JP2001037092A - Power supply device for vehicle - Google Patents
Power supply device for vehicleInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの車両
に搭載される電源（バッテリー）から各電装品等の電気
的負荷に対して電力を供給するための給電装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for supplying electric power from a power supply (battery) mounted on a vehicle such as an automobile to electric loads such as electric components.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、車両に搭載される電源（バッテリ
ー）の電圧は統一されており（例えば12Ｖ）、かかる電
源から電気接続箱や各種電線等を通じて各電気的負荷
（電装品）に電力が供給されるように配線がなされてい
るものが一般的である。2. Description of the Related Art Conventionally, the voltage of a power supply (battery) mounted on a vehicle is unified (for example, 12 V), and electric power is supplied from the power supply to each electric load (electrical component) through an electric connection box, various electric wires, and the like. Generally, wiring is provided so as to be supplied.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】近年、ステアリング装
置やブレーキ装置をはじめとする車載アクチュエータの
電動化が検討されており、かかる電動化が進むと、現行
のバッテリーだけでは十分な電圧及び容量が確保できな
くなることが予想される。そこで、このような電動化に
対応すべく、従来の低電圧電源に加え、それよりもバッ
テリー電圧の高い高電圧電源（例えば36Ｖ電源）を車両
に搭載し、低圧側給電回路と高圧側給電回路とを併設す
る構想が進められている。その回路案の一例を図１０に
示す。In recent years, electrification of on-vehicle actuators such as a steering device and a brake device has been studied, and as such electrification progresses, sufficient voltage and capacity can be secured only with a current battery alone. It is expected that it will not be possible. Therefore, in order to cope with such an electrification, in addition to the conventional low voltage power supply, a high voltage power supply (for example, a 36V power supply) having a higher battery voltage is mounted on the vehicle, and the low voltage side power supply circuit and the high voltage side power supply circuit are provided. The concept of adding a building is underway. FIG. 10 shows an example of the circuit plan.
【０００４】図示の回路は、同一の車両に搭載される低
電圧電源（低電圧電源；例えば12Ｖバッテリー）１０Ａ
及び高電圧バッテリー（高電圧電源；例えば36Ｖバッテ
リー）１０Ｂを備えている。低電圧バッテリー１０Ａは
ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＣ／ＡＣコンバータとアナロ
グ変圧器とＡＣ／ＤＣコンバータとが組み合わされたも
の）１２及びＡＣ／ＤＣコンバータ１４を介してオルタ
ネータ１６に接続されており、オルタネータ１６で生成
された電力が前記ＤＣ／ＤＣコンバータ１２で降圧され
て低電圧バッテリー１０Ａに充電されるようになってい
る。また、高電圧バッテリー１０Ｂは前記ＡＣ／ＤＣコ
ンバータ１４のみを介してオルタネータ１６に接続され
ており、オルタネータ１６の生成電力がそのまま高電圧
バッテリー１０Ｂに充電されるようになっている。The circuit shown in the figure is a low-voltage power supply (low-voltage power supply; for example, a 12V battery) 10A mounted on the same vehicle.
And a high-voltage battery (high-voltage power supply; for example, a 36V battery) 10B. The low-voltage battery 10A is connected to an alternator 16 via a DC / DC converter (a combination of a DC / AC converter, an analog transformer and an AC / DC converter) 12 and an AC / DC converter 14, and the alternator 16 Is generated by the DC / DC converter 12 to charge the low-voltage battery 10A. The high-voltage battery 10B is connected to the alternator 16 only through the AC / DC converter 14, so that the power generated by the alternator 16 is charged to the high-voltage battery 10B as it is.
【０００５】低電圧バッテリー１０Ａの負端子はアース
に接続され、正端子には低電圧用負荷１８Ａの一方の端
子が接続されており、この低電圧用負荷１８Ａの他方の
端子がアースに接続されている。これにより、低電圧バ
ッテリー１０Ａから低電圧用負荷１８Ｂへ電力を供給す
る低圧側給電回路が形成されている。同様に、高電圧バ
ッテリー１０Ｂの負端子はアースに接続され、正端子に
は高電圧用負荷１８Ｂの一方の端子が接続され、この低
電圧用負荷１８Ｂの他方の端子がアースに接続されてお
り、これにより、高電圧バッテリー１０Ｂから高電圧用
負荷１８Ｂへ電力を供給する高圧側給電回路が形成され
ている。The negative terminal of the low-voltage battery 10A is connected to the ground, the positive terminal is connected to one terminal of a low-voltage load 18A, and the other terminal of the low-voltage load 18A is connected to the ground. ing. Thus, a low-voltage power supply circuit that supplies power from the low-voltage battery 10A to the low-voltage load 18B is formed. Similarly, the negative terminal of the high-voltage battery 10B is connected to the ground, the positive terminal is connected to one terminal of the high-voltage load 18B, and the other terminal of the low-voltage load 18B is connected to the ground. Thus, a high voltage side power supply circuit for supplying power from the high voltage battery 10B to the high voltage load 18B is formed.
【０００６】ここで、低圧側給電回路や高圧側給電回路
が事故などでアースに短絡した場合に過電流から回路保
護を行う手段としては、図示のように、各回路の途中に
ヒューズ２０Ａ，２０Ｂを設けるのが一般的である。こ
のような構成にすれば、例えば図に破線Ｌ１に示すよう
にヒューズ２０Ａの下流側で電線がアースに短絡し、過
電流ｉ１が発生してしまった場合、その過電流ｉ１によ
ってヒューズ２０Ａが切れることにより、前記過電流が
流れ続けて回路が破損されることが防がれることにな
る。Here, as means for protecting the circuit from overcurrent when the low-voltage side power supply circuit or the high-voltage side power supply circuit is short-circuited to the ground due to an accident or the like, as shown in the figure, fuses 20A and 20B Is generally provided. With such a configuration, for example, when an electric wire is short-circuited to the ground downstream of the fuse 20A as shown by a broken line L1 in the figure and an overcurrent i1 occurs, the fuse 20A is blown by the overcurrent i1. This prevents the circuit from being damaged due to the continuous flow of the overcurrent.
【０００７】しかし、図示のように低圧側給電回路と高
圧側給電回路とが併存する場合には、以下のような特有
の問題点が発生する。However, when the low-voltage side power supply circuit and the high-voltage side power supply circuit coexist as shown in the figure, the following specific problems occur.
【０００８】すなわち、図１０の破線Ｌ２に示すよう
に、ヒューズ２０Ａの下流側で高圧側電線と低圧側電線
とが短絡してしまった場合、低電圧用負荷１８Ａには高
圧側電線から前記短絡箇所を通じてその規格電圧（低電
圧）に相当する電流よりも大きな電流ｉ２が流れること
になる。しかも、この箇所には前記ヒューズ等の遮断器
が設けられていないため、前記大電流ｉ２は流れ続ける
ことになり、これに起因して負荷１８Ａまたはその周辺
部位（例えば電線）の故障を引き起こすおそれがある。That is, as shown by a broken line L2 in FIG. 10, when the high-voltage side wire and the low-voltage side wire are short-circuited on the downstream side of the fuse 20A, the low-voltage load 18A is short-circuited from the high-voltage side wire. A current i2 larger than a current corresponding to the standard voltage (low voltage) flows through the portion. In addition, since the circuit breaker such as the fuse is not provided at this location, the large current i2 continues to flow, which may cause a failure of the load 18A or a peripheral portion thereof (for example, an electric wire). There is.
【０００９】また、図１０の破線Ｌ３に示すように、ヒ
ューズ２０Ａの上流側で高圧側電線と低圧側電線とが短
絡してしまった場合には、高圧側電線から前記短絡箇所
を通じて低電圧バッテリー１０Ａ側へ大電流ｉ３が流れ
ることになる。この箇所にも前記ヒューズ等の遮断器が
設けられていないため、前記大電流ｉ３は流れ続けるこ
とになり、これに起因して低電圧バッテリー１０Ａまた
はその周辺部位の故障を引き起こすおそれがある。As shown by a broken line L3 in FIG. 10, when the high-voltage side wire and the low-voltage side wire are short-circuited on the upstream side of the fuse 20A, the low-voltage battery is connected to the high-voltage side wire through the short-circuited portion. A large current i3 flows to the 10A side. Since the circuit breaker such as the fuse is not provided at this portion, the large current i3 continues to flow, which may cause a failure of the low-voltage battery 10A or a peripheral portion thereof.
【００１０】本発明は、このような事情に鑑み、低圧側
給電回路と高圧側給電回路とを併有する車両の給電回路
において、両経路同士の短絡に起因する回路構成要素の
破損等を未然に防止することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and in a power supply circuit of a vehicle having both a low-voltage power supply circuit and a high-voltage power supply circuit, it is possible to prevent damage to circuit components due to a short circuit between the two paths. The purpose is to prevent it.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、高電圧電源から高電圧用負荷
に電力を供給する高圧側給電回路と、低電圧電源から低
電圧用負荷に電力を供給する低圧側給電回路とを併せも
つ車両の給電装置において、前記低電圧電源と低電圧用
負荷との間に、過電流発生時にその電流を抑止する第１
の電流抑止器を介設するとともに、この第１の電流抑止
器よりも前記低電圧用負荷に近い位置に、その位置での
過電流発生時にその電流を抑止する第２の電流抑止器を
設けたものである。As means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a high-voltage power supply circuit for supplying power from a high-voltage power supply to a high-voltage load, and a low-voltage load from a low-voltage power supply. A power supply device for a vehicle having a low-voltage side power supply circuit for supplying power to the vehicle, wherein a first current is suppressed between the low-voltage power supply and the low-voltage load when an overcurrent occurs.
And a second current suppressor that suppresses the current when an overcurrent occurs at that position at a position closer to the low-voltage load than the first current suppressor. It is a thing.
【００１２】この装置において、第１の電流抑止器より
も下流側（低電圧用負荷側）の位置で高圧側給電回路と
低圧側給電回路とが短絡した場合、その短絡によって低
電圧用負荷側に大電流が流れるが、この低電圧用負荷に
近い位置に設けられている第２の電流抑止器が前記大電
流の発生に伴ってこれを抑止する働きをする。これによ
り、前記低電圧用負荷及びその周辺部位が前記大電流か
ら保護される。In this device, when the high-voltage power supply circuit and the low-voltage power supply circuit are short-circuited at a position downstream (low-voltage load side) of the first current suppressor, the short-circuit causes the short-circuit. However, a second current suppressor provided at a position close to the low-voltage load functions to suppress the occurrence of the large current. This protects the low-voltage load and its surroundings from the large current.
【００１３】前記第２の電流抑止器は、低電圧用負荷よ
りも低電圧電源側の位置に設けるようにしてもよいが、
この第２の電流抑止器を前記低電圧用負荷とアースとの
間に設けるようにすれば、第１の電流抑止器から低電圧
用負荷に至る回路中のどの部分が高圧側給電回路と短絡
してもこれに対応して電流を緊急抑止することが可能に
なる。The second current suppressor may be provided at a position closer to the low-voltage power supply than the low-voltage load.
If the second current suppressor is provided between the low-voltage load and the ground, any part of the circuit from the first current suppressor to the low-voltage load is short-circuited with the high-voltage power supply circuit. Even in this case, the current can be suppressed urgently.
【００１４】さらに、前記第２の電流抑止器をアースに
直結すれば、低電圧用負荷からアースに至るまでのアー
ス回路中のどの部分が高圧側給電回路と短絡しても、こ
れに対応して電流を緊急抑止することが可能になる。Further, if the second current suppressor is directly connected to the ground, even if any part of the ground circuit from the low-voltage load to the ground is short-circuited with the high-voltage side power supply circuit, it can cope with this. This makes it possible to suppress the current urgently.
【００１５】前記第２の電流抑止器は、ヒューズ等のよ
うに大電流発生に伴って溶断することによりその電流を
完全に遮断するものでもよいが、正特性サーミスタ、す
なわち、温度上昇に伴って抵抗値が著しく増大するサー
ミスタを用いるようにすれば、短絡箇所の修理の後、温
度降下とともに当該正特性サーミスタの抵抗値が下が
り、回路が自動的に復帰することになる。The second current suppressor may be of a type such as a fuse, which completely cuts off the current by fusing when a large current is generated. If a thermistor having a significantly increased resistance value is used, after the repair of the short-circuited portion, the resistance value of the positive temperature coefficient thermistor decreases as the temperature drops, and the circuit automatically recovers.
【００１６】さらに、この正特性サーミスタを用いた場
合、その過電流検知時、すなわち正特性サーミスタの抵
抗増大時には、その上流側の電圧が著しく上昇するの
で、この上昇電圧を利用して警告を適時に自動的に行う
ことが可能になる。すなわち、前記正特性サーミスタと
並列に、この正特性サーミスタの抵抗増大に連動して警
告動作を行う警告回路を配するようにすればよい。Further, when this positive temperature coefficient thermistor is used, when the overcurrent is detected, that is, when the resistance of the positive temperature coefficient thermistor is increased, the voltage on the upstream side is significantly increased. Automatically. That is, a warning circuit that performs a warning operation in conjunction with an increase in the resistance of the PTC thermistor may be provided in parallel with the PTC thermistor.
【００１７】なお、前記ヒューズや正特性サーミスタが
第１の電流抑止器にも適用できることはいうまでもな
い。It goes without saying that the fuse and the positive temperature coefficient thermistor can be applied to the first current suppressor.
【００１８】また、前記第２の電流抑止器を、スイッチ
素子とこれをオンオフ制御する切換制御素子との組合わ
せによって構成してもよい。Further, the second current suppressor may be constituted by a combination of a switch element and a switching control element for controlling ON / OFF of the switch element.
【００１９】例えば、この第２の電流抑止器を低電圧負
荷と低電圧電源とを接続するための電線の端末と当該低
電圧用負荷の接続端子との間に設ける場合には、当該第
２の電流抑止器を、前記低電圧負荷の端子に接続される
負荷側接続部と、前記電線端末に接続される電線側接続
部と、これら負荷側接続部と電線側接続部との間に介在
して両者の接続をオンオフするスイッチ素子と、前記負
荷側接続部と電線側接続部との間を流れる電流もしくは
これに相当する値または負荷側接続部の電圧もしくはこ
れに相当する値を検知する検知素子と、この検知素子に
より検出される値が異常である場合に前記スイッチ素子
を強制的にオフに切換える切換制御素子とを備えたスイ
ッチユニットで構成したものが好適である。For example, when the second current suppressor is provided between a terminal of an electric wire for connecting a low-voltage load and a low-voltage power supply and a connection terminal of the low-voltage load, the second current suppressor may be provided. Current suppressor, a load-side connection part connected to the terminal of the low-voltage load, a wire-side connection part connected to the wire terminal, interposed between these load-side connection part and wire-side connection part A switch element for turning on and off the connection between the two, and a current flowing between the load-side connection portion and the wire-side connection portion or a value corresponding thereto, or a voltage of the load-side connection portion or a value corresponding thereto are detected. It is preferable to use a switch unit including a detection element and a switching control element for forcibly turning off the switch element when a value detected by the detection element is abnormal.
【００２０】また、前記第２の電流抑止器をアースに直
結する場合には、前記低電圧負荷側に接続される負荷側
接続部と、アースに直結されるアース端子と、これら負
荷側接続部とアース端子との間に介在して両者の接続を
オンオフするスイッチ素子と、前記負荷側接続部とアー
ス端子との間を流れる電流もしくはこれに相当する値を
検出する検知素子と、この検知素子により検出される値
が異常である場合に前記スイッチ素子を強制的にオフに
切換える切換制御素子とを備えたスイッチユニットで構
成したものが好適である。Further, when the second current suppressor is directly connected to the ground, a load-side connection portion connected to the low-voltage load side, a ground terminal directly connected to the ground, and a load-side connection portion. A switch element interposed between the load terminal and the ground terminal to turn on and off the connection between them, a detection element for detecting a current flowing between the load-side connection portion and the ground terminal or a value equivalent thereto, And a switch control element for forcibly turning off the switch element when the value detected by the control unit is abnormal.
【００２１】これらの構成によれば、第１の電流抑止器
よりも下流側での高圧側給電回路と低圧側給電回路との
短絡によって低電圧用負荷側に大電流が流れた場合、こ
の大電流発生を検知素子が検出し、その検出に基づいて
切換制御素子がスイッチ素子を強制的にオフに切換える
ことにより、前記低電圧用負荷及びその周辺部位が前記
大電流から保護される。According to these configurations, when a large current flows to the low-voltage load side due to a short circuit between the high-voltage power supply circuit and the low-voltage power supply circuit downstream of the first current suppressor, the large current flows. The detection element detects the generation of current, and the switching control element forcibly switches off the switching element based on the detection, thereby protecting the low-voltage load and its surroundings from the large current.
【００２２】このスイッチユニットを用いた場合、前記
スイッチ素子を通常状態での低電圧用負荷のスイッチ手
段として兼用することが可能であり、これにより構造が
より簡素化され、また経済的となる。また、前記スイッ
チ素子と、検知素子と、切換制御素子とを共通の基板上
に実装することによりスイッチユニット全体を一体化す
ることが可能であり、これにより回路の接続作業が非常
に簡単となる。すなわち、このスイッチユニットを一体
的に取扱うことが可能であり、同ユニットを回路中に難
なく組み込むことができる。When this switch unit is used, it is possible to use the switch element as a switch means for a low-voltage load in a normal state, thereby simplifying the structure and making it economical. Further, by mounting the switch element, the detection element, and the switching control element on a common substrate, it is possible to integrate the entire switch unit, thereby greatly simplifying a circuit connection operation. . That is, it is possible to handle this switch unit integrally, and it is possible to easily incorporate the switch unit into a circuit.
【００２３】また本発明は、高電圧電源から高電圧用負
荷に電力を供給する高圧側給電回路と、低電圧電源から
低電圧用負荷に電力を供給する低圧側給電回路とを併せ
もつ車両の給電装置において、前記低電圧電源と低電圧
用負荷との間に、過電流発生を検知してその検知時に電
流を抑止する第１の電流抑止器を介設するとともに、こ
の第１の電流抑止器よりも前記低電圧電源に近い位置
に、その位置での過電流発生を検知して当該検知時に電
流を抑止する第２の電流抑止器を設けたものである。The present invention also provides a vehicle having both a high-voltage power supply circuit for supplying power from a high-voltage power supply to a high-voltage load and a low-voltage power supply circuit for supplying power from a low-voltage power supply to a low-voltage load. In the power supply device, a first current suppressor is provided between the low-voltage power supply and the low-voltage load to detect the occurrence of an overcurrent and suppress the current when the overcurrent is detected. A second current suppressor is provided at a position closer to the low-voltage power supply than at the power supply to detect the occurrence of an overcurrent at that position and suppress the current at the time of the detection.
【００２４】この装置において、第１の電流抑止器より
も上流側（低電圧電源側）の位置で高圧側給電回路と低
圧側給電回路とが短絡した場合、その短絡によって低電
圧電源側に大電流が流れるが、この低電圧電源に近い位
置に設けられている第２の電流抑止器が前記大電流を検
知し、その電流を抑止する。これにより、前記低電圧用
負荷及びその周辺部位が前記大電流から保護される。In this device, when the high-voltage power supply circuit and the low-voltage power supply circuit are short-circuited at a position upstream (low-voltage power supply side) of the first current suppressor, the short-circuit causes a large voltage on the low-voltage power supply side. Although a current flows, a second current suppressor provided near the low-voltage power supply detects the large current and suppresses the current. This protects the low-voltage load and its surroundings from the large current.
【００２５】前記第２の電流抑止器は、前記低電圧電源
と低電圧用負荷とを接続するための電線と当該低電圧電
源の端子との間に設けるようにしてもよいし、前記第２
の電流抑止器を前記低電圧電源とアースとの間に設ける
ようにしてもよい。The second current suppressor may be provided between an electric wire for connecting the low-voltage power supply and the low-voltage load and a terminal of the low-voltage power supply, or the second current suppressor may be provided.
May be provided between the low-voltage power supply and the ground.
【００２６】前記第２の電流抑止器としては、ヒュー
ズ、正特性サーミスタ、スイッチ素子とこれをオンオフ
する切換制御素子との組み合わせなど、種々のものが適
用可能であり、正特性サーミスタを用いた場合には、そ
の過電流検知時、すなわち正特性サーミスタの抵抗増大
時には、その上流側の電圧が著しく上昇するので、この
上昇電圧を利用して警告を適時に自動的に行うことが可
能になる。この装置でも、前記ヒューズや正特性サーミ
スタが第１の電流抑止器にも適用できることは勿論であ
る。また、第２の電流抑止器を、スイッチ素子とこれを
オンオフ制御する切換制御素子との組合わせによって構
成してもよい。As the second current suppressor, various types such as a fuse, a positive temperature coefficient thermistor, a combination of a switching element and a switching control element for turning on and off the same can be applied. When the overcurrent is detected, that is, when the resistance of the positive temperature coefficient thermistor is increased, the voltage on the upstream side is significantly increased. Therefore, a warning can be automatically performed in a timely manner by using the increased voltage. Also in this device, the fuse and the positive temperature coefficient thermistor can of course be applied to the first current suppressor. Further, the second current suppressor may be configured by a combination of a switch element and a switching control element that controls the on / off of the switch element.
【００２７】例えば、前記第２の電流抑止器を、前記低
電圧電源と低電圧用負荷とを接続するための電線と当該
低電圧電源の端子との間に設ける場合には、前記第２の
電流抑止器を、前記低電圧電源の端子と前記電線端末と
の間に介在して両者の接続をオンオフするスイッチ素子
と、前記低電圧電源に流れ込む電流もしくはこれに相当
する値または前記低電圧電源の端子の電圧もしくはこれ
に相当する値を検出する検知素子と、この検知素子によ
り検出される値が異常である場合に前記スイッチ素子を
強制的にオフに切換える切換制御素子とを備えたスイッ
チユニットで構成したものが好適である。For example, in the case where the second current suppressor is provided between a wire for connecting the low-voltage power supply and the low-voltage load and a terminal of the low-voltage power supply, A switch element for interposing a current suppressor between a terminal of the low-voltage power supply and the wire terminal to turn on and off a connection between the two; a current flowing into the low-voltage power supply or a value corresponding thereto, or the low-voltage power supply A switch unit comprising: a detection element for detecting a voltage of a terminal of the terminal or a value corresponding thereto, and a switching control element for forcibly switching off the switch element when a value detected by the detection element is abnormal. What is constituted by is suitable.
【００２８】この場合、前記スイッチ素子と、検知素子
と、切換制御素子とを前記低電圧電源に一体に組み込め
ば、低電圧電源自体に防御機能を持たせることが可能に
なり、配線等の取扱いも容易になる。In this case, if the switch element, the detection element, and the switching control element are integrated into the low-voltage power supply, the low-voltage power supply itself can have a protection function, and the wiring and the like can be handled. Will also be easier.
【００２９】また、前記第２の電流抑止器をアースに直
結する場合には、前記第２の電流抑止器を、前記低電圧
電源側に接続される電源側接続部と、アースに直結され
るアース端子と、これら電源側接続部とアース端子との
間に介在して両者の接続をオンオフするスイッチ素子
と、前記電源側接続部からアース端子へ流れる電流もし
くはこれに相当する値を検出する検知素子と、この検知
素子により検出される値が異常である場合に前記スイッ
チ素子を強制的にオフに切換える切換制御素子とを備え
たスイッチユニットで構成したものが、好適である。In the case where the second current suppressor is directly connected to the ground, the second current suppressor is directly connected to the power supply side connection part connected to the low voltage power supply side and to the ground. A ground terminal, a switch element interposed between the power supply side connection portion and the ground terminal to turn on and off the connection between them, and a detection device for detecting a current flowing from the power supply side connection portion to the ground terminal or a value corresponding thereto. It is preferable that the switch unit includes an element and a switching control element that forcibly switches off the switching element when a value detected by the detecting element is abnormal.
【００３０】この場合も、前記スイッチ素子と、検知素
子と、切換制御素子とを共通の基板上に実装することに
よりスイッチユニット全体を一体化することが、より好
ましい。In this case, it is more preferable that the entire switch unit be integrated by mounting the switch element, the detection element, and the switching control element on a common substrate.
【００３１】[0031]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態にかかる車両の給電回路を示したものである。なお、
この回路において前記図１０に示した回路と同一の部分
には当該図１０と同じ参照符を付し、その説明を省略す
る。FIG. 1 shows a vehicle power supply circuit according to a first embodiment of the present invention. In addition,
In this circuit, the same parts as those in the circuit shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 10, and the description thereof will be omitted.
【００３２】この回路の特徴として、低圧側給電回路に
おけるヒューズ２０Ａよりも低電圧用負荷１８Ａに近い
位置（図では低電圧用負荷１８Ａとアースとの間の位
置）に、第２の電流抑止器である正特性サーミスタ２２
が設けられている。また、同じく低圧側給電回路におけ
るヒューズ２０Ａよりも低電圧バッテリー１０Ａに近い
位置（図では低電圧バッテリーの正端子に直結する位
置）にも正特性サーミスタ２４が設けられている。A feature of this circuit is that the second current suppressor is located at a position closer to the low-voltage load 18A than the fuse 20A in the low-voltage side power supply circuit (a position between the low-voltage load 18A and the ground in the figure). Positive characteristic thermistor 22
Is provided. Similarly, a positive temperature coefficient thermistor 24 is provided at a position closer to the low voltage battery 10A than the fuse 20A in the low voltage side power supply circuit (in the figure, a position directly connected to the positive terminal of the low voltage battery).
【００３３】これらの正特性サーミスタ２２，２４は、
通常の負特性サーミスタと異なり、所定の温度領域で温
度上昇とともに抵抗値が増大する特性をもったものであ
り、特定のポリマーやセラミックスで構成されたものが
広く知られている。These PTC thermistors 22 and 24 are
Unlike ordinary negative characteristic thermistors, they have a characteristic that the resistance value increases with an increase in temperature in a predetermined temperature range, and those made of a specific polymer or ceramics are widely known.
【００３４】次に、この装置の作用を説明する。Next, the operation of this device will be described.
【００３５】１）正常時：過電流が発生していない正常
時には、低圧側給電回路において、低電圧バッテリー１
０Ａから正特性サーミスタ２４及びヒューズ２０Ａを通
じて低電圧用負荷１８Ａに給電が行われる。同様に、高
圧側給電回路においては、高電圧バッテリー１０Ｂから
ヒューズ２０Ｂを通じて高電圧用負荷１８Ｂに給電が行
われる。1) Normal: When no overcurrent occurs, the low-voltage battery 1
Power is supplied from 0A to the low voltage load 18A through the positive characteristic thermistor 24 and the fuse 20A. Similarly, in the high voltage side power supply circuit, power is supplied from the high voltage battery 10B to the high voltage load 18B through the fuse 20B.
【００３６】２）アース短絡時（図１の破線Ｌ１）：低
圧側電線の被覆が破損するなどして当該電線がヒューズ
２０Ａの下流側でアースに短絡した場合、ヒューズ２０
Ａには過電流ｉ１が流れる。この過電流により当該ヒュ
ーズ２０Ａが溶断し、低圧側給電回路を遮断する。その
結果、前記アース短絡部位よりも下流側の回路構成要素
（電線等）が過電流から保護される。2) When the ground is short-circuited (broken line L1 in FIG. 1): When the electric wire is short-circuited to the ground downstream of the fuse 20A due to breakage of the coating of the low-voltage side electric wire, the fuse 20
An overcurrent i1 flows through A. The fuse 20A is blown by the overcurrent, and the low voltage side power supply circuit is cut off. As a result, circuit components (such as electric wires) downstream of the ground short-circuit site are protected from overcurrent.
【００３７】３）電線同士の短絡時：ヒューズ２０Ａの
下流側で低圧側電線と高圧側電線とが短絡してしまった
場合（図１の破線Ｌ２）、当該短絡部位を通じて高圧側
電線から低圧側電線さらには低電圧用負荷１８Ａにその
規格値よりも大きな電流ｉ２が流れ込む。しかしなが
ら、この低電圧用負荷１８Ａの近傍には正特性サーミス
タ２２が設けられているため、この正特性サーミスタ２
２が前記大電流ｉ２によって昇温し、その抵抗値が急激
に増大する。その結果、低電圧用負荷１８Ａを流れる電
流がほぼ０の値まで抑えられ（実質的な回路遮断）、低
電圧用負荷１８Ａ及びその周辺部位が大電流ｉ２から保
護される。3) When the wires are short-circuited: When the low-voltage wire and the high-voltage wire are short-circuited downstream of the fuse 20A (broken line L2 in FIG. 1), the high-voltage wire is connected to the low-voltage side through the short-circuited portion. A current i2 larger than the standard value flows into the electric wire and the low-voltage load 18A. However, since the PTC thermistor 22 is provided near the low voltage load 18A, the PTC thermistor 22 is provided.
2 is heated by the large current i2, and its resistance value sharply increases. As a result, the current flowing through the low-voltage load 18A is suppressed to almost zero (substantial circuit interruption), and the low-voltage load 18A and its surroundings are protected from the large current i2.
【００３８】また、ヒューズ２０Ａの上流側で低圧側電
線と高圧側電線とが短絡してしまった場合（図１の破線
Ｌ３）、当該短絡部位を通じて高圧側電線から低圧側電
線さらには低電圧バッテリー１０Ａにその規格値よりも
大きな電流ｉ３が流れ込む。しかしながら、この低電圧
バッテリー１０Ａの近傍にも正特性サーミスタ２４が設
けられているため、この正特性サーミスタ２４が前記大
電流ｉ３によって昇温し、その抵抗値が急激に増大する
結果、低電圧バッテリー１０Ａを流れる電流がほぼ０の
値まで抑えられ（実質的な回路遮断）、低電圧バッテリ
ー１０Ａ及びその周辺部位が大電流ｉ３から保護され
る。If the low-voltage side electric wire and the high-voltage side electric wire are short-circuited on the upstream side of the fuse 20A (broken line L3 in FIG. 1), the high-voltage side electric wire to the low-voltage side electric wire and the low-voltage battery A current i3 larger than the standard value flows into 10A. However, since the positive temperature coefficient thermistor 24 is also provided in the vicinity of the low voltage battery 10A, the temperature of the positive temperature coefficient thermistor 24 rises due to the large current i3, and the resistance value increases rapidly. The current flowing through 10A is suppressed to almost zero (substantial circuit interruption), and the low-voltage battery 10A and its surroundings are protected from the large current i3.
【００３９】なお、この実施の形態では、第２の電流抑
止器として、低電圧用負荷１８Ａ側、低電圧バッテリー
１０Ａ側のそれぞれに正特性サーミスタ２２，２４を設
けているが、低圧側給電回路と高圧側給電回路との位置
関係によっては、いずれかの正特性サーミスタを省略し
てもよい。各第２の電流抑止器の配設位置も特に問わ
ず、低圧側給電回路と高圧側給電回路との短絡に起因す
る大電流を実質的に感知できる部位であればよい。好ま
しくは、低電圧バッテリー１０Ａの保護については、こ
の低電圧バッテリー１０Ａになるべく近い部位、低電圧
用負荷１８Ａの保護については、アースになるべく近い
部位にそれぞれ第２の電流抑止器を設けるのが好まし
い。In this embodiment, as the second current suppressors, the positive characteristic thermistors 22, 24 are provided on the low voltage load 18A side and the low voltage battery 10A side, respectively. Depending on the positional relationship between the power supply circuit and the high-voltage side power supply circuit, any of the positive temperature coefficient thermistors may be omitted. The location of each second current suppressor is not particularly limited as long as it is a portion that can substantially sense a large current caused by a short circuit between the low-voltage power supply circuit and the high-voltage power supply circuit. Preferably, for protection of the low-voltage battery 10A, it is preferable to provide a second current suppressor at a portion as close as possible to the low-voltage battery 10A, and for protection of the low-voltage load 18A, at a portion as close to ground as possible. .
【００４０】また、前記実施の形態では、第１の電流抑
止器としてヒューズ２０Ａを、第２の電流抑止器として
正特性サーミスタ２２，２４を設けるようにしている
が、第１の電流抑止器に正特性サーミスタを用いてもよ
いし、第２の電流抑止器にヒューズを用いてもよい。た
だし、電流抑止器として正特性サーミスタを用いれば、
短絡部位の修理後、温度が降下して正特性サーミスタの
抵抗値が下がることにより自動的に回路が復帰するた
め、ヒューズ交換作業が要らず、手間が省ける。In the above embodiment, the fuse 20A is provided as the first current suppressor, and the positive characteristic thermistors 22 and 24 are provided as the second current suppressor. A positive temperature coefficient thermistor may be used, or a fuse may be used for the second current suppressor. However, if a positive temperature coefficient thermistor is used as a current suppressor,
After repairing the short-circuited part, the circuit automatically recovers when the temperature drops and the resistance value of the positive temperature coefficient thermistor falls, so that the work for replacing the fuse is not required, and the labor can be saved.
【００４１】さらに、この正特性サーミスタを用いた場
合、その抵抗増大時にはサーミスタ上流側の電圧が上昇
するため、その電圧上昇を利用することにより、過電流
発生と同期して自動的に警告を行うことが可能である。Further, when the positive temperature coefficient thermistor is used, the voltage on the upstream side of the thermistor rises when the resistance increases. Therefore, by using the voltage rise, a warning is automatically given in synchronization with the occurrence of overcurrent. It is possible.
【００４２】例えば、図２に示すようなトランジスタ２
５を正特性サーミスタ２２（正特性サーミスタ２４も同
様）と並列に配し、当該トランジスタ２５のベースを正
特性サーミスタ２２の上流側に、エミッタを正特性サー
ミスタ２２の下流側にそれぞれ接続し、コレクタと電源
との間に警告用ランプ２６を介在させるようにすれば、
正特性サーミスタ２２の抵抗増大時にはトランジスタ２
５のベース電位が上がって当該トランジスタ２５がオフ
状態からオン状態に切換わるため、前記抵抗増大に連動
して警告用ランプ２６を点灯させることが可能になる。For example, the transistor 2 shown in FIG.
5 is arranged in parallel with the positive temperature coefficient thermistor 22 (the same applies to the positive temperature coefficient thermistor 24). If the warning lamp 26 is interposed between the power supply and the power supply,
When the resistance of the positive characteristic thermistor 22 increases, the transistor 2
5, the transistor 25 is switched from the off state to the on state, so that the warning lamp 26 can be turned on in conjunction with the increase in the resistance.
【００４３】また、図３に示すように正特性サーミスタ
２２（正特性サーミスタ２４も同様）と並列にＬＥＤ２
８を配すれば、正特性サーミスタ２２の抵抗値増大に伴
ってＬＥＤ２８を流れる電流が増大し、当該ＬＥＤ２８
が発光するため、前記と同様、過電流発生に同期して警
告動作を行うことが可能となる。As shown in FIG. 3, the LED 2 is connected in parallel with the positive characteristic thermistor 22 (the same applies to the positive characteristic thermistor 24).
8, the current flowing through the LED 28 increases as the resistance value of the positive temperature coefficient thermistor 22 increases,
Emits light, so that the warning operation can be performed in synchronization with the occurrence of the overcurrent as described above.
【００４４】第２の実施の形態を図４及び図５に示す。
この実施の形態にかかる回路の全体構成は前記図１に示
したものと全く同様であるが、この第２の実施の形態の
特徴として、前記図１に示す正特性サーミスタ２２に代
え、第２の電流抑止器として低電圧用負荷１８Ａとアー
スとの間にスイッチユニット３０が設けられている。FIGS. 4 and 5 show a second embodiment.
The overall configuration of the circuit according to this embodiment is exactly the same as that shown in FIG. 1, but the feature of this second embodiment is that a positive thermistor 22 shown in FIG. A switch unit 30 is provided between the low-voltage load 18A and the ground as a current suppressor.
【００４５】このスイッチユニット３０は、共通の基板
３１に、負荷側コネクタ（負荷側接続部）３２、トラン
ジスタ等のスイッチ素子３３、電流検知素子３４、及び
ＥＣＵ（切換制御素子）３５が実装されて全体が単一化
されたものであり、コネクタ３２の端子とスイッチ素子
３３とは導体３６を介して接続され、スイッチ素子３３
と電流検知素子３４とは直結され、電流検知素子３４と
ＥＣＵ３５とは導体３７を介して接続され、ＥＣＵ３５
とスイッチ素子３３とは直結され、ＥＣＵ３５とコネク
タ３２の電源用端子及び信号用端子とはそれぞれ導体３
８Ａ，３８Ｂを介して接続されており、電流検知素子３
４にはアース端子３９がつながれている。そして、この
アース端子３９が車両のボディ側の端子（アース端子）
に直結されるとともに、前記コネクタ３２が低電圧用負
荷１８Ａから導出された電線のコネクタ及び図略の中央
ＥＣＵから導出された電線のコネクタに結合されるよう
になっている。In this switch unit 30, a load-side connector (load-side connection part) 32, a switch element 33 such as a transistor, a current detection element 34, and an ECU (switching control element) 35 are mounted on a common board 31. The whole is unified, and the terminal of the connector 32 and the switch element 33 are connected via the conductor 36, and the switch element 33
And the current detection element 34 are directly connected, and the current detection element 34 and the ECU 35 are connected through a conductor 37.
And the switch element 33 are directly connected, and the ECU 35 and the power supply terminal and the signal terminal of the connector 32 are connected to the conductor 3 respectively.
8A and 38B, and the current detecting element 3
A ground terminal 39 is connected to 4. The ground terminal 39 is a terminal on the body side of the vehicle (ground terminal).
And the connector 32 is connected to a connector of an electric wire derived from the low-voltage load 18A and a connector of an electric wire derived from a central ECU (not shown).
【００４６】なお、このコネクタ３２は低電圧用負荷１
８Ａに直結されるものであってもよい。また、前記電流
検知素子３４は、アース側に流れ込む電流の大きさを電
圧値に変換して出力するものであってもよい。The connector 32 is connected to the low-voltage load 1.
It may be directly connected to 8A. Further, the current detection element 34 may convert the magnitude of the current flowing into the ground side into a voltage value and output the voltage value.
【００４７】前記の接続により、前記スイッチ素子３３
及び電流検知素子３４が直列で低電圧用負荷１８Ａとア
ースとの間に介在し、これらの間の電流が前記電流検知
素子３４によって検知されるとともに、その検知電圧が
ＥＣＵ３５に入力されるようになっている。このＥＣＵ
３５は、通常状態では、図略の中央ＥＣＵからコネクタ
３２の信号用端子を通じて入力される指令信号に応じ
て、前記スイッチ素子３３における接続状態のオンオフ
を制御する（すなわち低電圧用負荷１８Ａを通電状態と
非通電状態とに切換える）一方、前記電流検知素子３４
による検知電流が一定以上の場合には、前記指令信号に
かかわらず、過電流が発生したと判断して前記スイッチ
素子３３を強制的にオフに切換えるように構成されてい
る。With the above connection, the switching element 33
And a current detecting element 34 is interposed in series between the low-voltage load 18A and the ground so that a current between them is detected by the current detecting element 34 and the detected voltage is input to the ECU 35. Has become. This ECU
35 controls the ON / OFF of the connection state of the switch element 33 in the normal state in accordance with a command signal input from a central ECU (not shown) through the signal terminal of the connector 32 (that is, energizes the low-voltage load 18A). State and non-energized state).
When the detected current is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that an overcurrent has occurred, regardless of the command signal, and the switch element 33 is forcibly switched off.
【００４８】この構成においても、ヒューズ２０Ａの下
流側で低圧側電線と高圧側電線とが短絡してしまった場
合（図１の破線Ｌ２）、当該短絡部位を通じて高圧側電
線から低圧側電線さらには低電圧用負荷１８Ａにその規
格値よりも大きな電流ｉ２が流れ込むが、この電流ｉ２
を電流検知素子３４が検出し、その検出結果に基づいて
ＥＣＵ３５がスイッチ素子３３を強制的にオフに切換え
ることにより、低電圧用負荷１８Ａ及びその周辺部位が
大電流ｉ２から保護される。Also in this configuration, when the low-voltage side electric wire and the high-voltage side electric wire are short-circuited on the downstream side of the fuse 20A (broken line L2 in FIG. 1), the high-voltage side electric wire is connected to the low-voltage side electric wire through the short-circuited portion. A current i2 larger than the standard value flows into the low-voltage load 18A.
Is detected by the current detection element 34, and the ECU 35 forcibly switches off the switch element 33 based on the detection result, thereby protecting the low-voltage load 18A and its surroundings from the large current i2.
【００４９】特に、この実施の形態では、スイッチユニ
ット３０全体を一体化しているので、その取扱いは非常
に簡便である。具体的には、前記コネクタ３２及びアー
ス端子３９をそれぞれ適当なコネクタ及びボディ側アー
ス端子につなぐだけの簡単な作業で、スイッチユニット
３０を難なく回路中に導入することができる。In particular, in this embodiment, since the entire switch unit 30 is integrated, handling thereof is very simple. Specifically, the switch unit 30 can be easily introduced into the circuit by a simple operation of connecting the connector 32 and the ground terminal 39 to an appropriate connector and a body-side ground terminal, respectively.
【００５０】また、同実施形態のように、スイッチユニ
ット３０内のスイッチ素子３３を通常時のオンオフ切換
用スイッチとして兼用することにより、構造を簡素化
し、また非常に経済的なものとすることができる。Further, as in the embodiment, the switch element 33 in the switch unit 30 is also used as a normal on / off switch, thereby simplifying the structure and making it very economical. it can.
【００５１】このアース直結式のスイッチユニット３０
は、前記図１に示した低電圧バッテリー１０Ａ側の正特
性サーミスタ２４に代えて用いる（すなわち低電圧電源
１０Ａとアースとの間に設ける）ことも可能である。こ
の場合には、前記スイッチユニット３０のアース端子３
９を前記と同様にアースに直結する一方、電線接続用の
コネクタ３２を低電圧電源１０Ａの負端子から導かれた
アース電線につなぐようにすればよい。This switch unit 30 which is directly connected to the earth
Can be used instead of the positive temperature coefficient thermistor 24 on the low voltage battery 10A side shown in FIG. 1 (that is, provided between the low voltage power supply 10A and the ground). In this case, the ground terminal 3 of the switch unit 30
9 may be directly connected to the ground in the same manner as described above, while the wire connection connector 32 may be connected to a ground wire led from the negative terminal of the low-voltage power supply 10A.
【００５２】第３の実施の形態を図６及び図７に示す。
この実施の形態では、前記図１に示す正特性サーミスタ
２２に代え、第２の電流抑止器として、低電圧用負荷１
８Ａと低電圧電源１０Ａとを接続するための電線の端末
と当該低電圧用負荷１８Ａに設けられた電線接続端子と
の間にスイッチユニット４０が設けられるようになって
いる。FIGS. 6 and 7 show a third embodiment.
In this embodiment, instead of the positive-characteristic thermistor 22 shown in FIG.
A switch unit 40 is provided between a terminal of an electric wire for connecting 8A and the low-voltage power supply 10A and an electric wire connection terminal provided on the low-voltage load 18A.
【００５３】このスイッチユニット４０は、前記スイッ
チユニット３０と同様、共通の基板４１に、電線側コネ
クタ（電線側接続部）４２、トランジスタ等のスイッチ
素子４３、電流検知素子４４、及びＥＣＵ（切換制御素
子）４５が実装されて全体が単一化されたものであり、
コネクタ４２の端子とスイッチ素子４３とは導体４６を
介して接続され、スイッチ素子４３と電流検知素子４４
とは直結され、電流検知素子４４とＥＣＵ４５とは導体
４７を介して接続され、ＥＣＵ４５とスイッチ素子４３
とは直結され、ＥＣＵ４５とコネクタ４２の端子とは導
体４８を介して接続されており、電流検知素子４４には
負荷側コネクタ４９の端子が接続されている。そして、
このコネクタ４９が低電圧用負荷１８Ａの電線接続用端
子に直結されるとともに、前記コネクタ４２が低電圧電
源１０Ａ側から導かれた給電用電線の端末に結合される
ようになっている。The switch unit 40, like the switch unit 30, includes a wire-side connector (wire-side connection portion) 42, a switch element 43 such as a transistor, a current detection element 44, and an ECU (switch control). Element) 45 is mounted and the whole is unified,
The terminal of the connector 42 and the switch element 43 are connected via a conductor 46, and the switch element 43 and the current detection element 44
The current detection element 44 and the ECU 45 are connected via a conductor 47, and the ECU 45 and the switch element 43
The ECU 45 and the terminal of the connector 42 are connected via a conductor 48, and the terminal of the load-side connector 49 is connected to the current detecting element 44. And
The connector 49 is directly connected to a wire connection terminal of the low voltage load 18A, and the connector 42 is connected to a terminal of a power supply wire led from the low voltage power supply 10A.
【００５４】なお、前記電流検知素子４４は、アース側
に流れ込む電流の大きさを電圧値に変換して出力するも
のであってもよい。また、図６及び図７（ａ）に示すよ
うな電流検知素子４４に代え、図７（ｂ）に示すように
負荷側コネクタ４９の電圧もしくはこれに相当する値を
検知する電圧検知素子４４′を設けるようにしてもよ
い。The current detecting element 44 may convert the magnitude of the current flowing into the ground side into a voltage value and output the voltage value. Also, instead of the current detecting element 44 as shown in FIGS. 6 and 7A, a voltage detecting element 44 'for detecting the voltage of the load side connector 49 or a value corresponding thereto as shown in FIG. 7B. May be provided.
【００５５】前記の接続により、前記スイッチ素子４３
及び電流検知素子４４が直列で低電圧用負荷１８Ａと給
電用電線との間に介在し、これらの間を流れる電流もし
くは負荷側電圧が前記電流検知素子４４もしくは電圧検
知素子４４′によって検出されるとともに、その検出電
圧がＥＣＵ４５に入力されるようになっている。このＥ
ＣＵ４５は、通常状態では、図略の中央ＥＣＵから入力
される指令信号に応じて、前記スイッチ素子４３におけ
る接続状態のオンオフを制御する（すなわち低電圧用負
荷１８Ａを通電状態と非通電状態とに切換える）一方、
前記電流検知素子４４により検知される負荷電流が一定
以上の場合には、前記指令信号にかかわらず、過電流が
発生したと判断して前記スイッチ素子４３を強制的にオ
フに切換えるように構成されている。With the above connection, the switching element 43
And the current detecting element 44 is interposed in series between the low voltage load 18A and the power supply wire, and the current or the load side voltage flowing therebetween is detected by the current detecting element 44 or the voltage detecting element 44 '. At the same time, the detected voltage is input to the ECU 45. This E
In a normal state, the CU 45 controls on / off of the connection state of the switch element 43 in response to a command signal input from a central ECU (not shown) (that is, the low voltage load 18A is switched between an energized state and a non-energized state). Switch)
When the load current detected by the current detection element 44 is equal to or more than a predetermined value, it is determined that an overcurrent has occurred and the switch element 43 is forcibly switched off regardless of the command signal. ing.
【００５６】この構成においても、ヒューズ２０Ａの下
流側で低圧側電線と高圧側電線とが短絡した場合に、そ
の短絡に起因して急激に上昇する電流もしくは負荷電圧
を検知素子４４または４４′が検出し、その検出結果に
基づいてＥＣＵ４５がスイッチ素子４３を強制的にオフ
に切換えることにより、低電圧用負荷１８Ａ及びその周
辺部位が大電流ｉ２から保護される。Also in this configuration, when the low-voltage side electric wire and the high-voltage side electric wire are short-circuited on the downstream side of the fuse 20A, the detecting element 44 or 44 'detects a current or a load voltage that rapidly rises due to the short-circuit. The ECU 45 forcibly switches off the switch element 43 based on the detection result, thereby protecting the low-voltage load 18A and its surroundings from the large current i2.
【００５７】第４の実施の形態を図８及び図９に示す。FIGS. 8 and 9 show a fourth embodiment.
【００５８】前記図１に示す正特性サーミスタ２４をは
じめとする低電圧バッテリー用の第２の電流抑止器は、
なるべく低電圧バッテリー１０Ａに近い位置に設けるの
が良く、当該抑止器を低電圧バッテリー１０Ａに直接取
付けて一体化するのが、特に好ましい。そこで、この実
施の形態では、図９に示すように、スイッチ素子５３、
電流検知素子５４、及びＥＣＵ（切換制御素子）５５が
前記Ｄ／Ｄコンバータ１２とともに一体化されて低電圧
バッテリー１０Ａの上面でスイッチユニット５０を構成
している。The second current suppressor for the low-voltage battery including the positive temperature coefficient thermistor 24 shown in FIG.
It is preferable to provide the suppressor as close as possible to the low-voltage battery 10A, and it is particularly preferable that the suppressor is directly attached to and integrated with the low-voltage battery 10A. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
A current detection element 54 and an ECU (switching control element) 55 are integrated with the D / D converter 12 to form a switch unit 50 on the upper surface of the low-voltage battery 10A.
【００５９】具体的に、図８に示す低電圧バッテリー１
０Ａは、その出力端子として正端子１０ｐと負端子１０
ｎとを有し、これらはバッテリー上面から上方に突出し
ている。正端子１０ｐは、バスバー（導体板）１５を介
して前記Ｄ／Ｄコンバータ１２の一方の端子とスイッチ
素子５３の一方の端子とに接続されている。Ｄ／Ｄコン
バータ１２の他方の端子には電線接続用端子１３が接続
されており、この電線接続用端子１３が図略の電線を介
して前記高電圧バッテリー１０Ｂに接続されるようにな
っている。スイッチ素子５３の他方の端子にはバスバー
５２を介して電線接続用端子１１Ｐが接続されており、
この電線接続用端子１１Ｐが図略の電線を介して前記ヒ
ューズ２０Ａに接続されている。すなわち、スイッチ素
子５３は、低電圧バッテリー１０Ｂに設けられている正
端子１０ｐと電線接続用端子１１Ｐとの間に介在してい
る。Specifically, the low-voltage battery 1 shown in FIG.
0A has a positive terminal 10p and a negative terminal 10p as its output terminals.
n, which project upward from the upper surface of the battery. The positive terminal 10p is connected to one terminal of the D / D converter 12 and one terminal of the switch element 53 via a bus bar (conductor plate) 15. A wire connection terminal 13 is connected to the other terminal of the D / D converter 12, and the wire connection terminal 13 is connected to the high-voltage battery 10B via a wire (not shown). . An electric wire connection terminal 11P is connected to the other terminal of the switch element 53 via a bus bar 52.
The wire connection terminal 11P is connected to the fuse 20A via an unillustrated wire. That is, the switch element 53 is interposed between the positive terminal 10p provided on the low-voltage battery 10B and the wire connection terminal 11P.
【００６０】そして、前記バスバー５２に電流検知素子
（電圧検知素子であってもよい）５４が接続されてお
り、当該バスバー５２を流れる電流（もしくは電圧）が
電流検知素子（または電圧検知素子）５４により検知さ
れ、その検知信号がＥＣＵ５５に入力されるようになっ
ている。ＥＣＵ５５は、電線を介して前記スイッチ素子
５３に接続されるとともに、バッテリー正端子１０ｎに
接続されている。A current detecting element (may be a voltage detecting element) 54 is connected to the bus bar 52, and a current (or voltage) flowing through the bus bar 52 is a current detecting element (or voltage detecting element) 54. , And the detection signal is input to the ECU 55. The ECU 55 is connected to the switch element 53 via an electric wire and to the battery positive terminal 10n.
【００６１】一方、低電圧バッテリー１０Ａの負端子１
０ｎには、バスバー１７を介して電線接続用端子１１Ｎ
が接続されており、この電線接続用端子１１Ｎは図略の
電線を介してアースに接続されている。On the other hand, the negative terminal 1 of the low-voltage battery 10A
0n is connected to the wire connection terminal 11N via the bus bar 17.
Are connected, and the wire connection terminal 11N is connected to the ground via an unillustrated wire.
【００６２】なお、図８において１９は、前記スイッチ
ユニット５０の各構成素子を覆うように低電圧バッテリ
ー１０Ａに装着されるバッテリーカバーである。In FIG. 8, reference numeral 19 denotes a battery cover which is attached to the low-voltage battery 10A so as to cover each component of the switch unit 50.
【００６３】この装置において、ヒューズ２０Ａの上流
側で低圧側電線と高圧側電線とが短絡してしまった場合
（図１の破線Ｌ３）、前記図１０に示した従来回路で
は、当該短絡部位を通じて高圧側電線から低圧側電線さ
らには低電圧バッテリー１０Ａにその規格値よりも大き
な電流ｉ３が流れ込んでしまい、同バッテリー１０Ａが
急速に過剰充電されてしまうが、この実施の形態にかか
る装置では、前記電流ｉ３を電流検知素子５４が検知
し、その検知信号を受けてＥＣＵ５５がスイッチ素子５
３をオフに切換えることにより、低電圧バッテリー１０
Ａへの大電流の流れ込みが即座に阻止され、これにより
低電圧バッテリー１０Ａ等が有効に保護される。In this device, when the low-voltage side electric wire and the high-voltage side electric wire are short-circuited on the upstream side of the fuse 20A (broken line L3 in FIG. 1), in the conventional circuit shown in FIG. Although a current i3 larger than the standard value flows from the high-voltage side electric wire to the low-voltage side electric wire and further to the low-voltage battery 10A, the battery 10A is rapidly overcharged. However, in the device according to this embodiment, The current i3 is detected by the current detection element 54, and the ECU 55 receives the detection signal and sets the switch element 5
By switching off the low voltage battery 10
A large current is prevented from flowing into A immediately, thereby effectively protecting the low-voltage battery 10A and the like.
【００６４】なお、本発明では、使用される電圧の具体
的な数値を問わず、相対的に電圧差をもつ複数種の給電
回路が単一車両に混在する場合に広く適用が可能であ
り、例えば３ランク以上の電圧系統が存在する場合に
も、その低電圧側の回路保護に有効に適用できる。It should be noted that the present invention can be widely applied to a case where a plurality of types of power supply circuits having a relative voltage difference are mixed in a single vehicle regardless of the specific numerical value of the voltage used. For example, even when a voltage system having three or more ranks exists, it can be effectively applied to circuit protection on the low voltage side.
【００６５】また、各スイッチユニット３０，４０，５
０におけるスイッチ素子には、トランジスタなどの電子
回路素子の他、遠隔操作可能なスイッチ例えばリレース
イッチを適用することも可能である。Each switch unit 30, 40, 5
As the switch element at 0, an electronic circuit element such as a transistor, or a switch that can be remotely operated, for example, a relay switch, can be used.
【００６６】[0066]
【発明の効果】以上のように本発明は、低圧側給電回路
と高圧側給電回路とを併有する車両の給電回路におい
て、前記低圧側給電回路に、アース短絡用の第１の電流
抑止器に加え、それよりも負荷に近い位置や電源に近い
位置に第２の抑止器を設けたものであるので、前記低圧
側給電回路と高圧側給電回路との短絡に起因する回路構
成要素の破損等を未然に防止することができる効果があ
る。As described above, the present invention relates to a power supply circuit for a vehicle having both a low voltage side power supply circuit and a high voltage side power supply circuit, wherein the low voltage side power supply circuit includes a first current suppressor for short-circuiting to ground. In addition, since the second suppressor is provided at a position closer to the load or to a position closer to the power supply, breakage of circuit components caused by a short circuit between the low-voltage power supply circuit and the high-voltage power supply circuit, etc. Has the effect of being able to prevent the problem beforehand.
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる車両の給電
装置の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply device for a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
【図２】前記給電装置に設けられる正特性サーミスタと
並列にトランジスタ及び警告ランプを有する警告回路を
配した例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an example in which a warning circuit having a transistor and a warning lamp is arranged in parallel with a positive temperature coefficient thermistor provided in the power supply device.
【図３】前記給電装置に設けられる正特性サーミスタと
並列にＬＥＤを有する警告回路を配した例を示す回路図
である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example in which a warning circuit having an LED is arranged in parallel with a positive temperature coefficient thermistor provided in the power supply device.
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる車両の給電
装置の要部を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a main part of a power supply device for a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかるスイッチユ
ニットの全体斜視図である。FIG. 5 is an overall perspective view of a switch unit according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかるスイッチユ
ニットの全体斜視図である。FIG. 6 is an overall perspective view of a switch unit according to a second embodiment of the present invention.
【図７】（ａ）（ｂ）は本発明の第２の実施の形態にか
かるスイッチユニットのブロック図である。FIGS. 7A and 7B are block diagrams of a switch unit according to a second embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第３の実施の形態にかかるスイッチユ
ニットの全体斜視図である。FIG. 8 is an overall perspective view of a switch unit according to a third embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第３の実施の形態にかかるスイッチユ
ニットのブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a switch unit according to a third embodiment of the present invention.
【図１０】本発明と異なる車両の給電回路の一例を示す
回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of a power supply circuit of a vehicle different from the present invention.
１０Ａ 低電圧バッテリー（低電圧電源） １０Ｂ 高電圧バッテリー（高電圧電源） １８Ａ 低電圧用負荷 １８Ｂ 高電圧用負荷 ２０Ａ ヒューズ（第１の電流抑止器） ２２，２４ 正特性サーミスタ（第２の電流抑止器） ２５ トランジスタ（警告回路を構成） ２６ 警告用ランプ（警告回路を構成） ２８ ＬＥＤ（警告回路を構成） ３０，４０，５０ スイッチユニット ３１，４１ 基板 ３２ コネクタ（負荷側接続部） ３３，４３，５３ スイッチ素子 ３４，４４，５４ 電流検知素子 ３５，４５，５５ ＥＣＵ（切換制御素子） ３９ アース端子 ４２ コネクタ（負荷側接続部） ４４′ 電圧検知素子 ４９ コネクタ（電線側接続部） 10A Low-voltage battery (low-voltage power supply) 10B High-voltage battery (high-voltage power supply) 18A Low-voltage load 18B High-voltage load 20A Fuse (first current suppressor) 22, 24 Positive characteristic thermistor (second current suppression) 25 Transistor (configures a warning circuit) 26 Lamp for warning (configures a warning circuit) 28 LED (configures a warning circuit) 30, 40, 50 Switch unit 31, 41 Board 32 Connector (load-side connection part) 33, 43 , 53 Switch element 34, 44, 54 Current detection element 35, 45, 55 ECU (switching control element) 39 Ground terminal 42 Connector (load side connection) 44 'Voltage detection element 49 Connector (wire side connection)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｈ 3/087 Ｈ０２Ｈ 3/087 3/16 3/16 Ａ 9/02 9/02 Ｂ Ｈ０２Ｊ 1/00 ３０９ Ｈ０２Ｊ 1/00 ３０９Ｑ (72)発明者 星野 孝志 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 宮▲崎▼ 順之 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 松丸 彰男 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 5G003 AA07 BA01 DA04 EA08 FA01 FA06 GB03 GB06 5G004 AA04 AB02 BA03 BA04 CA02 DC10 DC12 FA01 5G013 AA02 AA09 BA01 CA02 CA07 5G065 BA04 BA07 BA08 DA06 DA07 EA02 EA04 EA06 FA02 GA04 HA01 LA02 MA10 NA04 5H030 AA06 AS08 BB21 FF41 FF42──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02H 3/087 H02H 3/087 3/16 3/16 A 9/02 9/02 B H02J 1/00 309 H02J 1/00 309Q (72) Inventor Takashi Hoshino 1-7-10 Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Inside Harness Research Institute, Inc. (72) Inventor Miya ▲ Saki ▼ Junyuki Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture 1-7-10 Harness Research Institute, Inc. (72) Inventor Akio Matsumaru 1-7-10 Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term in Harness Research Institute, Inc. 5G003 AA07 BA01 DA04 EA08 FA01 FA06 GB03 GB06 5G004 AA04 AB02 BA03 BA04 CA02 DC10 DC12 FA01 5G013 AA02 AA09 BA01 CA02 CA07 5G065 BA04 BA07 BA08 DA06 DA07 EA02 EA04 EA06 FA02 GA04 HA01 LA02 MA10 NA0 4 5H030 AA06 AS08 BB21 FF41 FF42
Claims (19)
給する高圧側給電回路と、低電圧電源から低電圧用負荷
に電力を供給する低圧側給電回路とを併せもつ車両の給
電装置において、前記低電圧電源と低電圧用負荷との間
に、過電流発生時にその電流を抑止する第１の電流抑止
器を介設するとともに、この第１の電流抑止器よりも前
記低電圧用負荷に近い位置に、その位置での過電流発生
時にその電流を抑止する第２の電流抑止器を設けたこと
を特徴とする車両の給電装置。1. A power supply device for a vehicle having a high-voltage power supply circuit for supplying power from a high-voltage power supply to a high-voltage load and a low-voltage power supply circuit for supplying power from a low-voltage power supply to a low-voltage load. A first current suppressor for suppressing an overcurrent when an overcurrent occurs between the low-voltage power supply and the low-voltage load, and the low-voltage load being lower than the first current suppressor; A second current suppressor that suppresses the current when an overcurrent occurs at that position at a position close to the power supply device.
て、前記第２の電流抑止器を、前記低電圧用負荷と低電
圧電源とを接続するための電線の端末と当該低電圧用負
荷の接続端子との間に設けたことを特徴とする車両の給
電装置。2. The power supply device for a vehicle according to claim 1, wherein the second current suppressor is connected to a terminal of an electric wire for connecting the low-voltage load and a low-voltage power supply, and a terminal of the low-voltage load. A power supply device for a vehicle, provided between the power supply device and a connection terminal.
て、前記第２の電流抑止器を前記低電圧用負荷とアース
との間に設けたことを特徴とする車両の給電装置。3. The power supply device for a vehicle according to claim 1, wherein the second current suppressor is provided between the low-voltage load and ground.
て、前記第２の電流抑止器をアースに直結したことを特
徴とする車両の給電装置。4. The power supply device for a vehicle according to claim 3, wherein the second current suppressor is directly connected to a ground.
給電装置において、前記第２の電流抑止器を正特性サー
ミスタで構成したことを特徴とする車両の給電装置。5. The power supply device for a vehicle according to claim 1, wherein said second current suppressor comprises a positive temperature coefficient thermistor.
て、前記正特性サーミスタと並列に配せられ、この正特
性サーミスタの抵抗増大に連動して警告動作を行う警告
回路を備えたことを特徴とする車両の給電装置。6. The power supply device for a vehicle according to claim 5, further comprising a warning circuit arranged in parallel with the positive temperature coefficient thermistor and performing a warning operation in conjunction with an increase in resistance of the positive temperature coefficient thermistor. Vehicle power supply device.
て、前記第２の電流抑止器を、前記低電圧負荷の端子に
接続される負荷側接続部と、前記電線端末に接続される
電線側接続部と、これら負荷側接続部と電線側接続部と
の間に介在して両者の接続をオンオフするスイッチ素子
と、前記負荷側接続部と電線側接続部との間を流れる電
流もしくはこれに相当する値または負荷側接続部の電圧
もしくはこれに相当する値を検知する検知素子と、この
検知素子により検出される値が異常である場合に前記ス
イッチ素子を強制的にオフに切換える切換制御素子とを
備えたスイッチユニットで構成したことを特徴とする車
両の給電装置。7. The power supply device for a vehicle according to claim 2, wherein the second current suppressor is connected to a load-side connection portion connected to a terminal of the low-voltage load, and a wire side connected to the wire terminal. A connection part, a switch element interposed between the load-side connection part and the wire-side connection part to turn on and off the connection between the two, and a current flowing between the load-side connection part and the wire-side connection part or A detection element for detecting a corresponding value or a voltage of a load-side connection or a value corresponding thereto, and a switching control element for forcibly switching off the switch element when a value detected by the detection element is abnormal. A power supply device for a vehicle, comprising a switch unit having the following.
て、前記第２の電流抑止器を、前記低電圧負荷側に接続
される負荷側接続部と、アースに直結されるアース端子
と、これら負荷側接続部とアース端子との間に介在して
両者の接続をオンオフするスイッチ素子と、前記負荷側
接続部とアース端子との間を流れる電流もしくはこれに
相当する値を検出する検知素子と、この検知素子により
検出される値が異常である場合に前記スイッチ素子を強
制的にオフに切換える切換制御素子とを備えたスイッチ
ユニットで構成したことを特徴とする車両の給電装置。8. The power supply device for a vehicle according to claim 4, wherein the second current suppressor includes: a load-side connection portion connected to the low-voltage load side; a ground terminal directly connected to ground; A switch element interposed between the load-side connection portion and the ground terminal to turn on and off the connection between them, and a detection element for detecting a current flowing between the load-side connection portion and the ground terminal or a value corresponding thereto. And a switch control element for forcibly turning off the switch element when a value detected by the detection element is abnormal.
において、前記スイッチ素子を通常状態での低電圧用負
荷のスイッチ手段として兼用したことを特徴とする車両
の給電装置。9. The power supply device for a vehicle according to claim 7, wherein the switch element is also used as a switch for a low-voltage load in a normal state.
の給電装置において、前記スイッチ素子と、検知素子
と、切換制御素子とを共通の基板上に実装することによ
りスイッチユニット全体を一体化したことを特徴とする
車両の給電装置。10. The power supply device for a vehicle according to claim 7, wherein the switch element, the detection element, and the switching control element are mounted on a common substrate to integrate the entire switch unit. A power supply device for a vehicle, comprising:
供給する高圧側給電回路と、低電圧電源から低電圧用負
荷に電力を供給する低圧側給電回路とを併せもつ車両の
給電装置において、前記低電圧電源と低電圧用負荷との
間に、過電流発生を検知してその検知時に電流を抑止す
る第１の電流抑止器を介設するとともに、この第１の電
流抑止器よりも前記低電圧電源に近い位置に、その位置
での過電流発生を検知して当該検知時に電流を抑止する
第２の電流抑止器を設けたことを特徴とする車両の給電
装置。11. A power supply apparatus for a vehicle having both a high-voltage power supply circuit for supplying power from a high-voltage power supply to a high-voltage load and a low-voltage power supply circuit for supplying power from a low-voltage power supply to a low-voltage load. A first current suppressor that detects the occurrence of overcurrent and suppresses the current when the overcurrent occurs is detected between the low-voltage power supply and the low-voltage load; A power supply device for a vehicle, wherein a second current suppressor is provided at a position near the low-voltage power supply to detect occurrence of an overcurrent at the position and suppress a current at the time of the detection.
いて、前記第２の電流抑止器を前記低電圧電源と低電圧
用負荷とを接続するための電線と当該低電圧電源の端子
との間に設けたことを特徴とする車両の給電装置。12. The power supply device for a vehicle according to claim 11, wherein the second current suppressor is connected between an electric wire for connecting the low-voltage power supply and the low-voltage load and a terminal of the low-voltage power supply. A power supply device for a vehicle, comprising:
いて、前記第２の電流抑止器を前記低電圧電源とアース
との間に設けたことを特徴とする車両の給電装置。13. The power supply device for a vehicle according to claim 11, wherein the second current suppressor is provided between the low-voltage power supply and the ground.
車両の給電装置において、前記第２の電流抑止器を正特
性サーミスタで構成したことを特徴とする車両の給電装
置。14. The power supply device for a vehicle according to claim 11, wherein said second current suppressor is constituted by a positive temperature coefficient thermistor.
いて、前記正特性サーミスタと並列に配せられ、この正
特性サーミスタの抵抗増大に連動して警告動作を行う警
告回路を備えたことを特徴とする車両の給電装置。15. The power supply device for a vehicle according to claim 14, further comprising a warning circuit disposed in parallel with the positive temperature coefficient thermistor and performing a warning operation in conjunction with an increase in resistance of the positive temperature coefficient thermistor. Vehicle power supply device.
いて、前記第２の電流抑止器を、前記低電圧電源の端子
と前記電線端末との間に介在して両者の接続をオンオフ
するスイッチ素子と、前記低電圧電源に流れ込む電流も
しくはこれに相当する値または前記低電圧電源の端子の
電圧もしくはこれに相当する値を検出する検知素子と、
この検知素子により検出される値が異常である場合に前
記スイッチ素子を強制的にオフに切換える切換制御素子
とを備えたスイッチユニットで構成したことを特徴とす
る車両の給電装置。16. The power supply device for a vehicle according to claim 12, wherein the second current suppressor is interposed between a terminal of the low-voltage power supply and the wire terminal to turn on and off a connection between the two. And a detection element for detecting a current flowing into the low-voltage power supply or a value corresponding thereto, or a voltage of a terminal of the low-voltage power supply or a value corresponding thereto,
A power supply device for a vehicle, comprising: a switch unit including a switching control element for forcibly turning off the switching element when a value detected by the detection element is abnormal.
いて、前記スイッチ素子と、検知素子と、切換制御素子
とを前記低電圧電源に一体に組み込んだことを特徴とす
る車両の給電装置。17. The power supply device for a vehicle according to claim 16, wherein the switch element, the detection element, and the switching control element are integrated into the low-voltage power supply.
いて、前記第２の電流抑止器を、前記低電圧電源側に接
続される電源側接続部と、アースに直結されるアース端
子と、これら電源側接続部とアース端子との間に介在し
て両者の接続をオンオフするスイッチ素子と、前記電源
側接続部からアース端子へ流れる電流もしくはこれに相
当する値を検出する検知素子と、この検知素子により検
出される値が異常である場合に前記スイッチ素子を強制
的にオフに切換える切換制御素子とを備えたスイッチユ
ニットで構成したことを特徴とする車両の給電装置。18. The power supply device for a vehicle according to claim 13, wherein the second current suppressor includes a power supply side connection portion connected to the low voltage power supply side, a ground terminal directly connected to ground, and A switch element interposed between the power supply side connection part and the ground terminal to turn on and off the connection between them, a detection element for detecting a current flowing from the power supply side connection part to the ground terminal or a value corresponding thereto, A power supply device for a vehicle, comprising: a switch unit including a switching control element for forcibly turning off the switching element when a value detected by the element is abnormal.
いて、前記スイッチ素子と、検知素子と、切換制御素子
とを共通の基板上に実装することによりスイッチユニッ
ト全体を一体化したことを特徴とする車両の給電装置。19. The power supply device for a vehicle according to claim 18, wherein the switch element, the detection element, and the switching control element are mounted on a common substrate to integrate the entire switch unit. Power supply device for vehicles.
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