JP2000253570A - 電気自動車のモータ起電力制御システム - Google Patents
電気自動車のモータ起電力制御システムInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/06—Limiting the traction current under mechanical overload conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/001—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械式リレーや充電抵抗からなるプリチャー
ジ回路に代えて、半導体スイッチング素子としてＭＯＳ
型ＦＥＴによるデバイスを１チップ化したＩＰＳを採用
することで、起動時の過電流制限を行って系統機器、特
にモータコントローラの保護に有効で、コスト低減や小
型化が可能な電気自動車のモータ電力供給制御システム
を提供する。 【解決手段】 バッテリ電源４とモータコントローラ７
との間の電力供給ライン１０に、機械式リレーおよび充
電抵抗からなる従来のプリチャージ回路に代えて、半導
体スイッチング素子としてＭＯＳ型ＦＥＴＱＡを含んで
なる電力供給制御装置を主体とする１チップ化されたＩ
ＰＳ１をメインリレー６と並列に接続している。プリチ
ャージ回路として係る１チップ化したＩＰＳ１を採用し
たことで、コスト低減と小型化が可能で、また電源投入
時の突入電流によってモータコントローラ７の損傷を防
止する。
ジ回路に代えて、半導体スイッチング素子としてＭＯＳ
型ＦＥＴによるデバイスを１チップ化したＩＰＳを採用
することで、起動時の過電流制限を行って系統機器、特
にモータコントローラの保護に有効で、コスト低減や小
型化が可能な電気自動車のモータ電力供給制御システム
を提供する。 【解決手段】 バッテリ電源４とモータコントローラ７
との間の電力供給ライン１０に、機械式リレーおよび充
電抵抗からなる従来のプリチャージ回路に代えて、半導
体スイッチング素子としてＭＯＳ型ＦＥＴＱＡを含んで
なる電力供給制御装置を主体とする１チップ化されたＩ
ＰＳ１をメインリレー６と並列に接続している。プリチ
ャージ回路として係る１チップ化したＩＰＳ１を採用し
たことで、コスト低減と小型化が可能で、また電源投入
時の突入電流によってモータコントローラ７の損傷を防
止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車におい
て駆動モータへの電源投入時にプリチャージ制御を行う
モータ起電力制御システムに関する。
て駆動モータへの電源投入時にプリチャージ制御を行う
モータ起電力制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、電気自動車の駆動モータをオン
作動させるスイッチング回路を概略的に示す構成図であ
る。出力電圧ＶＢがたとえば４００ボルト（Ｖ）の搭載
バッテリによる電源４から、電力供給ラインによって負
荷の駆動モータ５に電力供給される。その際、機械式の
メインリレー６をオンにして駆動モータ５をオン作動さ
せるのであるが、その駆動モータ５を制御するモータコ
ントローラ７にコンデンサが内蔵されているため、立ち
上がり時に急激に大きな電流が流れる。その結果、ヒュ
ーズが切れたり、メインリレー６の電極に損傷を与えた
りするなどの不都合がある。
作動させるスイッチング回路を概略的に示す構成図であ
る。出力電圧ＶＢがたとえば４００ボルト（Ｖ）の搭載
バッテリによる電源４から、電力供給ラインによって負
荷の駆動モータ５に電力供給される。その際、機械式の
メインリレー６をオンにして駆動モータ５をオン作動さ
せるのであるが、その駆動モータ５を制御するモータコ
ントローラ７にコンデンサが内蔵されているため、立ち
上がり時に急激に大きな電流が流れる。その結果、ヒュ
ーズが切れたり、メインリレー６の電極に損傷を与えた
りするなどの不都合がある。
【０００３】そうした不都合を回避するため、図示のよ
うに、やはり機械式リレーによるプリチャージリレー８
と充電抵抗９からなるプリチャージ回路をバッテリ電源
４の正極側電力供給ラインに並列に接続して設けてい
る。すなわち、モータ起動の第１段階でまずプリチャー
ジ回路をオンにし、充電抵抗９で抑制した小電流を何秒
間かモータコントローラ７に流す。次いで、プリチャー
ジ回路をオフにして、メインリレー６のオンに切り替え
る。そのようにして急激な大電流供給による不都合から
保護する。
うに、やはり機械式リレーによるプリチャージリレー８
と充電抵抗９からなるプリチャージ回路をバッテリ電源
４の正極側電力供給ラインに並列に接続して設けてい
る。すなわち、モータ起動の第１段階でまずプリチャー
ジ回路をオンにし、充電抵抗９で抑制した小電流を何秒
間かモータコントローラ７に流す。次いで、プリチャー
ジ回路をオフにして、メインリレー６のオンに切り替え
る。そのようにして急激な大電流供給による不都合から
保護する。
【０００４】ところで、近年、機械接点によって動作す
るリレーに代えて、有利な特性を有する半導体スイッチ
ング素子を用いたスイッチング回路として知られ、過電
流や過熱などによる異常に対して自己保護機能を備えて
いることから、上記図３のような機械式プリチャージ回
路に代わるインテリジェントパワースイッチ装置（以
下、ＩＰＳと略称する）と呼ばれるものがある。たとえ
ば、先に本願出願人によって提案された特開平９−３３
１６２５号公報に記載の装置などがある。
るリレーに代えて、有利な特性を有する半導体スイッチ
ング素子を用いたスイッチング回路として知られ、過電
流や過熱などによる異常に対して自己保護機能を備えて
いることから、上記図３のような機械式プリチャージ回
路に代わるインテリジェントパワースイッチ装置（以
下、ＩＰＳと略称する）と呼ばれるものがある。たとえ
ば、先に本願出願人によって提案された特開平９−３３
１６２５号公報に記載の装置などがある。
【０００５】この場合、半導体スイッチデバイスから出
力された電圧値を検出し、短絡などによる過大電流を遮
断したり、またオープンによる過小電流や過熱などによ
る異常を外部に警告するための異常信号出力部などを備
えており、ハーネス保護や系統機器の保護に有効とした
ものである。
力された電圧値を検出し、短絡などによる過大電流を遮
断したり、またオープンによる過小電流や過熱などによ
る異常を外部に警告するための異常信号出力部などを備
えており、ハーネス保護や系統機器の保護に有効とした
ものである。
【０００６】そうしたＩＰＳは、たとえば電源電圧を入
力端子からたとえば電界効果トランジスタのＭＯＳ型Ｆ
ＥＴ（Metal Oxide SemiconductorField Effect Transi
stor）などによる半導体スイッチデバイスに付与し、そ
のＭＯＳ型ＦＥＴのオン／オフ制御を駆動回路（ドライ
バ）から出力したオン／オフ信号により行う。また、Ｉ
ＰＳには、電源電圧が過電圧となっているとき、その過
電圧を検出する過電圧検出回路を有し、ＭＯＳ型ＦＥＴ
のドレイン・ソース間に流れる電流値に基づく電圧値を
基準電圧発生回路からの基準電圧と比較して過電流を検
出する電流検出回路、そしてＭＯＳ型ＦＥＴの過熱を検
出する温度検出回路などが備わっている。それら各種の
検出回路から出力された検出信号は論理和否定回路など
に入力され、この論理和否定回路からの出力信号を上記
駆動回路と昇圧回路（チャージポンプ回路）に付与する
ようになっている。
力端子からたとえば電界効果トランジスタのＭＯＳ型Ｆ
ＥＴ（Metal Oxide SemiconductorField Effect Transi
stor）などによる半導体スイッチデバイスに付与し、そ
のＭＯＳ型ＦＥＴのオン／オフ制御を駆動回路（ドライ
バ）から出力したオン／オフ信号により行う。また、Ｉ
ＰＳには、電源電圧が過電圧となっているとき、その過
電圧を検出する過電圧検出回路を有し、ＭＯＳ型ＦＥＴ
のドレイン・ソース間に流れる電流値に基づく電圧値を
基準電圧発生回路からの基準電圧と比較して過電流を検
出する電流検出回路、そしてＭＯＳ型ＦＥＴの過熱を検
出する温度検出回路などが備わっている。それら各種の
検出回路から出力された検出信号は論理和否定回路など
に入力され、この論理和否定回路からの出力信号を上記
駆動回路と昇圧回路（チャージポンプ回路）に付与する
ようになっている。
【０００７】チャージポンプ回路は、ＭＯＳ型ＦＥＴを
上記オーディオ機器など負荷の上流側ハイサイドで用い
る場合、ＭＯＳ型ＦＥＴのゲートを昇圧するために必要
となる。バッテリ電源の出力電圧を昇圧してそれを駆動
電圧として駆動回路に出力し、ＭＯＳ型ＦＥＴを動作さ
せるための回路である。通常、チャージポンプ回路はＭ
ＯＳ型ＦＥＴの１つごとに対応して設けられる。
上記オーディオ機器など負荷の上流側ハイサイドで用い
る場合、ＭＯＳ型ＦＥＴのゲートを昇圧するために必要
となる。バッテリ電源の出力電圧を昇圧してそれを駆動
電圧として駆動回路に出力し、ＭＯＳ型ＦＥＴを動作さ
せるための回路である。通常、チャージポンプ回路はＭ
ＯＳ型ＦＥＴの１つごとに対応して設けられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ここで、従来例として
図３に示された電気自動車における駆動モータスイッチ
ング回路にあっては、解決すべき次のいくつかの問題点
がある。
図３に示された電気自動車における駆動モータスイッチ
ング回路にあっては、解決すべき次のいくつかの問題点
がある。
【０００９】１つは、メインリレー６およびプリチャー
ジ８のいずれも機械式のものであるために、コスト的に
も不利であり、大型化することである。
ジ８のいずれも機械式のものであるために、コスト的に
も不利であり、大型化することである。
【００１０】また１つは、プリチャージ回路にたとえば
１０オーム（Ω）といった大きな抵抗値Ｒによる充電抵
抗９を設けて大電流の流れを抑制していることである。
そうした充電抵抗９を欠くことができないため、プリチ
ャージ回路の小型化が困難である。
１０オーム（Ω）といった大きな抵抗値Ｒによる充電抵
抗９を設けて大電流の流れを抑制していることである。
そうした充電抵抗９を欠くことができないため、プリチ
ャージ回路の小型化が困難である。
【００１１】さらに問題点の１つに、上記機械式リレー
に代えて、半導体スイッチング素子によるＭＯＳ（Meta
l Oxide Semiconductor ）型の電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ：Field Effect Transistor ）を用いることも
できる。しかし、負荷である駆動モータ５への電源投入
時に突入電流が流れると、それによりＭＯＳ型ＦＥＴが
破壊する心配がある。そのため、このＭＯＳ型ＦＥＴを
スイッチング素子に用いた場合も上記充電抵抗９を欠く
ことができず、やはりプリチャージ回路の小型化にとっ
て有効手段とはならない。
に代えて、半導体スイッチング素子によるＭＯＳ（Meta
l Oxide Semiconductor ）型の電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ：Field Effect Transistor ）を用いることも
できる。しかし、負荷である駆動モータ５への電源投入
時に突入電流が流れると、それによりＭＯＳ型ＦＥＴが
破壊する心配がある。そのため、このＭＯＳ型ＦＥＴを
スイッチング素子に用いた場合も上記充電抵抗９を欠く
ことができず、やはりプリチャージ回路の小型化にとっ
て有効手段とはならない。
【００１２】本発明の目的は、上記ＩＰＳの優れた特性
に着目し、電気自動車の駆動モータを起動するスイッチ
ング回路にあって、機械式リレーや充電抵抗からなるプ
リチャージ回路に代えて、半導体スイッチング素子を用
いたＩＰＳを採用することで、起動時の過電流制限を行
って機器保護に有効とすることはもとより、コスト低減
や小型化が可能な電気自動車のモータ電力供給制御シス
テムを提供することにある。
に着目し、電気自動車の駆動モータを起動するスイッチ
ング回路にあって、機械式リレーや充電抵抗からなるプ
リチャージ回路に代えて、半導体スイッチング素子を用
いたＩＰＳを採用することで、起動時の過電流制限を行
って機器保護に有効とすることはもとより、コスト低減
や小型化が可能な電気自動車のモータ電力供給制御シス
テムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に
記載の電気自動車のモータ起電力制御システムは、バッ
テリ電源とモータコントローラとの間の電力供給ライン
に、メインリレーと、機械式リレーおよび充電抵抗から
なるプリチャージ手段とを並列に接続し、バッテリ電源
からモータコントローラを介して負荷の駆動モータに電
力供給する電源投入時の初期段階でプリチャージ手段に
よりモータコントローラのコンデンサを充電し、所要の
容量を充電後にプリチャージ手段をオフにしてメインリ
レーをオンに切り替えて強電電流を流すシステムにおい
て、前記プリチャージ手段に、前記機械式リレーおよび
前記充電抵抗に代えて、半導体スイッチング素子として
ＭＯＳ型ＦＥＴを含んでなる電力供給制御装置を主体と
するインテリジェントパワースイッチ装置を設けたこと
を特徴とするものである。
記載の電気自動車のモータ起電力制御システムは、バッ
テリ電源とモータコントローラとの間の電力供給ライン
に、メインリレーと、機械式リレーおよび充電抵抗から
なるプリチャージ手段とを並列に接続し、バッテリ電源
からモータコントローラを介して負荷の駆動モータに電
力供給する電源投入時の初期段階でプリチャージ手段に
よりモータコントローラのコンデンサを充電し、所要の
容量を充電後にプリチャージ手段をオフにしてメインリ
レーをオンに切り替えて強電電流を流すシステムにおい
て、前記プリチャージ手段に、前記機械式リレーおよび
前記充電抵抗に代えて、半導体スイッチング素子として
ＭＯＳ型ＦＥＴを含んでなる電力供給制御装置を主体と
するインテリジェントパワースイッチ装置を設けたこと
を特徴とするものである。
【００１４】以上の構成により、メインリレーに並列接
続された従来の機械式プリチャージリレーおよび充電抵
抗からなるプリチャージ回路を削減して、それに代わる
ワンチップ化したＭＯＳ型ＦＥＴ等の半導体スイッチデ
バイスからなる電力供給制御装置を主体としたインテリ
ジェントパワースイッチ装置を接続したことにより、コ
スト低減と小型化が可能となり、また電源投入時の突入
電流によってモータコントローラの損傷を防止する。
続された従来の機械式プリチャージリレーおよび充電抵
抗からなるプリチャージ回路を削減して、それに代わる
ワンチップ化したＭＯＳ型ＦＥＴ等の半導体スイッチデ
バイスからなる電力供給制御装置を主体としたインテリ
ジェントパワースイッチ装置を接続したことにより、コ
スト低減と小型化が可能となり、また電源投入時の突入
電流によってモータコントローラの損傷を防止する。
【００１５】また、請求項２に記載の電気自動車のモー
タ起電力制御システムは、前記電力供給制御装置が、前
記負荷の下流側ローサイドに接続されて電流制限する前
記メインＭＯＳ型ＦＥＴと、このメインＭＯＳ型ＦＥＴ
に並列に接続され、前記電力供給ラインに流れる過大電
流を検出するための基準電圧を発生させるとともに、そ
の過大電流による異常検出信号を出力する第１リファレ
ンス回路と、同じく前記メインＭＯＳ型ＦＥＴに並列に
接続され、前記電力供給ラインに流れる過小電流を検出
するための基準電圧を発生させるとともに、その過小電
流による異常検出信号をモニター信号として出力して外
部に警告するための第２リファレンス回路と、前記負荷
に対応するスイッチがオンされた状態で前記バッテリ電
源からの出力電圧を昇圧し、それを駆動電圧として出力
するチャージポンプ回路と、前記過大電流の異常検出信
号に基づいて前記第１リファレンス回路からローレベル
信号を受け取ったとき、前記チャージポンプ回路から入
力された前記駆動電圧を送って前記メインＭＯＳ型ＦＥ
Ｔをオフにする駆動回路と、を備えていることを特徴と
するものである。
タ起電力制御システムは、前記電力供給制御装置が、前
記負荷の下流側ローサイドに接続されて電流制限する前
記メインＭＯＳ型ＦＥＴと、このメインＭＯＳ型ＦＥＴ
に並列に接続され、前記電力供給ラインに流れる過大電
流を検出するための基準電圧を発生させるとともに、そ
の過大電流による異常検出信号を出力する第１リファレ
ンス回路と、同じく前記メインＭＯＳ型ＦＥＴに並列に
接続され、前記電力供給ラインに流れる過小電流を検出
するための基準電圧を発生させるとともに、その過小電
流による異常検出信号をモニター信号として出力して外
部に警告するための第２リファレンス回路と、前記負荷
に対応するスイッチがオンされた状態で前記バッテリ電
源からの出力電圧を昇圧し、それを駆動電圧として出力
するチャージポンプ回路と、前記過大電流の異常検出信
号に基づいて前記第１リファレンス回路からローレベル
信号を受け取ったとき、前記チャージポンプ回路から入
力された前記駆動電圧を送って前記メインＭＯＳ型ＦＥ
Ｔをオフにする駆動回路と、を備えていることを特徴と
するものである。
【００１６】この場合、短絡などによる過大電流異常を
検出したときはメインＭＯＳ型ＦＥＴをオフにし、オー
プンによる過小電流異常を検出したときはモニター信号
を出力して外部に警告を発することができ、電力供給ラ
インや上記系統機器を保護できる。また、そうした異常
時の動作が過大電流、過小電流、そして過熱などに対応
して良好な応答性でもって行われる。
検出したときはメインＭＯＳ型ＦＥＴをオフにし、オー
プンによる過小電流異常を検出したときはモニター信号
を出力して外部に警告を発することができ、電力供給ラ
インや上記系統機器を保護できる。また、そうした異常
時の動作が過大電流、過小電流、そして過熱などに対応
して良好な応答性でもって行われる。
【００１７】さらに、請求項３に記載の電気自動車のモ
ータ起電力制御システムは、前記第１リファレンス回路
が、前記過大電流の異常検出信号に基づくハイレベル信
号をローレベル信号に反転して前記駆動回路に出力する
第１のコンパレータと、前記過小電流の異常検出信号に
基づくローレベル信号をハイレベル信号に反転して前記
モニター信号を出力する第２のコンパレータと、を備え
てなっていることを特徴とするものである。
ータ起電力制御システムは、前記第１リファレンス回路
が、前記過大電流の異常検出信号に基づくハイレベル信
号をローレベル信号に反転して前記駆動回路に出力する
第１のコンパレータと、前記過小電流の異常検出信号に
基づくローレベル信号をハイレベル信号に反転して前記
モニター信号を出力する第２のコンパレータと、を備え
てなっていることを特徴とするものである。
【００１８】すなわち、この場合は過大電流検出用と過
小電流検出用にそれぞれ第１，第２のコンパレータを設
けたことで、異常の種類ごとにそれを検出する応答性が
高まり、信頼性が向上する。
小電流検出用にそれぞれ第１，第２のコンパレータを設
けたことで、異常の種類ごとにそれを検出する応答性が
高まり、信頼性が向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明による電気自動車の
モータ起電力制御システムの実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。
モータ起電力制御システムの実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。
【００２０】図１は、本実施の形態のモータ起電力制御
システムを構成する主体となるＩＰＳを示す回路図であ
り、図２はＩＰＳの構成を示す回路図である。なお、図
３で示された従来装置で共通する部材には同一符号を付
してある。
システムを構成する主体となるＩＰＳを示す回路図であ
り、図２はＩＰＳの構成を示す回路図である。なお、図
３で示された従来装置で共通する部材には同一符号を付
してある。
【００２１】電気自動車に搭載の出力電圧ＶＢによるバ
ッテリ電源４から供給ライン１０によって負荷の駆動モ
ータ５に電力供給される。その場合、バッテリ電源４と
モータコントローラ７との間の電力供給ライン１０に
は、従前のメインリレー６が接続されている。このメイ
ンリレー６をアシストするプリチャージ回路として、負
荷の駆動モータ５の上流側ハイサイドにＩＰＳ１がバイ
パス的に並列に接続されている。その並列ライン１１の
出力端子側には、メインリレー６に逆電圧が生じたと
き、次に示すＩＰＳ１内のメインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡ等
の寄生ダイオードによる短絡を防止するための逆流防止
ダイオード１２が接続されている。
ッテリ電源４から供給ライン１０によって負荷の駆動モ
ータ５に電力供給される。その場合、バッテリ電源４と
モータコントローラ７との間の電力供給ライン１０に
は、従前のメインリレー６が接続されている。このメイ
ンリレー６をアシストするプリチャージ回路として、負
荷の駆動モータ５の上流側ハイサイドにＩＰＳ１がバイ
パス的に並列に接続されている。その並列ライン１１の
出力端子側には、メインリレー６に逆電圧が生じたと
き、次に示すＩＰＳ１内のメインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡ等
の寄生ダイオードによる短絡を防止するための逆流防止
ダイオード１２が接続されている。
【００２２】ＩＰＳ１は、図２に示すように、半導体ス
イッチデバイスなどを主体とする電力供給制御装置を１
チップ化してなっており、出力電圧ＶＢによるバッテリ
電源４から負荷の駆動モータ５に供給する電流を制御す
る。以下の説明でさらに明らかとなるが、特に短絡など
による過大電流、オープンによる過小電流、そして過熱
などによる異常からの保護に優れた機能を備えている。
イッチデバイスなどを主体とする電力供給制御装置を１
チップ化してなっており、出力電圧ＶＢによるバッテリ
電源４から負荷の駆動モータ５に供給する電流を制御す
る。以下の説明でさらに明らかとなるが、特に短絡など
による過大電流、オープンによる過小電流、そして過熱
などによる異常からの保護に優れた機能を備えている。
【００２３】バッテリ電源４の電力供給ライン１０にメ
インのＭＯＳ型ＦＥＴＱＡが接続されている。このメイ
ンＦＥＴＱＡは、ＤＭＯＳ構造のＮＭＯＳＦＥＴであ
る。本例では、メインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡとして、この
温度が規定値以上に上昇すると強制的にオフする過熱遮
断機能を備えたサーマルＭＯＳ型ＦＥＴを使用してい
る。また、メインのＭＯＳ型ＦＥＴＱＡとして、ＤＭＯ
Ｓ構造のＰＭＯＳＦＥＴ、あるいはその他のパワーＭＯ
ＳＦＥＴを使用することもできる。
インのＭＯＳ型ＦＥＴＱＡが接続されている。このメイ
ンＦＥＴＱＡは、ＤＭＯＳ構造のＮＭＯＳＦＥＴであ
る。本例では、メインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡとして、この
温度が規定値以上に上昇すると強制的にオフする過熱遮
断機能を備えたサーマルＭＯＳ型ＦＥＴを使用してい
る。また、メインのＭＯＳ型ＦＥＴＱＡとして、ＤＭＯ
Ｓ構造のＰＭＯＳＦＥＴ、あるいはその他のパワーＭＯ
ＳＦＥＴを使用することもできる。
【００２４】また、メインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡと並列
に、電力供給ライン５に流れる過大電流を検出するため
の基準電圧を発生させる第１リファレンス回路を有し、
同電力供給ライン５に流れる過小電流を検出するための
基準電圧を発生させる第２リファレンス回路を有してい
る。第１リファレンス回路は、第１リファレンスＦＥＴ
ＱＢと抵抗Ｒｒ１からなり、第２リファレンス回路は第
２リファレンスＦＥＴＱＣと抵抗Ｒｒ２からなってい
る。両ＦＥＴＱＢ，ＱＣの各ドレインはメインＭＯＳ型
ＦＥＴＱＡのドレインＤに接続され、それら第１，第２
リファレンスＦＥＴＱＢ，ＱＣの各ゲートはメインＭＯ
Ｓ型ＦＥＴＱＡのゲートに接続されている。また、第
１，第２リファレンスＦＥＴＱＢ，ＱＣの各ソースＳ
Ｂ，ＳＣは、抵抗Ｒｒ１，Ｒｒ２をそれぞれ介して接地
されている。
に、電力供給ライン５に流れる過大電流を検出するため
の基準電圧を発生させる第１リファレンス回路を有し、
同電力供給ライン５に流れる過小電流を検出するための
基準電圧を発生させる第２リファレンス回路を有してい
る。第１リファレンス回路は、第１リファレンスＦＥＴ
ＱＢと抵抗Ｒｒ１からなり、第２リファレンス回路は第
２リファレンスＦＥＴＱＣと抵抗Ｒｒ２からなってい
る。両ＦＥＴＱＢ，ＱＣの各ドレインはメインＭＯＳ型
ＦＥＴＱＡのドレインＤに接続され、それら第１，第２
リファレンスＦＥＴＱＢ，ＱＣの各ゲートはメインＭＯ
Ｓ型ＦＥＴＱＡのゲートに接続されている。また、第
１，第２リファレンスＦＥＴＱＢ，ＱＣの各ソースＳ
Ｂ，ＳＣは、抵抗Ｒｒ１，Ｒｒ２をそれぞれ介して接地
されている。
【００２５】このＩＰＳ１では、具体例として、上記第
１リファレンス回路において電力供給ライン５や負荷６
に流れる過大電流Ｉ１を検出可能とすることができる。
また、第２リファレンス回路において、負荷６が正常作
動する際に流れる定常電流Ｉ０よりもやや大きい電流Ｉ
２を検出可能とすることができる。したがって、各電流
の大小比は、 Ｉ０＜Ｉ２＜Ｉ１ ・・・（１） である。
１リファレンス回路において電力供給ライン５や負荷６
に流れる過大電流Ｉ１を検出可能とすることができる。
また、第２リファレンス回路において、負荷６が正常作
動する際に流れる定常電流Ｉ０よりもやや大きい電流Ｉ
２を検出可能とすることができる。したがって、各電流
の大小比は、 Ｉ０＜Ｉ２＜Ｉ１ ・・・（１） である。
【００２６】また、上記ＦＥＴＱＡ，ＱＢ，ＱＣは、そ
れぞれ複数のトランジスタからなっており、トランジス
タ数の比はＱＡ＞ＱＢ，ＱＡ＞ＱＣである。たとえば、
ＦＥＴＱＡとＱＢ、およびＦＥＴＱＡとＱＣの各トラン
ジスタ数比を１０００：１とすることができる。また、
抵抗Ｒｒ１，Ｒｒ２は、たとえばメインのＭＯＳ型ＦＥ
ＴＱＡに５アンペア（Ａ）の負荷電流が流れたとき、そ
のメインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡと同様なドレイン・ソース
間電圧Ｖｄｓを第１リファレンスＦＥＴＱＢにも発生さ
せるような値に設定してある。
れぞれ複数のトランジスタからなっており、トランジス
タ数の比はＱＡ＞ＱＢ，ＱＡ＞ＱＣである。たとえば、
ＦＥＴＱＡとＱＢ、およびＦＥＴＱＡとＱＣの各トラン
ジスタ数比を１０００：１とすることができる。また、
抵抗Ｒｒ１，Ｒｒ２は、たとえばメインのＭＯＳ型ＦＥ
ＴＱＡに５アンペア（Ａ）の負荷電流が流れたとき、そ
のメインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡと同様なドレイン・ソース
間電圧Ｖｄｓを第１リファレンスＦＥＴＱＢにも発生さ
せるような値に設定してある。
【００２７】したがって、メインＭＯＳ型ＦＥＴに５Ａ
のドレイン電流が流れているとき、第１，第２リファレ
ンスＦＥＴＱＢ，ＱＣにそれぞれ５ｍＡのドレイン電流
が流れ、各ＦＥＴＱＡ，ＱＢ，ＱＣのドレイン・ソース
間電圧は一致すると共に、各ＦＥＴＱＡ，ＱＢ，ＱＣの
ゲート・ソース間電圧も一致するようになっている。
のドレイン電流が流れているとき、第１，第２リファレ
ンスＦＥＴＱＢ，ＱＣにそれぞれ５ｍＡのドレイン電流
が流れ、各ＦＥＴＱＡ，ＱＢ，ＱＣのドレイン・ソース
間電圧は一致すると共に、各ＦＥＴＱＡ，ＱＢ，ＱＣの
ゲート・ソース間電圧も一致するようになっている。
【００２８】また、メインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡのソース
ＳＡは抵抗Ｒ５を介して第１のコンパレータＣＭＰ１の
（＋）端子に、第１リファレンスＦＥＴＱＢのソースＳ
Ｂは抵抗Ｒ６を介して第１のコンパレータＣＭＰ１の
（−）端子にそれぞれ接続されている。第１のコンパレ
ータＣＭＰ１は、電力供給ライン５に流れる電流が過電
流か否かを判別するためのもので、メインＭＯＳ型ＦＥ
ＴＱＡのドレイン・ソース間の電圧（ソースＳＡ側の電
位）と第１リファレンスＦＥＴＱＢのドレイン・ソース
間の電圧（ソースＳＢ側の電位）とを比較し、その差が
過電流判定値よりも以下である間（ＳＡの電位がソース
ＳＢの電位以上である間）はＨｉレベル信号を出力す
る。また、その差が過電流判定値より大きくなると（Ｓ
Ａの電位がＳＢの電位より小さくなると）、反転してＬ
ｏ（ロー）レベルの信号を出力する。
ＳＡは抵抗Ｒ５を介して第１のコンパレータＣＭＰ１の
（＋）端子に、第１リファレンスＦＥＴＱＢのソースＳ
Ｂは抵抗Ｒ６を介して第１のコンパレータＣＭＰ１の
（−）端子にそれぞれ接続されている。第１のコンパレ
ータＣＭＰ１は、電力供給ライン５に流れる電流が過電
流か否かを判別するためのもので、メインＭＯＳ型ＦＥ
ＴＱＡのドレイン・ソース間の電圧（ソースＳＡ側の電
位）と第１リファレンスＦＥＴＱＢのドレイン・ソース
間の電圧（ソースＳＢ側の電位）とを比較し、その差が
過電流判定値よりも以下である間（ＳＡの電位がソース
ＳＢの電位以上である間）はＨｉレベル信号を出力す
る。また、その差が過電流判定値より大きくなると（Ｓ
Ａの電位がＳＢの電位より小さくなると）、反転してＬ
ｏ（ロー）レベルの信号を出力する。
【００２９】また、第１のコンパレータＣＭＰ１の出力
信号は、メインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡをオン、オフさせる
駆動回路２に入力される。この駆動回路２には、負荷６
に対応した数のスイッチＳＷ１・・・を選択的にオンし
たとき、抵抗Ｒ４を介してバッテリ電源４からの出力電
圧ＶＢが供給されると共に、チャージポンプ回路３で昇
圧された電圧ＶＰ（たとえば、ＶＰ＝ＶＢ＋５Ｖ）を駆
動電圧として印加される。そして、駆動回路２は、たと
えばスイッチＳＷ１をオン作動して第１のコンパレータ
ＣＭＰ１からＨｉ（ハイ）レベルの信号が入力される
と、ソース側トランジスタ２ａがオンしてシンク側トラ
ンジスタ２ｂがオフし、電圧ＶＰの駆動信号を抵抗Ｒ
８，Ｒ７を介してメインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡのゲートに
出力し、これによってメインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡをオン
にするようになっている。上記のＨｉレベル信号が入力
されている間、駆動回路２は電圧ＶＰの駆動信号を出力
し続ける。そして、駆動回路２は、第１のコンパレータ
ＣＭＰ１が反転してＬ信号が入力されると、ソース側ト
ランジスタ２ａがオフし、シンク側トランジスタ２ｂが
オンとなってメインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡをオフにするよ
うになっている。
信号は、メインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡをオン、オフさせる
駆動回路２に入力される。この駆動回路２には、負荷６
に対応した数のスイッチＳＷ１・・・を選択的にオンし
たとき、抵抗Ｒ４を介してバッテリ電源４からの出力電
圧ＶＢが供給されると共に、チャージポンプ回路３で昇
圧された電圧ＶＰ（たとえば、ＶＰ＝ＶＢ＋５Ｖ）を駆
動電圧として印加される。そして、駆動回路２は、たと
えばスイッチＳＷ１をオン作動して第１のコンパレータ
ＣＭＰ１からＨｉ（ハイ）レベルの信号が入力される
と、ソース側トランジスタ２ａがオンしてシンク側トラ
ンジスタ２ｂがオフし、電圧ＶＰの駆動信号を抵抗Ｒ
８，Ｒ７を介してメインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡのゲートに
出力し、これによってメインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡをオン
にするようになっている。上記のＨｉレベル信号が入力
されている間、駆動回路２は電圧ＶＰの駆動信号を出力
し続ける。そして、駆動回路２は、第１のコンパレータ
ＣＭＰ１が反転してＬ信号が入力されると、ソース側ト
ランジスタ２ａがオフし、シンク側トランジスタ２ｂが
オンとなってメインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡをオフにするよ
うになっている。
【００３０】さらに、メインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡのソー
スＳＡは第２のコンパレータＣＭＰ２の（＋）端子に、
第１リファレンスＦＥＴＱＢのソースＳＢは第２のコン
パレータＣＭＰ２の（−）端子にそれぞれ接続されてい
る。この第２のコンパレータＣＭＰ２は、電力供給ライ
ン５に流れる電流が過小電流か否かを判別するためのも
ので、メインのＭＯＳ型ＦＥＴＱＡのドレイン・ソース
間の電圧（ソースＳＡの電位）と第１リファレンスＦＥ
ＴＱＢのドレイン・ソース間の電圧（ソースＳＢの電
位）とを比較する。結果、ソースＳＡの電位がソースＳ
Ｂの電位より所定値以上に小さくなると、過小電流の判
別信号であるたとえばＨｉレベル信号を出力する。この
Ｈｉレベル信号は、モニター信号としてたとえば警報ラ
ンプを点灯または点滅させて外部に警告するために出力
される。
スＳＡは第２のコンパレータＣＭＰ２の（＋）端子に、
第１リファレンスＦＥＴＱＢのソースＳＢは第２のコン
パレータＣＭＰ２の（−）端子にそれぞれ接続されてい
る。この第２のコンパレータＣＭＰ２は、電力供給ライ
ン５に流れる電流が過小電流か否かを判別するためのも
ので、メインのＭＯＳ型ＦＥＴＱＡのドレイン・ソース
間の電圧（ソースＳＡの電位）と第１リファレンスＦＥ
ＴＱＢのドレイン・ソース間の電圧（ソースＳＢの電
位）とを比較する。結果、ソースＳＡの電位がソースＳ
Ｂの電位より所定値以上に小さくなると、過小電流の判
別信号であるたとえばＨｉレベル信号を出力する。この
Ｈｉレベル信号は、モニター信号としてたとえば警報ラ
ンプを点灯または点滅させて外部に警告するために出力
される。
【００３１】また、メインＭＯＳ型ＦＥＴＱＡのソース
ＳＡと、駆動回路２の出力端子、すなわちシンク側トラ
ンジスタ２ｂのコレクタ端子との間には、第１のコンパ
レータＣＭＰ１がＬｏレベル信号の出力状態からＨｉレ
ベル信号を出力する状態へ反転する動作にヒステリシス
を持たせるために、抵抗Ｒ５，Ｒ９およびダイオードＤ
３が直列に接続されている。これによって、メインＭＯ
Ｓ型ＦＥＴＱＡがオフになった後、電流がそのソースＳ
Ａ側から、抵抗Ｒ５，Ｒ９，ダイオードＤ３およびシン
ク側トランジスタ２ｂを通ってグランドへ流れることに
よって、ソースＳＡの電位が抵抗Ｒ５での電圧降下分だ
け下がってヒステリシスとなる。
ＳＡと、駆動回路２の出力端子、すなわちシンク側トラ
ンジスタ２ｂのコレクタ端子との間には、第１のコンパ
レータＣＭＰ１がＬｏレベル信号の出力状態からＨｉレ
ベル信号を出力する状態へ反転する動作にヒステリシス
を持たせるために、抵抗Ｒ５，Ｒ９およびダイオードＤ
３が直列に接続されている。これによって、メインＭＯ
Ｓ型ＦＥＴＱＡがオフになった後、電流がそのソースＳ
Ａ側から、抵抗Ｒ５，Ｒ９，ダイオードＤ３およびシン
ク側トランジスタ２ｂを通ってグランドへ流れることに
よって、ソースＳＡの電位が抵抗Ｒ５での電圧降下分だ
け下がってヒステリシスとなる。
【００３２】さらに、第１のコンパレータＣＭＰ１に
は、短絡などによる過大電流発生異常によってメインＭ
ＯＳ型ＦＥＴＱＡがオンからオフになった後に、このメ
インＭＯＳ型ＦＥＴＱＡをオンに復帰させるための復帰
回路が接続されている。この復帰回路は、エミッタがバ
ッテリ電源４側の出力端子に、ベースが抵抗Ｒ０を介し
てスイッチＳＷ１側の入力端子にそれぞれ接続されたト
ランジスタＴｒ１と、そのコレクタとグランドの間に直
列接続された抵抗Ｒ１，Ｒ３，Ｒ２と、抵抗Ｒ１に流れ
る電流を第１のコンパレータＣＭＰ１の（＋）端子側へ
通すダイオードＤ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ３に流れる電流を
第１のコンパレータＣＭＰ１の（−）端子側へ通すダイ
オードＤ２とからなっている。抵抗Ｒ１の抵抗値は、ス
イッチＳＷ１をオンにしてトランジスタＴｒ１がオンに
なると、抵抗Ｒ１，Ｒ３の接続点の電位Ｖ１がバッテリ
の６０〜８０％程度で、ソースＳＡの電位が抵抗Ｒ５で
の前記電圧降下分だけ下がった電圧Ｖ３（ダイオードＤ
１のカソード側電位）より大きい値になるように設定さ
れている。
は、短絡などによる過大電流発生異常によってメインＭ
ＯＳ型ＦＥＴＱＡがオンからオフになった後に、このメ
インＭＯＳ型ＦＥＴＱＡをオンに復帰させるための復帰
回路が接続されている。この復帰回路は、エミッタがバ
ッテリ電源４側の出力端子に、ベースが抵抗Ｒ０を介し
てスイッチＳＷ１側の入力端子にそれぞれ接続されたト
ランジスタＴｒ１と、そのコレクタとグランドの間に直
列接続された抵抗Ｒ１，Ｒ３，Ｒ２と、抵抗Ｒ１に流れ
る電流を第１のコンパレータＣＭＰ１の（＋）端子側へ
通すダイオードＤ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ３に流れる電流を
第１のコンパレータＣＭＰ１の（−）端子側へ通すダイ
オードＤ２とからなっている。抵抗Ｒ１の抵抗値は、ス
イッチＳＷ１をオンにしてトランジスタＴｒ１がオンに
なると、抵抗Ｒ１，Ｒ３の接続点の電位Ｖ１がバッテリ
の６０〜８０％程度で、ソースＳＡの電位が抵抗Ｒ５で
の前記電圧降下分だけ下がった電圧Ｖ３（ダイオードＤ
１のカソード側電位）より大きい値になるように設定さ
れている。
【００３３】また、ＯＮ／ＯＦＦ計数回路４によって、
コンデンサＣは本例のメインのＭＯＳ型ＦＥＴＱＡのオ
ン／オフ動作中にゲートがオフする度に充電される。こ
のコンデンサＣが充電されるのは、ゲートがオフの間に
ＶＤＳがＡＮＤ方式でＨｉレベルになるときだけであ
り、ゲートが連続オンまたは連続オフのときは充電され
ない。
コンデンサＣは本例のメインのＭＯＳ型ＦＥＴＱＡのオ
ン／オフ動作中にゲートがオフする度に充電される。こ
のコンデンサＣが充電されるのは、ゲートがオフの間に
ＶＤＳがＡＮＤ方式でＨｉレベルになるときだけであ
り、ゲートが連続オンまたは連続オフのときは充電され
ない。
【００３４】ここで、図１および図２に示すように、負
荷の駆動モータ５の上流側ハイサイドにＩＰＳ１内のメ
インＭＯＳ型ＦＥＴＱＡなどが接続されていることか
ら、前述のように、バッテリ電源４からの出力電圧ＶＢ
を電圧ＶＰに昇圧するためのチャージポンプ回路３が必
要である。このチャージポンプ回路３のオン／オフ制御
は、図外のマイクロコンピュータからのオン／オフ信号
を送受信するフォトトランジスタ１３によって行ってい
る。
荷の駆動モータ５の上流側ハイサイドにＩＰＳ１内のメ
インＭＯＳ型ＦＥＴＱＡなどが接続されていることか
ら、前述のように、バッテリ電源４からの出力電圧ＶＢ
を電圧ＶＰに昇圧するためのチャージポンプ回路３が必
要である。このチャージポンプ回路３のオン／オフ制御
は、図外のマイクロコンピュータからのオン／オフ信号
を送受信するフォトトランジスタ１３によって行ってい
る。
【００３５】次に、以上の構成によるＩＰＳ１を用いた
起電力制御システムの動作および作用について、図１を
参照して説明する。
起電力制御システムの動作および作用について、図１を
参照して説明する。
【００３６】１チップ化されたＩＰＳ１にあっては、図
３の従来例で示されたプリチャージ回路の機能を有し、
充電抵抗９を用いることなく電源投入起動時の突入電流
を制限することができる。いま、仮にＩＰＳ１における
制限電流の最大値を１０Ａに設定したとすると、そのと
きのモータコントローラ７におけるコンデンサ容量が６
０００μＦであれば、ＩＰＳ１によるプリチャージ回路
では数百ミリ秒で充電を十分に行うことができる。
３の従来例で示されたプリチャージ回路の機能を有し、
充電抵抗９を用いることなく電源投入起動時の突入電流
を制限することができる。いま、仮にＩＰＳ１における
制限電流の最大値を１０Ａに設定したとすると、そのと
きのモータコントローラ７におけるコンデンサ容量が６
０００μＦであれば、ＩＰＳ１によるプリチャージ回路
では数百ミリ秒で充電を十分に行うことができる。
【００３７】そこで、メインリレー６がオフ状態では、
モータコントローラ７内のコンデンサは充電されておら
ず、メインリレー６ではその電極間にバッテリ電源４の
出力電圧ＶＢによる電位差が生じている。もし、この状
態でメインリレー６をオン動作させるとヒューズが切れ
たり、メインリレー６に損傷などを与えるのである。
モータコントローラ７内のコンデンサは充電されておら
ず、メインリレー６ではその電極間にバッテリ電源４の
出力電圧ＶＢによる電位差が生じている。もし、この状
態でメインリレー６をオン動作させるとヒューズが切れ
たり、メインリレー６に損傷などを与えるのである。
【００３８】本実施の形態では、それを防止するため
に、ＩＰＳ１の作用によって、モータコントローラ７の
コンデンサが十分に充電され、かつメインリレー６での
電位差が無くなった段階でそのメインリレー６をオン動
作させる。すなわち、プリチャージを行うにあたって、
フォトトランジスタ１３にマイコンから入力信号を送信
し、チャージポンプ回路３をオン作動させる。このチャ
ージポンプ回路３はバッテリ電源４の出力電圧ＶＢを駆
動電圧ＶＰに昇圧してそれを駆動回路２に送る。駆動回
路２からオン信号が出力されてメインＭＯＳ型ＦＥＴＱ
Ａのゲートにその駆動電圧を印加する。
に、ＩＰＳ１の作用によって、モータコントローラ７の
コンデンサが十分に充電され、かつメインリレー６での
電位差が無くなった段階でそのメインリレー６をオン動
作させる。すなわち、プリチャージを行うにあたって、
フォトトランジスタ１３にマイコンから入力信号を送信
し、チャージポンプ回路３をオン作動させる。このチャ
ージポンプ回路３はバッテリ電源４の出力電圧ＶＢを駆
動電圧ＶＰに昇圧してそれを駆動回路２に送る。駆動回
路２からオン信号が出力されてメインＭＯＳ型ＦＥＴＱ
Ａのゲートにその駆動電圧を印加する。
【００３９】駆動電圧のゲートへの印加により、モータ
コントローラ７内のコンデンサに充電電流が流れる。こ
のとき、コンデンサによる充電電流は、ＩＰＳ１側での
制限機能によって予め設定した電流値を超えると遮断さ
れる。
コントローラ７内のコンデンサに充電電流が流れる。こ
のとき、コンデンサによる充電電流は、ＩＰＳ１側での
制限機能によって予め設定した電流値を超えると遮断さ
れる。
【００４０】図４の電流値と時間の相関を表す特性図に
おいて、モータコントローラ７のコンデンサ容量が制限
電流値を超えたときの制限領域を図中の符号（Ａ）で示
す。また、そのコンデンサへの充電が増量して電流が少
なくなると、ＩＰＳ１における電流制限機能は自動的に
解除されてオフになる。この状態が図中の符号（Ｂ）で
示す領域である。この（Ｂ）領域においてＩＰＳ１での
プリチャージ機能がオフになり、メインＭＯＳ型ＦＥＴ
ＱＡがオフになって、メインリレー６のオンに切り替え
られる。
おいて、モータコントローラ７のコンデンサ容量が制限
電流値を超えたときの制限領域を図中の符号（Ａ）で示
す。また、そのコンデンサへの充電が増量して電流が少
なくなると、ＩＰＳ１における電流制限機能は自動的に
解除されてオフになる。この状態が図中の符号（Ｂ）で
示す領域である。この（Ｂ）領域においてＩＰＳ１での
プリチャージ機能がオフになり、メインＭＯＳ型ＦＥＴ
ＱＡがオフになって、メインリレー６のオンに切り替え
られる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による電気
自動車のモータ起電力制御システムは、メインリレーに
並列接続された従来の機械式プリチャージリレーおよび
充電抵抗からなるプリチャージ回路を削減して、それに
代わる１チップ化した半導体スイッチデバイスからなる
ＩＰＳ（インテリジェントパワースイッチ装置）を接続
したことにより、コスト低減と小型化が可能となり、ま
た電源投入時の突入電流によってモータコントローラの
損傷防止に有効である。
自動車のモータ起電力制御システムは、メインリレーに
並列接続された従来の機械式プリチャージリレーおよび
充電抵抗からなるプリチャージ回路を削減して、それに
代わる１チップ化した半導体スイッチデバイスからなる
ＩＰＳ（インテリジェントパワースイッチ装置）を接続
したことにより、コスト低減と小型化が可能となり、ま
た電源投入時の突入電流によってモータコントローラの
損傷防止に有効である。
【図１】本発明による電気自動車のモータ起電力制御シ
ステムの実施の形態を示す回路図である。
ステムの実施の形態を示す回路図である。
【図２】そのモータ起電力制御システムのプリチャージ
回路として設けられたＩＰＳの構成を示す回路図であ
る。
回路として設けられたＩＰＳの構成を示す回路図であ
る。
【図３】従来例の機械式リレーを主体とするプリチャー
ジ回路の構成を示すブロック図である。
ジ回路の構成を示すブロック図である。
【図４】時間との相関によるプリチャージとメインリレ
ーチャージの切替特性を示す特性図である。
ーチャージの切替特性を示す特性図である。
１ ＩＰＳ（インテリジェントパワース
イッチ装置） ２ 駆動回路 ３ チャージポンプ ４ バッテリ電源 ５ 負荷の駆動モータ ６ メインリレー ７ モータコントローラ ８ プリチャージリレー ９ 充電抵抗 １０ 電力供給ライン １１ １２ 逆流防止ダイオード １３ フォトトランジスタ
イッチ装置） ２ 駆動回路 ３ チャージポンプ ４ バッテリ電源 ５ 負荷の駆動モータ ６ メインリレー ７ モータコントローラ ８ プリチャージリレー ９ 充電抵抗 １０ 電力供給ライン １１ １２ 逆流防止ダイオード １３ フォトトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G013 AA02 AA13 AA17 BA01 CA10 5G065 BA04 BA05 BA07 BA08 EA02 GA09 HA08 LA02 MA09 MA10 NA05 NA10 5H115 PA08 PG04 PI13 PI29 PU02 TO05 TO12 TO13 TR04 TU02 TU03 TU05 TU12 TZ07
Claims (3)
- 【請求項１】 バッテリ電源とモータコントローラとの
間の電力供給ラインに、メインリレーと、機械式リレー
および充電抵抗からなるプリチャージ手段とを並列に接
続し、バッテリ電源からモータコントローラを介して負
荷の駆動モータに電力供給する電源投入時の初期段階で
プリチャージ手段によりモータコントローラのコンデン
サを充電し、所要の容量を充電後にプリチャージ手段を
オフにしてメインリレーをオンに切り替えて強電電流を
流す電気自動車のモータ起電力制御システムにおいて、 前記プリチャージ手段に、前記機械式リレーおよび前記
充電抵抗に代えて、半導体スイッチング素子としてＭＯ
Ｓ型ＦＥＴを含んでなる電力供給制御装置を主体とする
インテリジェントパワースイッチ装置を設けたことを特
徴とする電気自動車のモータ起電力制御システム。 - 【請求項２】 前記電力供給制御装置は、 前記負荷の下流側ローサイドに接続されて電流制限する
前記メインＭＯＳ型ＦＥＴと、 このメインＭＯＳ型ＦＥＴに並列に接続され、前記電力
供給ラインに流れる過大電流を検出するための基準電圧
を発生させるとともに、その過大電流による異常検出信
号を出力する第１リファレンス回路と、 同じく前記メインＭＯＳ型ＦＥＴに並列に接続され、前
記電力供給ラインに流れる過小電流を検出するための基
準電圧を発生させるとともに、その過小電流による異常
検出信号をモニター信号として出力して外部に警告する
ための第２リファレンス回路と、 前記負荷に対応するスイッチがオンされた状態で前記バ
ッテリ電源からの出力電圧を昇圧し、それを駆動電圧と
して出力するチャージポンプ回路と、 前記過大電流の異常検出信号に基づいて前記第１リファ
レンス回路からローレベル信号を受け取ったとき、前記
チャージポンプ回路から入力された前記駆動電圧を送っ
て前記メインＭＯＳ型ＦＥＴをオフにする駆動回路と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電気自
動車のモータ起電力制御システム。 - 【請求項３】 前記第１リファレンス回路は、 前記過大電流の異常検出信号に基づくハイレベル信号を
ローレベル信号に反転して前記駆動回路に出力する第１
のコンパレータと、 前記過小電流の異常検出信号に基づくローレベル信号を
ハイレベル信号に反転して前記モニター信号を出力する
第２のコンパレータと、を備えてなっていることを特徴
とする請求項２に記載の電気自動車のモータ起電力制御
システム。
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