在搭载于车辆并从高压电源经由降压单元而得到低电压电源的车辆用电源装置中，在不使用变压器等绝缘单元的情况下防止人体的触电。通过从将蓄电元件串联连接而形成的高压电源将规定的蓄电元件组选择性地与低电压电负载连接，从而从高电压向低电压进行电力转换，在该结构中，在未将该蓄电元件组与低电压电负载连接的空载时间期间中测量来自高压电源的漏电电流，在规定的值以上时中断蓄电元件组与低电压电负载的连接，从而防止触电。从而防止触电。从而防止触电。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆用电源装置
[0001]本专利技术是搭载于车辆的电源装置，尤其是构成为具有用于行驶驱动等的高压蓄电单元和向行驶驱动用以外的电负载提供的低电压电源，并且从该高压蓄电单元经由降压单元而得到上述低电压电源的电源装置。
技术介绍
[0002]作为上述电源装置，本申请人提出的车辆用电源装置是公知的(专利文献1)。由此，在从将蓄电元件串联连接而形成的高压电源中将规定的蓄电元件组选择性地与低电压电负载连接，从而从高电压向低电压进行电力转换的结构中，通过高速地切换该蓄电元件组，使开关单元的开关损耗大致为零。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2018
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26973号公报
技术实现思路
[0006]专利技术要解决的课题
[0007]车辆的行驶驱动用电力蓄电单元的电压从使用48伏左右的低电压的系统到使用600伏左右的高电压的系统为止有各种实施方式，通常在超过60伏的电压范围内，需要考虑防止人体接触到与车辆的蓄电单元连接的电路部分时的触电事故。
[0008]因此，在车辆的通常的高电压系统中，如图1所示，配置在高电压部位与低电压部位之间具有绝缘变压器的DC
‑
DC转换器，并且高电压电路避免与车体的直接连接而使负电位电路和正电位电路这双方浮置，从而成为即使人体与包含高电压蓄电单元的电路部分的任意部位接触也不会触电的结构。
[0009]这里，根据专利文献1，由于作为低电压电路的负载单元50的低电位侧通常作为12伏电源的本体地(body earth)而与车体连接，因此在开关单元30～35中的任意1个以上闭合的情况下，高电压侧的串联连接的蓄电单元20a～20L的连接点的某处与车体直接连接，因此当人体与高电压电路接触时会触电。具体而言，假设蓄电单元20a～20L的串联合计电压为480伏，如果在开关单元35闭合的瞬间与蓄电单元20a的正电位侧与车体之间接触，则存在对人体施加480伏的高电压而发生触电事故的可能性。
[0010]本专利技术是鉴于上述课题而完成的，提供一种车辆用电源装置，该车辆用电源装置搭载于车辆，从高电压电源经由降压单元而得到低电压电源，其中，即使在假设为高电压侧的电压超过作为人体的触电极限的60伏的系统的情况下，也能够不使用变压器等绝缘单元而防止触电事故，并且在向低电压侧的电力转换功能中能够容易地得到大致100％的电力转换效率。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]第一方面的专利技术的车辆用电源装置具有：电负载，其以规定的低电压进行工作；高
电压电源，其将构成提供所述规定的低电压的各节点(组节点)的多个蓄电元件串联连接而得到高电压的直流电源；多个开关单元，该多个开关单元与向所述电负载提供所述规定的低电压的各节点对应地设置；控制单元，其通过依次重复进行如下的控制而使全部蓄电元件提供电压：通过将提供来自至少1个节点的电压的所述开关单元接通且将提供来自其他节点的电压的所述开关单元断开而提供电压，并且在设置了暂时断开全部的开关单元的空载时间期间之后，接着将提供电压的节点的所述开关单元接通且将提供来自其他节点的电压的开关单元断开；以及漏电检测单元，其检测高电压电源与接地电位之间的漏电电流，并向所述控制单元发送信号。而且，该车辆用电源装置的特征在于，所述控制单元对在所述多个开关单元全部处于断开状态的所述空载时间期间从所述漏电检测单元发送的信号进行判定，在漏电电流为规定的电流以上的情况下，将所述开关单元全部断开的状态保持规定的期间。
[0013]在第二方面的专利技术的车辆用电源装置中，所述高电压电源以n个蓄电元件构成所述规定的低电压的节点，将多个蓄电元件串联连接n
×
N个，从而得到所述规定的低电压的N倍的高电压的直流电源，其中，n、N为自然数。
[0014]在第三方面的专利技术的车辆用电源装置中，所述控制单元以周期性地变更所选择的多个所述节点的方式对所述开关单元进行控制。
[0015]在第四方面的专利技术的车辆用电源装置中，所述控制单元以使所述多个蓄电元件的充放电状态大致均匀的方式确定所选择的所述节点。
[0016]在第五方面的专利技术的车辆用电源装置中，所述控制单元以使所述多个蓄电元件的充放电状态大致均匀的方式确定各节点的选择保持时间。
[0017]在第六方面的专利技术的车辆用电源装置中，将通过所述开关单元将所述各节点中的任意一个与所述电负载连接起来的时间设定为使从所述高电压电源流向人体的漏电电流的持续时间小于引起人体的触电事故的时间。
[0018]在第七方面的专利技术的车辆用电源装置中，使通过所述开关单元将所述各节点与所述电负载连接起来的时间为与所述高电压电源的电压值成反比的持续时间或者与所述漏电检测单元所检测的电流值成反比的持续时间。
[0019]在第八方面的专利技术的车辆用电源装置中，在所述漏电检测单元的漏电检测值为规定的电流值以上时，所述控制单元将所述开关单元固定为全部断开的状态。
[0020]在第九方面的专利技术的车辆用电源装置中，所述控制单元重复进行如下的动作：在所述漏电检测单元的漏电检测值为规定的电流值以上时，将所述开关单元全部断开的状态保持规定的时间，然后，使所述开关单元再次将所述各节点与所述电负载选择性地连接。
[0021]在第十方面的专利技术的车辆用电源装置中，所述控制单元重复进行如下的动作：在所述漏电检测单元的漏电检测值为规定的第一阈值以上时，将所述开关单元断开，在该漏电检测值为比所述第一阈值小的规定的第二阈值以下的情况下，将所述开关单元再次接通。
[0022]在第十一方面的专利技术的车辆用电源装置中，所述控制单元对所述开关单元进行控制，以使得将所述各节点与所述电负载连接起来的期间与所述漏电检测单元的漏电检测值的积为0.003安培
×
1秒以下。
[0023]在第十二方面的专利技术的车辆用电源装置中，所述控制单元将由所述开关单元切换
所选择的节点的周期设定为规定的值以下，以使得蓄电元件的各节点中的充放电深度的大小为规定的值以下。
[0024]在第十三方面的专利技术的车辆用电源装置中，与所述电负载并联地连接有电容器。
[0025]在第十四方面的专利技术的车辆用电源装置中，所述空载时间期间或者所述电容器的电容值被设定为使在该空载时间期间中施加于所述电负载的电压的下降幅度为规定的值以下。
[0026]在第十五方面的专利技术的车辆用电源装置中，与所述蓄电元件的各节点并联地配设有电容器。
[0027]在第十六方面的专利技术的车辆用电源装置中，从将所述多个蓄电元件串联连接而得到高电压的直流电源的高电压电源的所述各节点将通过所述开关单元与所述电负载连接时的高电位侧和低电位侧的极性每隔规定的期间交替地反转，从而向该电负载提供交流电力。
[0028]专利技术效果
[0029]根据第一方面和第二方面的专利技术，如果将低电压电源的电压设为VL，则将蓄电元件串联连接而得的高电压电源的电压VH为VL...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种车辆用电源装置，其具有：电负载，其以规定的低电压进行工作；高电压电源，其将构成提供所述规定的低电压的各节点的多个蓄电元件串联连接而得到高电压的直流电源；多个开关单元，该多个开关单元与向所述电负载提供所述规定的低电压的各节点对应地设置；控制单元，其通过依次重复进行如下的控制而使全部所述蓄电元件提供电压：通过将提供来自至少1个节点的电压的所述开关单元接通且将提供来自其他节点的电压的所述开关单元断开而提供电压，并且在设置了暂时断开全部的开关单元的空载时间期间之后，接着将提供电压的节点的所述开关单元接通且将提供来自其他节点的电压的开关单元断开；以及漏电检测单元，其检测高电压电源与接地电位之间的漏电电流，并向所述控制单元发送信号，其特征在于，所述控制单元对在所述多个开关单元全部处于断开状态的所述空载时间期间内从所述漏电检测单元发送的信号进行判定，在漏电电流为规定的电流以上的情况下，将所述开关单元全部断开的状态保持规定的期间。2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述高电压电源以n个蓄电元件构成所述规定的低电压的节点，将多个蓄电元件串联连接n
×
N个，从而得到所述规定的低电压的N倍的高电压的直流电源，其中，n、N为自然数。3.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述控制单元以周期性地变更所选择的多个所述节点的方式对所述开关单元进行控制。4.根据权利要求3所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述控制单元以使所述多个蓄电元件的充放电状态大致均匀的方式确定所选择的所述节点。5.根据权利要求3所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述控制单元以使所述多个蓄电元件的充放电状态大致均匀的方式确定各节点的选择保持时间。6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，将通过所述开关单元将所述各节点中的任意一个与所述电负载连接起来的时间设定为使从所述高电压电源流向人体的漏电电流的持续时间小于引起人体的触电事故的时间。7.根据权利要求6所述的车辆用电源装置，其特征在于，使通过所述开关单元将所述各节点与所述电负载连接起来的时间为与所述高电压电源的电压值成反比的持续时间或者与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：槙尾大介，山野上耕一，
申请(专利权)人：株式会社今仙电机制作所，
类型：发明
国别省市：
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