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公開番号2024121053
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-06
出願番号2023027920
出願日2023-02-27
発明の名称短絡判定回路
出願人矢崎総業株式会社
代理人弁理士法人虎ノ門知的財産事務所
主分類H02H 3/087 20060101AFI20240830BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】短絡を適正に判定することができる短絡判定回路を提供する。
【解決手段】短絡判定回路60は、電流検出部61と、電圧検出部62と、電流異常判定部63と、電圧異常判定部64と、短絡判定部65とを備える。電流検出部61は、電力回路Pに流れる電流を検出する。電圧検出部62は、電力回路Pに印加される電圧を検出する。電流異常判定部63は、電流検出部61により検出された電流の電流値及び予め定められた電流閾値に基づいて電流異常を判定する。電圧異常判定部64は、電圧検出部62により検出された電圧の電圧値及び予め定められた電圧閾値に基づいて電圧異常を判定する。短絡判定部65は、電流異常判定部63により判定された判定結果及び電圧異常判定部64により判定された判定結果に基づいて短絡や地絡(漏電)等の電気的な接続異常を判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電力回路に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電力回路に印加される電圧を検出する電圧検出部と、
前記電流検出部により検出された電流の電流値及び予め定められた電流閾値に基づいて電流異常を判定する電流異常判定部と、
前記電圧検出部により検出された電圧の電圧値及び予め定められた電圧閾値に基づいて電圧異常を判定する電圧異常判定部と、
前記電流異常判定部により判定された判定結果及び前記電圧異常判定部により判定された判定結果に基づいて前記電力回路における短絡を判定する短絡判定部と、
を備えることを特徴とする短絡判定回路。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記電力回路は、第１電気機器と第２電気機器との間に渡って設けられ、
前記第１電気機器は、電力を供給可能なメインバッテリであり、
前記第２電気機器は、前記メインバッテリに遮断回路を介して接続され、電力を供給可能なサブバッテリであり、
前記電流検出部は、前記メインバッテリと前記サブバッテリとの間に流れる電流を検出し、
前記電圧検出部は、前記メインバッテリと前記サブバッテリとの間に印加される電圧を検出し、
前記短絡判定部は、前記電流異常判定部により電流異常と判定し、かつ、前記電圧異常判定部により電圧異常と判定した場合に短絡と判定し、前記遮断回路を遮断する請求項１に記載の短絡判定回路。
【請求項３】
前記電流検出部は、電流を増幅する電流増幅回路及びシャント抵抗器を含み、
前記電圧検出部は、電圧を増幅する電圧増幅回路を含み、
前記電流異常判定部は、電流を比較する電流比較回路を含み、
前記電圧異常判定部は、電圧を比較する電圧比較回路を含み、
前記短絡判定部は、論理積を演算するＡＮＤ回路を含み、
前記シャント抵抗器は、前記メインバッテリと前記サブバッテリとの間に設けられ、
前記電流増幅回路は、前記シャント抵抗器に印加される電圧を増幅した電流値を前記電流比較回路に出力し、
前記電圧増幅回路は、前記メインバッテリと前記サブバッテリとの間に印加される電圧を増幅した電圧値を前記電圧比較回路に出力し、
前記電流比較回路は、前記電流増幅回路から出力された前記電流値が前記電流閾値以上である場合、電流異常を表す電流異常信号を前記ＡＮＤ回路に出力し、
前記電圧比較回路は、前記電圧増幅回路から出力された前記電圧値が前記電圧閾値未満である場合、電圧異常を表す電圧異常信号を前記ＡＮＤ回路に出力し、
前記ＡＮＤ回路は、前記電流比較回路から前記電流異常信号が出力され、かつ、前記電圧比較回路から前記電圧異常信号が出力された場合、前記遮断回路に遮断信号を出力して当該遮断回路を遮断する請求項２に記載の短絡判定回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、短絡判定回路に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１には、双方向に流れる電流を高速で遮断することができる電源装置が記載されている。この電源装置は、電源の電力を変換し負荷に出力する電力変換器と、電源と電力変換器との間に接続された開閉器と、電源から開閉器を介して電力変換器に流れる電流経路に接続された第１整流回路及び第２整流回路と、第１整流回路及び第２整流回路の少なくともいずれか一方の整流回路に対して並列に接続されたスイッチング回路とを備え、第１整流回路及び第２整流回路は、順方向のみ電流を導通させる回路であり、互いの順方向を逆向きにして電流経路に直列に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－０２８９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の特許文献１に記載の電源装置は、緊急時にスイッチング回路をオフすることで第１整流回路及び第２整流回路により双方向の電流を高速に遮断するが、この緊急時として例えば短絡が考えられる。そして、電源装置は、この短絡を迅速かつ精度よく判定することが望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、短絡を適正に判定することができる短絡判定回路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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る短絡判定回路は、電力回路に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電力回路に印加される電圧を検出する電圧検出部と、前記電流検出部により検出された電流の電流値及び予め定められた電流閾値に基づいて電流異常を判定する電流異常判定部と、前記電圧検出部により検出された電圧の電圧値及び予め定められた電圧閾値に基づいて電圧異常を判定する電圧異常判定部と、前記電流異常判定部により判定された判定結果及び前記電圧異常判定部により判定された判定結果に基づいて前記電力回路における短絡を判定する短絡判定部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る短絡判定回路は、電流値及び電圧値の両方に基づいて短絡を判定するので、ノイズを除去するフィルタ回路を設けなくても、短絡を精度よく判定することができる。また、短絡判定回路は、検出した電圧値と電圧閾値とに基づいて電圧異常を判定するので、例えば電圧の時間変化に対する傾きに基づいて電圧異常を判定する場合と比較して、短絡発生時から短絡を判定するまでの時間を短くすることができる。この結果、短絡判定回路は、短絡を適正に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る電源装置の構成例を示す回路図である。
図２は、実施形態に係る遮断回路の状態遷移を示す図である。
図３は、実施形態に係る短絡判定回路の動作例を示す図である。
図４は、実施形態に係る短絡判定回路の判定例を示す図である。
図５は、実施形態に係る短絡判定回路の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１０】
図面を参照しながら実施形態に係る電源装置１について説明する。電源装置１は、車両に搭載され、車両の負荷部に電力を供給するものであり、例えば、電力回路Ｐにおける短絡や地絡（漏電）等の電気的な接続異常を判定して電力供給路を遮断するものである。電源装置１は、図１に示すように、電力回路Ｐと、第１電気機器としてのメインバッテリ１０と、第２電気機器としてのサブバッテリ２０と、遮断回路３０と、ゲートドライバ４０と、ゲートドライバ制御部５０と、短絡判定回路６０とを備える。電力回路Ｐは、メインバッテリ１０とサブバッテリ２０との間に渡って設けられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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