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公開番号2024125824
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-19
出願番号2023033912
出願日2023-03-06
発明の名称電動車
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20240911BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】追加の構成を加えることなく遮断回路の導通故障を判定する。
【解決手段】バイパスリレーをオフとすると共に中性点リレーをオンとして三相交流モータの中性点と電力ラインの負極側ラインとに直流充電器を接続して、外部直流電力を昇圧してバッテリの充電を開始するときには、システムメインリレーと中性点リレーとをオンおよび中性点側遮断回路と前記負極側遮断回路とをオフ(遮断)とした状態でコンデンサの電圧を第1所定電圧となるようにインバータを制御したときに電圧センサにより電圧上昇が検出されたときには負極側遮断回路に導通故障が生じていると判定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
バッテリと、三相交流モータと、前記バッテリからの電力を用いて前記三相交流モータを駆動するインバータと、前記バッテリと前記インバータとを接続する電力ラインに設けられたプリチャージ機能つきのシステムメインリレーと、外部充電コネクタから供給される外部直流電力を用いて前記バッテリを充電する直流充電器と、制御装置と、を備える電動車であって、
前記直流充電器は、前記外部充電コネクタと前記電力ラインの前記システムメインリレーと前記インバータとの間とに接続された充電用電力ラインと、前記充電用電力ラインの正極側ラインに取り付けられたバイパスリレーと、前記三相交流モータの中性点と前記充電用電力ラインの正極側ラインの前記外部充電コネクタと前記バイパスリレーとの間とを接続する中性点充電ラインと、前記中性点充電ラインに取り付けらた中性点リレーと、前記中性点充電ラインの前記中性点リレーより前記外部充電コネクタ側に接続された中性点側遮断回路と、前記充電用電力ラインの負極側ラインに取り付けられた負極側遮断回路と、前記充電用電力ラインの負極側ラインの前記負極側遮断回路より前記電力ライン側と前記中性点充電ラインの前記中性点リレーと前記中性点側遮断回路との間とに接続されたコンデンサと、前記中性点充電ラインの前記中性点側遮断回路より前記外部充電コネクタ側と前記充電用電力ラインの負極側ラインの前記負極側遮断回路より前記外部充電コネクタ側とに接続された電圧センサと、を備え、
前記制御装置は、前記システムメインリレーと前記中性点リレーとをオンおよび前記中性点側遮断回路と前記負極側遮断回路とをオフとした状態で前記コンデンサの電圧を第１所定電圧となるように前記インバータを制御したときに前記電圧センサにより電圧上昇が検出されたときには前記負極側遮断回路に導通故障が生じていると判定する、
ことを特徴とする電動車。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
請求項１記載の電動車であって、
前記制御装置は、前記負極側遮断回路に導通故障が生じていないと判定したときに前記中性点側遮断回路をオンとし、前記コンデンサの電圧を前記第１所定電圧となるように前記インバータを制御してから前記コンデンサの電圧が前記第１所定電圧より小さい第２所定電圧となるように前記インバータを制御したときに前記電圧センサにより電圧降下が検出されたときには前記中性点側遮断回路に導通故障が生じていると判定する、
電動車。
【請求項３】
請求項２記載の電動車であって、
前記制御装置は、前記負極側遮断回路または／および前記中性点側遮断回路に導通故障が生じていると判定したときには、前記外部直流電力を用いた前記バッテリの充電を禁止する、
電動車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動車に関し、詳しくは、バッテリと三相交流モータと外部直流電力を用いてバッテリを充電する直流充電器とを備える電動車に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動車としては、バッテリと、三相交流モータと、バッテリと電力ラインにより接続されてバッテリからの電力を用いて三相交流モータを駆動するインバータと、リレーを介して三相交流モータの中性点に接続されて外部電力を用いてバッテリを充電する充電器と、を備える電動車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電動車は、充電器には漏電を検出する漏電検出回路と漏電を検知したときに遮断する遮断リレーに加えて漏電テストリレーと漏電抵抗と有する漏電遮断器が取り付けられており、充電時に漏電テストリレーを閉状態として強制的に短絡させ、遮断リレーが機能するかを確認している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１１－２０５９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の電動車では、遮断リレーの故障を判定するために漏電遮断器に追加の漏電テストリレーや漏電抵抗を備える必要があり、構成が複雑なものとなり、漏電遮断器の体格が大きくなってしまう。
【０００５】
本開示の電動車は、追加の構成を加えることなく遮断回路の導通故障を判定することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の電動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本開示の電動車は、
バッテリと、三相交流モータと、前記バッテリからの電力を用いて前記三相交流モータを駆動するインバータと、前記バッテリと前記インバータとを接続する電力ラインに設けられたプリチャージ機能つきのシステムメインリレーと、外部充電コネクタから供給される外部直流電力を用いて前記バッテリを充電する直流充電器と、制御装置と、を備える電動車であって、
前記直流充電器は、前記外部充電コネクタと前記電力ラインの前記システムメインリレーと前記インバータとの間とに接続された充電用電力ラインと、前記充電用電力ラインの正極側ラインに取り付けられたバイパスリレーと、前記三相交流モータの中性点と前記充電用電力ラインの正極側ラインの前記外部充電コネクタと前記バイパスリレーとの間とを接続する中性点充電ラインと、前記中性点充電ラインに取り付けらた中性点リレーと、前記中性点充電ラインの前記中性点リレーより前記外部充電コネクタ側に接続された中性点側遮断回路と、前記充電用電力ラインの負極側ラインに取り付けられた負極側遮断回路と、前記充電用電力ラインの負極側ラインの前記負極側遮断回路より前記電力ライン側と前記中性点充電ラインの前記中性点リレーと前記中性点側遮断回路との間とに接続されたコンデンサと、前記中性点充電ラインの前記中性点側遮断回路より前記外部充電コネクタ側と前記充電用電力ラインの負極側ラインの前記負極側遮断回路より前記外部充電コネクタ側とに接続された電圧センサと、を備え、
前記制御装置は、前記システムメインリレーと前記中性点リレーとをオンおよび前記中性点側遮断回路と前記負極側遮断回路とをオフ（遮断）とした状態で前記コンデンサの電圧を第１所定電圧となるように前記インバータを制御したときに前記電圧センサにより電圧上昇が検出されたときには前記負極側遮断回路に導通故障が生じていると判定する、
ことを特徴とする。
【０００８】
本開示の電動車では、システムメインリレーと中性点リレーとをオンとすると共に中性点側遮断回路と負極側遮断回路とをオフ（遮断）とした状態でコンデンサの電圧を第１所定電圧となるようにインバータを制御する。このとき、中性点充電ラインの中性点側遮断回路より外部充電コネクタ側と充電用電力ラインの負極側ラインの負極側遮断回路より外部充電コネクタ側とに接続された電圧センサにより電圧上昇が検出されたときには負極側遮断回路に導通故障が生じていると判定する。このことは負極側遮断回路に導通故障が生じていないときには、電圧センサにより検出される電圧は変化しないことに基づいている。この結果、追加の構成を設けることなく、負極側遮断回路の導通故障を判定することができる。
【０００９】
本開示の電動車において、前記制御装置は、前記負極側遮断回路に導通故障が生じていないと判定したときに前記中性点側遮断回路をオン（遮断の解除）とし、前記コンデンサの電圧を前記第１所定電圧となるように前記インバータを制御してから前記コンデンサの電圧が前記第１所定電圧より小さい第２所定電圧となるように前記インバータを制御したときに前記電圧センサにより電圧降下が検出されたときには前記中性点側遮断回路に導通故障が生じていると判定するものとしてもよい。これは、中性点側遮断回路に導通故障が生じていないときには、電圧センサにより検出される電圧は変化しないことに基づいている。この結果、追加の構成を設けることなく、中性点側遮断回路の導通故障を判定することができる。
【００１０】
本開示の電動車において、前記制御装置は、前記負極側遮断回路または／および前記中性点側遮断回路に導通故障が生じていると判定したときには、前記外部直流電力を用いた前記バッテリの充電を禁止するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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