放电控制装置的制作方法

本发明涉及放电控制装置。

背景技术：

电动车或混合动力车在运行时，在设置在用于驱动电机的驱动装置中的电容器中积蓄了高压电。在发生了碰撞的情况下，该电容器中积蓄的电力通过快速放电电路安全并快速地放电。快速放电电路例如包括与电容器并联的放电旁通电路，该放电旁通电路由电阻器和开关元件串联而成。在碰撞时，开关元件变为接通(ON)状态，通过电阻器消耗电容器中积蓄的电力，由此安全并快速地放电。在下述专利文献1中，公开了上述快速放电电路的一种方式。

现有技术文献

专利文献

(专利文献1)日本特开2013-187941号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

然而，在上述现有技术中存在如下情形，即，在快速放电电路中设置有用于控制上述放电旁通电路的开关元件的放电控制装置，向该放电控制装置供给的电力由上述驱动装置提供。在该方式的情况下，在碰撞时，在通过因受惯性影响而继续旋转的车轮旋转驱动的电机中产生感应电压，这种感应电力经由驱动装置被施加在放电控制装置上，而可能破坏上述放电控制装置。

本发明是鉴于上述问题而提出，目的在于当车辆碰撞时，保护放电控制装置不被因车轮的旋转而在电机中产生的感应电力破坏。

解决技术问题的手段

为实现上述目的，作为本发明中的第一技术方案，其采用一种放电控制装置，该放电控制装置控制放电旁通电路，该放电旁通电路用以在车辆碰撞时，将设置在使所述车辆的车轮旋转的电机的驱动装置中的电容器的电荷放电，其中，该放电控制装置包括控制电路，所述控制电路在根据当所述车辆碰撞时所述车轮因惯性而旋转的时间所设定的时间段内，使所述放电旁通电路放电。

根据所述第一技术方案，作为本发明中的第二技术方案采用一种放电控制装置，其中，所述控制电路包括：触发器电路，其在所述车辆碰撞时向所述放电旁通电路输出作为放电指示的输出信号和针对所述输出信号的反转信号，而在被输入复位信号时则停止所述输出信号的输出；延迟电路，其将所述触发器电路的所述反转信号仅延迟与所述时间段等长的时间的事实，作为所述复位信号输出给所述触发器电路。

发明的效果

根据本发明，通过放电控制装置，能够在车辆碰撞时，保护放电控制装置不被因车轮的旋转而在电机中产生的感应电力破坏。该放电控制装置控制放电旁通电路，以在车辆碰撞时，将设置在使车辆的车轮旋转的电机的驱动装置中的电容器的电荷放电，该放电控制装置包括控制电路，其在根据当车辆碰撞时车轮因惯性而旋转的时间所设定的时间段内，使放电旁通电路放电。

附图说明

图1是有关本发明的一个实施方式的包括放电控制装置及其周围在内的功能框图。

图2是有关本发明的一个实施方式的放电控制装置的功能框图。

图3是示出有关本发明的一个实施方式的放电控制装置的操作的时序图。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的实施方式。本实施方式的放电控制装置A装载在电动车(EV：Electric Vehicle)或混合动力车(HV：Hybrid Vehicle)等移动车辆中，对放电旁通电路H进行控制，该放电旁通电路H用于在移动车辆发生碰撞时，将设置在用于驱动电机M的驱动装置Dv中的电容器Cd的电荷放电(参照图1)。如图2所示，放电控制装置A包括稳压电路(regulator circuit)Rg、信号电路Sc、光电耦合器Pc及控制电路Ct。

稳压电路Rg使经由驱动装置Dv的电容器Cd而从高压电池B1供给的电力的电压下降，并作为驱动电力供给到控制电路Ct。该高压电池B1向用于驱动电机M的驱动装置Dv供给电力。

信号电路Sc设置在后述的栅极驱动电路Gd与光电耦合器Pc之间，经由信号线及电力线与栅极驱动电路Gd连接，经由信号线与光电耦合器Pc连接。例如，在从栅极驱动电路Gd经由电力线输入了0V，或者经由信号线作为放电指示信号输入了低电压的情况下，信号电路Sc向光电耦合器Pc输出放电指示信号。

光电耦合器Pc是设置在信号电路Sc与控制电路Ct之间、并使用光信号在信号电路Sc与控制电路Ct之间中介通信的绝缘元件。设置光电耦合器Pc的原因是信号电路Sc及栅极驱动电路Gd的驱动电力的电压与控制电路Ct的驱动电力的电压不同。例如，控制电路Ct被以高于信号电路Sc及栅极驱动电路Gd的电压驱动。

控制电路Ct用于控制放电旁通电路H，并包括第1触发器(flip-flop)电路F1、第1施密特触发器(Schmitt trigger)St1、第2触发器电路F2、第1非(NOT)电路N1、延迟电路Tc、第2非电路N2及第2施密特触发器St2。

第1触发器电路F1的输入端Tp1经由光电耦合器Pc连接到信号电路Sc，Q输出端T1经由第1施密特触发器St1连接到第2触发器电路F2的输入端Tp2。此外，第1触发器电路F1的复位端Tr1经由第1非电 路N1、延迟电路Tc、第2非电路N2及施密特触发器St，与第2触发器电路F2的Q冲击(dash)输出端T22连接。

在第1触发器电路F1中，当输入端Tp1从信号电路Sc经由光电耦合器Pc而被输入放电指示信号时，从Q输出端T1向放电旁通电路H输出作为放电指示的放电指示信号。另外，从第1触发器电路F1输出的放电指示信号被第1施密特触发器St1转换为单脉冲(one-shot pulse)，并作为单脉冲输入到第2触发器电路F2的输入端Tp2。

第2触发器电路F2的输入端Tp2经由第1施密特触发器St1连接到第1触发器电路F1的Q输出端T1。此外，第2触发器电路F2的Q输出端T21连接到放电旁通电路H的后述的开关元件SW，而Q冲击输出端T22经由第1非电路N1、延迟电路Tc、第2非电路N2及第2施密特触发器St2，连接到第1触发器电路F1的复位端Tr1及第2触发器电路F2的复位端Tr2。

在第2触发器电路F2中，当输入端Tp2从第1施密特触发器St1被输入了放电指示信号时，从Q输出端T21向放电旁通电路H的开关元件SW输出接通信号。在放电旁通电路H中，当开关元件SW被输入接通信号，则开关元件SW变为接通状态，放电旁通电路H变为放电状态。此外，当第2触发器电路F2从Q输出端T21输出接通信号时，从Q冲击输出端T22输出具有与接通信号不同电位的反转信号。

将第1施密特触发器St1设置在第1触发器电路F1的Q输出端T1与第2触发器电路F2的输入端Tp2之间，当从第1触发器电路F1的Q输出端T1输入放电指示信号时，第1施密特触发器St1将作为单脉冲的放电指示信号输出到第2触发器电路F2的输入端Tp2。

第1非电路N1的输入端与第2触发器电路F2的Q冲击输出端T22连接，对从第2触发器电路F2的Q冲击输出端T22输入的反转信号进行逻辑非处理，即将电位反转并输出到延迟电路Tc。

延迟电路Tc是由电阻器和电容器构成的积分电路，将从第1非电路N1输入的反转信号延迟，并输出到第2非电路N2。该延迟电路Tc的延 迟时间是根据移动车辆碰撞时车轮因惯性而继续旋转的时间来设定的。

第2非电路N2的输入端与延迟电路Tc连接，对受延迟电路Tc延迟的反转信号进行逻辑非处理，即将电位反转并输出到第2施密特触发器St2。

第2施密特触发器St2的输入端连接到第2非电路N2的复位端Tr1，当从第2非电路输入了反转信号时，第2施密特触发器St2将单脉冲作为复位信号输出到第1触发器电路F1的复位端Tr1及第2触发器电路F2的复位端Tr2。

此外，在放电控制装置A的周围，除了上述放电旁通电路H、电机M、驱动装置Dv、高压电池B1及栅极驱动电路Gd之外，还设置有电机控制装置Mc、接触器(contactor)Ca、电池控制装置Bc及低压电池B2(参照图1)。

放电旁通电路H由电阻器R及开关元件SW串联构成，并相对于驱动装置Dv的电容器Cd并联。该放电旁通电路H在移动车辆碰撞时，将接通信号从第2触发器电路F2输入到开关元件SW，开关元件SW成为接通状态，由此通过电阻器R来将设置在驱动装置Dv中的电容器Cd的电荷放电。

电机M例如是由U相、V相、W相构成的三相电机，并通过转轴连接到移动车辆的车轮，以旋转车轮。驱动装置Dv由逆变器(inverter)电路等构成，通过逆变器电路将从高压电池B1供给的直流电转换成由U相、V相及W相构成的三相驱动电力，并供给到电机M。例如，驱动装置Dv在逆变器电路的前段包括作为平滑电容的电容器Cd。

高压电池B1经由驱动装置Dv向电机M及放电控制装置A供给电力，高压电池B1比低压电池B2设定了更高的电压。栅极驱动电路Gd被设置在电机控制装置Mc与放电控制装置A之间，并根据从电机控制装置Mc输入的放电指示信号来向信号电路Sc输出放电指示信号。

电机控制装置Mc由中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、以及随机存取存储器(RAM)等构成，根据上述ROM中存储的各种运 算控制程序来进行各种运算处理，并根据运算处理结果来控制驱动装置Dv和栅极驱动电路Gd等。

接触器Ca设置在驱动装置Dv的电容器Cd的一端与高压电池B1的一端之间，并且是根据从电池控制装置Bc输入的控制信号变为接通状态或断开(OFF)状态的开关元件。例如，当接触器Ca被从电池控制装置Bc输入了控制信号时，放电旁通电路H的开关元件SW即将变为接通状态之前，接触器Ca从接通状态切换为断开状态。

电池控制装置Bc由CPU、ROM、以及RAM等构成，根据上述ROM中存储的各种运算控制程序来进行各种运算处理，并根据运算处理结果来控制接触器Ca等。低压电池B2向电机控制装置Mc和电池控制装置Bc供给电力，低压电池B2比高压电池B1设定了更低的电压。

接下来，将说明如此构成的放电控制装置A的操作。放电控制装置A控制用于在移动车辆碰撞时，将设置在用于驱动电机M的驱动装置Dv中的电容器Cd的电荷放电的放电旁通电路H，并执行如下特征的处理。

在放电控制装置A中，在根据移动车辆碰撞时车轮因惯性而继续旋转的时间而设定的时间段内，控制电路Ct使放电旁通电路H放电。具体而言，首先，当输入端Tp1被经由光电耦合器Pc从信号电路Sc输入了放电指示信号时，第1触发器电路F1从Q输出端T1输出作为到放电旁通电路H的放电指示的放电指示信号(参照图3)。

另外，根据移动车辆碰撞时车轮因惯性而继续旋转的时间而设定的时间段，比通常的电容器Cd的电荷进行放电的放电时间长。

此外，栅极驱动电路Gd根据从电机控制装置Mc输入的放电指示信号，经由信号线向信号电路Sc输出作为低电压的放电指示信号。此外，当检测到移动车辆的碰撞时，电机控制装置Mc向栅极驱动器电路Gd输出放电指示信号。此外，在即将从电机控制装置Mc向栅极驱动电路Gd输出放电指示信号之前，接触器Ca被从电池控制装置Bc输入了控制信号，而从接通状态切换为断开状态。由此，放电旁通电路H被与高压电池B1断开，能够避免高压电池B1的电力被放电旁通电路H放电。

接下来，当从第1触发器电路F1的Q输出端T1输入放电指示信号时，第1施密特触发器St1向第2触发器电路F2的输入端Tp2输出作为单脉冲的放电指示信号。

此外，当输入端Tp2被从第1施密特触发器St1输入放电指示信号时，第2触发器电路F2从Q输出端T21向放电旁通电路H的开关元件SW输出接通信号。此外，当Q输出端T21输出接通信号时，第2触发器电路F2从Q冲击输出端T22输出反转信号(参照图3)。

接着，第1非电路N1对从第2触发器电路F2的Q冲击输出端T22输入的反转信号进行逻辑非处理，即，将电位反转并输出到延迟电路Tc。然后，延迟电路Tc将从第1非电路N1输入的反转信号延迟，并输出给第2非电路N2。将该延迟电路Tc的延迟时间设定为与移动车辆碰撞时车轮因惯性而继续旋转的时间相对应。即，从延迟电路Tc输出反转信号的定时仅延迟上述延迟时间。于是，第2非电路N2对已经由延迟电路Tc延迟的反转信号进行逻辑非处理，即将电位反转并输出到第2施密特触发器St2。

当从第2非电路输入反转信号时，第2施密特触发器St2将单脉冲作为复位信号输出到第1触发器电路F1的复位端Tr1及第2触发器电路F2的复位端Tr2。当复位端Tr1被输入复位信号时，第1触发器电路F1停止从Q输出端T1的放电指示信号的输出。此外，当复位端Tr2被输入复位信号时，第2触发器电路F2停止从Q输出端T21的接通信号的输出及从Q冲击输出端T22的反转信号的输出。

即，在复位信号被输入到第1触发器电路F1及第2触发器电路F2之前，都继续从第2触发器电路F2输出接通信号，因此继续放电旁通电路H的放电。

在放电控制装置A中，自第2触发器电路F2开始进行接通信号的输出起、到复位信号被输入到第2触发器电路F1及第2触发器电路F2为止的时间，就成为与设定给延迟电路Tc的延迟时间相对应的时间。即，在放电控制装置A中，在根据移动车辆碰撞时车轮因惯性而继续旋转的 时间而设定的时间段内，控制电路Ct使放电旁通电路H放电。

根据上述本实施方式，通过下述放电控制装置A，能够在车辆碰撞时，保护放电控制装置A不被因车轮的旋转而在电机M中产生的感应电力破坏。所述放电控制装置A控制放电旁通电路H，以在车辆碰撞时，将设置在使移动车辆的车轮旋转的电机M的驱动装置Dv中的电容器Cd的电荷放电，该放电控制装置A包括控制电路Ct，该控制电路Ct在根据当车辆碰撞时车轮因惯性而旋转的时间而设定的时间段内，使放电旁通电路H放电。

以上说明了本发明的实施方式，然而本发明不限于上述实施方式，而可以考虑例如以下的变形例。本实施方式也可以装载在除移动车辆之外的其他装置中。

附图标记说明

A……放电控制装置

Dv……驱动装置

Cd……电容器

H……放电旁通电路

Rg……稳压电路

Sc……信号电路

Pc……光电耦合器

Ct……控制电路

M……电机

Gd……栅极驱动电路

B1……高压电池

Mc……电机控制装置

Ca……接触器

Bc……电池控制装置

B2……低压电池

Tp1……输入端

T1……Q输出端

Tp2……输入端

T21……Q输出端

T22……Q冲击输出端

Tr1……复位端

Tr2……复位端

F1……第1触发器电路

St1……第1施密特触发器

F2……第2触发器电路

N1……第1非电路

Tc……延迟电路

N2……第2非电路

St2……第2施密特触发器

R……电阻器

SW……开关元件