CN107618466A - 车载用充电连接器的充电控制电路、车载用充电连接器 - Google Patents

车载用充电连接器的充电控制电路、车载用充电连接器 Download PDF

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Abstract

本发明提供车载用充电连接器的充电控制电路、车载用充电连接器。车载用充电连接器的充电控制电路具有：DCDC转换器，其被供给从主电源输入的电池电压和从车载设备输入的总线电压中的某一个电压，并将被供给的电压变换为规定电压；输出控制器，其控制数据转发，决定外部设备的充电电流；瞬间中断对策电路，其避免车载设备与外部设备之间的数据转发状态的瞬间中断，并具有：第一开关，其对应于电池电压来切换总线电压向DCDC转换器的供给、切断；修正电阻，其连接在与外部设备相连的输出端子和输出控制器之间，限制流向输出端子的输出电流；第二开关，其与修正电阻并联连接、与第一开关串联连接，在向DCDC转换器供给总线电压的期间使电流流向修正电阻。

Description

车载用充电连接器的充电控制电路、车载用充电连接器
技术领域
本发明涉及车载用充电连接器的充电控制电路、车载用充电连接器、以及对外部设备的车辆内数据转发和充电系统。
背景技术
在车内使用智能手机、数字音频播放器或平板电脑等便携设备的机会增加，与此相伴地需要对这些便携设备进行充电。
这里，有时在车辆中搭载了具有纯正USB端口的车辆用连接器，该USB端口用于将作为车辆外部设备的便携设备的音乐或图像等数据转发给音响或汽车导航装置(以下设为汽车导航)等车载设备。在使用该USB端口时，还能够通过搭载于车辆的音响或汽车导航等来显示存储于便携设备的歌曲名称或附属信息，或者能够进行选择歌曲等操作、或进行便携设备内的动画播放、还能够操作地图应用等。
该纯正USB端口的USB标准由于是USB1.1或者USB2.0，因此假设只为0.5[A]的电流输出。因此，在从纯正USB端口对智能手机等便携设备进行充电时，只能够慢慢地进行充电，在充电结束之前非常消耗时间。此外，在进行充电的同时使用便携设备的情况下，充电量比电池使用量低，因此，只获得稍稍延迟电源中断这样的效果。因此，在想要快速地对需要2[A]左右电流的近年来的智能手机等便携设备进行充电的情况下，上述的USB端口不适合于快速充电的用途。
另一方面，作为在车内对上述便携设备进行快速充电的方法，提出了将从车辆的主电源引出了电力的点烟器插座用USB充电器(车载用USB点烟充电器)等车辆用的充电器与便携设备相连来进行充电这样的方法。
但是，在充电用的点烟器插座充电器单体中无法进行数据的转发，在不使用对应于AUX或BLUETOOTH(注册商标)等的便携设备或汽车导航时难以转发数据。并且无法通过上述的USB端口进行能够与便携设备联动的汽车导航上的操作。
因此，希望能够进行快速充电，并且能够与车载设备进行数据转发这样的车载用充电连接器。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2004-251234号公报
然而，有时在车辆从怠速熄火(idling stop)恢复时，从电池供给的电压急剧降低。在使用上述车辆的纯正USB端口，例如播放便携设备的音乐数据时，存在电压降低至小于规定电压时数据转发瞬间中断，结果音乐停止这样的问题。
作为该瞬间中断对策，对具备USB端口的车载用连接器搭载电容器而对电压降低量进行补偿由此也能够防止瞬间中断，但是在假设需要大电流的快速充电的情况下，由于需要大容量且大型的电容器因此产品大型化。
近年来，具备上述那样的USB端口的车载用连接器例如设置于扶手箱(consolebox)或车门等车内狭小空间的要求增多，因而需要车载用连接器的小型化。因此，作为车辆电压急剧降低时的瞬间中断对策而将大容量电容器搭载于车辆用连接器是比较困难的。
发明内容
因此，本发明鉴于上述情况其目的在于提供一种能够小型化的充电控制电路，在能够对外部设备进行高速充电的车载用充电连接器中，能够避免车载设备与外部设备的数据转发的瞬间中断。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，在本发明的一个方式中，提供一种车载用充电连接器的充电控制电路，其与车辆用的主电源连接、并以能够转发数据的方式连接车载设备和作为充电对象的外部设备，其特征在于，所述车载用充电连接器的充电控制电路具有：DCDC转换器，其被供给从所述主电源输入的电池电压和从所述车载设备输入的总线电压中的某一个电压，并将被供给的所述电压变换为规定电压；输出控制器，其控制所述车载设备与所述外部设备之间的数据转发，决定所述外部设备的充电电流；以及瞬间中断对策电路，在所述电池电压降低至不足所述规定电压时，所述瞬间中断对策电路避免所述车载设备与所述外部设备之间的数据转发状态的瞬间中断，所述瞬间中断对策电路具有：第一开关，其对应于所述电池电压来切换所述总线电压向所述DCDC转换器的供给、切断；修正电阻，其连接在与所述外部设备相连的输出端子和所述输出控制器之间，限制流向所述输出端子的输出电流；以及第二开关，其与所述修正电阻并联连接、与所述第一开关串联连接，在向所述DCDC转换器供给所述总线电压的期间使电流流向所述修正电阻。
在本发明的另一个方式中，提供一种车载用充电连接器，其特征在于，具有：如上所述的充电控制电路；数据转发和充电用连接端口，其是所述充电控制电路的所述输出端子；形成所述充电控制电路的基板；铝制的上部壳；下部壳，其一体形成前面板和下面板，所述数据转发和充电用连接端口开口在该前面板上；以及一个或多个散热片。
在本发明的另一个方式中，提供一种向外部设备的车辆内数据转发和充电系统，其特征在于，具有：车辆用的主电源；车载设备；以及如上所述的车载用充电连接器，其通过电线与所述主电源连接、通过数据转发和充电用线缆与所述车载设备连接、通过数据转发和充电用线缆与外部设备连接。
发明效果
根据本发明，能够对外部设备进行快速充电，能够避免车载设备与外部设备之间的数据转发的瞬间中断，并能够将车载用充电连接器的充电控制电路小型化。
附图说明
图1是本发明的实施方式涉及的车载用充电连接器的充电控制电路的说明图。
图2是表示图1的充电控制电路中的通常时的电流流向的图。
图3是表示图1的充电控制电路中的发生异常时的电流流向的图。
图4是表示状态从图2向图3转移时的各配线部的电压值的图。
图5是通过PchMOSFET构成图1的充电控制电路的第一开关以及第二开关的图。
图6是比较例涉及的快速充电连接器的充电控制电路的说明图。
图7是将比较例的充电控制电路所搭载的连接器与搭载了本发明的充电控制电路的车载用快速充电连接器的大小进行比较的图。
图8是本发明的车载用充电连接器的分解图。
图9是表示车辆内的包含本发明的车载用充电连接器在内的车辆内数据转发和充电系统的一例的图。
图10是表示在车辆内，能够安装车载用充电连接器的位置的图。
符号说明
1 充电控制电路
2 DCDC转换器
3 USB控制器(输出控制器)
4 瞬间中断对策电路
SW1 第一开关
SW2 第二开关
R1 修正电阻
R2 接地电阻
41 第一防逆流元件
42 第二防逆流元件
43 第一抑压元件
44 第二抑压元件
45 分压电路
R3 分压电阻
R4 分压电阻
5 电池输入端子
6 总线输入端子
7 输出端子
10 USB充电连接器(车载用充电连接器)
11 基板
12 USB连接器(USB端口、数据转发和充电用连接端口)
13 电源连接器
14 导航连接器
15 声音用插孔
16 前面壳(下部壳)
17 上部壳
17C 圆状凹陷
18 散热片
19 金属板
20 主电源(主电池)
30 车载设备(汽车导航装置)
31 USB线缆(数据转发和充电用线缆)
32 副电源
33 数据转发用线缆
50 外部设备(智能手机等)
51 USB线缆(数据转发和充电用线缆)
61、62、63、64、65 电线
100 车辆
112 音响操作部
153、154 扬声器
1000 车辆内数据转发和充电系统
B+ 电池电压
V-BUS 总线电压
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。
<充电控制电路>
图1表示本发明的实施方式涉及的车载用充电连接器10的充电控制电路1的说明图。车载用充电连接器10例如是设置于车辆的、与车载设备能够通信的、例如USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)充电连接器(充电器)。
车载用充电连接器10与车辆用的主电源20连接，能够与车载设备(汽车导航装置(以下称为汽车导航)或音响设备等)30和作为充电对象的外部设备50连接。车载设备30是成为操作对象的主机侧设备，具备USB主控制器。
在车载用充电连接器10中作为充电控制电路1的输出端子7设置有USB连接器12(参照图8)，经由USB线缆(数据转发和充电用线缆)51能够与智能手机或便携式音频播放器等外部设备50连接。
作为输出端子7的USB连接器(USB端口)12(参照图8)以及USB线缆50的电插头(plug)具备D(data)+/-的串行通信用的通信引脚(pin)、作为总线电源供给5V电压与最大500mA电流的电源引脚、以及GND引脚。因此，外部设备50与车载用充电连接器10能够进行电力供给和数据通信(数据的转发、收发)。
设置于车载用充电连接器10的充电控制电路1能够以来自车辆用的主电源20的电压(电池电压B+)和来自车载设备30的电压(总线电压V-BUS)切换输入电压。
这里，在汽车导航等车载设备30中，针对由车辆的怠速熄火引起的电压急剧降低，为了避免车载设备30的动作停止(瞬间中断)和停止后的再起动，通过设置大容量电容器来形成电源降低对策。另外，大容量电容器也可以设置于后述的向汽车导航或音响等汽车配件整体供电的副电源32中。
车载用充电连接器10经由进行电压传递的电源线(充电用线缆)61与主电源20相连接，通过进行电压以及数据信号的传递(转发、通信)的USB线缆(数据转发和充电用线缆)31与车载设备30相连接。
因此，车载用充电连接器10与主电源20之间不进行数据转发而只进行电力的交换。另一方面，车载用充电连接器10与车载设备30之间能够进行电力以及数据的收发。
通过上述的连接关系，能够在通过该车载用充电连接器对智能手机等外部设备50进行充电的同时，使用车辆的扬声器或者汽车导航来播放保存于外部设备50的、或者外部设备50经由互联网取得的音乐和影像等。或者，能够在作为车载设备30的一例的汽车导航(汽车导航装置)上操作在外部设备(智能手机、便携设备)50显示的地图等应用。即，声音与影像和/或应用能够通过外部设备50和汽车导航连动。
这里，在使用车载用充电连接器10对外部设备50进行充电的同时与外部设备50进行通信(数据转发)时，在通常的状态下，从电力更大的车辆用的主电源20接受电力(电池电压B+)供给进行充电。
但是，作为主电源20的车辆电池有时因车辆的怠速熄火(idling stop)而造成电压暂时降低。详细来说，在作为节能功能的“怠速熄火功能”中，在因信号等待等而停车时发动机停止，在将脚从制动踏板挪开时发动机起动。此时，为了起动而流过大电流，由此作为主电源的电池电压急剧降低而产生一瞬间非常低的现象(瞬态浪涌(transient surge))。
在产生该瞬态浪涌时，来自主电源20的供给到车载用充电连接器10的电力(电池电压B+)降低，在供给电压小于5V时，车载用充电连接器10的USB控制器停止动作(瞬间中断)，对外部设备50与车载设备30之间的数据通信造成障碍。
例如，在乘车过程中播放音乐，若外部设备50与车载设备30之间的数据串行通信(转发)的连接被切断，则音乐停止。
因此，作为即使在怠速熄火时也能够进行外部设备50与车载设备30的连动的连接器，以下表示本发明的车载用充电连接器10的结构。
车载用充电连接器10的充电控制电路1参照图1除了DCDC转换器2和USB控制器(输出控制器)3之外，还具有小型的瞬间中断对策电路4。
充电控制电路1能够以来自车辆用的主电源20的电压和在该主电源20变动时(怠速熄火时)成为电压降低对策的来自车载设备30的电压切换输入电压。即，设为：在怠速熄火时，在主电源20的电压急剧降低至比规定值(5V)小的值时通过从车载设备30侧供电，由此维持USB控制器3的功能，而不切断USB连接，详细来说不切断经由USB线缆的车载设备30与外部设备50之间的数据连接状态。
DCDC转换器(调节器)2将供给电源的电压变换成USB充电用的规定电压即5V。
USB控制器(USB元件控制器)3是输出控制器，对USB数据线进行监测的同时，设定对外部设备50的充电量(充电量)。USB控制器3通过对USB数据线进行监测，控制车载设备30与外部设备50之间的数据转发。在充电量的设定中，决定要连接的外部设备50的充电配置，设定对外部设备50的供给电流。详细来说，根据搭载于外部设备50的充电电池(chargingcell)的充电状态和外部设备50的电力使用状况，对外部设备50设定是恒流充电还是恒压充电的充电配置，根据该配置来控制输出电流。
在该充电控制电路1中，在从主电源20供给的电压降低(急剧降低)到不足规定电压时，通过将电力供给源切换到从车载设备30供给的电压，从而防止USB控制器3的功能停止，通过流过比通常的快速充电状态少的电流量，维持车载设备30与外部设备50之间的数据连接状态。
参照图1，瞬间中断对策电路4具备：开关SW1、SW2、修正电阻R1、两个防逆流元件41、42。
第一开关SW1与从车载设备(主机侧)30输入电压的总线输入端子6和DCDC转换器2连接。第一开关SW1对应于从主电源20输入的电压(电池电压B+)，来切换从车载设备30输入的电压(总线电压V-BUS)向DCDC转换器2的供给、切断。详细来说，当来自主电源20的电池电压B+降低至不足规定电压时，通过将供给的电源来源切换到处于车载设备30的5V的总线电压V-BUS，来抑制输出电压降为5V以下。
修正电阻R1连接在与作为充电对象的外部设备(终端)50相连接的输出端子和USB控制器3之间，限制流向输出端子7的输出电流。通过限制输出电流，抑制来自USB控制器3的输出电压Vout1的电压降低。
如上所述，通过修正电阻R1，降低充电控制电路1的输出电压Vout2，将来自USB控制器3的输出电压Vout1维持在规定电压(5V)，由此，USB控制器3能够维持车载设备30与外部设备50之间的数量转发的控制。
第二开关SW2与修正电阻R1并联连接，与第一开关SW1串联连接，在从车载设备30输入的总线电压VBUS被供给到DCDC转换器2期间，向修正电阻R1流过电流。
第一防逆流元件41连接在供给来自主电源20的电压(电池电压B+)的电池输入端子5与DCDC转换器2之间。
第二防逆流元件42连接在第一开关SW1与DCDC转换器2之间。
防逆流元件41、42是二极管，防止来自DCDC转换器2的电流逆流。
并且，优选瞬间中断对策电路4具备抑压元件43、44、分压电路45、以及接地电阻R2。
第一抑压元件43在DCDC转换器2的上游抑制从主电源20输入的电池电压B+的瞬态浪涌。
第二抑压元件44在第一开关SW1的上游抑制从主电源20输入的电池电压B+的瞬态浪涌。
抑压元件43、44例如是雪崩二极管(avalanche diode)。雪崩二极管由于能量吸收能力高，因此抑压过电压峰以及瞬态浪涌，从而保护DCDC转换器2。
分压电路45在第二抑压元件44的上游，决定切换第一开关SW1的电压值。
接地电阻R2与开关SW2并联设置，与用于流过漏电产生的电流的接地(ground)连接。
这里，对充电控制电路1的开关SW1、SW2的控制进行说明。
<通常时>
图2表示图1的充电控制电路1的通常时的电流流向。
该状态下，第一开关SW1处于断开(OFF)的状态，第二开关SW2处于接通(ON)的状态。开关SW1、SW2的接通、断开表示相反的行为。表1表示动作例。
【表1】
+B SW1 Vin SW2 Vout1 Vout2
14V OFF 14V ON 5V 5V
10V OFF 10V ON 5V 5V
5V - 5V ON/OFF 5V 5V
3V ON 5V OFF 5V 5V以下※
0V ON 5V OFF 5V 5V以下※
-5V ON 5V OFF 5V 5V以下※
来自通常时的主电源20的电池电压B+例如在行驶过程中在12.5V～14.5V左右变动，在发动机起动时是9V～10V左右。
因此，通过图2以及表1可知，在通常时来自车辆的主电源20的电压被供给到DCDC转换器2。此外，从USB控制器3流向输出端子7的电流不通过修正电阻R1。
<从怠速熄火起恢复的过程中>
图3表示图1的充电控制电路1的从怠速熄火起恢复时的电流流向。
来自主电源20的电池电压B+输入到开关SW1的控制端子，如表1所示，当来自主电源20的电池电压B+降低至不足规定电压时，如图3所示，开关SW1接通。另外，在表1的示例中，切换开关SW1、SW2的接通、断开的规定电压为5V。
此外，通过开关SW1之后的电压被输入到开关SW2的控制端子，如表1所示，当开关SW1为接通时，开关SW2为断开，电流流向修正电阻R1。
因此，来自车载设备30的电压被供给到DCDC转换器2。此外，从USB控制器3流向输出端子7的电流通过修正电阻R1。通过该控制，在输出电压Vout1是5V的USB控制器3的输出之后，由于电流流经修正电阻R1，因此充电控制电路1的输出电压Vout2变得比5V小。
<修正电阻的作用>
在车载用充电连接器10中，在外部设备50侧进行了快速充电的状态下，引起来自主电源20的电流的供给的瞬间中断(暂时停止)，在将电源供给源从主电源20切换到车载设备30时，车载设备30侧的电源有时不具备能够进行快速充电的电流输出。
不论有没有供给能力，为了外部设备50侧引出电流，由于外部设备50的电阻，USB控制器3输出的电压会降低(例如1.05V)，从而产生数据的转发中断这样的动作不良。
例如，使用来自主电源的电压，在以5[V]/2.4[A]进行了快速充电的情况下，从USB控制器3的输出观察到的外部设备50侧的阻抗为2.1Ω。
该状态下，因来自主电源20的电池电压B+的急剧降低，为了避免数据转发的瞬间中断，在将电力供给源切换为来自车载设备30侧的电力(电流和电压)供给时，由于输出电流有0.5A的限制，因此供给到外部设备50的电压降低至0.5[A]×2.1[Ω]＝1.05[V]。
因此，在使用来自车载设备30的电压时，预先创建切换为通过修正电阻R1的路径。通过利用该修正电阻R1，上调从USB控制器3的输出观察到的阻抗(修正电阻R1的量+外部设备50的量)，从而防止电流降低时电压降低。修正电阻R1的电阻值例如是7.9[Ω]。
这样，通过检测电池线的瞬间中断，将移动充电用的电源供给源变更为车载设备(汽车导航)30，由此能够避免充电控制电路1的动作停止，并且能够不引发车载设备30与外部设备50之间的数据通信障碍。
<施加噪音测试>
图4表示状态从图2向图3转移时的各配线部的电压值。
作为前提，在(1)中，模拟了从怠速熄火恢复时的电源脉冲即瞬态浪涌(过度产生的脉冲)，对从主电源20供给的电池输入端子5施加2毫秒(2ms)0[V]以下(最大-100[V])的电池电压B+。
如图4所示，在(2)中首先抑压元件43、44将瞬态浪涌即负电压脉冲(表示电池电压B+的急剧降低的脉冲)抑压到-40V以下。
在(3)中，防逆流元件41、42保护不受逆电流，通过开关SW1的切换变更充电电压的供给目的地，接受来自车载设备(汽车导航)30的电压供给，由此，防止DCDC转换器2的输入变为5V以下(电压Vin1的部分)。
在(4)中，通过利用修正电阻R1来限制电流，将USB控制器3的输出电压Vout1维持为5[V]。
<电路例>
图5表示通过pMOSFET(Positive channel Field Effect Transistor，P沟道场效应晶体管)(Tr1、Tr2)构成充电控制电路1的第一开关SW1以及第二开关SW2的电路图。
将来自主电源20的电池电压B+输入到第一pMOSFETTr1的栅极端子。通过PchFET的特性，第一pMOSFETTr1在电池电压B+是H时维持断开，在电池电压B+是L时切换为接通。
将第一pMOSFETTr1之后的电压输入到第二pMOSFETTr2的栅极端子。因此，通常情况下在第一pMOSFETTr1断开时，通过接地电阻R2施加0V，因此，第二pMOSFETTr2为接通状态。在是接通状态时，电流不迂回至修正电阻R1而是流过设置了第二pMOSFETTr2的路径。此外，在电池电压B+为L时，第一pMOSFETTr1为接通，施加5V的电压，因此，第二pMOSFETTr2切换为断开。
作为pMOSFET的Tr1、Tr2进行的其行为与上述表1的SW1、SW2的接通/断开对应。
这样，通过在充电控制电路中进行瞬间中断对策，即使在充电电流超过1.0[A]的快速充电过程中施加瞬态浪涌导致的电涌，也能够成为非快速充电状态而维持通信状态。
<比较例>
图6表示比较例涉及的车载用充电连接器10的充电控制电路1的说明图。在比较例的充电控制电路中，作为瞬态浪涌(电池电压B+的急剧降低)导致的瞬间中断对策，而配置电容器。
详细来说，在比较例中，对车载用充电连接器的充电控制电路90的电源线配置电容器C1，通过蓄积于电容器的能量来补充瞬态浪涌造成的瞬间中断所引起的电力不足。
此外，在比较例中，车载设备30与充电控制电路90通过数据线31X相连接，只进行数据的交换，而不进行电力的交换。
这样，在通过电容器C1进行瞬间中断对策时，能够使电路简单化。
但是，用于补充电力不足的电容器C1与要使用的产品中流过的电流量成比例而需要较大的电容器，在快速充电器这样的使用大电流的产品时，需要5000μF左右的电容器。因此，作为快速充电器的车载用充电连接器的产品尺寸会增大电容器的量。
图7是将应用本发明的充电控制电路1的小型车载用充电连接器10、与比较例的充电控制电路所使用的电容器C1的大小进行比较的比较图。
在是处理车载用充电连接器10那样的大电流的产品时，电解电容器的容量为5000μF左右。在该容量下，电容器为直径Φ16mm×40mm，因此对产品尺寸造成较大影响。
为了限制车载用充电连接器的车辆内的搭载空间，或者为了提高搭载部位的自由度，在将产品尺寸设为小型化时，例如设为(宽度)45.0mm x(深度)56.2mm x(高度)32.0mm时，无法插入获得所希望特性的电解电容器。
因此，在本发明中，代替需要空间的大型电解电容器，通过比电解电容器小的部件来实施针对该瞬间中断的对策。
因此，在本发明中，由于是不使用电容器而使用小型的电阻和开关来切换电源的供给源的结构，因此能够减小电路面积。
但是，图1的本发明的充电控制电路1在与图6的充电控制电路90进行比较时，元件数多，电路稍微复杂，因为使电流稳定地通过开关，所以可能成为发热主要原因。
因此，对于小型化的车载用充电连接器来说，为了通过散热而能够抑制发热量，构成为图8所示的结构。
<车载用充电连接器>
图8表示本发明的车载用充电连接器(连接器模型)10的整体图以及分解图。车载用充电连接器10与车辆用的主电源20连接，并以能够转发数据的方式与车载设备30和成为充电对象的外部设备50相连接。
车载用充电连接器10具备：印刷基板11、USB连接器12、电源连接器13、导航连接器14、声音用插孔15、前面壳16、上部壳17、散热片18a～18d、以及金属板19。
在印刷基板11上搭载有上述的充电控制电路1。另外，在印刷基板11上除了上述的充电控制电路1之外，作为噪音对策电路还搭载有小型的电容器、ESD等。
USB连接器(数据转发和充电用连接端口、USB端口)12是被插入与外部设备50连接的USB线缆51的插头的端子，将来自外部设备50的数据进行转发，对外部设备50输送充电电压。USB连接器12相当于充电控制电路1的输出端子7。
电源连接器13是用于连接与主电源20相连的电线61(参照图1、图9)的端子，相当于充电控制电路1的电池输入端子5。
导航连接器14是用于连接与车载设备(汽车导航等)30相连的USB线缆31的端子，相当于充电控制电路1的第二输入端子6。另外，也可以将电源连接器13与导航连接器14构成为组合连接器。
声音用插孔15是根据需要被插入与外部设备50或其他音响播放器、麦克风等相连的AUX(Auxiliary，辅助)线缆的插头的声音输入输出用端子。
前面壳(下部壳)16由前面板和下面板一体形成，其中，在前面板上开口有与USB连接器12和声音用插孔15对应的部分。
上部壳17与前面壳16嵌合，成为该车载用充电连接器10的外形部。这里，以提高散热效果为目的，优选上部壳17是铝制。
上部壳17在表面设置有多个圆状的凹陷17C，针对像上述那样不设置电容器而使电路小型化而易于引起的电路电子元件的发热可以进一步提高散热效果。通过呈列状地设置多个圆状的凹陷17C，由于上部壳17的表面积增大，因此散热部分增多，散热效果得以提升。
另外，通过在本例中形成多个圆形的凹陷17C，使得表面积增大，而通过形成槽或者形成不同形状的凹陷，也可以使表面积增大。在加工上部壳17的表面时，优选不贯通上部壳17的凹陷或槽，以使得来自外部的噪音不会对壳内部的电路造成影响，此外还确保铝的散热效果。
设置散热片18a～18d也是为了将从安装于印刷基板11上的电子元件产生的热向外侧排放。散热片18a～18d例如是热传导性橡胶(填充物)。
散热片18a、18b贴付于安装在印刷基板11下表面的USB控制器和电池线的防逆流用二极管，吸收来自印刷基板11下表面的热。
金属板19配置成间隔在下表面侧的散热片18a、18b与前面壳16的下面板之间。金属板19例如是铝，有吸收印刷基板11的热、向外侧排放这样的效果。
此外，散热片18c、18d贴付于DCDC转换器2以及该DCDC转换器2周边部件的上表面，吸收来自印刷基板11下表面的热。DCDC转换器2以及该DCDC转换器2的周边部件是将供给电源的电压变换为USB充电用的规定电压5V的电路，由于电压变换效率而发热。是为了缓解其发热量而设置的。
这里，在充电控制电路1中，热量容易上升，对于DCDC转换器2、USB控制器3的IC来说，以环境温度+25℃、+70℃施加电压，进行温度评价。表2表示规格，表3表示充电电流2.4A的饱和温度测定结果，表4表示充电电流2.7A的饱和温度测定结果。
详细来说，表2的最大允许连接(junction)温度(Tjmax)是数据表所记载的连接温度，允许温度(Tj)是从上述最大允许连接温度(Tjmax)取得了20％余量而得的规格温度。
【表2】
■规格
DCDC[℃] USB控制器[℃]
最大允许连接温度(Tjmax) 150 155
允许温度(Tj＝Tjmax×80％) 125 129
【表3】
■充电电流2.4A_温度评价结果
【表4】
■充电电流2.7A_温度评价结果
参照表3，在以USB的快速充电标准即充电电流2.4A进行充电时，构成DCDC转换器2、USB控制器3的IC温度是表2所示的IC允许温度(Tj)的范围内。
并且，参照表4，即使以充电电流2.7A进行充电，IC温度也是表2所示的IC允许温度(Tj)的范围内。因此，通过设为上述那样的散热结构能够消除伴随小型化而产生的发热的问题。
并且，参照表3、表4，在设置了多个散热结构的车载用充电连接器10中，即使处于高温环境下(+70℃)，也是表2的规格范围内，因此，成为以充电电流2.4A、充电电流2.7A进行快速充电的热设计。
<车辆内数据转发和充电系统>
图9是表示车辆内的包含本发明的车载用充电连接器10的车辆内数据转发和充电系统1000的一例的图。另外，车辆100是带有怠速熄火功能的车辆。
车辆内数据转发和充电系统1000除了作为主电池的主电源20、作为车载装置的一例的汽车导航30、车载用充电连接器10之外，还具备作为子电池的副电源32。副电源32是进行主电源20变动时的瞬间中断对策的车载设备用的副电源，作为瞬间中断对策，例如设置有大型的电容器。另外，副电源32可以一体形成于车载设备30内。
外部终端50与车载用充电连接器10、汽车导航30与车载用充电连接器10通过USB线缆(数据转发和充电用线缆)51、31而连接。
主电池(主电源)20与车载用充电连接器10、以及主电池20与子电池32通过电线61、62连接。电线61、62可以不具备数据转发功能。
通过该结构，在系统1000中，即使产生怠速熄火也不会中断来自外部设备50的数据转发状态，能够维持外部设备50与汽车导航30的连接状态。
此外系统还可以具备扬声器153、154或音频操作部112。汽车导航30、扬声器153、154、音频操作部112通过电线63、64、65与副电源32连接。
汽车导航30与扬声器153、154、音频操作部112与扬声器153、154通过数据转发线缆33、155、156相连接。数据转发线缆33、155、156可以不具备充电功能。
通过该结构，即使在车辆100发生怠速熄火也不会中断来自外部设备50的数据转发状态，能够从扬声器153、154输出内置于外部设备50的音乐。
图10是表示在车辆内能够安装快速充电连接器的位置的说明图。如图10所示，车载用充电连接器10能够安装于车辆100的仪表盘110或控制台140或门151、152。
或者，车载用充电连接器10也可以设置于车辆10前方中央部的中央面板113的汽车导航30附近、音频操作部112、或中央面板113下部的储物空间(杯架附近)114。或者还可以安装于副驾驶席前的手套箱115的内部。
此外，车载用充电连接器10在安装于车辆时，能够以嵌入的方式安装于车辆的内装内部，即乘员空间的外部。
因此，车载用充电连接器10能够设置成不妨碍乘员空间。
另外，图10的车辆配置是一个示例，即使对于不同设计的车，也能够具备车载用充电连接器10。例如，虽然未图示，但也可以设置于门151、152的远离扬声器153、154的部分。
即使安装于某部分，对于车载用充电连接器10的上部来说，优选设为不与其他部件紧贴，以便能够从铝制的车载用充电连接器10的上部壳17进行散热。
以上，对优选的实施方式进行了详细说明，但是并非局限于上述的实施方式，在不脱离权利要求书所记载的范围的情况下，可以对上述的实施方式增加各种变形以及置换。

Claims (11)

1.一种车载用充电连接器的充电控制电路，其与车辆用的主电源连接、并以能够转发数据的方式连接车载设备和作为充电对象的外部设备，其特征在于，
所述车载用充电连接器的充电控制电路具有：
DCDC转换器，其被供给从所述主电源输入的电池电压和从所述车载设备输入的总线电压中的某一个电压，并将被供给的所述电压变换为规定电压；
输出控制器，其控制所述车载设备与所述外部设备之间的数据转发，决定所述外部设备的充电电流；以及
瞬间中断对策电路，在所述电池电压降低至不足所述规定电压时，所述瞬间中断对策电路避免所述车载设备与所述外部设备之间的数据转发状态的瞬间中断，
所述瞬间中断对策电路具有：
第一开关，其对应于所述电池电压来切换所述总线电压向所述DCDC转换器的供给、切断；
修正电阻，其连接在与所述外部设备相连的输出端子和所述输出控制器之间，限制流向所述输出端子的输出电流；以及
第二开关，其与所述修正电阻并联连接、与所述第一开关串联连接，在向所述DCDC转换器供给所述总线电压的期间使电流流向所述修正电阻。
2.根据权利要求1所述的车载用充电连接器的充电控制电路，其特征在于，
所述瞬间中断对策电路具有：
第一防逆流元件，其连接在被供给所述电池电压的电池输入端子与所述DCDC转换器之间；以及
第二防逆流元件，其连接在所述第一开关与所述DCDC转换器之间。
3.根据权利要求2所述的车载用充电连接器的充电控制电路，其特征在于，
所述瞬间中断对策电路具有：
第一抑压元件，其在所述第一防逆流元件的上游抑制表示所述电池电压的所述降低的脉冲；以及
第二抑压元件，其在所述第一开关的上游抑制所述脉冲。
4.根据权利要求3所述的车载用充电连接器的充电控制电路，其特征在于，
所述第一抑压元件和所述第二抑压元件是雪崩二极管。
5.根据权利要求3或4所述的车载用充电连接器的充电控制电路，其特征在于，
所述瞬间中断对策电路具有：分压电路，其在所述第二抑压元件的上游，决定切换所述第一开关的电压值。
6.根据权利要求1所述的车载用充电连接器的充电控制电路，其特征在于，
所述第一开关和所述第二开关是pMOSFET。
7.一种车载用充电连接器，其特征在于，具有：
如权利要求1～6中任一项所述的充电控制电路；
数据转发和充电用连接端口，其是所述充电控制电路的所述输出端子；
形成所述充电控制电路的基板；
铝制的上部壳；
下部壳，其一体形成前面板和下面板，所述数据转发和充电用连接端口开口在该前面板上；以及
一个或多个散热片。
8.根据权利要求7所述的车载用充电连接器，其特征在于，
在所述下部壳的所述下面板上设置有金属板，
在所述金属板上设置有所述基板。
9.根据权利要求8所述的车载用充电连接器，其特征在于，
所述上部壳在表面设置有多个圆形的凹陷。
10.一种向外部设备的车辆内数据转发和充电系统，其特征在于，具有：
车辆用的主电源；
车载设备；以及
如权利要求7～9中任一项所述的车载用充电连接器，其通过电线与所述主电源连接、通过数据转发和充电用线缆与所述车载设备连接、通过数据转发和充电用线缆与外部设备连接。
11.根据权利要求10所述的向外部设备的车辆内数据转发和充电系统，其特征在于，
所述车载设备是汽车导航装置，
声音与影像和/或应用能够通过所述外部设备和所述汽车导航装置连动。
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