JPH09154236A - 電気自動車用電源装置 - Google Patents

電気自動車用電源装置

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JPH09154236A
JPH09154236A JP7333934A JP33393495A JPH09154236A JP H09154236 A JPH09154236 A JP H09154236A JP 7333934 A JP7333934 A JP 7333934A JP 33393495 A JP33393495 A JP 33393495A JP H09154236 A JPH09154236 A JP H09154236A
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switch
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Toshibumi Koshizawa
俊文 越沢
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 主バッテリ7の充電中に誤ってキースイッチ
11をオンし、オフに戻しておくのを忘れると、コネク
タ4−2の充電端子カバーを閉じた時に充電端子カバー
スイッチの動作状態が切換り、メインリレー8がオンし
てしまうことがあった。また、走行中に振動等で充電端
子カバースイッチの動作状態が切り換わり、メインリレ
ーがオフになることがあった。 【解決手段】 充電端子カバースイッチ5Aは、充電端
子カバーが閉じるとスイッチ可動接点5A−1が実線位
置となり、開くと点線位置となるスイッチとする。キー
スイッチとメインリレーコイル8−1との間に、それぞ
れ自己保持機能を有する第1リレー14と第2リレー1
5とを直列に接続する。充電端子カバーを閉じた後にキ
ースイッチをオンした時のみ、実線位置の第1リレー接
点14−2,オンした常開接点15−2を経てメインリ
レーをオンする電流が流れる。また、キースイッチをオ
フした時のみ、メインリレーはオフされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車におい
て、駆動用モータや他の機器に給電するための電気自動
車用電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気自動車においては、主電源として、
駆動用モータを駆動するに足る高電圧,大容量を有する
バッテリが搭載されており、これから、駆動用モータの
駆動を制御する駆動用モータ制御装置や、種々の補機系
機器に給電される。給電はメインリレーを介して行わ
れ、メインリレーのオン(即ち、給電開始)は、キース
イッチからの起動信号によって行われる。
【0003】走行するにつれ、電気自動車のバッテリは
消耗するから、電気自動車の基地には充電装置が設けら
れ、商用電源により充電される。充電は、充電装置から
延びる充電ケーブルを、電気自動車のコネクタに接続す
ることによって行われる。充電装置からの電圧は、バッ
テリの公称電圧よりやや高くしてある。充電ケーブルは
絶えず作業員が取り扱うものであるし、それで供給する
電圧も比較的高いので、しっかりした絶縁が施される。
また、地面に落とされたりするので、機械的にも強固に
作られている。
【0004】充電中は、電気自動車を停止させておかな
ければならないから、当然のことながらキースイッチを
オンしてはいけないことになっている。しかしながら、
誤ってキースイッチに触れてしまうことがある。その場
合には充電ケーブルが接続されたまま電気自動車が発進
してしまうことがあるので、基地側の充電装置,充電ケ
ーブルを破壊したり、あるいは車両側のコネクタ等を破
壊したりするなど、甚大な損害をこうむることになる。
【0005】そこで、電気自動車側のコネクタの充電端
子カバーの開閉に応動して動作する充電端子カバースイ
ッチを設け、充電端子カバーを開けて充電している間
は、いくらキースイッチをオンしたとしても、バッテリ
から各負荷への給電は阻止されるようにしたものが考え
られている。
【0006】図2は、そのような従来の電気自動車用電
源装置を示す図である。図2において、Aは電気自動車
用電源装置、1は商用電源、2は充電装置、3は充電ケ
ーブル、4−1,4−2はコネクタ、5は充電端子カバ
ースイッチ、6はダイオード、7は主バッテリ、8はメ
インリレー、8−1はメインリレーコイル、8−2はメ
インリレー接点、9は駆動用モータ制御装置、10は駆
動用モータ、11はキースイッチ、12は副バッテリ、
13は補機系機器である。
【0007】充電端子カバースイッチ5は、電気自動車
側のコネクタ4−2の充電端子カバー(図示せず)が閉
じられているとオンし、開かれるとオフするスイッチで
あり、キースイッチ11とメインリレーコイル8−1と
の間に接続されている。充電端子カバーは充電する時以
外は閉じられているから、充電端子カバースイッチ5
は、通常はオンとなっている。
【0008】商用電源1,充電装置2,充電ケーブル3
および充電ケーブル3側のコネクタ4−1は、電気自動
車の基地に設けられている。主バッテリ7を充電する時
には、電気自動車のコネクタ4−2の充電端子カバーを
開き(従って、充電端子カバースイッチ5がオフ)、充
電ケーブル3の先端に付いているコネクタ4−1を接続
する。ダイオード6は、主バッテリ7からの逆流を防止
するために接続されている。
【0009】主バッテリ7は、電気自動車の駆動用モー
タ10を駆動するに足る高電圧(例、300V),大容
量を有する電源である。主バッテリ7は、メインリレー
8を介して、駆動用モータ制御装置9や補機系機器13
に、それぞれ接続される。駆動用モータ制御装置9に
は、ドライバーの運転操作信号や車速等の車両信号が入
力され、これらに基づいて、駆動用モータ10の回転,
停止等が制御される。なお、ドライバーの運転操作信号
としては、例えば、アクセルペダルセンサからのアクセ
ル信号とか、セレクタスイッチからのセレクタ信号とか
がある。
【0010】副バッテリ12は、メインリレー8を動作
させたり、主バッテリ7の電圧よりも低電圧(例、12
V)の車載電気負荷を動作させたりするためのバッテリ
である。
【0011】次に、充電する時からの動作を、順を追っ
て説明する。 (1)充電する時 電気自動車側のコネクタ4−2の充電端子カバーを開
き、充電ケーブル3の先端に付いているコネクタ4−1
を、コネクタ4−2に接続する。充電は、ダイオード6
を経て行われる。充電端子カバーが開かれることにより
充電端子カバースイッチ5がオフとされるから、充電中
に誤ってキースイッチ11をオンにしたとしても、メイ
ンリレー8に起動信号が送られることがない。従って、
電気自動車が発進することはなく、コネクタ4−1,4
−2や充電装置2等を破壊することがない。
【0012】(2)充電を終了した時 コネクタ4−1をコネクタ4−2から引き外し、コネク
タ4−2の充電端子カバーが閉じられる。そのため、充
電端子カバースイッチ5がオンとなる。
【0013】(3)充電終了後、キースイッチ11をオ
ンした時 充電端子カバースイッチ5はオンとなっているので、キ
ースイッチ11をオンすると、メインリレー8および駆
動用モータ制御装置9等へ起動信号が入力される。即
ち、メインリレー8に対しては、副バッテリ12→キー
スイッチ11→充電端子カバースイッチ5→メインリレ
ーコイル8−1→アースという経路で電流が流れるの
で、メインリレー接点8−2がオンし、主バッテリ7か
らの給電が開始される。従って、駆動用モータ10も、
ドライバーの運転操作(アクセル操作等)に応じて、駆
動用モータ制御装置9によって制御される。
【0014】(4)キースイッチ11をオフした時 メインリレーコイル8−1への通電が停止され、メイン
リレー接点8−2はオフとなる。そのため、駆動用モー
タ制御装置9および補機系機器13への給電は停止され
る(従って、駆動用モータ10等も停止する)。
【0015】なお、前記のような電気自動車用電源装置
に関する従来の文献としては、例えば、実開昭63−5880
2 号公報等がある。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の電気自
動車用電源装置には、次のような問題点があった。第1
の問題点は、充電中に誤ってキースイッチ11をオンし
た場合、オフに戻しておくのを忘れると、充電を終了し
て充電端子カバーを閉じた瞬間、充電端子カバースイッ
チ5がオンするので、メインリレー8がオンされて給電
が開始されてしまうという点である。これでは、ドライ
バーが意図しないのに突然給電されるので危険であると
共に、突入電流によりメインリレー接点を傷める恐れが
ある。
【0017】第2の問題点は、走行する時には充電端子
カバーを閉めて走行するから、充電端子カバースイッチ
5はオンのままである筈であるが、充電端子カバーの立
て付けが悪い場合、走行の振動で時々オフになり、メイ
ンリレー8も時々オフになってしまうという点である。
これでは、各機器が正常に動作出来ない。本発明は、以
上のような問題点を解決することを課題とするものであ
る。
【0018】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の電気自動車用電源装置では、メインリレー
を経て電気自動車の負荷へ給電するバッテリと、該バッ
テリを外部電源により充電するためのコネクタと、該コ
ネクタの充電端子カバーの開閉に応動する充電端子カバ
ースイッチと、前記メインリレーをオンする電流をキー
スイッチから導く経路中に接続されたリレー手段であっ
て、前記充電端子カバーが閉じられた後、前記キースイ
ッチがオンされた時のみ前記メインリレーをオンし、前
記キースイッチがオフされた時のみ前記メインリレーを
オンからオフにするリレー手段とを具えることとした。
【0019】また、メインリレーを経て電気自動車の負
荷へ給電するバッテリと、該バッテリを外部電源により
充電するためのコネクタと、該コネクタの充電端子カバ
ーの開閉に応動する充電端子カバースイッチと、前記メ
インリレーをオンする電流をキースイッチから導く経路
中に直列接続された第1リレーおよび第2リレーとを具
え、該第1リレーは、前記充電端子カバースイッチが充
電端子カバー開の動作状態となり且つ前記キースイッチ
がオンされている時に付勢され、前記キースイッチから
の電流の通流を遮断する接点状態となり、それを自己保
持する接続構成とし、前記第2リレーは、前記充電端子
カバースイッチが充電端子カバー閉の動作状態となり且
つ前記キースイッチがオンされている時に付勢され、前
記キースイッチからの電流の通流を許容する接点状態と
なり、それを自己保持する接続構成とすることにより、
前記充電端子カバーが閉じられた後、前記キースイッチ
がオンされた時のみ前記メインリレーをオンし、前記キ
ースイッチがオフされた時のみ前記メインリレーをオン
からオフにすることとしてもよい。
【0020】(解決する動作の概要)バッテリを外部電
源から充電するためのコネクタの充電端子カバーの開閉
に応動する充電端子カバースイッチを有し、バッテリか
らメインリレーを経て負荷への給電を行う電気自動車用
電源装置において、メインリレーをオンするための電流
をキースイッチから導く経路中に、リレー手段を設け
る。
【0021】そして、このリレー手段を、充電端子カバ
ーが閉じられた後、前記キースイッチがオンされた時の
み、前記メインリレーをオンする電流を導き、前記キー
スイッチがオフされた時のみ、オンとなっている前記メ
インリレーをオフにするよう接続構成する。このような
リレー手段を設けることにより、充電中に誤ってキース
イッチをオンしたまま、充電端子カバーを閉じてもメイ
ンリレーはオンしないし、走行中に振動で充電端子カバ
ーが開いても、メインリレーはオフにされることはな
い。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の電気自動車
用電源装置を示す図である。符号は図2のものに対応
し、5Aは充電端子カバースイッチ、5A−1はスイッ
チ可動接点、5Aa,5Ab,5Acは端子、14は第
1リレー、14−1は第1リレーコイル、14−2は第
1リレー接点、14a,14b,14cは端子、15は
第2リレー、15−1は第2リレーコイル、15−2は
常閉接点、15−3は常開接点、16はダイオードであ
る。図2と同じ符号のものは、同じ構成を有し、同様に
動作するので、それらの説明は省略する。
【0023】充電端子カバースイッチ5Aのスイッチ可
動接点5A−1は、コネクタ4−2の充電端子カバーが
閉められている時には実線の位置(端子5Abにオン)
となり、充電端子カバーが開けられている時には点線の
位置(端子5Acにオン)となる。充電端子カバースイ
ッチ5Aの端子5Aaは、キースイッチ11に接続さ
れ、端子5Abは、第2リレーコイル15−1に接続さ
れ、端子5Acは、第2リレー15の常閉接点15−2
と接続される。従って、充電端子カバースイッチとして
は、図2の従来のものとは、構造が異なったものが用い
られる。
【0024】新たに追加された構成は、第1リレー1
4,第2リレー15およびダイオード16である。第1
リレー14は、主として前記第1の問題点(充電中に誤
ってキースイッチ11をオンした場合、オフに戻してお
くのを忘れると、充電端子カバーを閉じた瞬間、メイン
リレー8がオンされて給電が開始されてしまうという問
題点)を解決するために設けられたリレーである。第2
リレー15は、主として前記第2の問題点(充電端子カ
バーの立て付けが悪い場合、充電端子カバースイッチが
走行の振動で時々オフになり、メインリレーも時々オフ
になるという問題点)を解決するために設けられたリレ
ーである。
【0025】第1リレーコイル14−1の一端はアース
に接続され、他端は、端子14cと第2リレー15の常
閉接点15−2とに接続される。第1リレー接点14−
2は、第1リレーコイル14−1に通電されない時には
実線の位置(端子14bにオン)となり、通電された時
には点線の位置(端子14cにオン)となる。端子14
aはキースイッチ11に接続され、端子14bは第2リ
レー15の常開接点15−3に接続され、端子14cは
上記した如く第1リレーコイル14−1に接続される。
端子14cと第1リレーコイル14−1とを結ぶ経路
は、このリレーを自己保持する電流を流す経路を構成し
ている。
【0026】第2リレーコイル15−1の一端はアース
に接続され、他端は、充電端子カバースイッチ5Aの端
子5Abとダイオード16のカソードとに接続される。
常閉接点15−2の一端は第1リレーコイル14−1に
接続され、他端は充電端子カバースイッチ5Aの端子5
Acに接続される。常開接点15−3の一端は第1リレ
ー14の端子14bに接続され、他端は、メインリレー
コイル8−1の一端とダイオード16のアノードとに接
続される。常開接点15−3→ダイオード16→第2リ
レーコイル15−1という経路は、このリレーを自己保
持する電流を流す経路を構成している。ダイオード16
は、充電端子カバースイッチ5Aから電流が流れて来た
場合に、逆流阻止するために設けられている。
【0027】次に、充電する時からの動作を、順を追っ
て説明する。 (1)充電する時 電気自動車側のコネクタ4−2の充電端子カバーを開
き、充電ケーブル3の先端に付いているコネクタ4−1
を、コネクタ4−2に接続する。充電は、ダイオード6
を経て行われる。充電端子カバーが開かれることによ
り、充電端子カバースイッチ5Aのスイッチ可動接点5
A−1は点線の位置となる。
【0028】(2)充電中に誤ってキースイッチ11を
オンした時 充電中に誤ってキースイッチ11をオンしたとすると、
副バッテリ12→キースイッチ11→点線のスイッチ可
動接点5A−1→常閉接点15−2→第1リレーコイル
14−1→アースという経路で電流が流れ、第1リレー
接点14−2は点線の位置となる。
【0029】また、第1リレー接点14−2が点線の位
置となると、副バッテリ12→キースイッチ11→点線
の第1リレー接点14−2→第1リレーコイル14−1
→アースという経路でも電流が流れ始める。この電流
は、リレーを自己保持する。
【0030】第1リレー接点14−2が点線の位置に切
り換えられることにより、キースイッチ11をオンした
ことによる起動信号は第2リレー15には伝えられない
から、それを経てメインリレー8に起動信号が送られる
こともない。従って、電気自動車が発進することはな
く、コネクタ4−1,4−2や充電装置2等を破壊する
ことがない。
【0031】(3)充電を終了した時 コネクタ4−1をコネクタ4−2から引き外し、コネク
タ4−2の充電端子カバーが閉じられる。そのため、充
電端子カバースイッチ5Aのスイッチ可動接点5A−1
は、実線の位置となって端子5Abにオンとなる。端子
5Acから常閉接点15−2を経て第1リレーコイル1
4−1に流れていた電流がなくなるから、第1リレー接
点14−2は実線の位置に復帰する。
【0032】(4)充電中に誤ってキースイッチ11を
オンしたままで、充電を終了した時(前記第1の問題点
のケース) 充電中に誤ってキースイッチ11をオンした状態は、前
記(2)の状態であるから、第1リレー接点14−2が
点線の位置に切り換えられ、自己保持されている状態で
ある。
【0033】このような状態のままで充電を終え、充電
端子カバーを閉じてスイッチ可動接点5A−1を実線の
位置とすると、端子5Acから常閉接点15−2を通る
経路で第1リレーコイル14−1に流れていた電流は、
遮断されることになる。しかし、第1リレーコイル14
−1には、もう1つの経路(点線の第1リレー接点14
−2を通る経路)で電流が流れているから、依然として
リレーは自己保持され、第1リレー接点14−2は点線
の位置を維持する。そのため、キースイッチ11からの
電流は、第2リレー15に伝えられることはなく、更に
それを経てメインリレー8に起動信号が送られることも
ない。従って、電気自動車が発進することはなく、コネ
クタ4−1,4−2や充電装置2等を破壊することがな
い。
【0034】(5)充電終了後、キースイッチ11をオ
ンした時 充電を終了した後(前記(3)項で説明したように、ス
イッチ可動接点5A−1が実線の位置、第1リレー接点
14−2も実線の位置となっている状態)、キースイッ
チ11をオンすると、次のような動作が行われる。 副バッテリ12→キースイッチ11→実線のスイッ
チ可動接点5A−1→第2リレーコイル15−1→アー
スという経路で電流が流れ、常閉接点15−2がオフ,
常開接点15−3がオンとなる。
【0035】 副バッテリ12→キースイッチ11→
実線の第1リレー接点14−2→オンした常開接点15
−3→メインリレーコイル8−1→アースという経路で
電流が流れ、メインリレー接点8−2がオンし、主バッ
テリ7からの給電が開始される。従って、駆動用モータ
10も、ドライバーの運転操作(アクセル操作等)に応
じて、駆動用モータ制御装置9によって制御される。ま
た、常開接点15−3を通った電流は、ダイオード16
の方へも分流して第2リレーコイル15−1にも流れ
る。この電流は、このリレーを自己保持する電流とな
る。その結果、第2リレーコイル15−1への電流は、
ダイオード16を通る経路と、充電端子カバースイッチ
5Aを通る経路との2つの経路で供給されることにな
る。
【0036】(6)走行中に充電端子カバーが振動等に
より開いた時(前記第2の問題点のケース) 充電端子カバーが開くとスイッチ可動接点5A−1は点
線の位置へ切り換わり、端子5Abを通って第2リレー
コイル15−1へ電流を流す経路は遮断される。しか
し、もう1つの経路(ダイオード16を通る経路)は、
充電端子カバーが開いても何らの影響を受けないから健
在であり、起動信号の通過を維持する。従って、第2リ
レー15の接点状態は変化せず、メインリレー8もオン
を維持する。
【0037】(7)キースイッチ11をオフした時 メインリレーコイル8−1への通電が停止され、メイン
リレー接点8−2はオフとなる。そのため、駆動用モー
タ制御装置9および補機系機器13への給電は停止され
る(従って、駆動用モータ10等も停止する)。
【0038】以上のように動作するが、ここで、メイン
リレー8がオンされる時の動作と、オンとなっているメ
インリレー8をオフにする動作とをまとめると、次の通
りである。 メインリレー8がオンされる時 メインリレー8をオンするための電流は、副バッテリ1
2→キースイッチ11→実線位置の第1リレー接点14
−2→第2リレーの常開接点15−3→メインリレーコ
イル8−1→アースという経路を流れる電流である。従
って、キースイッチ11をオンした時に、この経路が形
成されるためには、第1リレー14は消勢されたままを
保ち(第1リレ接点14−2が実線位置)、第2リレー
15は付勢(常開接点15−3がオン)されなければな
らない。
【0039】キースイッチ11がオンされた時に第1リ
レー14が消勢を保つためには、充電端子カバースイッ
チ5Aが実線の位置にある(充電端子カバーが閉じられ
ている)ことが必要である。また、キースイッチ11が
オンされた時に第2リレー15が付勢されるためには、
やはり、充電端子カバースイッチ5Aが実線の位置にあ
る(充電端子カバーが閉じられている)ことが必要であ
る。これらより明らかなように、本発明では、充電端子
カバーを閉じた状態で、キースイッチ11をオンした時
のみ、メインリレー8はオンされる。
【0040】 オンしているメインリレー8を、オフ
にする時 メインリレー8がオンしている時には、前記項の冒頭
で述べた経路が形成され、副バッテリ12からの電流が
流れている。従って、オフにするには、この経路のどこ
かを遮断すればよい。第2リレーは、第1リレーを経て
来る電流で自己保持しているから、充電端子カバースイ
ッチ5Aがどのような動作状態となろうとも、充電端子
カバースイッチ5Aによっては遮断されない。第1リレ
ー14は、第2リレー15が付勢(従って、常閉接点1
5−2はオフ)されていることにより、消勢(従って、
第1リレー接点14−2は実線位置)を保ち続けるか
ら、これまた遮断されない。経路を遮断し得る手段で残
っているものは、キースイッチ11のみである。かくし
て、オンになっているメインリレー8がオフされるの
は、キースイッチ11がオフされた時のみとなる。
【0041】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の電気自動車用
電源装置によれば、メインリレーをオンするための電流
をキースイッチから導く経路中に、リレー手段を設け、
このリレー手段を、充電端子カバーが閉じられた後、前
記キースイッチがオンされた時のみ、前記メインリレー
をオンする電流を導き、前記キースイッチがオフされた
時のみ、オンとなっている前記メインリレーをオフにす
るよう接続構成する。そのため、充電中に誤ってキース
イッチをオンしたまま、充電端子カバーを閉じてもメイ
ンリレーはオンされないし、走行中に振動で充電端子カ
バーが開いても、メインリレーがオフされることはなく
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電気自動車用電源装置を示す図
【図2】 従来の電気自動車用電源装置を示す図
【符号の説明】
A…電気自動車用電源装置、1…商用電源、2…充電装
置、3…充電ケーブル、4−1,4−2…コネクタ、
5,5A…充電端子カバースイッチ、5A−1…スイッ
チ可動接点、5Aa,5Ab,5Ac…端子、6…ダイ
オード、7…主バッテリ、8…メインリレー、8−1…
メインリレーコイル、8−2…メインリレー接点、9…
駆動用モータ制御装置、10…駆動用モータ、11…キ
ースイッチ、12…副バッテリ、13…補機系機器、1
4…第1リレー、14−1…第1リレーコイル、14−
2…第1リレー接点、14a,14b,14c…端子、
15…第2リレー、15−1…第2リレーコイル、15
−2…常閉接点、15−3…常開接点、16…ダイオー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メインリレーを経て電気自動車の負荷へ
    給電するバッテリと、該バッテリを外部電源により充電
    するためのコネクタと、該コネクタの充電端子カバーの
    開閉に応動する充電端子カバースイッチと、前記メイン
    リレーをオンする電流をキースイッチから導く経路中に
    接続されたリレー手段であって、前記充電端子カバーが
    閉じられた後、前記キースイッチがオンされた時のみ前
    記メインリレーをオンし、前記キースイッチがオフされ
    た時のみ前記メインリレーをオンからオフにするリレー
    手段とを具えたことを特徴とする電気自動車用電源装
    置。
  2. 【請求項2】 メインリレーを経て電気自動車の負荷へ
    給電するバッテリと、該バッテリを外部電源により充電
    するためのコネクタと、該コネクタの充電端子カバーの
    開閉に応動する充電端子カバースイッチと、前記メイン
    リレーをオンする電流をキースイッチから導く経路中に
    直列接続された第1リレーおよび第2リレーとを具え、
    該第1リレーは、前記充電端子カバースイッチが充電端
    子カバー開の動作状態となり且つ前記キースイッチがオ
    ンされている時に付勢され、前記キースイッチからの電
    流の通流を遮断する接点状態となり、それを自己保持す
    る接続構成とし、前記第2リレーは、前記充電端子カバ
    ースイッチが充電端子カバー閉の動作状態となり且つ前
    記キースイッチがオンされている時に付勢され、前記キ
    ースイッチからの電流の通流を許容する接点状態とな
    り、それを自己保持する接続構成とすることにより、前
    記充電端子カバーが閉じられた後、前記キースイッチが
    オンされた時のみ前記メインリレーをオンし、前記キー
    スイッチがオフされた時のみ前記メインリレーをオンか
    らオフにすることを特徴とする電気自動車用電源装置。
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