CN104105974B - 车载电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种车载电源装置，包括：驱动用电池(5)，该驱动用电池(5)安装于车辆；辅助设备用电池(11)，该辅助设备用电池(11)对上述车辆的辅助设备(10)进行供电；直流功率转换部(1)，该直流功率转换部(1)将来自驱动用电池(5)的电力提供给辅助设备用电池(11)；控制部(2)，该控制部(2)控制直流功率转换部(1)；驱动用电池线束(7)，该驱动用电池线束(7)连接驱动用电池(5)和直流功率转换部(1)，并且由屏蔽件(6)保护；辅助设备用电池负侧线束(13)，该辅助设备用电池负侧线束(13)连接直流功率转换部(1)和辅助设备用电池的负侧；以及电压传感器(3)，该电压传感器(3)检测辅助设备用电池负侧线束(13)的连接异常。

Description

车载电源装置
技术领域
本发明涉及车载电源装置，该车载电源装置安装于如电动汽车、混和动力汽车等那样的具有驱动用电池及辅助设备用电池的车辆。
背景技术
近年来，作为较为环保的汽车，正在开发电动汽车、混和动力汽车。上述汽车中不仅具备对辅助设备进行供电的与现有汽车相同的辅助设备用电池，还具备利用其电力使行驶电动机进行动作的驱动用电池。因而，需要对驱动用电池进行充电，并且需要与现有汽车一样对辅助设备用电池进行充电。在对辅助设备用电池进行充电的情况下，利用直流功率转换装置将驱动用电池的电力转换为直流电力，并对辅助设备用电池进行充电。
从驱动用电池经由线束来向直流功率转换装置供电，对于辅助设备用电池而言，也同样地通过线束来对辅助设备用电池进行充电。此处，由驱动用电池提供的电力需要能提供辅助设备所使用的电力。由于驱动用电池为高电压，因而电流为10A左右，在线束中使用屏蔽线，以为了防止触电而进行绝缘。对于充电至辅助设备用电池的电力，由于电压低至14V左右，却会有100A以上的大电流流过，因而在直流功率转换装置的输出的正侧使用较粗的线束。输出的负侧与车辆底架为相同电位，因而将直流功率转换装置的壳体设为负侧，与正侧相同，利用较粗的线束或螺钉等直接连接至车辆底架。
但是，在日本专利特开平8-320352号公报(专利文献1)中揭示了以下装置：即，对直流功率转换装置中所使用的驱动用电池的漏电进行检测的装置。该专利文献1所揭示的漏电检测装置包括：高压直流电源，该高压直流电压安装于车辆，与该车辆底架电分离；两个高电阻值的保护用电阻，该保护用电阻串联连接在该高压直流电源的正侧和负侧之间；漏电检测电阻，该漏电检测电阻的一端与上述保护用电阻彼此的连接部相连接；开关，该开关对该漏电检测电阻的另一端与底架之间的连接进行开闭；电压测定部，该电压测定部测定上述漏电检测电阻的两端电压；以及漏电判定部，该漏电判定部根据该电压测定部的输出来判断是否发生漏电，因此，利用上述开关来对漏电检测电阻和底架之间的连接进行开闭，从而间断地产生由漏电检测装置自身所造成的绝缘破坏。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平8-320352号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述专利文献1所揭示的漏电检测装置中，能检测出因驱动用电池与直流功率转换装置之间的线束异常等所导致的驱动用电池的漏电，但是无法检测出直流功率转换装置和辅助设备用电池之间的线束异常。其结果是，例如在辅助设备用电池和直流功率转换装置之间的负侧的电流线路脱离或接触不良的情况下，电流线路会经过驱动用电池的屏蔽件，因而会发生以下问题：即，屏蔽件会发热起火，绝缘被覆膜会熔融，驱动用电池会发生漏电。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种车载电源装置，该车载电源装置检测出辅助设备用电池和功率转换装置之间的负侧的电流线路脱离或接触不良的情况，从而对发生火灾、漏电的危险进行防范。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的车载电源装置具有：驱动用电池，该驱动用电池安装于车辆；辅助设备用电池，该辅助设备用电池对上述车辆的辅助设备进行供电；直流功率转换部，该直流功率转换部将来自上述驱动用电池的电力提供给上述辅助设备用电池；控制部，该控制部控制上述直流功率转换部；第一连接单元，该第一连接单元连接上述驱动用电池和上述直流功率转换部，并且由屏蔽件保护；第二连接单元，该第二连接单元连接上述直流功率转换部和上述辅助设备用电池的负侧；以及检测单元，该检测单元检测上述第二连接单元的连接异常。
发明效果
本发明的车载电源装置包括：驱动用电池，该驱动用电池安装于车辆；辅助设备用电池，该辅助设备用电池对上述车辆的辅助设备进行供电；直流功率转换部，该直流功率转换部将来自上述驱动用电池的电力提供给上述辅助设备用电池；控制部，该控制部控制上述直流功率转换部；第一连接单元，该第一连接单元连接上述驱动用电池和上述直流功率转换部，并且由屏蔽件保护；第二连接单元，该第二连接单元连接上述直流功率转换部和上述辅助设备用电池的负侧；以及检测单元，该检测单元检测上述第二连接单元的连接异常，从而能检测上述第二连接单元的连接异常，通过停止对上述辅助设备用电池进行充电或降低功率而防止导致上述第一连接单元发生火灾或漏电的危险。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的车载电源装置的整体结构的框图。
图2是表示本发明的实施方式2所涉及的车载电源装置的整体结构的框图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的车载电源装置的整体结构的框图。
在图1中，车载电源装置100包括：直流功率转换部1；控制直流功率转换部1的控制部2；电压传感器3；收纳有直流功率转换部1、控制部2、电压传感器3的壳体4。直流功率转换部1利用由屏蔽件6进行保护的第一连接单元的驱动用电池线束7而与提供高电压的驱动用电池5相连接。直流功率转换部1的正侧输出经由辅助设备用正端子8和第二连接单元的辅助设备用电池正侧线束9，而与对辅助设备10进行供电的辅助设备用电池11的正极相连接。另外，直流功率转换部1的负侧输出与壳体4相连接。而且，壳体4通过辅助设备用负端子12和第三连接单元的辅助设备用电池负侧线束13，而与辅助设备用电池11的负极相连接。控制部2利用控制部用电源端子14和控制部用接地端子15而与辅助设备用电池11相连接。电压传感器3设置于壳体4内并对壳体4的电压进行测定，将其结果输入到控制部2。此外，屏蔽件6接地。
实施方式1的车载功率转换装置采用上述结构，接下来对其动作进行说明。
在进行正常动作时，直流功率转换部1的输出电流通过辅助设备用正端子8、辅助设备用电池正侧线束9来对辅助设备用电池11进行充电，并通过辅助设备用电池负侧线束13、辅助设备用负端子12、及壳体4返回到直流功率转换部1。此时，辅助设备用电池正侧线束9和辅助设备用电池负侧线束13是用于大电流的，因而具有较低的电阻值，因此电压传感器3的值接近零。但是，在如辅助设备用负端子12从辅助设备用电池负侧线束13脱落、或连接不完全因而导致接触电阻增加的情况等那样发生连接异常的情况下，来自辅助设备用正端子8的输出电流会通过屏蔽件6返回到壳体4。
由于屏蔽件6具有绝缘用途，并未设想流过大电流的情况，因此，随着电阻值增大、电压传感器3的值增大，屏蔽件6同时发热。因而，在电压传感器3的值超过某阈值时，控制部2对直流功率转换部1进行控制以停止输出。或者，对直流功率转换部1的输出电流进行抑制，以使得电压传感器3的值不超过阈值。由此，能避免发生屏蔽件6发热、起火、或由此引发漏电的情况。
由此，根据实施方式1的车载电源装置，利用电压传感器3，来检测辅助设备用电池11与直流功率转换部1之间的负侧的电流线路上所发生的脱落或连接不良等连接异常，并通过停止对辅助设备用电池11进行充电、或降低功率，从而能对驱动电池用线束6发生火灾或漏电的危险性进行防范。
(实施方式2)
接下来，对本发明的实施方式1所涉及的车载电源装置进行说明。在实施方式1中，利用电压传感器来检测辅助设备用电池和直流功率转换部之间的负侧的电流线路上发生脱落或接触不良的情况，但是使用电流传感器来代替电压传感器也能获得同样的效果。
图2是表示本发明的实施方式2所涉及的车载电源装置的整体结构的框图。在图2中，车载电源装置200采用以下结构：即，电流传感器20测量壳体4和辅助设备用电池负侧线束13中流过的电流，并将其结果输入到控制部2。其他结构都与实施方式1相同，附加相同的标号并省略其说明。
实施方式2的车载电源装置采用上述结构，接下来对其动作进行说明。
在进行正常动作时，直流功率转换部1的输出电流通过辅助设备用正端子8、第二连接单元的辅助设备用电池正侧线束9来对辅助设备用电池11进行充电，并通过第三连接单元的辅助设备用电池负侧线束13、辅助设备用负端子12、及壳体4返回直流功率转换部1。
此时，辅助设备用电池正侧线束9和辅助设备用电池负侧线束13是用于大电流的，因而电阻值较低，因此功率损耗较小，电流传感器20的值与直流功率转换部1的输出电流相等。但是，在如辅助设备用负端子12从辅助设备用电池负侧线束13脱落、或连接不完全因而导致接触电阻增加的情况等那样发生连接异常的情况下，来自辅助设备用正端子8的输出电流会通过屏蔽件6返回到壳体4。
由此，电流传感器20的值会小于直流功率转换部1的输出电流。控制部2在电流传感器20的值与直流功率转换部1的输出电流之差超过某阈值的情况下，控制直流功率转换部1来停止输出。或者，通过抑制直流功率转换部1的输出电流以使得不超过阈值，从而能避免发生屏蔽件6的发热、起火、或因此而导致漏电的情况。
此外，在上文中说明了电流传感器20对辅助设备用电池负侧线束13的电流进行测定的情况，但是在对屏蔽件6的电流或温度进行测定时也能获得相同的效果。
另外，在上述实施方式1及实施方式2的任意一个实施方式中都说明了以下情况：即，由驱动用电池5通过驱动用电池线束7来对直流功率转换部1供电，通过辅助用电池正侧线束9对辅助设备用电池11进行充电，但是采用以下方式可能获得相同的效果：即，从辅助设备用电池11通过辅助设备用电池正侧线束9对直流功率转换部1供电，通过驱动用电池线束7对驱动用电池5进行充电。
如上述说明的那样，本发明的车载电源装置中，检测辅助设备用电池和直流功率转换部之间的负侧的电流线路上所发生的脱落或接触不良，停止对辅助设备用电池进行充电，或降低功率，从而能防止发热、起火、或漏电的危险性，能够有助于较为环保的电动汽车、混和动力汽车的普及。
另外，本发明并不限于上述实施方式，可以在其发明范围内对各实施方式进行自由组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。

Claims (7)

1.一种车载电源装置，其特征在于，包括：
驱动用电池(5)，该驱动用电池(5)安装于车辆；
辅助设备用电池(11)，该辅助设备用电池(11)对所述车辆的辅助设备(10)进行供电；
直流功率转换部(1)，该直流功率转换部(1)将来自所述驱动用电池(5)的电力提供给所述辅助设备用电池(11)；
控制部(2)，该控制部(2)控制所述直流功率转换部(1)；
第一连接单元(7)，该第一连接单元(7)连接所述驱动用电池(5)和所述直流功率转换部(1)，并且由屏蔽件(6)保护；
第二连接单元(9)，该第二连接单元(9)连接所述直流功率转换部(1)和所述辅助设备用电池(11)的负侧；
检测单元(3、20)，该检测单元(3、20)检测所述第二连接单元(9)的连接异常；以及
收纳有所述直流功率转换部(1)、所述控制部(2)、及所述检测单元(3)的壳体(4)，
通过判断来自所述辅助设备用电池(11)的正侧的输出电流是否通过所述屏蔽件(6)返回到所述壳体(4)，所述检测单元(3、20)检测连接异常。
2.如权利要求1所述的车载电源装置，其特征在于，
所述检测单元(3)测定所述壳体(4)的电压，并检测连接异常。
3.如权利要求1所述的车载电源装置，其特征在于，
所述检测单元(20)测定流过所述第二连接单元(9)的电流，并检测连接异常。
4.如权利要求1所述的车载电源装置，其特征在于，
所述检测单元(3、20)测定流过所述第一连接单元(7)的屏蔽件(6)的电流，并检测连接异常。
5.如权利要求1所述的车载电源装置，其特征在于，
所述检测单元(3、20)测定所述第一连接单元(7)的屏蔽件(6)的温度，并检测连接异常。
6.如权利要求1至5的任一项所述的车载电源装置，其特征在于，
在所述检测单元(3、20)检测出连接异常的情况下，所述控制部(2)停止所述直流功率转换部(1)的输出。
7.如权利要求1至5的任一项所述的车载电源装置，其特征在于，
所述控制部(2)控制所述直流功率转换部(1)的输出，以使得所述检测单元(3、20)不会检测到连接异常。
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