定し、決定したタイミングで、制御装置４０に、負極リレー１４Ｎをオンオフ制御させる。

【0070】

この構成によると、インバータ回路２１が正常でないと判断した場合は、インバータ回路側電圧に応じたタイミングであるオフタイマーを設定することで、オフタイマーが満了した時点でインバータ回路側電圧は、放電終了電圧を下回ることになり、Ｙコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃの放電を完了させることができる。

【0071】

また、本実施形態では、車両コントローラ５０が負荷２０の電圧を取得できない故障を検出した場合は、予め設定された最大時間が経過するまで、負極リレー１４Ｎをオンに制御させる。

【0072】

この構成によると、インバータ回路２１の電圧が取得できない場合は、予め定めた最大時間が経過するまで、Ｙコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃを放電させるので、負極側のＹコンデンサ１５Ｃの電荷を、より確実に放電させることができる。

【0073】

また、本実施形態では、車両コントローラ５０が負荷２０の電圧が低電圧となる故障を検出した場合は、予め設定された最小時間が経過するまで、負極リレー１４Ｎをオンに制御させる。

【0074】

この構成によると、インバータ回路２１の電圧が低電圧である場合は、負極側のＹコンデンサ１５Ｃに充電された電荷は十分に小さいので、予め定めた最小時間が経過するまで、Ｙコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃを放電させることで、Ｙコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃを最短の時間で放電させることができる。

【0075】

また、本実施形態では、車両コントローラ５０が、過電流・過電圧異常を検出した場合は、インバータ回路側電圧を検出し、検出したインバータ回路側電圧に応じて、負極リレー１４Ｎをオンからオフに制御するオフタイマーを設定し、設定されたオフタイマーが満了するまで負極リレー１４Ｎをオンに制御させる。

【0076】

この構成によると、インバータ回路側電圧に応じたオフタイマーが満了するまで、Ｙコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃを放電させることで、Ｙコンデンサ１５Ｂ、１５Ｃの電荷を、より確実に放電させることができる。

【0077】

以上、本発明の実施形態、及びその変形例について説明したが、上記実施形態及び変形例は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0078】

前述した実施形態において、電源部１１と負荷２０との間で電力の流通をオンオフする正極リレー１４Ｐ、負極リレー１４Ｎは、必ずしもリレーに限られず、半導体スイッチやコンタクタなど、電力の流通をオンオフするスイッチとして機能するものであれば、どのようなものでもよい。

【符号の説明】

【0079】

１：電源システム、１１：電源部、１３Ｎ：負極ライン、１３Ｐ：正極ライン、１４：メインリレー、１４Ｎ：負極リレー、１４Ｐ：正極リレー、１５：フィルタ回路、１５Ａ：Ｘコンデンサ、１５Ｂ：Ｙコンデンサ、１５Ｃ：Ｙコンデンサ、２０：負荷、２１：インバータ回路、３０：接地電位、３５：絶縁検出回路、３６：コンデンサ、４０：制御装置、５０：車両コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】