JP4697187B2 - High voltage equipment module - Google Patents
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Description
本発明は、高電圧回路の一部に組み込まれた一対のメイン継電器を共通の筐体に取付けてなる高電圧機器モジュールに関する。 The present invention relates to a high voltage device module in which a pair of main relays incorporated in a part of a high voltage circuit are attached to a common housing.
例えばハイブリッド自動車等には、直流の高電圧電源としてのバッテリーと、該バッテリーの直流電力を交流電力に変換してモーターを駆動制御するための電力変換装置が搭載されている。そして、バッテリーと電力変換装置とは、メイン継電器等を有する高電圧機器モジュールを介して接続されている。これにより、例えば電力変換装置における異常発生時に、バッテリーと電力変換装置との間を電気的に遮断して、過電流が高電圧回路に流れ続けることを防いだり、起動時においてバッテリーから電力変換装置へ大電流が突入することを防いだりしている。 For example, a hybrid vehicle or the like is equipped with a battery as a DC high-voltage power supply and a power converter for driving and controlling a motor by converting the DC power of the battery into AC power. The battery and the power converter are connected via a high voltage device module having a main relay and the like. Thus, for example, when an abnormality occurs in the power conversion device, the battery and the power conversion device are electrically disconnected to prevent the overcurrent from continuing to flow into the high voltage circuit, or from the battery to the power conversion device at startup. This prevents a large current from rushing in.
かかる高電圧機器モジュールにおけるメイン継電器は、例えば、本体に固定された固定接点と、該固定接点に対して移動可能に配設された可動接点とを有する。そして、該可動接点を上記固定接点に対して接触させたり離脱させたりすることにより、導通状態と遮断状態とを形成することができる。
電力変換装置の異常時等には、一対の上記可動接点が上記固定接点から離れた状態(遮断状態)を保っている。
The main relay in such a high voltage device module has, for example, a fixed contact fixed to the main body and a movable contact arranged to be movable with respect to the fixed contact. And a conduction | electrical_connection state and a interruption | blocking state can be formed by making this movable contact contact or separate from the said fixed contact.
When the power converter is abnormal, the pair of movable contacts are kept away from the fixed contacts (interrupted state).
しかしながら、例えば、上記高電圧機器モジュールを搭載した自動車の振動等が可動接点に伝わることにより可動接点が振動し、場合によっては固定接点に接触することがある。このとき、一対のメイン継電器の双方において同時に、可動接点と固定接点とが接触すると、高電圧回路に高電圧電流が流れてしまうおそれがある。 However, for example, when the vibration of an automobile equipped with the high-voltage device module is transmitted to the movable contact, the movable contact vibrates, and in some cases, it may contact the fixed contact. At this time, if the movable contact and the fixed contact come into contact with each other in both the pair of main relays, a high voltage current may flow through the high voltage circuit.
また、特に、特許文献1に示すようなフロート構造のメイン継電器を用いた場合には、上記の振動によって、可動接点が固定接点と接触しやすくなるおそれが生じる。フロート構造とは、遮断状態において、可動接点を固定接点から遠ざける方向に付勢する付勢手段と、可動接点を固定接点に近づける方向に付勢する付勢手段とのバランスによって、可動接点を支持する構造である(図4参照)。
In particular, when a float-type main relay as shown in
また、例えば、ハイブリッド自動車の場合には、高電圧回路に異常が生じた場合に、メイン継電器を遮断状態とすることにより高電圧回路を遮断して、エンジン(内燃機関)のみで走行することがある。かかる場合に、エンジンの振動や、走行時の路面からの振動等が、高電圧機器モジュールに伝わり上記の問題が生じることも充分に考えられる。 Further, for example, in the case of a hybrid vehicle, when an abnormality occurs in the high voltage circuit, the high voltage circuit is cut off by turning off the main relay, and the engine (internal combustion engine) can run alone. is there. In such a case, it is fully conceivable that engine vibrations, vibrations from the road surface during traveling, etc. are transmitted to the high-voltage equipment module and the above problems occur.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、遮断状態を保つ必要があるときに、外部から加わる振動によって一対のメイン継電器が同時に導通状態となることを防止する高電圧機器モジュールを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and prevents a pair of main relays from being simultaneously turned on by vibration applied from the outside when it is necessary to maintain a cut-off state. Is to provide.
第1の発明は、高電圧回路の一部に組み込まれ、高電圧電源の正極側と負極側とにそれぞれ接続された一対のメイン継電器を、共通の筐体に取付けてなる、車両用の高電圧機器モジュールであって、
上記メイン継電器は、本体に固定された固定接点と、該固定接点に対して移動可能に配設された可動接点とを有し、該可動接点を上記固定接点に対して接触させたり離脱させたりすることにより、導通状態と遮断状態とを形成することができるよう構成されており、
上記一対のメイン継電器は、上記可動接点の可動方向が互いになす角度が鋭角かつ45°以上となるように配置されていることを特徴とする高電圧機器モジュールにある(請求項1)。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle high-powered vehicle in which a pair of main relays that are incorporated in a part of a high-voltage circuit and are respectively connected to a positive electrode side and a negative electrode side of a high-voltage power source are attached to a common housing. A voltage device module,
The main relay has a fixed contact fixed to the main body and a movable contact disposed so as to be movable with respect to the fixed contact, and the movable contact is brought into contact with or separated from the fixed contact. By doing so, it is configured to be able to form a conduction state and a cutoff state,
The pair of main relays are in a high voltage device module, wherein the movable contact points are arranged so that an angle between the movable contacts is an acute angle of 45 ° or more (Claim 1).
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記高電圧回路において問題となるのは、上述したごとく、遮断状態を維持する必要があるときに、高電圧機器モジュールにおける一対のメイン継電器の双方において同時に、可動接点と固定接点とが接触して、高電圧回路に高電圧電流が流れてしまうおそれがあることにある。それ故、一対のメイン継電器のうちの一方のみにおいて可動接点と固定接点とが接触することは問題とならない。
Next, the effects of the present invention will be described.
The problem in the high voltage circuit is that, as described above, when it is necessary to maintain a cut-off state, the movable contact and the fixed contact are simultaneously in contact with both of the pair of main relays in the high voltage device module. The high voltage current may flow in the high voltage circuit. Therefore, it is not a problem that the movable contact and the fixed contact come into contact with each other only in one of the pair of main relays.
そこで、発明者らは、一対のメイン継電器の双方において同時に、可動接点と固定接点とが接触してしまう原因につき鋭意研究した結果、その原因の一つは、従来の高電圧機器モジュールにおいては、一対のメイン継電器における可動接点の可動方向が互いに平行となっていることにあることを見出した(後述する比較例参照)。即ち、高電圧機器モジュールを搭載した車両等の振動がメイン継電器に伝わり、可動接点が振動して固定接点に接触するおそれがある。ここで、一対のメイン継電器における可動接点の可動方向が互いに平行となっていると、その可動方向の振動が高電圧機器モジュールに加わったとき、一対のメイン継電器の可動接点が同期して振動し、同時に固定接点に接触してしまうおそれがある。 Therefore, as a result of earnest research on the cause of contact between the movable contact and the fixed contact at the same time in both of the pair of main relays, one of the causes is that in the conventional high voltage device module, It has been found that the movable directions of the movable contacts in the pair of main relays are parallel to each other (see a comparative example described later). That is, the vibration of a vehicle or the like equipped with a high voltage device module is transmitted to the main relay, and the movable contact may vibrate and come into contact with the fixed contact. Here, if the movable directions of the movable contacts in the pair of main relays are parallel to each other, when the vibration in the movable direction is applied to the high voltage device module, the movable contacts of the pair of main relays vibrate synchronously. At the same time, there is a risk of contact with the fixed contact.
そこで、本発明にかかる高電圧機器モジュールにおいては、上記一対のメイン継電器を、上記可動接点の可動方向が互いに平行とならないように配置している。これにより、振動が高電圧機器モジュールに伝わっても、その振動によって、一対のメイン継電器の双方の可動接点が固定接点に向かって振動することを抑制することができる。そのため、遮断状態を保つ必要があるときに、一対のメイン継電器が同時に導通状態となることを防止することができる。 Therefore, in the high voltage device module according to the present invention, the pair of main relays are arranged so that the movable directions of the movable contacts are not parallel to each other. Thereby, even if a vibration is transmitted to a high voltage apparatus module, it can suppress that the movable contact of both of a pair of main relays vibrates toward a fixed contact by the vibration. Therefore, it is possible to prevent the pair of main relays from being turned on simultaneously when it is necessary to maintain a cut-off state.
以上のごとく、本発明によれば、遮断状態を保つ必要があるときに、外部から加わる振動によって一対のメイン継電器が同時に導通状態となることを防止する高電圧機器モジュールを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high voltage device module that prevents a pair of main relays from being simultaneously turned on by externally applied vibration when it is necessary to maintain a cut-off state.
第2の発明は、高電圧回路の一部に組み込まれ、高電圧電源の正極側と負極側とにそれぞれ接続された一対のメイン継電器を、共通の筐体に取付けてなる高電圧機器モジュールであって、
上記メイン継電器は、本体に固定された固定接点と、該固定接点に対して移動可能に配設された可動接点とを有し、該可動接点を上記固定接点に対して接触させたり離脱させたりすることにより、導通状態と遮断状態とを形成することができるよう構成されており、
上記筐体は、振動源と複数個所において接触した状態で固定されていると共に、上記一対のメイン継電器のうちの一方と他方とをそれぞれ搭載する第1搭載部と第2搭載部とを有し、
上記第1搭載部と上記第2搭載部との間には、段差が設けてあり、
上記第1搭載部と該第1搭載部に搭載された上記メイン継電器との接触面と、上記第2搭載部と該第2搭載部に搭載された上記メイン継電器との接触面とは、上記振動源と上記筐体との接触面からの該接触面の法線方向の距離が、互いに異なっていることを特徴とする高電圧機器モジュールにある(請求項2)。
A second invention is a high-voltage device module in which a pair of main relays, which are incorporated in a part of a high-voltage circuit and connected respectively to the positive electrode side and the negative electrode side of a high-voltage power source, are attached to a common housing. There,
The main relay has a fixed contact fixed to the main body and a movable contact disposed so as to be movable with respect to the fixed contact, and the movable contact is brought into contact with or separated from the fixed contact. By doing so, it is configured to be able to form a conduction state and a cutoff state,
The casing is fixed in contact with the vibration source at a plurality of locations, and has a first mounting portion and a second mounting portion for mounting one and the other of the pair of main relays, respectively. ,
A step is provided between the first mounting portion and the second mounting portion,
The contact surface between the first mounting portion and the main relay mounted on the first mounting portion, and the contact surface between the second mounting portion and the main relay mounted on the second mounting portion are as described above. distance in the normal direction of the contact surface from the contact surface of the vibration source and the housing is, in the high voltage equipment module, characterized in that are different from each other (claim 2).
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記高電圧機器モジュールにおいては、振動源と上記筐体との接触面を基準として、上記一対のメイン継電器を、上記筐体との接触面の位置が互いに異なるように配置している。そのため、振動源から筐体を通じて上記一対のメイン継電器に伝わる振動は、互いに位相がずれた状態となる。したがって、上記一対のメイン継電器は、互いに異なる位相で(同期することなく)振動することとなる。
これにより、たとえ一対のメイン継電器が、その可動接点の可動方向が平行となるように配置されていたとしても、遮断状態を保つ必要があるときに一対のメイン継電器が同時に導通状態となることを防ぐことができる。
Next, the effects of the present invention will be described.
In the high-voltage device module, the pair of main relays are arranged so that the positions of the contact surfaces with the housing are different from each other on the basis of the contact surface between the vibration source and the housing. Therefore, the vibrations transmitted from the vibration source to the pair of main relays through the housing are out of phase with each other. Therefore, the pair of main relays vibrate at different phases (without synchronization).
As a result, even if the pair of main relays are arranged so that the movable direction of the movable contacts are parallel, the pair of main relays can be in a conductive state at the same time when it is necessary to maintain a disconnected state. Can be prevented.
以上のごとく、本発明によれば、遮断状態を保つ必要があるときに、外部から加わる振動によって一対のメイン継電器が同時に導通状態となることを防止する高電圧機器モジュールを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high voltage device module that prevents a pair of main relays from being simultaneously turned on by externally applied vibration when it is necessary to maintain a cut-off state.
第1の発明(請求項1)及び第2の発明(請求項2)において、上記高電圧機器モジュールは、上記メイン継電器と共に他の電子部品を搭載することもできる。
第1の発明(請求項1)において、上記一対のメイン継電器は、上記可動接点の可動方向が互いに45°以上の角度をなすように配置されている。
これにより、遮断状態を保つ必要があるときに、上記一対のメイン継電器が同時に導通状態となることをより効果的に防ぐことができる。上記一対のメイン継電器における可動接点の可動方向が互いになす角度が45°未満である場合には、上記一対のメイン継電器が同時に導通状態となることを確実に防ぐことが困難となるおそれがある。
In the first invention (Invention 1) and the second invention (Invention 2 ), the high-voltage device module can be mounted with other electronic components together with the main relay.
In the first invention (invention 1), the pair of main relays are arranged such that the movable contacts move at an angle of 45 ° or more.
Thereby, when it is necessary to maintain the interruption | blocking state, it can prevent more effectively that said pair of main relay becomes a conduction | electrical_connection state simultaneously. If the angle between the movable contact directions of the pair of main relays is less than 45 °, it may be difficult to reliably prevent the pair of main relays from being turned on at the same time.
このように、上記一対のメイン継電器は、可動接点の可動方向が上記角度となるよう配置する。 Thus, the pair of main relay, the movable direction of the variable dynamic contact is arranged so as to be the angle.
次に、第1の発明(請求項1)又は第2の発明(請求項2)において、上記高電圧機器モジュールは、電力変換装置と、該電力変換装置に直流電力を供給する高電圧電源との間に電気的に接続されているものとすることができる(請求項3)。
この場合には、電力変換装置における半導体モジュールの故障等の異常時に、高電圧回路を確実に遮断状態に保つことができる。
Next, in the first invention (invention 1) or the second invention (invention 2 ), the high-voltage equipment module includes a power converter, a high-voltage power supply for supplying DC power to the power converter, It is assumed that they are electrically connected to each other (Claim 3 ).
In this case, the high-voltage circuit can be reliably kept in a cut-off state when there is an abnormality such as a failure of the semiconductor module in the power conversion device.
また、上記メイン継電器は、通電によって生じる電磁力によって上記可動接点を移動させる電磁駆動部と、上記可動接点を上記固定接点から離れる方向に付勢する第1付勢手段と、上記可動接点を上記固定接点に近付ける方向に付勢する第2付勢手段とを有し、上記遮断状態においては、上記可動接点は、上記第1付勢手段と上記第2付勢手段とによってフロート状態に支持されていることが好ましい(請求項4)。
この場合には、遮断状態において、外部から加わる振動によって上記可動接点が振動しやすく、固定接点と接触するという問題が生じやすい。そこで、上記のような構成の電磁継電器をメイン継電器として用いた高電圧機器モジュールに本発明を適用することにより、「遮断状態を保つ必要があるときに、外部から加わる振動によって一対のメイン継電器が同時に導通状態となることを防止する」という本発明の作用効果を効果的に発揮することができる。
The main relay includes an electromagnetic drive unit that moves the movable contact by electromagnetic force generated by energization, first urging means that urges the movable contact in a direction away from the fixed contact, and the movable contact with the movable contact. Second urging means for urging in a direction approaching the fixed contact, and in the interrupted state, the movable contact is supported in a float state by the first urging means and the second urging means. (Claim 4 ).
In this case, in the interrupted state, the movable contact is likely to vibrate due to vibration applied from the outside, and the problem of contact with the fixed contact tends to occur. Therefore, by applying the present invention to a high voltage device module using the electromagnetic relay having the above configuration as a main relay, “when it is necessary to keep a cut-off state, a pair of main relays are caused by vibration applied from the outside. At the same time, it is possible to effectively exhibit the effect of the present invention, which is to prevent a conductive state from being achieved.
また、上記一対のメイン継電器は、互いに同じ構造を有することが好ましい(請求項5)。
この場合には、上記高電圧機器モジュールの組立て作業性を向上させることができると共に、製造コストを低減することができる。このように同じ構造を有する一対のメイン継電器を用いる場合には、これらの可動接点が同期して振動しやすいということが考えられる。そこで、かかる高電圧機器モジュールに本発明を適用することにより、一対のメイン継電器における可動接点が同期して振動することを防ぎ、「遮断状態を保つ必要があるときに、外部から加わる振動によって一対のメイン継電器が同時に導通状態となることを防止する」という本発明の作用効果を効果的に発揮することができる。
The pair of main relays preferably have the same structure as each other (claim 5 ).
In this case, the assembly workability of the high voltage device module can be improved and the manufacturing cost can be reduced. Thus, when using a pair of main relays which have the same structure, it is possible that these movable contacts are easy to vibrate synchronously. Therefore, by applying the present invention to such a high voltage device module, it is possible to prevent the movable contacts in the pair of main relays from vibrating synchronously. It is possible to effectively exhibit the effect of the present invention that prevents the main relays from being simultaneously turned on.
また、上記メイン継電器の各端子は、上記高電圧回路の一部を構成する高電圧バスバー、及び、上記メイン継電器を駆動するための低電圧電流が流れる低電圧バスバーに対して、それぞれ溶接されていることが好ましい(請求項6)。
この場合には、メイン継電器の各端子と、高電圧バスバー及び低電圧バスバーとの接合部において、接触抵抗が生じることがなく、接合部の発熱を抑制することができる。
Each terminal of the main relay is welded to a high voltage bus bar constituting a part of the high voltage circuit and a low voltage bus bar through which a low voltage current for driving the main relay flows. (Claim 6 ).
In this case, contact resistance does not occur at the junction between each terminal of the main relay and the high voltage bus bar and the low voltage bus bar, and heat generation at the junction can be suppressed.
また、上記高電圧バスバー及び上記低電圧バスバーの接続端子部は、上記筐体における上記メイン継電器の本体が配される側と反対の面において、上記メイン継電器の端子と溶接されていることが好ましい(請求項7)。
この場合には、高電圧バスバー及び低電圧バスバーの接続端子部と、メイン継電器の端子との溶接を、容易に行うことができる。即ち、筐体における共通の面に高電圧バスバー及び低電圧バスバーの接続端子部が配置されるため、溶接を同じ方向から行うことができ、作業性が向上する。また、これらの接続端子部がメイン継電器の本体の配されていない側の筐体の面に配されているため、メイン継電器の本体が溶接作業の邪魔になることもない。
Moreover, it is preferable that the connection terminal part of the said high voltage bus bar and the said low voltage bus bar is welded with the terminal of the said main relay in the surface opposite to the side by which the main body of the said main relay is distribute | arranged in the said housing | casing. (Claim 7 ).
In this case, welding of the connection terminal portions of the high voltage bus bar and the low voltage bus bar and the terminal of the main relay can be easily performed. That is, since the connection terminal portions of the high voltage bus bar and the low voltage bus bar are arranged on a common surface in the casing, welding can be performed from the same direction, and workability is improved. Moreover, since these connection terminal portions are arranged on the surface of the casing on the side where the main relay main body is not arranged, the main relay main body does not interfere with the welding operation.
また、上記高電圧バスバー及び上記低電圧バスバーの接続端子部と、上記メイン継電器の端子とは、レーザー溶接によって接続されていることが好ましい(請求項8)。
この場合には、溶接時における発熱を小さくすることができるため、メイン継電器への熱負荷を抑制することができる。
Moreover, it is preferable that the connection terminal part of the said high voltage bus bar and the said low voltage bus bar and the terminal of the said main relay are connected by laser welding (Claim 8 ).
In this case, since heat generation during welding can be reduced, the heat load on the main relay can be suppressed.
(参考例)
本発明の参考例にかかる高電圧機器モジュールにつき、図1〜図5を用いて説明する。
本例の高電圧機器モジュール1は、図1、図2、図5に示すごとく、高電圧回路10の一部に組み込まれ、高電圧電源としてのバッテリ6の正極側と負極側とにそれぞれ接続された一対のメイン継電器2を、共通の筐体5に取付けてなる。
メイン継電器2は、図1、図5に示すごとく、本体に固定された固定接点21と、固定接点21に対して移動可能に配設された可動接点22とを有する。そして、メイン継電器2は、可動接点22を固定接点21に対して接触させたり離脱させたりすることにより、導通状態と遮断状態とを形成することができるよう構成されている。
( Reference example )
A high voltage device module according to a reference example of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the high
As shown in FIGS. 1 and 5, the
一対のメイン継電器2は、可動接点22の可動方向Kが互いに平行とならないように配置されている。本例においては、図1に示すごとく、一対のメイン継電器2は、可動接点22の可動方向Kが互いに直交するように配置されている。
The pair of
また、図5に示すごとく、高電圧機器モジュール1は、電力変換装置3と、電力変換装置(インバータ7)に直流電力を供給するバッテリ6との間に電気的に接続されている。インバータ7は、生成した交流電力を、図示しない回転電機に供給して回転電機を駆動制御する。なお、バッテリ6の供給電圧は、例えば100V以上の高電圧である。
そして、高電圧機器モジュール1は、バッテリ6の正極側と負極側とにそれぞれ接続された一対のメイン継電器2として、第1のメイン継電器201と第2のメイン継電器202とを有する。第1のメイン継電器201は、インバータ7の正極側電力線71に接続され、第2のメイン継電器202は、インバータ7の負極側電力線72に接続されている。
Moreover, as shown in FIG. 5, the high
And the high
また、高電圧機器モジュール1は、第1のメイン継電器201に対して並列に接続したプリチャージ用継電器13を有する。このプリチャージ用継電器13は、レジスタ11と直列に接続されており、プリチャージ用継電器13とレジスタ11との直列回路が、第1のメイン継電器201と並列に接続されている。
また、第2のメイン継電器202は、直列接続された電流センサ12を介してバッテリ6の負極に接続されている。
Further, the high
The second
メイン継電器2及びプリチャージ用継電器13は、制御部(ECU:電子制御装置)101からの駆動信号によって作動する。
また、インバータ7は、正極側電力線71と負極側電力線72との間にコンデンサ73を接続している。
The
Further, the
図1、図2、図6に示すごとく、高電圧機器モジュール1は、一対のメイン継電器2、プリチャージ用継電器13及びレジスタ11を、筐体5に搭載している。そして、この筐体5は、例えば車体のボディに固定されている。図6に示すごとく、メイン継電器2及びプリチャージ用継電器13の端子25、131は、筐体5に設けた貫通孔53に挿通され、筐体5におけるメイン継電器2の本体部20を配した側とは反対側の面において、高電圧バスバー3及び低電圧バスバー4に対してレーザー溶接され、バッテリ6やインバータ7あるいは制御部101と電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the high-
高電圧バスバー3は高電圧回路の一部を構成するバスバーであり、低電圧バスバー4はメイン継電器2及びプリチャージ用継電器13を駆動するための低電圧電流が流れるバスバーである。したがって、高電圧バスバー3は、後述するメイン継電器2またはプリチャージ用継電器13における固定接点21に電気的に接続された高電圧側の端子25(131)に溶接され、低電圧バスバー4は、後述するメイン継電器2またはプリチャージ用継電器13における電磁駆動部23に電気的に接続された低電圧側の端子25(131)に溶接される。
The high
また、図7(A)、(B)に示すごとく、高電圧バスバー3及び低電圧バスバー4の接続端子部31、41と、メイン継電器2の端子25(又はプリチャージ用継電器13の端子131)とは、互いの先端面を同一方向に向けて接合した拝み合わせ状態となっており、両者の先端面においてレーザー溶接されている。図7(A)、(B)において、符号19は溶接部を表す。
プリチャージ用継電器13の端子131も、同様の状態で高電圧バスバー3及び低電圧バスバー4にレーザー溶接されている。また、レジスタ11等、高電圧機器モジュール1における他の電子部品の端子についても同様の状態で高電圧バスバー3に溶接されている(図示略)。
7A and 7B, the
The
メイン継電器2は、図3、図4に示すごとく、通電によって生じる電磁力によって可動接点22を移動させる電磁駆動部23と、可動接点22を固定接点21から離れる方向に付勢する第1付勢手段241と、可動接点22を固定接点21に近付ける方向に付勢する第2付勢手段242とを有する。
そして、遮断状態(図4)においては、可動接点22は、第1付勢手段241と第2付勢手段242とによってフロート状態に支持されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
And in the interruption | blocking state (FIG. 4), the
電磁駆動部23は、駆動コイル部231と該駆動コイル部231の内側に配された固定コア232及び可動プランジャ233とからなる。固定コア232と可動プランジャ233との間には、可動プランジャ233を固定コア232から離す方向に付勢する上記第1付勢手段241が介在している。
また、可動接点22は、可動ホルダ221の両端に一対設けられており、それぞれの可動接点22は、一対の固定接点21に対して対向配置されている。可動ホルダ221は、第2付勢手段242によって、可動接点22が固定接点21に当接する方向に付勢されている。
The
In addition, a pair of
そして、駆動コイル部231に通電しないときは、図4に示すごとく、第1付勢手段241によって、可動プランジャ233が固定コア232から離れる側へ押され、可動ホルダ221を押す。これにより、可動接点22が固定接点21から離れ、遮断状態が形成される。このとき、可動ホルダ221及びこれに固定された可動接点22は、第1付勢手段241と第2付勢手段242とによって支持されたフロート状態となっている。
一方、駆動コイル部231に通電したときには、図3に示すごとく、駆動コイル部231に生じる電磁力によって、可動プランジャ233は、固定コア232側に吸引される。これにより、可動接点22が固定接点21に接触し、導通状態が形成される。
When the
On the other hand, when the
本例の高電圧機器モジュール1における一対のメイン継電器2(第1のメイン継電器201及び第2のメイン継電器202)は、いずれも上記の構成となっており、互いに同じ構造を有する。
一方、プリチャージ用継電器13は、メイン継電器2よりも小型であって、その構造は、メイン継電器2とは異なっていてもよい。
The pair of main relays 2 (the first
On the other hand, the
本例の高電圧機器モジュール1は、図5に示すごとく、例えばハイブリッド自動車における駆動用の高電圧回路10に組み込まれて使用される。そして、自動車の起動時における信号を受けて、制御部101からの駆動信号によって、電磁継電器2を駆動させて、適宜オン、オフを切り替えることにより、インバータ7のコンデンサ73のプリチャージを行ったり、インバータ7の故障など、高電圧回路10に異常が発生した場合の電力供給の遮断等を行ったりして、高電圧回路10の安全性を確保している。
As shown in FIG. 5, the high
例えば、プリチャージの際には、高電圧機器モジュール1は、以下のように作動する。
まず、自動車の起動時における信号を受けて、制御部101からの駆動信号によって、第2のメイン継電器202とプリチャージ用継電器13をオンの状態とする。これにより、バッテリ6の高電圧電流は、プリチャージ用継電器13とレジスタ11とを経由してインバータ7のコンデンサ73に流れ、コンデンサ73が充電される。このとき、高電圧電流は、レジスタ11を介してコンデンサ73に流れるため、電流の突入時に大電流が流れることを防ぐことができる。
このように、大電流の突入を防ぎつつ、徐々にコンデンサ73を充電していく。
For example, at the time of precharging, the high
First, in response to a signal at the time of starting the automobile, the second
In this way, the
次いで、コンデンサ73の充電が略完了したとき、プリチャージ用継電器13をオフする。なお、第2のメイン継電器202は接続状態を維持している。
その後、第1のメイン継電器201をオンして、バッテリ6とインバータ7との間の配電のために、常時導通状態を維持する。
Next, when the charging of the
After that, the first
また、例えば、インバータ7におけるスイッチング素子等が故障することにより、インバータ7に異常が生じた場合には、第1のメイン継電器201と第2のメイン継電器202とをオフして、バッテリー6とインバータ7とを電気的に遮断する。これにより、高電圧回路10に高電圧電流が流れ続けることを防ぐことができる。
Further, for example, when an abnormality occurs in the
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記高電圧回路10において問題となるのは、上述したごとく、遮断状態を維持する必要があるときに、高電圧機器モジュール1における一対のメイン継電器2の双方において同時に、可動接点22と固定接点21とが接触して、高電圧回路10に高電圧電流が流れてしまうおそれがあることにある。それ故、一対のメイン継電器2のうちの一方のみにおいて可動接点22と固定接点21とが接触することは問題とならない。
Next, the function and effect of this example will be described.
As described above, the problem in the
そこで、本例の高電圧機器モジュール1においては、上記一対のメイン継電器2を、可動接点22の可動方向Kが互いに平行とならないように配置している。これにより、振動が高電圧機器モジュール1に伝わっても、その振動によって、一対のメイン継電器2の双方の可動接点22が固定接点21に向かって振動することを抑制することができる。そのため、遮断状態を保つ必要があるときに、一対のメイン継電器2が同時に導通状態となることを防止することができる。
Therefore, in the high
また、高電圧機器モジュール1は、インバータ7と、インバータ7に直流電力を供給するバッテリ6との間に電気的に接続されているものであるため、インバータ7における半導体モジュールの故障等の異常時に、高電圧回路10を確実に遮断状態に保つことができる。
Further, since the high-
また、メイン継電器2は、遮断状態において可動接点22が第1付勢手段241と第2付勢手段242とによってフロート状態に支持される電磁継電器であるため、遮断状態において、外部から加わる振動によって可動接点22が振動しやすく、固定接点21と接触するという問題が生じやすい。そこで、上記のような構成の電磁継電器をメイン継電器2として用いた高電圧機器モジュール1に本発明を適用することにより、「遮断状態を保つ必要があるときに、外部から加わる振動によって一対のメイン継電器2が同時に導通状態となることを防止する」という本発明の作用効果を効果的に発揮することができる。
In addition, the
また、一対のメイン継電器2は、互いに同じ構造を有するため、高電圧機器モジュール1の組立て作業性を向上させることができると共に、製造コストを低減することができる。また、このように同じ構造を有する一対のメイン継電器2を用いる場合には、これらの可動接点22が同期して振動しやすいということが考えられる。そこで、かかる高電圧機器モジュール1に本発明を適用することにより、一対のメイン継電器2における可動接点22が同期して振動することを防ぎ、「遮断状態を保つ必要があるときに、外部から加わる振動によって一対のメイン継電器2が同時に導通状態となることを防止する」という本発明の作用効果を効果的に発揮することができる。
Moreover, since a pair of
以上のごとく、本例によれば、遮断状態を保つ必要があるときに、外部から加わる振動によって一対のメイン継電器が同時に導通状態となることを防止する高電圧機器モジュールを提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a high-voltage device module that prevents a pair of main relays from being simultaneously turned on by externally applied vibration when it is necessary to maintain a cut-off state.
(実施例1)
本例は、図8に示すごとく、一対のメイン継電器2を、可動接点22の可動方向Kが互いに鋭角をなすように配置した高電圧機器モジュール1の例である。
即ち、参考例においては、一対のメイン継電器2の可動接点22の可動方向Kのなす角度を直角としたが、本例においては、その角度θを鋭角としている。この場合、角度θは、45°以上であることが好ましい。
その他は、参考例と同様である。
本例の場合にも、遮断状態を保つ必要があるときに、外部から加わる振動によって一対のメイン継電器2が同時に導通状態となることを防止することが可能である。
その他、参考例と同様の作用効果を有する。
( Example 1 )
This example is an example of the high-
That is, in the reference example , the angle formed by the movable direction K of the
Others are the same as the reference example .
Also in the case of this example, when it is necessary to maintain the cut-off state, it is possible to prevent the pair of
In addition, it has the same effects as the reference example .
(実施例2)
本例は、図9、図10に示すごとく、振動源である車両のボディ8と高電圧機器モジュール1の筐体5との接触面14を基準として、一対のメイン継電器2が、筐体5との接触面151、152の位置を互いに異ならせている例である。
( Example 2 )
In this example, as shown in FIGS. 9 and 10, the pair of
筐体5は、第1のメイン継電器201を搭載する第1搭載部51と、第2のメイン継電器202を搭載する第2搭載部52との間に段差を設ける。これにより、第1のメイン継電器201の本体部20と筐体5の第1搭載部51との接触面151と、第2のメイン継電器202の本体部20と筐体5の第2搭載部52との接触面152とが、ボディ8と筐体5との接触面14を基準として、異なる位置に配置されることとなる。即ち、図10に示すごとく、接触面14と接触面151との間の距離H1と、接触面14と接触面152との間の距離H2とが異なっている。
なお、筐体5は、ボディ8に対して、ボルト54によって固定されている。
その他は、参考例と同様である。
The
The
Others are the same as the reference example .
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記高電圧機器モジュール1においては、振動源である車両のボディ8と筐体5との接触面14を基準として、一対のメイン継電器2を、筐体5との接触面151、152の位置が互いに異なるように配置している。そのため、振動源(ボディ8)から筐体5を通じて一対のメイン継電器2に伝わる振動は、互いに位相がずれた状態となる。したがって、一対のメイン継電器2は、互いに異なる位相で(同期することなく)振動することとなる。
これにより、たとえ一対のメイン継電器2が、その可動接点22の可動方向Kが平行となるように配置されていたとしても、遮断状態を保つ必要があるときに一対のメイン継電器2が同時に導通状態となることを防ぐことができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the high
Thereby, even if a pair of
以上のごとく、本例の場合にも、遮断状態を保つ必要があるときに、外部から加わる振動によって一対のメイン継電器2が同時に導通状態となることを防止する高電圧機器モジュールを提供することができる。
その他、参考例と同様の作用効果を有する。
As described above, also in the case of this example, when it is necessary to keep a cut-off state, it is possible to provide a high-voltage device module that prevents a pair of
In addition, it has the same effects as the reference example .
(比較例)
本例は、図11、図12に示すごとく、一対のメイン継電器2を、可動接点22の可動方向Kが互いに平行となるように配置した高電圧機器モジュール9の例である。
また、振動源である車両のボディ8と高電圧機器モジュール9の筐体5との接触面94を基準として、一対のメイン継電器2が、筐体5との接触面951、952の位置を一致させている。即ち、第1のメイン継電器201と筐体5との接触面951と、第2のメイン継電器202と筐体との接触面952とが、同一平面上に形成されている。
その他は、参考例と同様である。
(Comparative example)
This example is an example of the high voltage device module 9 in which a pair of
The pair of
Others are the same as the reference example .
本例の場合には、一対のメイン継電器2における可動接点22の可動方向Kが互いに平行となっているために、その可動方向Kの振動が、高電圧機器モジュール9に加わったとき、一対のメイン継電器2の可動接点22が同期して振動する。そのため、一対のメイン継電器2の可動接点22が同時に固定接点21に接触してしまうおそれがある。
In the case of this example, since the movable direction K of the
また、振動源である車両のボディ8と高電圧機器モジュール9の筐体5との接触面94を基準として、一対のメイン継電器2が、筐体5との接触面951、952の位置を一致させている。そのため、振動源(ボディ8)から筐体5を通じて一対のメイン継電器2に伝わる振動は、互いに位相が一致しやすく、一対のメイン継電器2は、互いに同位相で(同期して)振動するおそれがある。それ故、一対のメイン継電器2の可動接点22の可動方向Kが平行となっていると、遮断状態を保つ必要があるときに一対のメイン継電器2が同時に導通状態となるおそれがある。
The pair of
1 高電圧機器モジュール
2 メイン継電器
21 固定接点
22 可動接点
5 筐体
6 バッテリ(高電圧電源)
7 インバータ(電力変換装置)
K 可動方向
1 High
7 Inverter (power converter)
K movable direction
Claims (8)
上記メイン継電器は、本体に固定された固定接点と、該固定接点に対して移動可能に配設された可動接点とを有し、該可動接点を上記固定接点に対して接触させたり離脱させたりすることにより、導通状態と遮断状態とを形成することができるよう構成されており、
上記一対のメイン継電器は、上記可動接点の可動方向が互いになす角度が鋭角かつ45°以上となるように配置されていることを特徴とする高電圧機器モジュール。 A high-voltage equipment module for a vehicle, which is built in a part of a high-voltage circuit and is attached to a common housing with a pair of main relays connected to the positive side and the negative side of the high-voltage power supply. ,
The main relay has a fixed contact fixed to the main body and a movable contact disposed so as to be movable with respect to the fixed contact, and the movable contact is brought into contact with or separated from the fixed contact. By doing so, it is configured to be able to form a conduction state and a cutoff state,
The pair of main relays is a high-voltage device module, wherein the movable contact points are arranged such that an angle between the movable contacts is an acute angle and 45 ° or more.
上記メイン継電器は、本体に固定された固定接点と、該固定接点に対して移動可能に配設された可動接点とを有し、該可動接点を上記固定接点に対して接触させたり離脱させたりすることにより、導通状態と遮断状態とを形成することができるよう構成されており、
上記筐体は、振動源と複数個所において接触した状態で固定されていると共に、上記一対のメイン継電器のうちの一方と他方とをそれぞれ搭載する第1搭載部と第2搭載部とを有し、
上記第1搭載部と上記第2搭載部との間には、段差が設けてあり、
上記第1搭載部と該第1搭載部に搭載された上記メイン継電器との接触面と、上記第2搭載部と該第2搭載部に搭載された上記メイン継電器との接触面とは、上記振動源と上記筐体との接触面からの該接触面の法線方向の距離が、互いに異なっていることを特徴とする高電圧機器モジュール。 A high-voltage device module that is built in a part of a high-voltage circuit, and is connected to a positive side and a negative side of a high-voltage power source, and a pair of main relays attached to a common housing,
The main relay has a fixed contact fixed to the main body and a movable contact disposed so as to be movable with respect to the fixed contact, and the movable contact is brought into contact with or separated from the fixed contact. By doing so, it is configured to be able to form a conduction state and a cutoff state,
The casing is fixed in contact with the vibration source at a plurality of locations, and has a first mounting portion and a second mounting portion for mounting one and the other of the pair of main relays, respectively. ,
A step is provided between the first mounting portion and the second mounting portion,
The contact surface between the first mounting portion and the main relay mounted on the first mounting portion, and the contact surface between the second mounting portion and the main relay mounted on the second mounting portion are as described above. A high-voltage apparatus module , wherein distances in a normal direction of the contact surface from a contact surface between the vibration source and the housing are different from each other .
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