JP4699399B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、負荷への電力供給の開始に際して、その負荷に設けられた平滑用コンデンサに対するプリチャージを実施する電源装置に関し、特にそのプリチャージの完了判定の精度向上に係る検出構造の改良に関するものである。

電動機を駆動源として用いる電動車輌の多くでは、組電池により構成された直流電源より供給される高圧の直流電力をインバータにて交流電力に変換して電動機を駆動している。通常、インバータの入力端子間には、供給される直流電力の電圧変動を平滑化するための大容量の電解コンデンサが設置されており、それにより、インバータの作動を安定化するようにしている。ただし、平滑用コンデンサを設置すると、給電開始時に次のような不具合が生じてしまう。すなわち、平滑用コンデンサが十分にチャージされていない状態でインバータへの給電が開始されると、その直後に平滑用コンデンサが急速にチャージされて、インバータへの電力供給を断接するメインコンタクタに大電流が流れてしまう。そしてその結果、メインコンタクタの接点が溶着してしまう虞がある。

そのため、こうした電源装置では一般に、インバータへの給電開始に先立って、平滑用コンデンサのプリチャージを行うようにしている。図４は、そうした平滑用コンデンサのプリチャージを行う電源装置の回路構成を示している。同図に示す電源装置では、直流電源である組電池５０の正極（＋）及び負極（−）はそれぞれ、正側メインコンタクタ５１及び負側メインコンタクタ５２を介してインバータ５３の正側、負側の入力端子に接続されている。インバータ５３の入力端子間には、大容量の電解コンデンサが上記平滑用コンデンサ５４として設置されている。正側メインコンタクタ５１には、プリチャージコンタクタ５５が並列接続され、更にプリチャージコンタクタ５５には、プリチャージ時の電流を制限するためのプリチャージ抵抗５６が直列に接続されている。

こうした電源装置でのインバータ５３への給電開始時の制御は、以下の態様で行われる。まず負側メインコンタクタ５２を閉じ、続いてプリチャージコンタクタ５５を閉じて、平滑用コンデンサ５４のプリチャージを開始する。このときの平滑用コンデンサ５４のチャージは、プリチャージ抵抗５６によって電流が制限されていることから、緩やかに行われる。プリチャージの完了が確認されると、正側メインコンタクタ５１を閉じて、インバータ５３への給電を開始する。

一般にプリチャージの完了判定は、電圧計５７による平滑用コンデンサ５４の端子間電圧の検出結果に基づいて行われている。図５の曲線Ｌは、平滑用コンデンサ５４のプリチャージ中の端子間電圧（プリチャージ電圧Ｖpc）の推移を示している。同曲線Ｌに示されるように、時刻ｔ０におけるプリチャージの開始後、プリチャージ電圧Ｖpcは「０Ｖ」から次第に増加していき、最終的には一定の電圧（飽和電圧Ｖst）に飽和する。この飽和電圧Ｖstは、プリチャージ抵抗５６による電圧降下後の組電池５０の給電電圧に一致する。そこで上記飽和電圧Ｖstよりも若干低い電圧となるようにプリチャージ完了の電圧判定値Ｖref を設定し、プリチャージ電圧Ｖpcがその電圧判定値Ｖref を上回ることを条件にプリチャージが完了したと判定するようにしている。

ところが、こうしたプリチャージ電圧Ｖpcに基づくプリチャージ完了判定には次のような問題がある。すなわち、組電池５０の給電電圧は、経時変化や個体差、充電度合などの状況により、大きく昇降することがあり、上記飽和電圧Ｖstもそれに連動して変化する。そのため、電圧判定値Ｖref を常に一律に固定した値として設定すれば、そうした給電電圧の変化に対応できず、プリチャージの完了を適正に判定することができなくなってしまうようになる。例えば同図５の曲線Ｌ’に示されるように、組電池５０の給電電圧が低いときには、プリチャージ電圧Ｖpcがそのときの飽和電圧Ｖst’（＜Ｖst）に飽和してプリチャージが実際には完了していても、プリチャージ電圧Ｖpcは上記電圧判定値Ｖref に達することはなく、いつまで経ってもプリチャージが完了したと判定されないことになる。一方、曲線Ｌ”に示されるように、給電電圧が高い場合には、そのときの飽和電圧Ｖst”に未だ十分近づいていないにも拘わらず、プリチャージ電圧Ｖpcは上記電圧判定値Ｖref に達してしまう。そのため、プリチャージが不十分なまま、インバータ５３への給電が開始されてしまい、大電流による正側メインコンタクタ５１の接点溶着が生じてしまう虞がある。このように、給電電圧が変動するにも拘わらず、電圧判定値Ｖref が一律に固定されていれば、プリチャージ電圧Ｖpcに基づくプリチャージ完了判定は正確に行えないことになる。

そこで従来、特許文献１に見られるような、プリチャージ電流Ｉpcを用いたプリチャージ完了の判定手法が提案されている。同文献１では、プリチャージの完了判定に、プリチャージ中に組電池５０から平滑用コンデンサ５４へと流れる電流、すなわちプリチャージ電流Ｉpcを用いている。図６に示すように、プリチャージ電流Ｉpcは、平滑用コンデンサ５４がチャージの進行と共に次第に減少していき、やがては「０Ａ」に飽和する。こうしたプリチャージ電流Ｉpcの飽和値「０Ａ」は、組電池５０の給電電圧の高低に関わりなく、一定不変である。そこで、上記文献１では、「０Ａ」よりも若干大きい電流をプリチャージ完了の電流判定値Ｉref として設定し、プリチャージ電流Ｉpcがその電流判定値Ｉref 未満となることを条件にプリチャージが完了したと判定するようにしている。
特開平１０−３０４５０１号公報

このようにプリチャージ電流Ｉpcを用いてプリチャージ完了判定を行えば、給電電圧の変動は、その判定結果に影響しないようにはなる。しかしながら実際には、以下に述べるように、プリチャージ電流Ｉpcそのものの検出誤差のため、十分な判定精度を確保することは困難となっている。すなわち、プリチャージ抵抗５６により制限されることから、プリチャージ中に平滑用コンデンサ５４に給電される電流はそもそも小さく、平滑用コンデンサ５４のチャージの進行と共に更に微小となる。そのため、プリチャージ電流Ｉpcに比較的小さいノイズが重畳しても、その検出精度に与える影響は多大なものとなる。このようにノイズの影響を受けやすい、すなわちＳ／Ｎ比の低いプリチャージ電流Ｉpcはその検出精度を十分に確保することが困難であり、それを用いたプリチャージ完了判定の精度も同様に確保し難いものとなっている。そのため、プリチャージ電流Ｉpcを用いて正確なプリチャージ完了判定を行うには、十分なノイズ対策や高分解能の電流計が必要となり、製造コストの増加を招いてしまう。

もっとも、こうした問題は、インバータ用の電源装置に限らず、大容量の平滑用コンデンサを備える負荷に直流電力を給電し、その給電開始時に平滑用コンデンサのプリチャージを行う電源装置であれば、共通したものとなっている。すなわち、平滑用コンデンサが設けられてそのプリチャージが行われる負荷を給電対象とする電源装置であれば、製造コストを増加させずに正確なプリチャージ完了判定が可能な装置の実現は、その負荷の種別に拘わらず、共通に要望されるものである。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、製造コストを増加させずに、より正確なプリチャージ完了判定を行うことのできる電源装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１の発明では、平滑用コンデンサが設けられた負荷に対して直流電力を給電する直流電源と、その直流電源の第１極と負荷とを断接するメインコンタクタと、そのメインコンタクタに並列接続されたプリチャージコンタクタと、同じくメインコンタクタに並列接続されるとともに直流電源側にてプリチャージコンタクタに直列接続されるプリチャージ抵抗と、を備えるとともに、プリチャージコンタクタを閉じて平滑用コンデンサのプリチャージを行った後にメインコンタクタを閉じて負荷への給電を開始する電源装置において、プリチャージコンタクタとプリチャージ抵抗との接続部と、直流電源の第２極との電圧を検出する電圧検出手段を備えることとしている。

上記の如く構成された電源装置では、メイン、プリチャージの２つのコンタクタのうち、プリチャージコンタクタのみを閉じることで、プリチャージ抵抗により制限された電流が平滑用コンデンサに供給され、そのプリチャージが行われる。そしてその後、メインコンタクタを閉じることで、負荷への本格的な給電が開始されるようになる。

こうした電源装置で上記２つのコンタクタが双方共に開かれたプリチャージ直前には、電圧検出手段によって、プリチャージ抵抗で降下された直流電源の給電電圧が検出されるようになる。このときの電圧検出手段の電圧検出値は、プリチャージを継続したときの平滑用コンデンサの端子間電圧の飽和値（飽和電圧）と一致する。一方、平滑用コンデンサのプリチャージ中には、電圧検出手段によって、電解コンデンサの端子間電圧、すなわちプリチャージ電圧が検出されるようになる。そのため、こうした電源装置では、単一の電圧検出手段のみで、飽和電圧とプリチャージ電圧との双方を検出可能である。

このようにこの電源装置では、飽和電圧、すなわちプリチャージ電圧の最終的な到達値を前もって確認することが可能となっている。よって状況に応じた直流電源の給電電圧の変化に拘わらず、正確にプリチャージ完了判定を行うことができる。しかも、飽和電圧、プリチャージ電圧の双方が単一の電圧検出手段で検出でき、更に検出対象の切り替えもプリチャージ実行のためのコンタクタの開閉操作に連動して行われるようになっている。そのため、単一の電圧検出手段を設けただけの簡易な検出構造のみで製造コストの増加を招かずに、そうした正確な判定を実現することができる。なお、ここでの直流電源の第１極、第２極は、同電源の正極及び負極のうちの一方及び他方をそれぞれ表している。

こうした電源装置でのプリチャージ完了判定は、例えば下記イ）、ロ）のようなプリチャージ完了判定手段を備えることで、より正確に行うことができるようになる。
イ）電圧検出手段のプリチャージ前の電圧検出値とプリチャージ中の電圧検出値との双方に基づいてプリチャージが完了したか否かを判定する手段であって、電圧検出手段のプリチャージ前の電圧検出値が高いときほど、プリチャージが完了したと判定するときの電圧検出値が高くなるように判定を行うプリチャージ完了判定手段（請求項２）。
ロ）電圧検出手段のプリチャージ前の電圧検出値とプリチャージ中の電圧検出値との双方に基づいてプリチャージが完了したか否かを判定する手段であって、電圧検出手段のプリチャージ前の電圧検出値と同電圧検出手段のプリチャージ中の電圧検出値との差が、予め設定された判定値未満となったことを条件にプリチャージが完了したと判定するプリチャージ完了判定手段（請求項３）。

なお以上のような電源装置は、例えば請求項４に記載のように、直流電源より供された直流電力を交流電力に変換して電動車輌のモータに供給するインバータを負荷として給電を行う電源装置に適用することができる。

本発明の電源装置によれば、製造コストを増加させずに、より正確なプリチャージ完了判定を行うことができるようになる。

以下、本発明の電源装置を具体化した一実施形態を、図１及び図２にしたがって詳細に説明する。本実施形態では、電動車輌のインバータを負荷として給電を行う電源装置として本発明を具体化している。

まず本実施形態の電源装置の構成を説明する。図１に電源装置の電気回路構成を示すように、直流電源である組電池１０の正極（＋）及び負極（−）はそれぞれ、正側メインコンタクタ１１及び負側メインコンタクタ１２を介してインバータ１３の正側、負側の入力端子に接続されている。組電池１０から入力された直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ１３の出力端子には、電動車輌の動力源となるモータ１４が接続されている。なおインバータ１３の入力端子間には、入力される直流電力の電圧変動を緩和して作動を安定させるため、大容量の電解コンデンサが平滑用コンデンサ１５として設置されている。また正側メインコンタクタ１１には、プリチャージコンタクタ１６が並列接続され、更にプリチャージコンタクタ１６には、プリチャージ時の電流を制限するためのプリチャージ抵抗１７がその組電池１０側に直列接続されている。

ちなみにこの電源装置では、上記のように組電池１０の正側、負側の双方にメインコンタクタ１１，１２を設け、給電停止時には双方のメインコンタクタ１１，１２を開いておくことで、インバータ１３を組電池１０から電気的に隔離するようにしている。また給電が停止されると、平滑用コンデンサ１５にチャージされた電荷は直ちに放電されるようにもなっている。

これら各コンタクタ（１１，１２，１６）の開閉は、マイクロコンピュータにて構成された制御装置１８により制御されている。この制御装置１８には、電圧を検出する電圧計１９が内蔵されており、イグニッションスイッチ２０の開閉信号が入力されている。制御装置１８は、電圧計１９の検出結果やイグニッションスイッチ２０の開閉信号に基づき、インバータ１３の給電開始に係る上記各コンタクタ（１１，１２，１６）の開閉制御を実施する。

本実施形態の電源装置では、上記電圧計１９の電圧の電圧検出ポイントを次のように設定している。電圧計１９の正側の電圧検出ポイント１９Ａは、プリチャージ抵抗１７及びプリチャージコンタクタ１６の接続部に設けられている。一方、電圧計１９の負側の電圧検出ポイント１９Ｂは、組電池１０の負極と負側メインコンタクタ１２との間に設けられている。

さて、こうした本実施形態の電源装置では、イグニッションスイッチ２０が閉じられると、制御装置１８は、以下の手順１）〜３）を通じてインバータ１３への給電を開始する。
１）負側メインコンタクタ１２を閉じる。
２）プリチャージコンタクタ１６を閉じて平滑用コンデンサ１５のプリチャージを開始する。
３）プリチャージの完了後、正側メインコンタクタ１１を閉じるとともに、プリチャージコンタクタ１６を開く。

ここで上記手順１）から２）までの期間、すなわち負側メインコンタクタ１２のみが閉じられるプリチャージの直前には、電圧計１９の電圧検出値Ｖは、プリチャージ抵抗１７による電圧降下後の組電池１０の給電電圧を示すようになる。このときの電圧検出値Ｖは、そのときの組電池１０の給電電圧でプリチャージを継続したときに、平滑用コンデンサ１５の端子間電圧が最終的に到達する飽和電圧Ｖstに一致する。一方、上記手順２）から手順３）までの期間、すなわちプリチャージ中には、電圧計１９の電圧検出値Ｖは、平滑用コンデンサ１５の端子間電圧（プリチャージ電圧Ｖpc）を示すようになる。

なお上述したように、組電池１０の給電電圧が変化するとそれに連動して上記飽和電圧Ｖstも変化してしまうため、単にプリチャージ電圧Ｖpcを見ただけでは、正確なプリチャージ完了判定は行えない。その点、本実施形態の電源装置では、電圧計１９のプリチャージ直前の電圧検出値Ｖから上記飽和電圧Ｖstを確認することができるため、プリチャージ電圧に基づくプリチャージ完了判定を正確に行うことが可能である。しかも、飽和電圧Ｖst及びプリチャージ電圧Ｖpcの検出が、単一の電圧計１９を設けただけの簡易な検出構造で行えることから、製造コストの増大を招くこともない。例えば図４に例示した従来の電源装置からは、その電圧計５７の電圧検出ポイントを変えるだけで、本実施形態と同等の電源装置を構成することができる。

ちなみに本実施形態の電源装置では、制御装置１８は、以下の態様でプリチャージ完了判定を行っている。すなわち、制御装置１８は、プリチャージ直前の電圧計１９の電圧検出値Ｖを基準電圧Ｖbaseとして記憶しておくようにしている。そしてプリチャージを行っている間、制御装置１８は、その基準電圧Ｖbaseに対するプリチャージ中の電圧検出値Ｖの差ΔＶ（＝Ｖbase−Ｖ）が判定値ΔＶref 未満となること（ΔＶ＜ΔＶref ）を条件に、プリチャージが完了したと判定するようにしている。なお、この判定値ΔＶref は、正側メインコンタクタ１１が閉じられたときにその接点の損傷を確実に回避可能な同コンタクタ１１の端子間電圧の上限値にその値が設定されている。

図２は、こうした本実施形態の電源装置におけるインバータ１３への給電開始時の制御態様の一例を示している。なお同図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれイグニッションスイッチ２０、負側メインコンタクタ１２、プリチャージコンタクタ１６及び正側メインコンタクタ１１の開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）状態をそれぞれ示している。また同図（ｅ）は、上記電圧計１９の電圧検出値Ｖの推移を示している。

同図の時刻ｔ１において、イグニッションスイッチ２０が閉じられると、それに連動して負側メインコンタクタ１２が閉じられる。このときの電圧計１９の電圧検出値Ｖは、プリチャージ完了判定の基準電圧Ｖbaseとして制御装置１８に記憶される。

その後の時刻ｔ２には、プリチャージコンタクタ１６が閉じられ、平滑用コンデンサ１５のプリチャージが開始される。プリチャージが開始されると、同図（ｅ）に示すように、電圧計１９の電圧検出値Ｖは一旦「０Ｖ」に降下し、その後、平滑用コンデンサ１５のチャージの進行に合わせて次第に上昇するようになる。

そして時刻ｔ３において、上記基準電圧Ｖbaseに対する電圧検出値Ｖの差ΔＶが、すなわちそのときの組電池１０の給電電圧とプリチャージ電圧との差が上記判定値ΔＶref 未満となると、正側メインコンタクタ１１が閉じられ、それに引き続きプリチャージコンタクタ１６が開かれる。これにより、本格的な給電が開始されてインバータ１３が稼働される。

図３は、こうした制御装置１８の給電開始処理のフローチャートを示している。制御装置１８は、イグニッションスイッチ２０が閉じられるとともに本処理を開始する。
さてイグニッションスイッチ２０が閉じられて本処理が開始されると、まず制御装置１８は、負側メインコンタクタ１２を閉じさせる（Ｓ１００）。続いて制御装置１８は、そのときの電圧計１９の電圧検出値Ｖを読み込んで、その値を基準電圧Ｖbaseとして記憶する（Ｓ１１０）。

基準電圧Ｖbaseを記憶すると制御装置１８は、プリチャージコンタクタ１６を閉じさせて、平滑用コンデンサ１５のプリチャージを開始する（Ｓ１２０）。以後、制御装置１８は、電圧計１９の電圧検出値Ｖを逐次読み込み（Ｓ１３０）、その都度、先に記憶した基準電圧Ｖbaseに対するその読み込んだ電圧検出値Ｖの差ΔＶ（＝Ｖbase−Ｖ）が判定値ΔＶref 未満であるか判定する（Ｓ１４０）。

制御装置１８は、上記電圧の差ΔＶが判定値ΔＶref 未満となるまでプリチャージを継続する。そして差ΔＶが判定値ΔＶref 未満となると（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、制御装置１８は、正側メインコンタクタ１１を閉じさせ（Ｓ１５０）、続いてプリチャージコンタクタ１６を開かせて（Ｓ１６０）、インバータ１３への本格的な給電を開始させる。以上の処理を終えると、制御装置１８は本処理を終了する。

なお以上説明した本実施形態の電源装置では、正側メインコンタクタ１１が上記メインコンタクタに、プリチャージコンタクタ１６が上記プリチャージコンタクタにそれぞれ相当する構成となっている。また組電池１０の正極（＋）が上記直流電源の第１極に、同組電池１０の負極（−）が上記直流電源の第２極にそれぞれ対応している。更に上記電圧検出手段としての機能は、制御装置１８に内蔵された電圧計１９が、上記プリチャージ完了判定手段としての機能は、制御装置１８自体がそれぞれ担う構成となっている。

本実施形態の電源装置によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態の電源装置は、プリチャージコンタクタ１６とプリチャージ抵抗１７との接続部と、組電池１０の負極との電圧を検出する電圧計１９を備えている。このように設置された電圧計１９ではそれ単体で、プリチャージの直前にはプリチャージの飽和電圧Ｖstを、プリチャージ中には平滑用コンデンサ１５の端子間電圧（プリチャージ電圧Ｖpc）をそれぞれ検出することができる。そのため、製造コストの増大を招くことなく、正確なプリチャージ完了判定を行うことが、ひいては正側メインコンタクタ１１の接点損傷をより確実に防止することができるようになる。

（２）本実施形態の電源装置では、電圧計１９のプリチャージ直前の電圧検出値Ｖとプリチャージ中の電圧検出値Ｖとの差ΔＶが判定値ΔＶref 未満となることを条件にプリチャージが完了したと判定するようにしている。そのため、組電池１０の給電電圧に連動してプリチャージの飽和電圧Ｖstが変化しても、完了判定をプリチャージ電圧Ｖpcが飽和電圧Ｖst近傍となったタイミングで確実に行うことができる。

なお、以上説明した本実施形態の電源装置では、プリチャージ直前とプリチャージ中との電圧計１９の電圧検出値Ｖの差ΔＶが判定値ΔＶref 未満となることをプリチャージ完了の判定条件としていたが、この判定条件は、例えば以下のように変更するようにしても良い。

本実施形態と実質同等のプリチャージ完了判定は、以下の態様でも行うことができる。すなわち、プリチャージ直前の電圧計１９の電圧検出値（基準電圧Ｖbase）より求められた組電池１０の給電電圧から所定の定数Ｋ１を減算したものを、プリチャージ完了判定の電圧判定値Ｖref （＝Ｖbase−Ｋ１）として設定する。そしてプリチャージ中の電圧検出値Ｖがこの電圧判定値Ｖref を上回ることを条件にプリチャージが完了したと判定することとする。このときの定数Ｋ１を、接点損傷を回避可能な正側メインコンタクタ１１の接点間電圧の上限値としておけば、プリチャージを完了する適切なタイミングを正確に判定することができる。

また想定される組電池１０の給電電圧の変動範囲が、同給電電圧の基準値に比して十分小さい場合などには、次の態様でプリチャージの完了判定を行うこともできる。すなわち、プリチャージ直前の電圧計１９の電圧検出値（基準電圧Ｖbase）より求められた組電池１０の給電電圧に「１」未満の定数Ｋ２を乗算したものをプリチャージ完了判定の電圧判定値Ｖref （＝Ｋ２×Ｖbase）として設定する。そしてプリチャージ中の電圧検出値Ｖがこの電圧判定値Ｖref を上回ることを条件にプリチャージが完了したと判定する。

これら以外の判定態様であれ、プリチャージ直前の電圧計１９の電圧検出値Ｖより把握される組電池１０の給電電圧を考慮して、プリチャージ電圧に基づくプリチャージ完了判定を行うようにすれば、その判定をより正確に行うことが可能となる。要は、プリチャージ前の電圧検出値Ｖが高いときほど、プリチャージが完了したと判定するときのプリチャージ電圧が高くなるように判定が行われるのであれば、そのときの組電池１０の給電電圧の高低に拘わらず、正側メインコンタクタ１１の接点損傷がより確実に回避されるように正確にプリチャージ完了判定を行うことができる。

更に上記実施形態は、以下のように変更することもできる。
・上記実施形態では、プリチャージコンタクタ１６及びプリチャージ抵抗１７を正側メインコンタクタ１１に並列接続するようにしていたが、負側メインコンタクタ１２にそれらを並列接続するように電源装置を構成することもできる。この場合、電圧計１９の電圧の電圧検出ポイントは、プリチャージコンタクタ１６及びプリチャージ抵抗１７の接続部と組電池１０の正極との間の電圧を検出するように設定すれば良い。

・上記実施形態の電源装置では、組電池１０の正側、負側の双方にメインコンタクタ１１，１２を設け、給電停止時にはインバータ１３を組電池１０から電気的に隔離するようにしていた。もっとも、そうした必要が無い場合には、負側メインコンタクタ１２を割愛する構成としても良い。そうした場合、電圧計１９の負側の電圧検出ポイント１９Ｂは、組電池１０の負極とインバータ１３の負側の入力端子の間の任意の位置に設置すれば良い。なお、上記のように負側メインコンタクタ１２にプリチャージコンタクタ１６及びプリチャージ抵抗１７を並列接続した構成とする場合には、正側メインコンタクタ１１は同様に割愛することが可能である。

・上記実施形態では、組電池１０を直流電源として採用していたが、直流電源としてこれ以外の電源を採用する電源装置にも本発明は同様に適用することができる。
・インバータ１３以外の負荷を対象に直流電力を給電する電源装置にも、本発明は同様に適用可能である。

上記実施形態及びその変形例から把握される技術的思想をその作用効果と共に以下に記載する。
・前記判定値は、前記メインコンタクタの接点損傷を確実に回避可能な同メインコンタクタの端子間電圧の上限値に設定されてなる請求項３に記載の電源装置。このように判定値を設定してプリチャージ完了判定を行えば、メインコンタクタの接点損傷を的確に回避することができるようになる。

本発明の一実施形態に係る電源装置についてその回路構成を示す回路図。 同実施形態の電源装置における給電開始時の制御態様の一例を示すタイムチャート。 同実施形態の電源装置に採用される給電開始処理のフローチャート。 従来の電源装置についてその回路構成を示す回路図。 同従来の電源装置がプリチャージ完了判定に使用するプリチャージ電圧の給電開始時の推移を示すグラフ。 従来における別の電源装置がプリチャージ完了判定に使用するプリチャージ電流の給電開始時の推移を示すグラフ。

符号の説明

１０，５０…組電池（直流電源）、１１，５１…正側メインコンタクタ、１２，５２…負側メインコンタクタ、１３，５３…インバータ、１４…モータ、１５，５４…平滑用コンデンサ、１６，５５…プリチャージコンタクタ、１７，５６…プリチャージ抵抗、１８…制御装置、１９，５７…電圧計（電圧検出手段：１９Ａ…正側の電圧検出ポイント、１９Ｂ…負側の電圧検出ポイント）。

Claims (4)

1. 平滑用コンデンサが設けられた負荷に対して直流電力を給電する直流電源と、前記直流電源の第１極と前記負荷とを断接するメインコンタクタと、そのメインコンタクタに並列接続されたプリチャージコンタクタと、同じくメインコンタクタに並列接続されるとともに前記直流電源側にて前記プリチャージコンタクタに直列接続されるプリチャージ抵抗と、を備えるとともに、前記プリチャージコンタクタを閉じて前記平滑用コンデンサのプリチャージを行った後に前記メインコンタクタを閉じて前記負荷への給電を開始する電源装置において、
   前記プリチャージコンタクタと前記プリチャージ抵抗との接続部と、前記直流電源の第２極との間の電圧を検出する電圧検出手段を備える
   ことを特徴とする電源装置。
2. 前記電圧検出手段のプリチャージ前の電圧検出値とプリチャージ中の電圧検出値との双方に基づいてプリチャージが完了したか否かを判定する手段であって、前記電圧検出手段のプリチャージ前の電圧検出値が高いときほど、プリチャージが完了したと判定するときの前記電圧検出値が高くなるように前記判定を行うプリチャージ完了判定手段を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記電圧検出手段のプリチャージ前の電圧検出値とプリチャージ中の電圧検出値との双方に基づいてプリチャージが完了したか否かを判定する手段であって、前記電圧検出手段のプリチャージ前の電圧検出値と同電圧検出手段のプリチャージ中の電圧検出値との差が、予め設定された判定値未満となったことを条件にプリチャージが完了したと判定するプリチャージ完了判定手段を備える
   請求項１に記載の電源装置。
4. 当該電源装置は、前記直流電源より供された直流電力を交流電力に変換して電動車輌のモータに供給するインバータを前記負荷として給電を行う
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源装置。

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