JP4238176B2

JP4238176B2 - 電動車両

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Publication number: JP4238176B2
Application number: JP2004142760A
Authority: JP
Inventors: 利明中西; 忠雄木村
Original assignee: パナソニックＥｖエナジー株式会社
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2024-05-12
Also published as: JP2005328597A; US20050253460A1; US7404459B2

Description

本発明は、電気自動車（ＰＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、燃料電池と二次電池とを有するハイブリッド電気自動車等の電動車両に塔載される駆動用動力源である組電池からの直流電力をインバータにより交流電力に変換してモータに供給し走行する電動車両に関する。また、本発明は、特に組電池とインバータとの間に設けられる正側メインコンタクタおよび負側メインコンタクタの可動接点が同時に溶着するのを防止する技術に関する。

エンジンとモータを塔載した、いわゆるハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）等には、複数の二次電池が組み合わされた組電池とパワードライブであるインバータとのの間に、組電池からの電力を導通／遮断する一対の接点開閉装置（以下、メインコンタクタと称する）として、組電池の正極端子とインバータの高電位入力端子との間に正側メインコンタクタが、また組電池の負極端子とインバータの低電位入力端子との間に負側メインコンタクタが設けられている。

図８は、メインコンタクタの構成を示す側断面図である。図８において、メインコンタクタは、ワイヤハーネスの丸端子をネジ締結して取り付けるためネジが切られた一対の端子８１、８１と、一対の端子８１、８１の先端にろう付けされた一対の端子電極８１ａ、８１ａと、一対の端子電極８１ａ、８１ａに接触する可動接点８２と、可動接点８２を一対の端子電極８１ａ、８１ａに対して進退させるシャフトスプリング８３および電磁コイル８４とから構成されている。

このような構成を有するメインコンタクタが、一対の正側および負側メインコンタクタとして、可動接点の進退方向を同一にしてＨＥＶ等の電動車両に搭載される。ＨＥＶ等にメインコンタクタを搭載するためには、可動接点が閉じている場合と開いている場合に対して、以下の２つの機能が必要となる。

まず、ＨＥＶが走行中であり可動接点が閉じている場合、メインコンタクタが外力による衝撃（例えば、車両の段差乗り越し、車両の衝突等）を受けて可動接点のバウンドが発生すると、端子電極と可動接点（以下、これらを単に「接点」と称する）との間にアークが発生し、接点の一部が溶け、接点が再接触する際に接点が冷却、固着（ショート）し、電力を遮断するという機能が果たせなくなるのを防止するため、強い電磁気力で可動接点を端子電極に押し付けておく必要がある。

一方、ＨＥＶが駐車中であり可動接点が開いている場合に、メインコンタクタが外力による衝撃（例えば、他の車両による衝突等）を受けて接点が接触すると、組電池からインバータ内に設けられた大容量の平滑用コンデンサへと、接点の許容電流に比べて過大な突入電流（例えば、組電池の端子電圧を３６０Ｖ、組電池の内部抵抗を０．３Ωとすると、１２００Ａの突入電流）が流れて、接点が溶着し、電力を遮断するという機能が果たせなくなるのを防止するため、強いばね力で可動接点を端子電極から押し下げておく必要がある。
特開２００３−３６７７６号公報

上記のように、ＨＥＶ等の電動車両に搭載される従来のメインコンタクタは、外部からの衝撃に対して耐性を持たせるため、電磁コイルの電磁気力を強くすると共にシャフトスプリングのばね力を強くするというように、相反する機能を共に強化しておく必要があり、電磁コイルおよびシャフトスプリングが大型化しコストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、信頼性を維持しながら小型化、低コスト化を図った接点開閉装置を搭載した電動車両を提供することにある。

前記の目的を達成するため、本発明に係る電動車両は、二次電池を複数個組み合わせて成る組電池からの直流電力をインバータにより交流電力に変換してモータに供給し走行する電動車両であって、組電池とインバータとの間に設けられた少なくとも２つの接点開閉装置を備え、接点開閉装置は、一対の端子電極と、前記一対の端子電極にそれぞれが同時に接触する一対の可動接点と、一対の可動接点を一対の端子電極に対して同時に進退させる可動接点駆動手段とを備えるとともに、組電池の正極端子と前記インバータの高電位入力端子との間に接続された正側の接点開閉装置と、組電池の負極端子とインバータの低電位入力端子との間に接続された負側の接点開閉装置とから成り、可動接点駆動手段は、一対の可動接点を一対の端子電極に対して同時に離間させるためのシャフトスプリングと、一対の可動接点を一対の端子電極に対して同時に接近させるための電磁コイルとを備え、正側及び負側の接点開閉装置は、それぞれの可動接点の進退方向を異ならせて配置される構成を有する。

本発明に係る電動車両において、正側の接点開閉装置と負側の接点開閉装置とは、可動接点の進退方向を９０度または１８０度異ならせて配置されることが好ましい。

上記の構成によれば、正側の接点開閉装置と負側の接点開閉装置とを可動接点の進退方向が９０度異なるように配置した場合、外部から衝撃を受けた際に、正側と負側の接点開閉装置の可動接点が共に端子電極に溶着することはなく、従来よりも少ないばね力（１／２^1/2）で従来と同じ衝撃耐性を得ることができる。従って、電磁コイルの巻き線数の削減や巻き線径の細線化などを行うことができ、接点開閉装置の信頼性を維持しながら、その小型化、低コスト化を図ることができる。

また、正側の接点開閉装置と負側の接点開閉装置とを可動接点の進退方向が１８０度異なるように配置した、すなわち逆向きに配置した場合、可動接点を端子電極からすばやく押し戻すのに必要なごく小さいばね力で、従来と同じ衝撃耐性を得ることができる。

本発明によれば、信頼性を維持しながら小型化、低コスト化を図った接点開閉装置を搭載した電動車両を提供することが可能になる、という格別な効果を奏する。

以下、本発明の好適な実施形態として、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）を取り上げ、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電動車両としてＨＥＶの全体構成を示す図である。図１において、ＨＥＶ１は、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）２またはエンジン（ＥＮＧ）３の出力がトランスミッション（ＴＭ）４を介して伝達される駆動輪としての左右一対の前輪５、５と、従動輪としての左右一対の後輪６、６とを有する。ＨＥＶ１の後部に塔載された、例えば３６０Ｖの電圧を出力する組電池７は、コンタクタユニット１０、インバータ９を介してモータジェネレータ２に接続される。イグニッションキースイッチ（ＩＧ）１１のＯＮ／ＯＦＦ信号は、車両電子制御ユニット（以下、車両ＥＣＵと略称する）１２に供給され、車両ＥＣＵ１２は、コンタクタユニット１０、インバータ９、およびエンジン電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵと略称する）１４を制御する。また、エンジン３は、エンジンＥＣＵ１４により制御される。電池電子制御ユニット（以下、電池ＥＣＵ）２０は、組電池７からブロック毎の電池電圧、充放電電流、電池温度等の情報を受けて、組電池７の蓄電状態（ＳＯＣ（State of Charge）、充電レベルとも称する）を推定し、充電要求値、放電要求値、ＳＯＣ、組電池電圧等の情報を車両ＥＣＵ１２に送信する。

図２は、図１の制御系の詳細構成を示す機能ブロック図である。

図２において、エンジン３の出力軸３１は、モータジェネレータ２のロータ２３が接続されており、かつトランスミッション４に入力する。モータジェネレータ２は、三相交流発電機もしくは三相交流電動機として機能する。トランスミッション４は、内部のギアを介してエンジン３の出力軸３１の回転数を減速し、駆動力はディファレンシャルを経て、先端に駆動輪５、５（図１）が結合されたドライブシャフト２４が接続されている。以上の構造によって、エンジン３またはモータジェネレータ２の出力が駆動輪５、５に伝達され、ＨＥＶ１が駆動される。

エンジン３は、アクセルペダル１６の操作量や、冷却水温度、吸気温度、吸気圧力等の環境条件、クランクセンサ、ノックセンサによるエンジン情報、モータジェネレータ２の運転状況に応じて、エンジンＥＣＵ１４によってその出力、回転数が制御される。

組電池７は、図２に示すように、複数の単電池または単位電池が直列に接続されて構成され、コンタクタユニット１０を介してインバータ９に接続されている。コンタクタユニット１０は、組電池７の正極端子とインバータ９の高電位入力端子との間に接続された正側メインコンタクタ１００（正側の接点開閉装置）と、組電池７の負極端子とインバータ９の低電位入力端子との間に接続された負側メインコンタクタ１０１（負側の接点開閉装置）と、車両起動時にインバータ９の平滑用コンデンサ９１をプリチャージするために、正側メインコンタクタ１００に並列に接続された、プリチャージコンタクタ１０２と電流制限抵抗１０３との直列接続体であるプリチャージ回路とで構成される。なお、正側メインコンタクタ１００、負側メインコンタクタ１０１、およびプリチャージコンタクタ１０２は、図８を参照して説明した従来のメインコンタクタと同様の構造および機能を有する。

正側メインコンタクタ１００、負側メインコンタクタ１０１、およびプリチャージコンタクタ１０２（以下、まとめてコンタクタとも称する）は、車両ＥＣＵ１２から起動電圧（最小動作電圧）が供給されていない場合は接点が開状態にあり、起動電圧が供給されている場合は接点が閉状態にある。

車両ＥＣＵ１２の制御により、プリチャージコンタクタ１０２および負側メインコンタクタ１０１の接点が閉じることで平滑用コンデンサ９１へのプリチャージが行われ、車両ＥＣＵ１２のコンタクタ制御手段１２１により、組電池電圧Ｖｂとインバータ側電圧Ｖｉｎｖとの電圧差が規定値以下である場合に、プリチャージが終了したと判断され、次に、正側メインコンタクタ１００の接点が閉じて、組電池７からインバータ９を介してモータジェネレータ２に電力が供給される。

本実施形態では、組電池７を構成する二次電池はニッケル・水素二次電池からなる単位電池である。モータジェネレータ２は、インバータ９により制御が行われ、組電池７との間でインバータ９を介して電力の授受を行う。

インバータ９の制御は、車両ＥＣＵ１２が行い、この制御は、エンジンＥＣＵ１４からのエンジン３の運転状態の情報、アクセルペダル１６の操作量、ブレーキペダル１７の操作量、シフトレバー１８で設定されるシフトレンジ、電池ＥＣＵ２０からのＳＯＣや故障などの組電池７の情報、レゾルバ２５によって検出されたエンジン３の出力軸３１の回転角θ、モータジェネレータ２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗなどに基づいて行われる。

車両ＥＣＵ１２は、これらの情報に基づいて、インバータ９を構成する各トランジスタを制御する信号を出力する。そして、車両ＥＣＵ１２は、モータジェネレータ２の界磁電流をその時の回転数に応じて制御して、モータジェネレータ２を発電機として機能させるか、電動機として機能させるかを決定する。発電機として機能している場合は、組電池７に充電が行われ、電動機として機能し電力を消費している場合には、組電池７から電力が放電される。

例えば、電池ＥＣＵ２０は、組電池７のＳＯＣの低下を検出した場合、車両ＥＣＵ１２およびインバータ９を介して、エンジン３が発生するトルクの一部によってモータジェネレータ２による発電を行わせ、組電池７への充電が行われる。また、電池ＥＣＵ２０は、組電池７のＳＯＣの増大を検出した場合には、車両ＥＣＵ１２から、エンジンＥＣＵ１４を介してエンジン３の出力を抑え気味にして、インバータ９を介してモータジェネレータ２を電動機として機能させ、これにより発生するトルクを車両走行用に用いるよう制御する。また、車両が制動する場合には、車両ＥＣＵ１２は、モータジェネレータ２を発電機として機能させ、発生した電力で組電池７を充電する。

ＨＥＶ１の制動がいつ行われるかを予測することは困難であるため、組電池７は、制動によって発生した電力を十分受け入れられるようになっていることが望ましい。一方、エンジン３の出力だけでドライバーの所望する加速が得られない場合には、モータジェネレータ２を電動機として機能させるために、組電池７のＳＯＣがある程度必要である。この条件を満たすために、組電池７のＳＯＣは、常に電池容量の中間程度（約６０％）になるように制御される。

エンジン３の出力によって発電し、電池を充電するＨＥＶの場合には、組電池７のＳＯＣを適切に管理することにより、制動時の回生電力を十分に回収してエネルギ効率を高め、加速時にはドライバーが所望する加速度を達成できるようにしている。

このように、組電池７のＳＯＣを精度良く検出し、ＳＯＣを適切に制御することはＨＥＶのように電池を動力源とする車両にとって重要である。そのため、電池ＥＣＵ２０には、組電池７を構成する電池の状態に関する情報として、電池電圧、充放電電流、電池温度が入力され、組電池７のＳＯＣや故障が演算推定される。電池電圧は、組電池７を複数のブロックに分割し、各ブロック毎に検出されて各ブロック毎の電圧信号として電池ＥＣＵ２０に入力される。また、電池温度は、電池温度が場所によって異なるため、複数の箇所に設けられた温度センサ２２で検出される。温度センサ２２としてはサーミスタが用いられており、温度によって変化する抵抗値が電圧値に変換されて電池ＥＣＵ２０に入力される。

また、組電池７の充放電電流を検出するために、組電池７に直列に接続された電流検出抵抗２１が設けられており、組電池７の充電または放電時に電流検出抵抗２１の両端に発生する微小な電圧は電池ＥＣＵ２０に入力され、電流値が算出される。なお、本実施形態では、電流検出抵抗２１を用いて組電池７の充放電電流を検出する構成としたが、組電池７の充放電時に電線に流れる電流によって発生する電磁界をホール素子によって検出し電圧信号に変換した後、電池ＥＣＵ２０に送る構成としてもよい。

電池ＥＣＵ２０では、電池電圧、充放電電流、電池温度という３種類の情報に基づいて、組電池７に許容される充放電電力を、それぞれ放電許容値Ｐｄ、充電許容値Ｐｃ、組電池電圧値Ｖｂとして車両ＥＣＵ１２に出力する。例えば、組電池７のＳＯＣが低下した場合には、放電許容値Ｐｄを小さくすることによって、結果としてＳＯＣが高くなるように誘導する。一方、ＳＯＣが高い状況下では、充電許容値Ｐｃを小さくすることによって、結果としてＳＯＣが低くなるように誘導する。

また、電池ＥＣＵ２０は、ＳＯＣ値を車両ＥＣＵ１２に出力し、車両ＥＣＵ１２では、この値がＳＯＣの中間域、例えばＳＯＣ＝６０％付近を目標として充放電収支を合わせこむような制御を行う。また、低温域では、電池の内部抵抗が上昇し、入出力が著しく制限された状況となるので、電池ＥＣＵ２０は、充電許容値Ｐｃと放電許容値Ｐｄをともに小さくするよう制御を行う。また、組電池電圧Ｖｂが低くなった場合には、電池の過放電を防止するために放電許容値Ｐｄを小さくし、一方、組電池電圧Ｖｂが高くなった場合には、電池内部でのガスの発生を抑えるために充電許容値Ｐｃを小さくする。また、組電池７全体が壊れて内部抵抗が大きくなってしまった場合や、組電池７が寿命に至り内部抵抗が大きくなった場合にも、充電許容値Ｐｃと放電許容値Ｐｄが制限される。

車両ＥＣＵ１２に含まれるコンタクタ制御手段１２１は、図２に示さないが、ＣＰＵとそのメモリに書き込まれたソフトウェアおよび周辺回路で構成されており、組電池電圧Ｖｂの値、インバータ側電圧Ｖｉｎｖの値（コンタクタユニット１０に対してインバータ側の電圧値）、イグニッションキー１１のＯＮ／ＯＦＦを示すイグニッションキー信号Ｓ４を受けて、正側メインコンタクタ１００、負側メインコンタクタ１０１、プリチャージコンタクタ１０２にそれぞれ起動電圧信号Ｓ２、Ｓ３、Ｓ１を供給する。

コンタクタ制御手段１２１は、組電池電圧Ｖｂの値とインバータ側電圧Ｖｉｎｖの値を比較し、コンタクタをＯＮしていないのに、組電池電圧Ｖｂの値がインバータ側電圧Ｖｉｎｖの値と等しい場合は、コンタクタの接点が溶着（短絡）故障していると判断する。

次に、車両ＥＣＵ１２によるコンタクタユニット１０の制御動作について、図３および図４を参照して説明する。図３および図４は、それぞれ、イグニッションキー１１がＯＮおよびＯＦＦである場合におけるプリチャージコンタクタ用起動制御信号Ｓ１、正側メインコンタクタ用起動制御信号Ｓ２、負側メインコンタクタ用起動制御信号Ｓ３、イグニッションキー信号Ｓ４、およびインバータ側電圧Ｖｉｎｖのタイミングチャートである。

まず、運転者がイグニッションキー１１をＯＦＦからＯＮにすると、図３に示すように、イグニッションキー信号Ｓ４がアクティブ状態になり、コンタクタ制御手段１２１は、プリチャージコンタクタ用起動制御信号Ｓ１をアクティブにし、プリチャージコンタクタ１０２のみをＯＮさせて、負側メインコンタクタ１０１が溶着故障しているか否かの溶着確認を行い（期間Ｔ１）、プリチャージコンタクタ用起動制御信号Ｓ１をインアクティブにし、プリチャージコンタクタ１０２をＯＦＦにする。

次に、コンタクタ制御手段１２１は、負側メインコンタクタ用起動制御信号Ｓ３をアクティブにし、負側メインコンタクタ１０１のみをＯＮさせて、正側メインコンタクタ１００が溶着故障しているか否かの溶着確認を行う（期間Ｔ２）。その直後に、コンタクタ制御手段１２１は、プリチャージコンタクタ用起動制御信号Ｓ１をアクティブにし、プリチャージコンタクタ１０２もＯＮにすると、負側メインコンタクタ１０１はＯＮしているので、組電池７からプリチャージコンタクタ１０２と電流制限抵抗１０３が直列接続されたプリチャージ回路を介した電流によりインバータ９の平滑用コンデンサ９１が充電され、インバータ側電圧Ｖｉｎｖが上昇する（期間Ｔ３）。

この既定の期間Ｔ３の後に、コンタクタ制御手段１２１は、組電池電圧Ｖｂとインバータ側電圧Ｖｉｎｖとの電圧差が規定値以下である場合に、プリチャージが終了したと判断し、正側メインコンタクタ用起動制御信号Ｓ２をアクティブにし、正側メインコンタクタ１００をＯＮにして、その後、プリチャージコンタクタ用起動制御信号Ｓ１をインアクティブにし、プリチャージコンタクタ１０２をＯＦＦにする。このとき、組電池電圧Ｖｂとインバータ側電圧Ｖｉｎｖとの電圧差は小さいため、正側メインコンタクタ１００がＯＮしたとしても平滑用コンデンサ９１への突入電流は少なく、正側メインコンタクタ１００を溶着等損傷させるおそれはない。

なお、期間Ｔ３が経過したとしても、インバータ側電圧Ｖｉｎｖが既定電圧まで上昇しなかった場合には、故障であると判断し、全てのコンタクタをＯＦＦにする。

ＨＥＶの走行が終了し、運転者がイグニッションキー１１をＯＮからＯＦＦにすると、図４に示すように、イグニッションキー信号Ｓ４がインアクティブ状態になり、コンタクタ制御手段１２１は、正側メインコンタクタ用起動制御信号Ｓ２をインアクティブにし、正側メインコンタクタ１００をＯＦＦにする。インバータ９には、図２には示さないが、平滑用コンデンサ９１に対する放電用抵抗が並列接続されており、平滑用コンデンサ９１の残存電荷を放電する構成になっている。既定の期間Ｔ４が経過した時点で、インバータ側電圧（平滑用コンデンサ９１の端子電圧）Ｖｉｎｖが既定電圧まで低下していない場合には、コンタクタ制御手段１２１は、正側メインコンタクタ１００が溶着故障していると判断する。

ここで、停車中であり、かつイグニッションキーがＯＦＦの状態にある車両に他の車両が衝突した場合について述べる。組電池７とインバータ９との間には、正側メインコンタクタ１００と負側メインコンタクタ１０１の２つのコンタクタがあり、衝突の衝撃により２個のコンタクタが同時にＯＮすると、インバータ９内の平滑用コンデンサ９１は放電用抵抗により電荷が放電した状態で電圧がゼロであるので、オームの法則によりＩ＝Ｖｂ／Ｒ（（組電池電圧）／（組電池の内部抵抗＋配線抵抗））で表される値の突入電流が流れる。

図２に示す組電池７の端子電圧（組電池電圧）Ｖｂが３６０ボルト、組電池７の内部抵抗を０．３オーム、配線抵抗は組電池７の内部抵抗に比べてごく小さいので無視すると、突入電流Ｉは１２００アンペアとなる。通常、ＨＥＶ用のメインコンタクタの定格電流が数１０アンペアであることを考えると、この突入電流Ｉの値は、メインコンタクタの接点を溶着させるのに十分な電流値となる。従って、従来では、このような溶着故障を防止するために、メインコンタクタがＯＦＦである場合に、その可動接点（図８の８２）をオフの位置に固定するためのシャフトスプリング（図８の８３）のばね力を大きなものにする必要があった。

一方、走行中に段差を乗り越した場合等に加わる大きな衝撃（通常、１０Ｇ程度：Ｇは重力加速度）に対して、メインコンタクタの端子電極（図８の８１ａ）と可動接点とが離れてはいけないので、強い電磁力で可動接点を端子電極に押し付けておく必要があった。先に述べたばね力はこの電磁力と１８０度、すなわち逆方向の関係にあるため、必要なばね力が大きくなると、電磁コイル（図８の８４）により得られる電磁力も大きくする必要がある。このため、従来では、電磁コイルの巻き線回数を多くしたり、巻き線の銅損によって生じる発熱の対策として、また起磁力を大きくするために巻き線径を太くするなどの手法がとられていた。

図５は、本発明の一実施形態に係る電動車両であるＨＥＶに搭載される接点開閉装置としての各コンタクタ１００、１０１、１０２の外観を示す斜視図である。図５において、可動接点の進退方向を両矢印で示すように、端子電極８１ａに可動接点（不図示）が当接するとコンタクタはＯＮになり、端子電極８１ａから可動接点が離れるとコンタクタはＯＦＦになる。

図６は、図５の正側メインコンタクタ１００と負側メインコンタクタ１０１の配置関係の一例を示す平面図である。図６に示すように、正側メインコンタクタ１００と負側メインコンタクタ１０１は、それらの可動接点の進退方向（両矢印で示す）が９０度異なるように配置される。これにより、外部から衝撃を受けた際に、正側メインコンタクタ１００と負側メインコンタクタ１０１の可動接点が共に端子電極に溶着することはなく、従来よりも少ないばね力（１／２^1/2）で従来と同じ衝撃耐性を得ることができる。従って、電磁コイルの巻き線数の削減や巻き線径の細線化などを行うことができ、メインコンタクタの信頼性を維持しながら、その小型化、低コスト化を図ることができる。

図７は、図５の正側メインコンタクタ１００と負側メインコンタクタ１０１の配置関係の他の例を示す平面図である。図７に示すように、正側メインコンタクタ１００と負側メインコンタクタ１０１は、それらの可動接点の進退方向（両矢印で示す）が１８０度異なるように配置、すなわち逆向きに配置される。この場合、可動接点を端子電極からすばやく押し戻すのに必要なごく小さいばね力で、従来と同じ衝撃耐性を得ることができる。

本発明に係る電動車両は、信頼性を維持しながら小型化、低コスト化を図った接点開閉装置を搭載することができるという利点を有し、電気自動車（ＰＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、燃料電池と二次電池とを有するハイブリッド電気自動車等の電動車両として有用である。

本発明の一実施形態に係る電動車両の制御装置が適用されるＨＥＶの全体構成を示す図図１の制御系の詳細構成を示す機能ブロック図イグニッションキー１１がＯＮである場合におけるプリチャージコンタクタ用起動制御信号Ｓ１、正側メインコンタクタ用起動制御信号Ｓ２、負側メインコンタクタ用起動制御信号Ｓ３、イグニッションキー信号Ｓ４、およびインバータ側電圧Ｖｉｎｖのタイミングチャートイグニッションキー１１がＯＦＦである場合におけるプリチャージコンタクタ用起動制御信号Ｓ１、正側メインコンタクタ用起動制御信号Ｓ２、負側メインコンタクタ用起動制御信号Ｓ３、イグニッションキー信号Ｓ４、およびインバータ側電圧Ｖｉｎｖのタイミングチャート本発明の一実施形態に係る電動車両であるＨＥＶに搭載される接点開閉装置としての各コンタクタの外観を示す斜視図図５の正側メインコンタクタと負側メインコンタクタの配置関係の一例を示す平面図図５の正側メインコンタクタと負側メインコンタクタの配置関係の他の例を示す平面図メインコンタクタの構成を示す側断面図

符号の説明

１ＨＥＶ
２モータジェネレータ
３エンジン
４トランスミッション
５前輪
６後輪
７組電池
９インバータ
９１平滑用コンデンサ
１０コンタクタユニット
１００正側メインコンタクタ（正側の接点開閉装置）
１０１負側メインコンタクタ（負側の接点開閉装置）
１０２プリチャージコンタクタ
１０３電流制限抵抗
１１イグニッションキースイッチ
１２車両ＥＣＵ
１２１コンタクタ制御手段
１４エンジンＥＣＵ
１６アクセルペダル
１７ブレーキペダル
１８シフトレバー
２０電池ＥＣＵ
２１電流検出抵抗
２２温度センサ
２３ロータ
２４ドライブシャフト
２５レゾルバ
３１出力軸
８１端子
８１ａ端子電極
８２可動接点
８３シャフトスプリング
８４電磁コイル

Claims

二次電池を複数個組み合わせて成る組電池からの直流電力をインバータにより交流電力に変換してモータに供給し走行する電動車両であって、
前記組電池と前記インバータとの間に設けられた少なくとも２つの接点開閉装置を備え、
前記接点開閉装置は、一対の端子電極と、前記一対の端子電極にそれぞれが同時に接触する一対の可動接点と、前記一対の可動接点を前記一対の端子電極に対して同時に進退させる可動接点駆動手段とを備えるとともに、前記組電池の正極端子と前記インバータの高電位入力端子との間に接続された正側の接点開閉装置と、前記組電池の負極端子と前記インバータの低電位入力端子との間に接続された負側の接点開閉装置とから成り、
前記可動接点駆動手段は、前記一対の可動接点を前記一対の端子電極に対して同時に離間させるためのシャフトスプリングと、前記一対の可動接点を前記一対の端子電極に対して同時に接近させるための電磁コイルとを備え、
前記正側及び負側の接点開閉装置は、それぞれの前記可動接点の進退方向を９０度又は１８０度異ならせて配置されることを特徴とする電動車両。