电源控制装置及其方法制造方法及图纸

一种电源控制装置，其具备：具有正极及负极的直流电源、与直流电源电连接的负载、与从正极经由负载到负极的电流路径串联连接的继电器、与电流路径串联连接的开关元件、控制继电器及开关元件的控制器，在将电流路径电气切断的情况下，控制器在将开关元件切换成关断状态后，将继电器切换成关断状态。

Power control device and its method

A power control device, comprising a DC power supply, with positive and negative electrodes to the connected load, DC power supply and load current from the anode through anode connection path relay, and the current path series switch element, connection control relay and switch controller element in the series, electrical current path the controller will cut off, in switching into an off state, the relay switch off state.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源控制装置及其方法
本专利技术涉及电源控制装置及其方法。
技术介绍
公开有一种废除了用于防止浪涌电流的限制电阻的电源控制装置。在该电源控制装置中，控制装置接收起动指令ST时，使系统主继电器SMR1、SMR3接通，执行对电容器C进行充电的预充电处理。在此，由于未设置限制电阻，因此，控制装置以在系统主继电器SMR3的功率MOSFET不超过最大额定功率的范围且饱和区域中进行动作的方式控制功率MOSFET的栅极电压。而且，在预充电处理完成后，将SMR2接通，将SMR3关断(专利文献1)。专利文献1：(日本)特开2007－143221号公报但是，在上述的电源控制装置中，在将在电池与电动机之间流动的电流切断的情况下，在主继电器SMR3的功率MOSFET功率MOSFET关断的状态下，将主继电器SMR1、SMR2关断。因此，存在在切断电流时，主继电器SMR1、SMR2的触点容易劣化的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题在于提供一种能够抑制继电器触点的劣化的电源控制装置或其方法。本专利技术如下地解决上述课题，即，相对于从直流电源的正极经由负载到直流电源的负极的电流路径，分别串联地连接开关元件及继电器，在将该电流路径电气切断的情况下，将开关元件切换成关断状态之后，将继电器切换成关断状态。根据本专利技术，在将电流路径电气切断时，将继电器切换成关断状态时，开关元件成为关断状态，来自电源的较高的浪涌电流不会流向继电器，因此，实现可抑制继电器的触点的劣化的效果。附图说明图1是本实施方式的电源控制装置的框图；图2是在本实施方式中用于说明开关元件的连接例的电路图；图3是在本实施方式中用于说明开关元件的连接例的电路图；图4是表示使电流路径电气导通时的供电信号的接通、关断状态、继电器的驱动电压、及开关元件的驱动电压的特性的图表；图5是表示使电流路径电气导通时的供电信号的接通、关断状态、继电器的驱动电压、及开关元件的驱动电压的特性的图表；图6是表示将电流路径电气切断时的供电信号的接通、关断状态、继电器的驱动电压、及开关元件的驱动电压的特性的图表；图7是表示将电流路径电气切断时的供电信号的接通、关断状态、继电器的驱动电压、及开关元件的驱动电压的特性的图表；图8是表示电流路径为非导通状态时的供电信号的接通、关断状态、继电器的驱动电压、及开关元件的驱动电压的特性的图表；图9是表示电流路径为非导通状态时的供电信号的接通、关断状态、继电器的驱动电压、及开关元件的驱动电压的特性的图表；图10是本专利技术另一实施方式的电源控制装置的框图；图11是本专利技术另一实施方式的电源控制装置的框图；图12是变形例的电源控制装置的框图。标记说明1：直流电源2：负载装置3：开关元件4：继电器5：驱动控制装置6A、6B、6C：电压传感器7A、7B：电流传感器8：控制装置9：继电器11：蓄电池12：框体21：逆变器22：框体P、N：电源线具体实施方式以下，基于附图说明本专利技术的实施方式。《第一实施方式》图1是本专利技术实施方式的电源控制装置的框图。本实施方式的电源控制装置是例如设于车辆，控制将搭载于车辆的蓄电池的电力经由逆变器向电动机供给的系统的装置。以下的说明中，以电源控制装置设于车辆的情况为前提进行说明，但电源控制装置不限于设于车辆，也可以设于其它装置。例如，电源控制装置也可以适用于将定置用的电源的电力向负载供给时的电力系统。如图1所示，电源控制装置具备：直流电源1；负载装置2；开关元件3；继电器4；驱动控制装置5；电压传感器6A、6B、6C；电流传感器7A、7B；控制装置8；电源线P、N。另外，控制装置8也可以不必是电源控制装置的构成。在图1中，将驱动控制装置5和控制装置8分开图示，但也可以将驱动控制装置5及控制装置8设为一个控制装置。另外，在图1中，虚线的箭头标记表示控制信号。直流电源1是对负载装置2供给电力的装置，具有蓄电池11和框体12。蓄电池11连接多个锂离子电池等的二次电池。蓄电池11具有正极及负极。蓄电池11的正极和负极经由一对电源线P、N分别连接于负载装置2。框体12是用于收纳蓄电池11的金属制壳体。另外，直流电源1还具有将通过负载装置2的再生而发电的电力利用蓄电池11进行蓄电的功能。负载装置2是消耗直流电源1的电力的装置，具有逆变器21和框体22。负载装置2经由电源线P、N与直流电源1电连接。逆变器21是变换蓄电池11的电力，并将变换后的电力向未图示的电动机供给的电力变换装置。逆变器21的输入侧(DC侧)经由电源线与蓄电池11连接，逆变器21的输出侧(AC侧)与电动机连接。框体22是用于收纳逆变器21的金属制壳体。另外，负载装置2不限于逆变器21，也可以具有电动机，还可以是逆变器21以外的其它负载(例如，电热线)。电源线P、N是连接在直流电源1与负载装置2之间的一对配线。另外，电源线P、N成为从直流电源1的正极经由负载装置2到直流电源1的负极的电流路径。开关元件3是具有开关功能的半导体元件。在本实施方式中，开关元件3是P通道MOSFET。开关元件3与－电极侧(负极侧)的电源线N连接。开关元件3不限于MOSFET，也可以是IGBT。另外，开关元件3也可以是使用了Si、SiC或GaN等宽带隙半导体材料的单极或双极结构的开关元件。在将从直流电源1朝向负载装置2的方向设为顺向的情况下，本实施方式的电源控制装置以能够将顺向流动的电流切断的方式构成。因此，以P通道FET的导通方向成为电源线N的顺向的方式连接开关元件3。需要说明的是，在以使用开关元件3将反向的再生电流切断的方式构成的情况下，只要在将图1所示的开关元件3的漏极和源极设为相反后连接开关元件3即可。另外，在将顺向及反向的电流切断的情况下，如图2所示，只要将不具有逆耐压性能的多个开关元件3串联连接即可。图2是表示能够进行双向的电流的切断的开关元件3的连接例的电路图。如图2所示，两个开关元件3是P型通道的MOSFET，相互为反向且串联连接。另外，作为能够将双向的电流切断的另一连接例，如图3所示，也可以将具有逆耐压性能的开关元件3并联连接。图3是表示能够将双向的电流切断的开关元件3的连接例的电路图。如图3所示，两个开关元件3为IGBT，相互为反向且并联连接。继电器4是机械式开关。继电器4例如使用电磁继电器。继电器4与开关元件3不同，具有随着开关的接通、关断而机械地移动的一对触点。一对触点中，只要至少一触点动态地移动即可。继电器4与+电极侧(正极侧)的电源线P连接。继电器4具有线圈，利用向该线圈流经电流而产生的电磁感应来驱动触点。如上所述，在本实施方式的电源控制装置中，在直流电源1与负载装置2之间导通电流的电流路径由电源线P、N形成。为了切换电流路径的电气导通和电气切断，在电源线P、N分别连接有继电器4和开关元件3。通常，在高电压的直流电源与负载之间进行接通、关断的切换的情况下，将一对继电器开关与正极侧的电源线和负极侧的电源线连接。另一方面，本申请专利技术中，使继电器4具有与正极侧连接的继电器开关的作用，使开关元件3具有与负极侧连接的继电器开关的作用。换而言之，本实施方式中，继电器4是能够进行将正极或负极的任一极的电流路径独立地接通、关断切换的开关。在蓄电池11的正极与框体12之间的电位差(以下，称为第一电位差)和蓄电池1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源控制装置，其具备：直流电源，其具有正极及负极，相对于负载电连接；继电器，其与从所述正极经由所述负载到所述负极的电流路径串联连接；开关元件，其与所述电流路径串联连接；控制器，其控制所述继电器及所述开关元件，在将所述电流路径电气切断的情况下，所述控制器在将所述开关元件切换成关断状态后，将所述继电器切换成关断状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电源控制装置，其具备：直流电源，其具有正极及负极，相对于负载电连接；继电器，其与从所述正极经由所述负载到所述负极的电流路径串联连接；开关元件，其与所述电流路径串联连接；控制器，其控制所述继电器及所述开关元件，在将所述电流路径电气切断的情况下，所述控制器在将所述开关元件切换成关断状态后，将所述继电器切换成关断状态。2.如权利要求1所述的电源控制装置，其中，具备传感器，该传感器与所述电流路径连接，检测电流或电压，所述控制器使用所述传感器，作为非导通状态，检测在所述电流路径流动的电流比规定的电流阈值低的状态，在所述电流路径为所述非导通状态的情况下，将所述继电器设为关断状态后，将所述开关元件切换成关断状态，由此，使所述电流路径开放。3.如权利要求2所述的电源控制装置，其中，在所述电流路径为所述非导通状态的情况下，所述控制器在从将所述继电器设为关断状态的时刻到将所述开关元件设为关断状态的时刻为止的期间内，基于所述传感器的检测值进行所述继电器的故障诊断。4.如权利要求2或3所述的电源控制装置，其中，在所述电流路径为所述非导通状态的情况下，所述控制器在将所述继电器切换成关断状态之前，在第一规定期间将所述开关元件设为关断状态，在所述第一规定期间内，所述控制器基于所述传感器的检测值进行所述开关元件的故障诊断。5.如权利要求2～4中任一项所述的电源控制装置，其中，在所述电流路径为所述非导通状态的情况下，所述控制器在从将所述继电器设为关断状态的时刻到将所述开关元件设为关断状态的时刻为止的期间内，基于所述传感器的检测值进行所述开关元件的故障诊断。6.如权利要求1～5中任一项所述的电源控制装置，其中，在使所述电流路径电气导通的情况下，所述控制器在将所述继电器切换成接通状态之后，将所述开关元件切换成接通状态。7.如权利要求6所述的电源控制装置，其中，具备传感器，该传感器与所述电流路径连接，检测电流或电压，在使所述电流路径电气导通的情况下，所述控制器在将所述继电器切换成接通状态之前，在第二规定期间将所述开关元件设为接通状态，在所述第二规定期间内，所述控制器基于所述传感器的检测值进行所述继电器的故障诊断。8.如权利要求6或7所述的电源控制装置，其中，具备传感器，该传感器与所述电流路径连接，检测电流或电压，在使所述电流路径电气导...

【专利技术属性】
技术研发人员：下村卓，林哲也，津川大，猪狩贵之，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP