JPH08331759A - 車両用補助電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチング素子がオン動作すべきときにオ
ン動作しない場合に、スイッチング素子と並列に接続さ
れた抵抗器の過熱、焼損を防止する。 【構成】 しゃ断器２が投入されると、制御回路１０が
直流電源１から抵抗器５を通じて電力変換器７に供給さ
れる入力電圧を検出し、その検出された入力電圧が制御
回路１０に予め設定された所定値になると、制御回路１
０がスイッチング素子６にオン動作する指令を出力する
一方、監視手段１２が上記しゃ断器２の投入後の電力変
換器７への入力電圧の変化を監視しスイッチング素子６
のオン動作すべきときにオン動作しない状態を検出する
と停止信号をしゃ断器２または電力変換器７に出力し
て、しゃ断器２を開放状態とするか、電力変換器７を入
力しゃ断状態とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は例えば直流高圧架線を
電源として低圧の直流または交流電源を得る車両用補助
電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は例えば特願昭６２−２６５２３４
号に示された従来の静止形車両用補助電源装置の回路図
である。この図８において、１は直流架線などの直流電
源、２は直流電源１からの高電圧の直流を高速度にしゃ
断するしゃ断器、３はしゃ断器２の出力側に接続された
入力フィルタ用の直流リアクトル、４は直流リアクトル
３の出力側に接続された並列体であって、この並列体４
は抵抗器５とこれに並列接続されたスイッチング素子６
とを有する。このスイッチング素子６は、電力変換器７
の入力端に並列接続された入力フィルタ用のコンデンサ
８の初期充電時の突入電流を防止し、又直流電源１側に
突入電流が逆流するのを阻止する機能を有する、例えば
サイリスタなどのような電気部品により構成されてい
る。電力変換器７の高電位側の入力端は並列体４の出力
側に接続され、電力変換器７は、図外のサイリスタのよ
うなスイッチング素子、直流リアクトル、フライホイー
ルダイオード、出力用コンデンサなどの電気部品などか
ら、入力電圧を所定値と比較し、入力電圧が所定値より
低下すると自動的に入力を禁止し、入力電圧が所定値以
上になると自動的に入力を許可する機能を有するととも
に、直流高電圧を直流または交流の低電圧に変換して図
外の負荷に出力する回路構成になっており、電力変換器
７の低電位側の入力端は接地されている。９はコンデン
サ８と並列体４との間において電力変換器７の入力電圧
を測定するように接続された入力電圧検出器、１０は制
御回路であって、この制御回路１０は入力電圧検出器９
により検出された電力変換器７の入力電圧つまりコンデ
ンサ８の端子電圧を受け取り、その受け取った入力電圧
に相当する端子電圧が予め設定された所定電圧値以上に
確立した時点で、スイッチング素子６に指令を出力し
て、当該スイッチング素子６をオン動作させる。この制
御回路１０と入力電圧検出器９とによって、制御手段１
１が構成されている。

【０００３】次に従来装置の動作について説明する。し
ゃ断器２が投入されると、この時点ではスイッチング素
子６がオフ状態であることから、直流電源１の電圧は直
流リアクトル３、抵抗器５を通じてコンデンサ８に印加
される。そして、電力変換器７による入力しゃ断機能、
スイッチング素子６による逆流阻止機能、および時間の
経過により、電力変換器７の入力電圧つまりコンデンサ
８の端子電圧が徐々に上昇し、入力電圧検出器９から制
御回路１０に出力された端子電圧が制御回路１０中の所
定電圧値に到達して確立した時点で、制御回路１０がス
イッチング素子６をオン動作すると、スイッチング素子
６の内部抵抗値が抵抗器５の抵抗値よりもはるかに小さ
いことから、スイッチング素子６が抵抗器５に代わって
直流電源１から電力変換器７の入力端に電力を十分に供
給し、電力変換器７の入力許可機能が動作し、以て、電
力変換器７が直流高電圧を直流または交流の低電圧に変
換して図外の負荷に出力する動作を開始する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の車両用補助
電源装置は、以上のように構成されいるので、スイッチ
ング素子６の故障による不動作やスイッチング素子６と
制御回路１０との間の配線の断線などにより、制御回路
１０がスイッチング素子６にオン動作を指示する指令
（以下、投入指令という）を発生しているにもかかわら
ず、スイッチング素子６がオン動作しない場合は、抵抗
器５を短絡するものがないため、コンデンサ８の両端電
圧が所定電圧値に到達した充電電圧確立後に、電力変換
器７の入力電圧許可後の動作が開始し、電力変換器７か
ら負荷にわずかな負荷電流でも供給されると、抵抗器５
の電圧降下により、電力変換器７の入力電圧が所定電圧
値以下の低電圧となった不確立となり、電力変換器７の
入力しゃ断機能が働き、以て、電力変換器７は直流高電
圧を直流または交流の低電圧に変換して図外の負荷に出
力する動作を停止する。その電力変換器７が当該負荷へ
の出力動作を停止すると、再度、抵抗器５を通じて直流
電源１の電圧が印加され、電力変換器７の入力電圧が上
昇し、再度、電力変換器７が動作を再開する。

【０００５】つまり、従来の車両用補助電源装置は、ス
イッチング素子６の故障による不動作やスイッチング素
子６と制御回路１０との間の配線の断線などによって、
電力変換器７の入力電圧が所定電圧値以上になる入力電
圧の確立と、当該入力電圧が所定電圧値以下になる不確
立とからなる一連の動作が繰り返されることになるた
め、抵抗器５に電流が常時流れることになり、抵抗器５
が過熱さらには焼損するなどの問題があった。

【０００６】そこで、この発明は上記のような課題を解
決するためになされたもので、その目的はしゃ断器投入
後の電力変換器への入力電圧の変化を監視し、スイッチ
ング素子がオン動作すべきときにオン動作しない状態を
検出した場合に、しゃ断器を開放状態とするか、または
電力変換器を入力しゃ断状態とすることにより、抵抗器
の過熱、焼損を適切に防止して、高品質、高信頼の車両
用補助電源装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、しゃ
断器、抵抗器とスイッチング素子との並列体、電力変換
器、制御手段、監視手段を備え、しゃ断器が直流電源に
接続され得るものであり、並列体がしゃ断器の出力側に
接続されていて、電力変換器が並列体の出力側に接続さ
れており、制御手段がしゃ断器の投入により並列体の抵
抗器を通して直流電源から電力変換器に供給される入力
電圧を検出してその入力電圧が予め設定された所定電圧
値に到達したらスイッチング素子をオン動作させること
により、スイッチング素子が上記抵抗器に代わって直流
電源から電力変換器に電圧を供給し、監視手段がしゃ断
器の投入後に電力変換器への入力電圧の変化を監視しス
イッチング素子がオン動作すべきときにオン動作しない
状態を検出したときにしゃ断器に開放または電力変換器
に入力しゃ断を指示するための停止信号を発生する構成
としたことを特徴としている。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載の監視
手段を確立不確立検出手段と回数検出手段と停止信号発
生手段とで構成し、確立不確立検出手段は入力電圧が所
定電圧値以上になる入力電圧の確立と入力電圧が所定電
圧値以下になる入力電圧の不確立との繰り返しを検出
し、回数検出手段が確立不確立検出手段で入力電圧の確
立不確立の繰り返しが検出された時点から予め設定され
た所定時間における当該入力電圧の確立と不確立との繰
り返し回数を計数し、停止信号発生手段が回数検出手段
で計数された所定時間内での繰り返し回数が予め設定さ
れた所定回数となったら停止信号を発生する構成とした
ことを特徴としている。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１に記載の監視
手段を素子入力電圧検出手段と偏差演算手段と停止信号
発生手段とで構成し、素子入力電圧検出手段がしゃ断器
からスイッチング素子への入力電圧を検出し、偏差演算
手段が制御手段からスイッチング素子へのオン動作の指
示により素子入力電圧検出手段からのスイッチング素子
への入力電圧と電力変換器への入力電圧との偏差を求
め、停止信号発生手段が偏差演算手段からの偏差が予め
設定されたスイッチング素子の正常なオン動作時におけ
る電圧降下値以上となったら停止信号を発生する構成と
したことを特徴としている。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１に記載の監視
手段を両端電圧検出手段と停止信号発生手段とで構成
し、両端電圧検出手段が抵抗器の両端電圧を検出し、停
止信号発生手段が制御手段からスイッチング素子へのオ
ン動作の指示により両端電圧検出手段からの両端電圧を
予め設定されたスイッチング素子の正常なオン動作時に
おける電圧降下値以上となったら停止信号を発生する構
成としたことを特徴としている。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１に記載の監視
手段を電流検出手段と停止信号発生手段とで構成し、電
流検出手段が抵抗器の前段または後段おける電流値を検
出し、停止信号発生手段が制御手段からスイッチング素
子へのオン動作の指示により電流検出手段からの電流値
が予め設定された所定値以上となったら停止信号を発生
する構成としたことを特徴としている。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１に記載の監視
手段を検温手段と停止信号発生手段とで構成し、検温手
段が抵抗器から発生する温度を検出し、停止信号発生手
段が制御手段からスイッチング素子へのオン動作の指示
により検温手段からの温度が予め設定された所定値以上
となったら停止信号を発生する構成としたことを特徴と
している。

【００１３】

【作用】請求項１の発明によれば、しゃ断器が投入され
ると、制御手段が直流電源から抵抗器を通じて電力変換
器に供給される入力電圧を検出し、その検出された入力
電圧が制御手段に予め設定された所定値になると、制御
手段がスイッチング素子にオン動作する指令を出力する
一方、監視手段が上記しゃ断器の投入後の電力変換器へ
の入力電圧の変化を監視しスイッチング素子のオン動作
すべきときにオン動作しない状態を検出したときに停止
信号をしゃ断器または電力変換器に出力してしゃ断器を
開放状態とするか、または電力変換器を入力しゃ断状態
とするようにしたことにより、しゃ断器の投入後におい
て、スイッチング素子の故障による不動作やスイッチン
グ素子と制御手段との間の配線の断線などによって、電
力変換器への入力電圧の確立、不確立が繰り返されるこ
とを阻止し、抵抗器の過熱、焼損を防止する。

【００１４】請求項２の発明によれば、しゃ断器の投入
後において、確立不確立検出手段が電力変換器への入力
電圧の確立と不確立との繰り返しを検出すると、回数検
出手段が所定時間での上記入力電圧の確立と不確立との
繰り返し回数を計数し、停止信号発生手段が所定時間内
での繰り返し回数が所定回数となったら停止信号を発生
して、しゃ断器を開放状態とするか、または電力変換器
を入力しゃ断状態するようにしたことにより、停止信号
の発生を安定させて、しゃ断器の開放または電力変換器
の入力しゃ断を無闇に実行せず、抵抗器の過熱、焼損を
防止する。

【００１５】請求項３の発明によれば、しゃ断器の投入
後において、素子入力電圧検出手段がスイッチング素子
への入力電圧を検出し、偏差演算手段が当該スイッチン
グ素子への入力電圧と電力変換器への入力電圧との偏差
を求め、停止信号発生手段が求められた偏差がスイッチ
ング素子の正常なオン動作時における電圧降下値以上と
なったら停止信号を発生するようにしたことにより、電
力変換器の入力電圧の確立、不確立の繰り返し動作を監
視するような場合に比べて簡単な回路構成で、抵抗器の
過熱、焼損を防止する。

【００１６】請求項４の発明によれば、しゃ断器の投入
後において、両端電圧検出手段が抵抗器の両端電圧を検
出し、停止信号発生手段が検出された両端電圧をスイッ
チング素子の正常なオン動作時における電圧降下値以上
となったら停止信号を発生するようにしたことにより、
高圧直流回路の高いレベルの電位差を測定せず、抵抗器
５の両端電圧を測定して、検出精度が高くなる。

【００１７】請求項５の発明によれば、しゃ断器の投入
後において、電流検出手段が抵抗器の電流値を検出し、
停止信号発生手段が検出された電流値が所定値以上とな
ったら停止信号を発生するようにしたことにより、抵抗
器の電流値を非接触で検出し、直流電源が高電圧となる
場合でも、抵抗器の電圧を検出するよりも、電流検出手
段の電流検出対象線に対する絶縁処理の構成が簡単にな
る。

【００１８】請求項６の発明によれば、しゃ断器の投入
後において、検温手段が抵抗器から発生する温度を検出
し、停止信号発生手段が検出された温度が所定値以上と
なったら停止信号を発生するようにしたことにより、抵
抗器の温度を直接測定して、抵抗器の過熱焼損防止とい
う目的に適合する保護となる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面とともに前記
従来例と同一部分に同一符号を付して説明する。 実施例１．図１は実施例１の車両用補助電源装置の回路
を示し、この図１において、１２は監視手段であって、
この監視手段１２には制御回路１０に設定された所定電
圧値と同一の所定電圧値を予め設定してあり、監視手段
１２の入力端は入力電圧検出器９の出力端および制御回
路１０の投入指令出力部に接続され、監視手段１２の出
力端は実線示のようにしゃ断器２の投入開放作動部に接
続されるか、または仮想線示のように電力変換器７の入
力禁止作動部に接続されており、監視手段１２は、入力
電圧検出器９がしゃ断器２の投入で直流電源１の電圧が
直流リアクトル３および抵抗器５を通じてコンデンサ８
に印加されてから計測を開始して制御回路１０に出力す
るコンデンサ８の端子電圧を制御回路１０と同様に受け
取って入力電圧の変化を監視するとともに、制御回路１
０からスイッチング素子６に出力する投入指令と同一の
投入指令を受け取ることにより、その時点の入力電圧検
出器９からの端子電圧を予め設定された所定電圧値と比
較し、当該入力電圧検出器９からの端子電圧が所定電圧
値以上の場合には、スイッチング素子６がオン動作すべ
きときにオン動作しない状態を検出したと判定し、その
判定に伴い停止信号を発生し、その停止信号をしゃ断器
２の投入開放作動部または入力禁止作動部に出力し、以
て、しゃ断器２を開放状態に保持させるか、または電力
変換器７を入力しゃ断状態に保持させる。

【００２０】したがって、この実施例１の構成によれ
ば、スイッチング素子６の故障による不動作やスイッチ
ング素子６と制御回路１０との間の配線の断線などによ
って、しゃ断器２が投入された後において、電力変換器
７の入力電圧の確立と不確立とが繰り返される、スイッ
チング素子６がオン動作すべきときにオン動作しない状
態を検出すると、しゃ断器２を開放または電力変換器７
を入力しゃ断（入力禁止）の状態に設定するので、スイ
ッチング素子６の故障による不動作やスイッチング素子
６と制御回路１０との間の配線の断線などに起因する抵
抗器５の過熱、焼損を適切に阻止することができる。

【００２１】この実施例１の場合、理解を簡明にさせる
ことから、監視手段１２を制御手段１１と別体構成のよ
うに図示して説明したが、監視手段１２を制御手段１０
と一体不可分に構成しても同様の作用効果がある。この
場合、監視手段１２の機能を入力電圧検出器９または制
御回路１０のいずれかに付加すればよい。

【００２２】また、この実施例１によれば、上記所定電
圧値は一つの値に限定してもよいが、上限値と下限値と
からなる或る幅を持たせることにより、入力電圧検出器
９で検出された多少の電圧変動に起因する停止信号の誤
発生を未然に防止することができる。

【００２３】実施例２．図２は実施例２の車両用補助電
源装置の回路を示し、この図２において、９Ａは監視手
段を含む構成とした入力電圧検出手段としての入力電圧
検出器であって、これは図１の入力電圧検出器９と同様
な電力変換器７の入力電圧およびコンデンサ８の端子電
圧を検出する機能に加えて、確立不確立検出手段９Ａ−
１と回数検出手段９Ａ−２と停止信号発生手段９Ａ−３
とを備えている。確立不確立検出手段９Ａ−１には制御
回路１０に設定された所定電圧値と同一の所定電圧値を
予め設定してあり、この確立不確立検出手段９Ａ−１は
電力変換器７の入力電圧が上記予め設定された所定電圧
値以上となる入力電圧の確立と、電力変換器７の入力電
圧が当該所定電圧値以下となる入力電圧の不確立との繰
り返しを検出する。回数検出手段９Ａ−２には回数を計
数するための時間としての所定時間を予め設定してあ
り、この回数検出手段９Ａ−２は確立不確立検出手段９
Ａ−１で入力電圧の確立不確立の繰り返しが検出された
時点から上記設定された所定時間における当該入力電圧
の確立と不確立との繰り返し回数を計数する。停止信号
発生手段９Ａ−３には判定するための回数としての所定
回数を予め設定してあり、この停止信号発生手段９Ａ−
３は回数検出手段９Ａ−２で計数された所定時間内での
繰り返し回数が上記予め設定された所定回数に到達した
ら停止信号を発生し、その停止信号により、しゃ断器２
を開放状態に保持させるか、または電力変換器７を入力
しゃ断状態に保持させる。

【００２４】したがって、この実施例２の構成によれ
ば、スイッチング素子６の故障による不動作やスイッチ
ング素子６と制御回路１０との間の配線の断線などによ
って、しゃ断器２が投入され、入力電圧検出器９Ａがコ
ンデンサ８の端子電圧の計測を開始した後において、電
力変換器７の入力電圧の確立と不確立とが繰り返された
時点から所定時間における当該入力電圧の確立と不確立
との繰り返し回数を計数し、その所定時間内での繰り返
し回数が所定回数となったら、入力電圧検出器９Ａがス
イッチング素子６が異常であると見なして停止信号を発
生してしゃ断器２を開放状態に保持させるか、または電
力変換器７を入力しゃ断状態に保持させることにより、
抵抗器５の過熱、焼損を適切に阻止することができる。

【００２５】実施例３．実施例２では電力変換器７の入
力電圧の監視機能を入力電圧検出器９Ａに設置した場合
について図示して説明したが、図３に示すように、実施
例１と同様の入力電圧検出器９を設置し、確立不確立検
出手段９Ａ−１、回数検出手段９Ａ−２および停止信号
発生手段９Ａ−３からなる監視機能を制御回路１０Ａに
付設し、この制御回路１０Ａには図１の制御回路１０と
同様なスイッチング素子６の投入指令を発生する機能も
併有させたことにより、スイッチング素子６の投入指令
発生と入力電圧の確立不確立発生との判定基準となる同
一の所定電圧値を一カ所に一つ設定すればよいので、回
路構成を簡単にすることができる。

【００２６】実施例４．図４は実施例４の車両用補助電
源装置の回路を示し、この図４では、監視手段を素子入
力電圧検出手段１３と偏差演算手段１４と停止信号発生
手段１５とで構成してある。素子入力電圧検出手段１３
は、しゃ断器２からスイッチング素子６への入力電圧を
検出するものであることから、直流リアクトル３と並列
体４との間の高電圧線と、入力電圧検出器９よりも接地
側の位置で電力変換器７の低電圧線との間に、接続され
ている。偏差演算手段１４と停止信号発生手段１５とは
図１の制御回路１０と同様なスイッチング素子６の投入
指令を発生する機能も有する制御回路１０Ｂに設けられ
ている。偏差演算手段１４は、制御回路１０Ｂからスイ
ッチング素子６への投入指示により素子入力電圧検出手
段１３からの並列体４への入力電圧Ｖ１と、電力変換器
７への入力電圧Ｖ２（コンデンサ８の端子電圧および並
列体４の出力電圧とも概念することができる）との偏差
Ｖ１−Ｖ２を求める。停止信号発生手段１５にはスイッ
チング素子６の正常なオン動作時における電圧降下値を
予め設定してあり、この停止信号発生手段１５は偏差演
算手段１４からの偏差Ｖ１−Ｖ２を上記予め設定された
電圧降下値と比較し、当該偏差Ｖ１−Ｖ２が電圧降下値
以上となったら停止信号を発生し、その停止信号によ
り、しゃ断器２を開放状態に保持させるか、または電力
変換器７を入力しゃ断状態に保持させる。

【００２７】したがって、この実施例４の構成によれ
ば、制御回路１０Ｂが並列体４への入力電圧Ｖ１と電力
変換器７への入力電圧Ｖ２との偏差Ｖ１−Ｖ２を求め、
その偏差Ｖ１−Ｖ２が予め設定されたスイッチング素子
６の正常なオン動作時における電圧降下よりも大きい場
合は、しゃ断器２を開放するかまたは電力変換器７を入
力しゃ断器の状態にするようにしたので、電力変換器７
の入力電圧の確立、不確立の繰り返し動作を監視する複
雑な回路構成を必要とせずに、抵抗器５の過熱、焼損を
防止できる。

【００２８】実施例５．図５は実施例５の車両用補助電
源装置の回路を示し、この図５では、監視手段を両端電
圧検出手段１６と停止信号発生手段１７とで構成してあ
る。両端電圧検出手段１６は抵抗器の両端電圧を検出し
て停止信号発生手段１７に出力する。停止信号発生手段
１７は図１の制御回路１０と同様なスイッチング素子６
の投入指令を発生する機能も有する制御回路１０Ｃに設
けられている。停止信号発生手段１７にはスイッチング
素子６の正常なオン動作時における電圧降下値を予め設
定してあり、この停止信号発生手段１７は、制御回路１
０Ｃからスイッチング素子６への投入指示により、両端
電圧検出手段１６からの両端電圧を上記予め設定された
電圧降下値と比較し、当該抵抗器５の両端電圧が電圧降
下値以上となったら停止信号を発生し、その停止信号に
より、しゃ断器２を開放状態に保持させるか、または電
力変換器７を入力しゃ断状態に保持させる。

【００２９】したがって、この実施例５の構成によれ
ば、高圧直流回路の高いレベルの電位差を測定せず、抵
抗器５の両端電圧を測定しているので、精度の高い検出
を行うことができる。

【００３０】実施例６．図６は実施例６の車両用補助電
源装置の回路を示し、この図６では、監視手段を電流検
出手段としての変流器１８と停止信号発生手段１９とで
構成してある。変流器１８は抵抗器５の前段おける電流
値を検出して停止信号発生手段１９に出力する。停止信
号発生手段１９は図１の制御回路１０と同様なスイッチ
ング素子６の投入指令を発生する機能も有する制御回路
１０Ｄに設けられている。停止信号発生手段１９にはス
イッチング素子６の正常なオン動作時に当該スイッチン
グ素子６の前段に流れる電流値をもとに決められた所定
値を予め設定してあり、この停止信号発生手段１９は、
制御回路１０Ｄからスイッチング素子６への投入指示に
より、変流器１８からの電流値を上記予め設定された所
定値と比較し、当該電流値が所定値以上となったら停止
信号を発生し、その停止信号により、しゃ断器２を開放
状態に保持させるか、または電力変換器７を入力しゃ断
状態に保持させる。

【００３１】したがって、この実施例６の構成によれ
ば、変流器１８が非接触で電流を検出できるので、直流
電源１が高電圧となる場合には、抵抗器５の電圧を検出
するよりも、変流器１８の電流検出対象線に対する絶縁
処理の構成が簡単になる。

【００３２】また、この実施例６では変流器１８を抵抗
器５の前段に設けた場合を例として図示して説明した
が、変流器１８を抵抗器５の後段に設けても同様の作用
効果がある。

【００３３】実施例７．図７は実施例７の車両用補助電
源装置の回路を示し、この図７では、監視手段を検温手
段としての熱センサ２０と停止信号発生手段２１とで構
成してある。熱センサ２０が抵抗器５から発生する温度
を無接触状態で検出して停止信号発生手段２１に出力す
る。停止信号発生手段２１は図１の制御回路１０と同様
なスイッチング素子６の投入指令を発生する機能も有す
る制御回路１０Ｅに設けられている。停止信号発生手段
２１にはスイッチング素子６の正常なオン動作時に抵抗
器５が発生する熱（温度）をもとに決められた所定値を
予め設定してあり、この停止信号発生手段２１は、制御
回路１０Ｅからスイッチング素子６への投入指示によ
り、熱センサ２０からの温度を上記予め設定された所定
値と比較し、当該温度が所定値以上となったら停止信号
を発生し、その停止信号により、しゃ断器２を開放状態
に保持させるか、または電力変換器７を入力しゃ断状態
に保持させる。

【００３４】したがって、この実施例７の構成によれ
ば、電力変換器７の入力電圧の確立、不確立が繰り返さ
れて抵抗器５に電流が流れ続け、通常考えられる、初期
充電中における抵抗器５の温度よりも抵抗器５の温度が
高くなった場合に、補助電源装置を保護停止して、抵抗
器５の過熱、焼損を防止することができる。

【００３５】しかも、この実施例７では、抵抗器５の温
度を直接測定しているため、抵抗器５の過熱焼損防止と
いう目的に、より合致した保護となる。

【００３６】

【発明の効果】以上、この発明によれば次のような効果
がある。請求項１によれば、しゃ断器の投入後におい
て、スイッチング素子の故障による不動作やスイッチン
グ素子と制御手段との間の配線の断線などによって、直
流電源から抵抗器を通じて電力変換器に供給される入力
電圧が予め設定された所定値になると、停止信号を発生
して、しゃ断器を開放するかまたは電力変換器を入力し
ゃ断の状態にするようにしたから、電力変換器入力電圧
の確立、不確立が継続されることを阻止して、抵抗器の
過熱、焼損を適切に防止でき、品質信頼性を向上するこ
とができる。

【００３７】請求項２によれば、しゃ断器の投入後にお
いて、電力変換器への入力電圧の確立と不確立との繰り
返し発生から所定時間内での当該入力電圧の確立と不確
立との繰り返し回数を計数し、その繰り返し回数が所定
回数となったら停止信号を発生するようにしたから、停
止信号の発生を安定化して、しゃ断器の開放または電力
変換器の入力しゃ断が無闇に実行されることなく、抵抗
器の過熱、焼損を適切に防止できる。

【００３８】請求項３によれば、しゃ断器の投入後にお
いて、スイッチング素子への入力電圧と電力変換器への
入力電圧との偏差がスイッチング素子の正常なオン動作
時における電圧降下値以上となったら停止信号を発生す
るようにしたから、電力変換器の入力電圧の確立、不確
立の繰り返し動作を監視する場合よりも簡単な回路構成
で、抵抗器の過熱、焼損を適切に防止できる。

【００３９】請求項４によれば、しゃ断器の投入後にお
いて、抵抗器の両端電圧がスイッチング素子の正常なオ
ン動作時における電圧降下値以上となったら停止信号を
発生するようにしたから、高圧直流回路の高いレベルの
電位差を測定することなく、低いレベルの抵抗器の両端
電圧を測定し、以て、検出精度を高くすることができ
る。

【００４０】請求項５によれば、しゃ断器の投入後にお
いて、抵抗器の電流値が所定値以上となったら停止信号
を発生するようにしたから、抵抗器の電流値を非接触で
検出し、直流電源が高電圧となる場合でも、抵抗器の電
圧を検出するよりも、電流検出手段の電流検出対象線に
対する絶縁処理の構造を簡素化するすることができる。

【００４１】請求項６の発明によれば、しゃ断器の投入
後において、抵抗器の温度が所定値以上となったら停止
信号を発生するようにしたから、抵抗器の温度を直接測
定して、抵抗器の過熱焼損防止という目的に、より適合
する保護を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１を示す回路図である。

【図２】 この発明の実施例２を示す回路図である。

【図３】 この発明の実施例３を示す回路図である。

【図４】 この発明の実施例４を示す回路図である。

【図５】 この発明の実施例５を示す回路図である。

【図６】 この発明の実施例６を示す回路図である。

【図７】 この発明の実施例７を示す回路図である。

【図８】 従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１ 直流電源、２ しゃ断器、４ 並列体、５ 抵抗
器、６ スイッチング素子、７ 電力変換器、９ 入力
電圧検出器、９Ａ 入力電圧検出器（入力電圧検出手
段）、９Ａ−１ 確立不確立検出手段、９Ａ−２ 回数
検出手段、９Ａ−３，１５，１７，１９，２１ 停止信
号発生手段、１０ 制御回路、１１ 制御手段、１２
監視手段、１３ 素子入力電圧検出手段、１４ 偏差演
算手段、１６ 両端電圧検出手段、１８ 変流器（電流
検出手段）、２０ 熱センサ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源に接続されるしゃ断器と、しゃ
   断器の出力側に接続された抵抗器とスイッチング素子と
   の並列体と、並列体の出力側に接続された電力変換器
   と、しゃ断器の投入により並列体の抵抗器を通して直流
   電源から電力変換器に供給される入力電圧を検出してそ
   の入力電圧が予め設定された所定電圧値に到達したら上
   記抵抗器に代替して直流電源から電力変換器に電圧を供
   給するようにスイッチング素子をオン動作させる制御手
   段と、上記しゃ断器の投入後に電力変換器への入力電圧
   の変化を監視しスイッチング素子がオン動作すべきとき
   にオン動作しない状態を検出したときにしゃ断器に開放
   または電力変換器に入力しゃ断を指示するための停止信
   号を発生する監視手段とを備えたことを特徴とする車両
   用補助電源装置。
2. 【請求項２】 監視手段を、入力電圧が所定電圧値以上
   になる入力電圧の確立と入力電圧が所定電圧値以下にな
   る入力電圧の不確立との繰り返しを検出する確立不確立
   検出手段と、この確立不確立検出手段で入力電圧の確立
   不確立の繰り返しが検出された時点から予め設定された
   所定時間における当該入力電圧の確立と不確立との繰り
   返し回数を計数する回数検出手段と、この回数検出手段
   で計数された所定時間内での繰り返し回数が予め設定さ
   れた所定回数となったら停止信号を発生する停止信号発
   生手段とで構成したことを特徴とする請求項１記載の車
   両用補助電源装置。
3. 【請求項３】 監視手段を、しゃ断器からスイッチング
   素子への入力電圧を検出する素子入力電圧検出手段と、
   制御手段からスイッチング素子へのオン動作の指示によ
   り素子入力電圧検出手段からのスイッチング素子への入
   力電圧と電力変換器への入力電圧との偏差を求める偏差
   演算手段と、この偏差演算手段からの偏差が予め設定さ
   れたスイッチング素子の正常なオン動作時における電圧
   降下値以上となったら停止信号を発生する停止信号発生
   手段とで構成したことを特徴とする請求項１記載の車両
   用補助電源装置。
4. 【請求項４】 監視手段を、抵抗器の両端電圧を検出す
   る両端電圧検出手段と、制御手段からスイッチング素子
   へのオン動作の指示により両端電圧検出手段からの両端
   電圧を予め設定されたスイッチング素子の正常なオン動
   作時における電圧降下値以上となったら停止信号を発生
   する停止信号発生手段とで構成したことを特徴とする請
   求項１記載の車両用補助電源装置。
5. 【請求項５】 監視手段を、抵抗器の前段または後段お
   ける電流値を検出する電流検出手段と、制御手段からス
   イッチング素子へのオン動作の指示により電流検出手段
   からの電流値が予め設定された所定値以上となったら停
   止信号を発生する停止信号発生手段とで構成したことを
   特徴とする請求項１記載の車両用補助電源装置。
6. 【請求項６】 監視手段を、抵抗器から発生する温度を
   検出する検温手段と、制御手段からスイッチング素子へ
   のオン動作の指示により検温手段からの温が予め設定さ
   れた所定値以上となったら停止信号を発生する停止信号
   発生手段とで構成したことを特徴とする請求項１記載の
   車両用補助電源装置。