CN108369882A - 保护装置以及电源系统 - Google Patents

Abstract

在保护装置(5)中，将熔断器(52、53、54)分别设置于从电池通向负载(2、3、4)中的各个负载的3个电流路径。微机(51)将脉冲的位置相互不同的脉冲信号(P2、P3、P4)输出到合成电路(50)。脉冲信号(P2、P3、P4)各自分别与熔断器(52、53、54)对应。合成电路(50)对熔断器(52、53、54)中的下游侧的一端的电压低于阈值的熔断器所对应的脉冲信号进行合成。微机(51)基于合成电路(50)合成的合成信号(Pt)，确定已熔断的熔断器。

Description

保护装置以及电源系统

技术领域

本发明涉及具有设置于从电池通向负载的电流路径的熔断器的保护装置以及具备该保护装置的电源系统。

背景技术

在车辆中，搭载有从电池将电力供给到多个负载的电源系统。在这样的电源系统中，存在具备保护多个负载中的各个负载免受过电流的影响的保护装置的电源系统(例如，参照专利文献1)。

专利文献1所记载的保护装置具有分别设置于从电池通向多个负载中的各个负载的多个电流路径的多个熔断器。在规定电流以上的电流流过1个电流路径的情况下，设置于该电流路径的熔断器熔断，因此，保护负载免受过电流的影响。

另外，在专利文献1所记载的保护装置中，由电阻以及发光二极管构成的串联电路与多个熔断器分别并联连接。在熔断器未熔断的情况下，与该熔断器并联连接的串联电路的两端间的电压大致为零V，因此，电流不流过该串联电路，该串联电路中包括的发光二极管不发光。在熔断器熔断的情况下，电流流过与该熔断器并联连接的串联电路，因此，该串联电路中包括的发光二极管发光。

在专利文献1所记载的保护装置中，1个受光元件接受多个发光二极管分别发出的光。多个串联电路各自包括的电阻的电阻值、或者多个串联电路中包括的多个发光二极管各自与受光元件的距离相互不同。因此，关于多个发光二极管，在流过大小相同的电流时发出的光的强度相同的情况下，基于受光元件接受的光的强度，能够确定发光的发光二极管、即熔断的熔断器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-296863号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1所记载的保护装置中，由于发光二极管的发光面的朝向的偏差或者发光二极管发出的光的强度的降低等，受光元件接受的光的强度容易产生误差，因此，存在无法以高精度确定已熔断的熔断器这样的问题。

本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于，提供一种能够以高精度确定已熔断的熔断器的保护装置以及具备该保护装置的电源系统。

用于解决课题的技术方案

本发明涉及一种保护装置，具备多个熔断器，该多个熔断器分别设置于从电池通向多个负载中的各个负载的多个电流路径，所述保护装置的特征在于，具备：输出部，输出分别与所述多个熔断器对应且脉冲的位置相互不同的多个脉冲信号；合成电路，在该输出部输出的多个脉冲信号中，对下游侧的一端的电压低于阈值(或者为阈值以上)的所述熔断器所对应的所述脉冲信号进行合成；以及确定部，基于该合成电路合成的合成信号，确定已熔断的所述熔断器。

在本发明中，将多个熔断器分别设置于从电池通向多个负载中的各个负载的多个电流路径。关于多个熔断器中的各个熔断器，在未熔断的情况下，下游侧的一端的电压与电池的输出电压大致一致，是阈值以上。关于多个熔断器中的各个熔断器，在熔断的情况下，下游侧的一端的电压大致为零V，低于阈值。

输出部输出脉冲的位置相互不同的多个脉冲信号。在这里，多个脉冲信号分别对应于多个熔断器。合成电路对输出部输出的多个脉冲信号中的、与熔断的(或者未熔断的)熔断器对应的脉冲信号合成。基于在合成电路合成的合成信号中存在脉冲的位置(或者不存在脉冲的位置)，确定已熔断的熔断器。这样，基于下游侧的一端的电压，能够以高精度确定已熔断的熔断器。

本发明的保护装置的特征在于，所述合成电路具有：多个输入端子，分别接受所述多个脉冲信号的输入；多个开关，分别与所述多个熔断器对应，所述多个开关的一端分别与所述多个输入端子连接；以及输出端子，与该多个开关各自的另一端连接，该多个开关分别构成为，在该开关自身所对应的所述熔断器的下游侧的一端的电压低于阈值(或者为阈值以上)的情况下，使所述脉冲信号通过。

在本发明中，将多个脉冲信号分别输入到多个输入端子。多个开关的一端分别与多个输入端子连接，多个开关各自的另一端连接到输出端子。多个开关分别在该开关自身所对应的熔断器熔断的情况下(或者在该开关自身所对应的熔断器未熔断的情况下)，使脉冲信号通过。这样，能够使用多个开关来简单地构成合成电路。

本发明涉及一种保护装置，具备多个熔断器，该多个熔断器分别设置于从电池通向多个负载中的各个负载的多个电流路径，所述保护装置的特征在于，所述多个熔断器被分成K(≥2)个熔断器组，所述保护装置具备：输出部，输出与分别属于该K个熔断器组中的一个或者多个熔断器组的1个熔断器对应且脉冲的位置相互不同的多个脉冲信号；K个合成电路，分别与所述K个熔断器组对应，分别对由该输出部输出、且属于该合成电路自身所对应的所述熔断器组的M(≥2)个熔断器所对应的M个所述脉冲信号中的、下游侧的一端的电压低于阈值(或者为阈值以上)的所述熔断器所对应的所述脉冲信号进行合成；选择部，选择该K个合成电路合成的K个合成信号中的1个；第2输出部，输出该选择部选择的所述合成信号；以及确定部，基于该第2输出部输出的合成信号，确定已熔断的所述熔断器。

在本发明中，将多个熔断器分别设置于从电池通向多个负载中的各个负载的多个电流路径。关于多个熔断器中的各个熔断器，在未熔断的情况下，下游侧的一端的电压与电池的输出电压大致一致，是阈值以上。关于多个熔断器中的各个熔断器，在熔断的情况下，下游侧的一端的电压大致为零V，低于阈值。

多个熔断器被分成K个熔断器组。输出部输出脉冲的位置相互不同的多个脉冲信号。在这里，多个脉冲信号分别与在K个熔断器组中的一个或者多个熔断器组中分别包括的熔断器对应。例如，1个脉冲信号与分别属于K个熔断器组中的2个熔断器组的1个熔断器对应。

K个合成电路分别对应于K个熔断器组。K个合成电路分别对属于该合成电路自身所对应的熔断器组的M个熔断器所对应的M个脉冲信号中的、熔断的(或者未熔断的)熔断器所对应的脉冲信号进行合成。基于在1个合成电路合成的合成信号中存在脉冲的位置(或者不存在脉冲的位置)，在属于与该合成电路对应的熔断器组的多个熔断器中，确定已熔断的熔断器。通过变更选择的合成信号，能够变更第2输出部输出的合成信号，对全部的熔断器判断是否熔断。

因此，基于下游侧的一端的电压，能够以高精度确定已熔断的熔断器。进一步地，能够将多个熔断器与1个脉冲信号对应起来，因此，输出部输出的脉冲信号的数量少。

本发明的保护装置的特征在于，所述K个合成电路分别具有：M个输入端子，分别接受属于该合成电路自身所对应的所述熔断器组的M个熔断器各自所对应的M个所述脉冲信号的输入；M个开关，分别与所述M个熔断器对应，所述M个开关的一端分别与所述M个输入端子连接；以及输出端子，与该M个开关各自的另一端连接，该M个开关分别构成为，在该开关自身所对应的所述熔断器的下游侧的一端的电压低于阈值(或者为阈值以上)的情况下，使所述脉冲信号通过。

在本发明中，关于K个合成电路中的各个合成电路，将M个脉冲信号分别输入到M个输入端子。M个开关的一端与M个输入端子分别连接，M个开关各自的另一端连接到输出端子。M个开关分别在该开关自身所对应的熔断器熔断的情况下(或者在该开关自身所对应的熔断器未熔断的情况下)，使脉冲信号通过。由此，通过使用了开关的简单结构构成合成电路。

本发明涉及一种电源系统，其特征在于，具备：上述的保护装置；所述电池；以及所述多个负载，经由所述保护装置从该电池接受电力的供给。

在本发明中，经由上述保护装置从电池将电力供给到多个负载。在保护装置中，在规定电流以上的电流流过1个负载的情况下，连接该负载与电池的熔断器熔断。因此，保护多个负载中的各个负载免受过电流的影响。

发明效果

根据本发明，能够以高精度确定已熔断的熔断器。

附图说明

图1是示出实施方式1中的电源系统的主要部分结构的框图。

图2是示出保护装置的主要部分结构的框图。

图3是合成电路的电路图。

图4是脉冲信号以及合成信号的波形图。

图5是示出微机执行的动作的次序的流程图。

图6是示出实施方式2中的电源系统的主要部分结构的框图。

图7是示出实施方式2中的保护装置的主要部分结构的框图。

图8是脉冲信号以及合成信号的波形图。

图9是用于说明切换电路的动作的图表。

图10是示出微机执行的动作的次序的流程图。

图11是实施方式3中的合成电路的电路图。

图12是合成信号的波形图。

具体实施方式

下面，对本发明基于示出其实施方式的附图进行详细叙述。

(实施方式1)

图1是示出实施方式1中的电源系统1的主要部分结构的框图。电源系统1适当地搭载于车辆，具备3个负载2、3、4、保护装置5、电池6以及通知部7。电池6的正极连接于保护装置5。进一步地，将负载2、3、4各自的一端以及通知部7连接到保护装置5。负载2、3、4各自的另一端以及电池6的负极接地。

电池6经由保护装置5将电力分别供给到3个负载2、3、4。负载2、3、4分别利用从电池6供给的电力而工作。

保护装置5分别保护负载2、3、4免受过电流的影响。在规定电流以上的电流从电池6流到负载2、3、4的至少1个的情况下，切断负载2、3、4中的流过规定电流以上的电流的负载与电池6的连接，将通知信号输出到通知部7。

通知部7在被输入通知信号的情况下，通过向未图示的显示部显示消息或者点亮未图示的灯等而进行通知。

图2是示出保护装置5的主要部分结构的框图。保护装置5具有合成电路50、微型计算机(下面记载为微机)51以及3个熔断器52、53、54。熔断器52、53、54各自的一端连接于电池6的正极。熔断器52、53、54各自的另一端连接于负载2、3、4的一端。

电流从电池6的正极分别经由熔断器52、53、54流到负载2、3、4。在保护装置5中，设置有这样从电池6分别通向负载2、3、4的3个电流路径，3个熔断器52、53、54各自分别设置于3个电流路径。熔断器52、53、54分别在规定电流以上的电流流过该熔断器自身的情况下熔断。由此，切断电池6的正极与连接于熔断的熔断器的另一端的负载的连接。

熔断器52、53、54各自的下游侧的一端分别连接于合成电路50。合成电路50进一步连接于微机51。微机51进一步连接于通知部7。

将熔断器52、53、54各自的下游侧的一端的电压、即负载2、3、4各自的两端间的电压输入到合成电路50。关于熔断器52、53、54中的各个熔断器，在未熔断的情况下，以接地电位为基准的下游侧的一端的电压与电池6的输出电压大致一致，是预先设定的阈值以上。另外，关于熔断器52、53、54中的各个熔断器，在熔断的情况下，以接地电位为基准的下游侧的一端的电压大致为零V，低于阈值。

微机51具有未图示的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通过执行在未图示的存储部中存储的控制程序而进行各种处理。

微机51将3个熔断器52、53、54各自所对应的3个脉冲信号P2、P3、P4输出到合成电路50。微机51作为输出部发挥功能。合成电路50对微机51输出的3个脉冲信号P2、P3、P4中的、下游侧的一端的电压低于阈值的熔断器所对应的脉冲信号进行合成，将合成的合成信号Pt输出到微机51。脉冲信号P2、P3、P4以及合成信号Pt的电压是以接地电位为基准的电压。

此外，当在3个熔断器52、53、54中不存在下游侧的一端的电压低于阈值的熔断器的情况下，在合成信号Pt中维持大致零V。另外，当在3个熔断器52、53、54中下游侧的一端的电压低于阈值的熔断器的数量是1个的情况下，合成信号Pt与下游侧的一端的电压低于阈值的熔断器所对应的脉冲信号一致。例如，在熔断器53熔断的情况下，合成信号Pt与脉冲信号P3一致。

微机51基于从合成电路50输入的合成信号Pt，而从3个熔断器52、53、54中确定已熔断的熔断器。微机51当在3个熔断器52、53、54中存在熔断的熔断器的情况下，将表示熔断的一个或者多个熔断器的通知信号输出到通知部7。通知部7在从微机51接受通知信号的输入的情况下，进行向显示部的消息的显示或者灯的点亮等，从而针对通知信号所表示的一个或者多个熔断器进行通知。

图3是合成电路50的电路图。合成电路50具有半导体开关20、30、40、电阻R20、R21、R22、R23、R30、R31、R32、R33、R40、R41、R42、R43、R50、输入端子A2、A3、A4、T2、T3、T4以及输出端子Bt。半导体开关20、30、40分别是PNP型的双极型晶体管。

输入端子A2、A3、A4分别连接于微机51。对输入端子A2、A3、A4分别输入脉冲信号P2、P3、P4。输入端子T2、T3、T4分别连接于熔断器52、53、54的下游侧的一端。将熔断器52、53、54的下游侧的一端的电压输入到输入端子T2、T3、T4。输出端子Bt连接于微机51。从输出端子Bt将合成信号Pt输出到微机51。

在合成电路50内，输入端子A2连接于半导体开关20的发射极。电阻R20连接于半导体开关20的发射极和基极之间。电阻R21的一端进一步连接于半导体开关20的基极。电阻R21的另一端连接于电阻R22、R23各自的一端。电阻R22的另一端连接于输入端子T2。电阻R23的另一端接地。

半导体开关30、电阻R30、R31、R32、R33以及输入端子A3、T3与半导体开关20、电阻R20、R21、R22、R23以及输入端子A2、T2同样地连接。半导体开关40、电阻R40、R41、R42、R43以及输入端子A4、T4与半导体开关20、电阻R20、R21、R22、R23以及输入端子A2、T2同样地连接。

半导体开关20、30、40各自的集电极连接于电阻R50的一端以及输出端子Bt。电阻R50的另一端接地。

关于半导体开关20、30、40中的各个半导体开关，在以发射极的电位为基准的基极的电压低于负的规定电压的情况下，电流能够流过发射极和集电极之间。此时，半导体开关20、30、40分别接通。关于半导体开关20、30、40中的各个半导体开关，在以发射极为基准的基极的电压为规定电压以上的情况下，电流不流过发射极和集电极之间。此时，半导体开关20、30、40分别断开。

电阻R22、R23对输入到输入端子T2的电压进行分压，将分压而得到的电压经由电阻R21施加到半导体开关20的基极。电阻R32、R33与电阻R22、R23同样地发挥作用，电阻R42、R43也与电阻R42、R43同样地发挥作用。

因此，电阻R32、R33对输入到输入端子T3的电压进行分压，将分压而得到的电压经由电阻R31施加到半导体开关30的基极。电阻R42、R43对输入到输入端子T4的电压进行分压，将分压而得到的电压经由电阻R41施加到半导体开关40的基极。

图4是脉冲信号P2、P3、P4以及合成信号Pt的波形图。在图4中示出熔断器52、53、54全部未熔断的情况下的合成信号Pt的波形以及熔断器53熔断的情况下的合成信号Pt的波形。

微机51以恒定的周期输出矩形形状的脉冲，从而分别生成脉冲信号P2、P3、P4。关于脉冲信号P2、P3、P4中的各个脉冲信号，周期、脉冲宽度以及脉冲振幅大致相同。关于脉冲信号P2、P3、P4中的各个脉冲信号，脉冲的位置相互不同。关于脉冲信号P2、P3、P4中的各个脉冲信号，脉冲振幅高于规定电压，脉冲以外的部分大致为零V。

在熔断器52未熔断的情况下，即在熔断器52的下游侧的一端的电压为阈值以上的情况下，电阻R22、R23经由电阻R21输出到半导体开关20的基极的电压高于脉冲信号P2的脉冲振幅。因此，在熔断器52未熔断的情况下，在半导体开关20中，以发射极的电位为基准的基极的电压不低于负的规定电压，半导体开关20断开。因此，在熔断器52未熔断的情况下，脉冲信号P2不通过半导体开关20。

在熔断器52熔断的情况下，即在熔断器52的下游侧的一端的电压低于阈值的情况下，在将脉冲信号P2的脉冲输入到半导体开关20的发射极时，以半导体开关20的发射极的电位为基准的基极的电压低于负的规定电压，半导体开关20接通。

因此，在熔断器52熔断的情况下，脉冲信号P2通过半导体开关20。

此外，在熔断器52熔断的情况下，在将脉冲信号P2的脉冲以外的部分输入到半导体开关20的发射极时，以半导体开关20的发射极的电位为基准的基极的电压大致为零V，以半导体开关20的发射极的电位为基准的基极的电压为规定电压以上。此时，半导体开关20断开。

半导体开关30以及电阻R30、R31、R32、R33分别与半导体开关20以及电阻R20、R21、R22、R23同样地发挥作用。因此，脉冲信号P3在熔断器53未熔断的情况下，不通过半导体开关30，在熔断器53熔断的情况下，通过半导体开关30。

半导体开关40以及电阻R40、R41、R42、R43分别与半导体开关20以及电阻R20、R21、R22、R23同样地发挥作用。因此，脉冲信号P4在熔断器54未熔断的情况下，不通过半导体开关40，在熔断器54熔断的情况下，通过半导体开关40。

如上所述，半导体开关20、30、40分别对应于熔断器52、53、54。另外，能够使用3个半导体开关20、30、40来简单地构成合成电路50。

在合成电路50中，将3个熔断器52、53、54中下游侧的一端的电压低于阈值的熔断器所对应的一个或者多个脉冲信号的合成信号Pt从输出端子Bt输出到微机51。

作为1个例子，在熔断器52、53、54全部未熔断的情况下，脉冲信号P2、P3、P4分别不通过半导体开关20、30、40。因此，在熔断器52、53、54全部未熔断的情况下，如图4所示，在合成信号Pt中，电压以接地电位为基准而维持于大致零V。

作为另1个例子，在仅熔断器53熔断的情况下，脉冲信号P2、P4分别不通过半导体开关20、40，脉冲信号P3通过半导体开关30。因此，在仅熔断器53熔断的情况下，如图4所示，在合成信号Pt中，在脉冲信号P3、即与熔断器53对应的位置存在脉冲。

在合成信号Pt中，在与熔断器52、53、54中的熔断的熔断器对应的位置存在脉冲。因此，在熔断器52、53、54全部熔断的情况下，在合成信号Pt中，在与脉冲信号P2、P3、P4对应的位置存在脉冲。

如上所述，微机51将脉冲信号P2、P3、P4输出到合成电路50的输入端子A2、A3、A4，基于从合成电路50的输出端子Bt输出的合成信号Pt，从3个熔断器52、53、54中确定已熔断的熔断器。

图5是示出微机51执行的动作的次序的流程图。微机51首先通过将脉冲信号P2、P3、P4分别输出到合成电路50的输入端子A2、A3、A4，从而取得从合成电路50的输出端子Bt输出的合成信号Pt(步骤S1)。

接下来，微机51基于在步骤S1中取得的合成信号Pt中的脉冲的位置，在3个熔断器52、53、54中确定已熔断的一个或者多个熔断器(步骤S2)。在步骤S2中，微机51当在合成信号Pt中不存在脉冲的情况下，判定为不存在熔断的熔断器。微机51还作为确定部发挥功能。

接下来，微机51基于在步骤S2中进行的确定的结果，判定是否有熔断的熔断器(步骤S3)。微机51在判定为有熔断的熔断器的情况下(S3：“是”)，将表示在步骤S2中确定出的一个或者多个熔断器的通知信号输出到通知部7(步骤S4)。由此，通知部7如上所述，针对通知信号所表示的一个或者多个熔断器进行通知。

微机51在判定为没有熔断的熔断器的情况下(S3：“否”)，或者在执行步骤S4之后，结束动作。微机51周期性地重复执行上述动作。

在如上所述构成的保护装置5中，微机51基于下游侧的一端的电压，能够从3个熔断器52、53、54中以高精度确定已熔断的熔断器。

另外，通过通知部7，针对在熔断器52、53、54中熔断的熔断器进行通知，因此，关于熔断器52、53、54中的各个熔断器，不需要例如通过目视来确认是否熔断。因此，能够将熔断器52、53、54配置于视觉辨认性差的场所。由此，与熔断器52、53、54的配置相关的自由度提高，能够缩短电源系统1中的布线长度。进一步地，由于不需要通过目视来确定已熔断的熔断器，因此，还能够缩短与熔断器52、53、54中的1个熔断器熔断之后的修理相关的时间。

此外，半导体开关20、30、40不限定于PNP型的双极型晶体管，例如也可以是P沟道型的FET(Field Effect Transistor，场效应晶体管)。在该情况下，发射极、集电极以及基极分别对应于源极、漏极以及栅极。

(实施方式2)

图6是示出实施方式2中的电源系统1的主要部分结构的框图。

下面，关于实施方式2，说明与实施方式1的不同点。关于除了后述结构以外的其他结构，与实施方式1相同，因此，对与实施方式1相同的结构部附加与实施方式1相同的附图标记，省略其说明。

实施方式2中的电源系统1也适当地搭载于车辆，与实施方式1同样地，具备保护装置5、电池6以及通知部7。它们和实施方式1同样地连接。实施方式2中的电源系统1还具备8个负载2a、3a、2b、3b、2c、3c、2d、3d。负载2a、3a、2b、3b、2c、3c、2d、3d各自的一端连接于保护装置5。负载2a、3a、2b、3b、2c、3c、2d、3d各自的另一端以及电池6的负极接地。

电池6经由保护装置5向8个负载2a、3a、2b、3b、2c、3c、2d、3d分别供给电力。负载2a、3a、2b、3b、2c、3c、2d、3d分别利用从电池6供给的电力来进行工作。

保护装置5分别保护负载2a、3a、2b、3b、2c、3c、2d、3d免受过电流的影响。在规定电流以上的电流从电池6流到负载2a、3a、2b、3b、2c、3c、2d、3d的至少1个的情况下，切断负载2a、3a、2b、3b、2c、3c、2d、3d中的流过规定电流以上的电流的负载与电池6的连接，将通知信号输出到通知部7。

图7是示出实施方式2中的保护装置5的主要部分结构的框图。实施方式2中的保护装置5具有K(＝4)个合成电路50a、50b、50c、50d、微机51、8个熔断器52a、53a、52b、53b、52c、53c、52d、53d以及切换电路55。

实施方式2中的负载2a、3a、电池6、合成电路50a以及熔断器52a、53a和实施方式1中的负载2、3、电池6、合成电路50以及熔断器52、53同样地连接。

负载2b、3b、电池6、合成电路50b以及熔断器52b、53b也和实施方式1中的负载2、3、电池6、合成电路50以及熔断器52、53同样地连接。

负载2c、3c、电池6、合成电路50c以及熔断器52c、53c也和实施方式1中的负载2、3、电池6、合成电路50以及熔断器52、53同样地连接。

负载2d、3d、电池6、合成电路50d以及熔断器52d、53d也和实施方式1中的负载2、3、电池6、合成电路50以及熔断器52、53同样地连接。

8个熔断器52a、53a、52b、53b、52c、53c、52d、53d被分成K(＝4)个熔断器组。由2个熔断器52a、53a构成1个熔断器组，合成电路50a对应于该熔断器组。由2个熔断器52b、53b构成1个熔断器组，合成电路50b对应于该熔断器组。由2个熔断器52c、53c构成1个熔断器组，合成电路50c对应于该熔断器组。由2个熔断器52d、53d构成1个熔断器组，合成电路50d对应于该熔断器组。

实施方式2中的电源系统1具备K(＝4)个熔断器组。M(＝2)个熔断器属于各熔断器组。

在实施方式2中的保护装置5中，电流从电池6的正极分别经由熔断器52a、53a、52b、53b、52c、53c、52d、53d流到负载2a、3a、2b、3b、2c、3c、2d、3d。在实施方式2中的保护装置5中，设置有从电池6分别通向负载2a、3a、2b、3b、2c、3c、2d、3d的8个电流路径，8个熔断器52a、53a、52b、53b、52c、53c、52d、53d各自分别设置于8个电流路径。

合成电路50a、50b、50c、50d分别连接于微机51和切换电路55。切换电路55进一步连接于微机51。

微机51与实施方式1同样地将脉冲信号P2、P3分别输出到K(＝4)个合成电路50a、50b、50c、50d。脉冲信号P2对应于熔断器52a、52b、52c、52d。脉冲信号P3对应于熔断器53a、53b、53c、53d。

合成电路50a与实施方式1中的合成电路50同样地构成。合成电路50a在实施方式1中的合成电路50的结构部中，具有除了半导体开关40、电阻R40、R41、R42、R43以及输入端子A4、T4以外的其他结构部。因此，合成电路50a具有M(＝2)个半导体开关20、30、M(＝2)个输入端子A2、A3以及输出端子Bt。

将属于合成电路50a所对应的熔断器组的M(＝2)个熔断器52a、53a各自所对应的M(＝2)个脉冲信号P2、P3分别输入到合成电路50a的输入端子A2、A3。另外，合成电路50a具有的M(＝2)个半导体开关20、30分别与M(＝2)个熔断器52a、53a对应。对合成电路50a具有的M(＝2)个输入端子A2、A3分别连接M(＝2)个半导体开关20、30的发射极。合成电路50a具有的M(＝2)个半导体开关20、30的集电极连接到输出端子Bt。

另外，合成电路50a与实施方式1中的合成电路50同样地发挥作用。因此，合成电路50a对由微机51输出、且属于合成电路50a所对应的熔断器组的M(＝2)个熔断器52a、53a所对应的M(＝2)个脉冲信号P2、P3中的、下游侧的一端的电压低于阈值的熔断器所对应的脉冲信号进行合成。合成电路50a将合成的合成信号Pta输出到切换电路55。

具体来说，合成电路50a的半导体开关20在与半导体开关20对应的熔断器52a的下游侧的一端的电压低于阈值的情况下，使脉冲信号P2通过。合成电路50a的半导体开关30在与半导体开关30对应的熔断器53a的下游侧的一端的电压低于阈值的情况下，使脉冲信号P3通过。

合成电路50b、50c、50d各自的结构以及作用与合成电路50a的结构以及作用相同。通过在合成电路50a的结构以及作用的说明中将合成电路50a、熔断器52a、53a以及合成信号Pta分别置换成合成电路50b、熔断器52b、53b以及合成信号Ptb，能够说明合成电路50b的结构以及作用。通过在合成电路50a的结构以及作用的说明中将合成电路50a、熔断器52a、53a以及合成信号Pta分别置换成合成电路50c、熔断器52c、53c以及合成信号Ptc，能够说明合成电路50c的结构以及作用。通过在合成电路50a的结构以及作用的说明中将合成电路50a、熔断器52a、53a以及合成信号Pta分别置换成合成电路50d、熔断器52d、53d以及合成信号Ptd，能够说明合成电路50d的结构以及作用。

因此，与实施方式1同样地，能够使用2个半导体开关20、30来分别简单地构成合成电路50a、50b、50c、50d。

图8是脉冲信号P2、P3以及合成信号Pta、Ptb、Ptc、Ptd的波形图。实施方式2中的脉冲信号P2、P3各自的周期比实施方式1中的脉冲信号P2、P3各自的周期短。在图8中示出合成信号Pta、Ptb、Ptc、Ptd的一个例子。

当在合成信号Pta中在与脉冲信号P2对应的位置存在脉冲的情况下，合成信号Pta表示熔断器52a熔断。当在合成信号Pta中在与脉冲信号P2对应的位置不存在脉冲的情况下，合成信号Pta表示熔断器52a未熔断。

同样地，当在合成信号Pta中在与脉冲信号P3对应的位置存在脉冲的情况下，合成信号Pta表示熔断器53a熔断。当在合成信号Pta中在与脉冲信号P3对应的位置不存在脉冲的情况下，合成信号Pta表示熔断器53a未熔断。

合成信号Ptb与合成信号Pta同样地，对熔断器52b、53b中的各个熔断器表示是否熔断。合成信号Ptc与合成信号Pta同样地，对熔断器52c、53c中的各个熔断器表示是否熔断。合成信号Ptd与合成信号Pta同样地，对熔断器52d、53d中的各个熔断器表示是否熔断。

在图8的例子中，合成信号Pta的电压维持于大致零V，因此，在分别与脉冲信号P2、P3对应的位置不存在脉冲，熔断器52a、53a分别未熔断。在合成信号Ptb中，在与脉冲信号P2对应的位置不存在脉冲，在与脉冲信号P3对应的位置存在脉冲，因此，熔断器52b未熔断，熔断器53b熔断。在合成信号Ptc中，在与脉冲信号P2对应的位置存在脉冲，在与脉冲信号P3对应的位置不存在脉冲，因此，熔断器52c熔断，熔断器53c未熔断。合成信号Ptd的电压维持于大致零V，因此，在分别与脉冲信号P2、P3对应的位置不存在脉冲，熔断器52a、53a分别未熔断。

微机51将2个选择信号α、β输出到切换电路55。选择信号α、β分别是由高电平电压以及低电平电压构成的二进制信号。切换电路55基于2个选择信号α、β的内容，将合成信号Pta、Ptb、Ptc、Ptd中的1个输出到微机51。微机51选择K(＝4)个合成信号Pta、Ptb、Ptc、Ptd中的1个，根据选择结果，设定2个选择信号α、β的电压。由此，切换电路55将K(＝4)个合成信号Pta、Ptb、Ptc、Ptd中的、微机51选择的合成信号输出到微机51。微机51不仅作为输出部以及确定部发挥功能，还作为选择部发挥功能，切换电路55作为第2输出部发挥功能。

图9是用于说明切换电路55的动作的图表。在图8中，用“H”表示高电平电压，用“L”表示低电平电压。在微机51将选择信号α、β的电压都设定为高电平电压的情况下，切换电路55将合成信号Pta输出到微机51。在微机51将选择信号α的电压设定为高电平电压、将选择信号β的电压设定为低电平电压的情况下，切换电路55将合成信号Ptb输出到微机51。在微机51将选择信号α的电压设定为低电平电压、将选择信号β的电压设定为高电平电压的情况下，切换电路55将合成信号Ptc输出到微机51。在微机51将选择信号α、β的电压都设定为低电平电压的情况下，切换电路55将合成信号Ptd输出到微机51。

图10是示出微机51执行的动作的次序的流程图。微机51首先在将脉冲信号P2、P3分别输出到合成电路50a、50b、50c的状态下，将选择信号α、β的电压依次变更为(H，H)、(H，L)、(L，H)以及(L，L)，从而取得切换电路55输出的K(＝4)个合成信号Pta、Ptb、Ptc、Ptd(步骤S11)。在这里也是“H”表示高电平电压，“L”表示低电平电压。

接下来，微机51基于在步骤S11中取得的K(＝4)个合成信号Pta、Ptb、Ptc、Ptd各自中的脉冲的位置，在8个熔断器52a、53a、52b、53b、52c、53c、52d、53d中，确定已熔断的一个或者多个熔断器(步骤S12)。在步骤S12中，当在K(＝4)个合成信号Pta、Ptb、Ptc、Ptd中的任一方中都不存在脉冲的情况下，微机51判定为不存在熔断的熔断器。

接下来，微机51基于在步骤S12中进行的确定的结果，判定是否有熔断的熔断器(步骤S13)。微机51在判定为有熔断的熔断器的情况下(S13：“是”)，将表示在步骤S12中确定出的一个或者多个熔断器的通知信号输出到通知部7(步骤S14)。由此，通知部7如上所述，针对通知信号所表示的一个或者多个熔断器进行通知。

微机51在判定为没有熔断的熔断器的情况下(S13：“否”)，或者在执行步骤S14之后，结束动作。微机51周期性地重复执行上述动作。

在实施方式2中的保护装置5中，与实施方式1同样地，微机51基于下游侧的一端的电压，能够从8个熔断器52a、53a、52b、53b、52c、53c、52d、53d中以高精度确定已熔断的熔断器。进一步地，由于设置有切换电路55，因此，能够将4个熔断器52a、52b、52c、52d与脉冲信号P2对应起来，能够将4个熔断器53a、53b、53c、53d与脉冲信号P3对应起来。因此，微机51输出的脉冲信号的数量少。

此外，在实施方式2中，电源系统1具备的熔断器的数量不限定于8，也可以是4、5、6、7或者9以上。进一步地，熔断器组的数量K不限定于4，是2以上即可。如上所述，熔断器组的数量K与合成电路的数量相同。选择信号的数量U满足2u-1＜K≤2u。例如，在熔断器组的数量K是5～8的情况下，选择信号的数量U是3。

另外，分别属于K个熔断器组的熔断器的数量M也可以不相同。也可以例如属于1个熔断器组的熔断器的数量M是2，属于其他熔断器组的熔断器的数量M是3。在该情况下，作为保护装置5具有的1个合成电路，使用具有3个输入端子和3个半导体开关的合成电路、例如实施方式1中的合成电路50。在保护装置5中，使用输入端子以及半导体开关各自的数量与熔断器的数量M相同的合成电路。

2个以上的熔断器属于各熔断器组。微机51输出的脉冲信号的数量是分别属于K个熔断器组的熔断器的数量中的最大值。例如，在分别属于第1熔断器组、第2熔断器组以及第3熔断器组的熔断器的数量是3、4以及3的情况下，脉冲信号的数量是4。与熔断的熔断器的确定相关的精度不因电源系统1具备的熔断器的数量而变动。

(实施方式3)

图11是实施方式3中的合成电路50的电路图。

下面，关于实施方式3，说明与实施方式1的不同点。关于除了后述的结构以外的其他结构，与实施方式1相同，因此，对与实施方式1相同的结构部附加与实施方式1相同的附图标记，省略其说明。

在实施方式3中的合成电路50中，半导体开关20、30、40分别是NPN型的双极型晶体管。半导体开关20、30、40各自的集电极连接于输入端子A2、A3、A4。半导体开关20、30、40各自的发射极连接于电阻R50的一端，并且连接于输出端子Bt。电阻R50的另一端接地。将电阻R20、R30、R40连接于半导体开关20、30、40各自的发射极和基极之间。

关于半导体开关20、30、40中的各个半导体开关，在以发射极为基准的基极的电压为正的第2规定电压以上的情况下，电流能够流过发射极和集电极之间。此时，半导体开关20、30、40分别接通。关于半导体开关20、30、40中的各个半导体开关，在以发射极为基准的基极的电压低于第2规定电压的情况下，电流不流过发射极和集电极之间。此时，半导体开关20、30、40分别断开。

图12是脉冲信号P2、P3、P4以及合成信号Pt的波形图。在图12中示出熔断器52、53、54全部未熔断的情况下的合成信号Pt的波形以及熔断器53熔断的情况下的合成信号Pt的波形。

在熔断器52未熔断的情况下，即在熔断器52的下游侧的一端的电压为阈值以上的情况下，电阻R22、R23经由电阻R21输出到半导体开关20的基极的电压高。因此，在半导体开关20中，以发射极的电位为基准的基极的电压为正的第2规定电压以上，半导体开关20接通。因此，在熔断器52未熔断的情况下，脉冲信号P2通过半导体开关20。

在熔断器52熔断的情况下，即在熔断器52的下游侧的一端的电压低于阈值的情况下，电阻R22、R23经由电阻R21输出到半导体开关20的基极的电压低。因此，在半导体开关20中，以发射极的电位为基准的基极的电压低于正的第2规定电压，半导体开关20断开。因此，在熔断器52熔断的情况下，脉冲信号P2不通过半导体开关20。

半导体开关30以及电阻R30、R31、R32、R33分别与半导体开关20以及电阻R20、R21、R22、R23同样地发挥作用。因此，在熔断器53未熔断的情况下，脉冲信号P3通过半导体开关30，在熔断器53熔断的情况下，脉冲信号P3不通过半导体开关30。

半导体开关40以及电阻R40、R41、R42、R43分别与半导体开关20以及电阻R20、R21、R22、R23同样地发挥作用。因此，在熔断器54未熔断的情况下，脉冲信号P4通过半导体开关40，在熔断器54熔断的情况下，脉冲信号P4不通过半导体开关40。

如上所述构成的实施方式3中的合成电路50对微机51输出的3个脉冲信号P2、P3、P4中的、下游侧的一端的电压为阈值以上的熔断器所对应的一个或者多个脉冲信号进行合成。合成电路50将合成一个或者多个脉冲信号而得到的合成信号Pt输出到微机51。

在实施方式3中，也是半导体开关20、30、40分别对应于熔断器52、53、54，能够使用3个半导体开关20、30、40来简单地构成合成电路50。

作为1个例子，在熔断器52、53、54全部未熔断的情况下，脉冲信号P2、P3、P4分别通过半导体开关20、30、40。因此，在熔断器52、53、54全部未熔断的情况下，如图12所示，在合成信号Pt中，存在分别与脉冲信号P2、P3、P4对应的脉冲。

作为另1个例子，在仅熔断器53熔断的情况下，脉冲信号P2、P4分别通过半导体开关20、40，脉冲信号P3不通过半导体开关30。因此，在仅熔断器53熔断的情况下，如图12所示，在合成信号Pt中，在脉冲信号P3、即与熔断器53对应的位置不存在脉冲。

在合成信号Pt中，在与熔断器52、53、54中的熔断的熔断器对应的位置不存在脉冲。因此，在熔断器52、53、54全部熔断的情况下，在合成信号Pt中，电压以接地电位为基准而维持于大致零V。

实施方式3中的微机51与实施方式1中的微机51同样地动作。但是，在步骤S2中，实施方式3中的微机51当在合成信号Pt中与脉冲信号P2、P3、P4对应的脉冲全部存在的情况下，判定为不存在熔断的熔断器。

在步骤S2中，实施方式3中的微机51根据在合成信号Pt中变得不存在的脉冲的位置，确定已熔断的一个或者多个熔断器。

如上所述构成的实施方式3中的保护装置5也起到与实施方式1中的保护装置5相同的效果。

此外，在实施方式3中，半导体开关20、30、40不限定于NPN型的双极型晶体管，例如也可以是N沟道型的FET。在该情况下，集电极、发射极以及基极分别对应于漏极、源极以及栅极。

另外，在实施方式1、3中，负载的数量不限定于3，也可以是2或者4以上。负载的数量、熔断器的数量与合成电路50具有的半导体开关的数量相同。与熔断的熔断器的确定相关的精度不因熔断器的数量而变动。在实施方式1、3中的保护装置5中，使用输入端子以及半导体开关各自的数量与熔断器的数量相同的合成电路50。

(实施方式4)

实施方式2中的K个合成电路分别也可以与实施方式3中的合成电路50同样地构成。

在该情况下，K个合成电路分别对由微机51输出、且属于该合成电路自身所对应的熔断器组的M个熔断器所对应的M个脉冲信号中的、下游侧的一端的电压为阈值以上的熔断器所对应的脉冲信号进行合成。K个合成电路分别将合成的合成信号输出到切换电路55。另外，在各合成电路中，M个半导体开关分别在该半导体开关自身所对应的熔断器的下游侧的一端的电压为阈值以上的情况下，使脉冲信号通过。

在实施方式4中，除了上述结构以外的其他结构是与实施方式2相同的结构，因此，省略其详细说明。

如上所述构成的实施方式4中的保护装置5也起到与实施方式2中的保护装置5相同的效果。

应该认为，所公开的实施方式1～4在所有方面都是示例性的，而非限制性的。本发明的范围不通过上述含义而是通过权利要求书来表示，旨在包括与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。

标号说明

1 电源系统

2、3、4、2a、3a、2b、3b、2c、3c 负载

20、30、40 半导体开关

5 保护装置

50、50a、50b、50c 合成电路

51 微机(输出部、选择部、确定部)

52、53、54、52a、53a、52b、53b、54a、54b 熔断器

55 切换电路(第2输出部)

6 电池

A2、A3、A4 输入端子

Bt 输出端子

P2、P3、P4 脉冲信号

Pt、Pta、Ptb、Ptc 合成信号

Claims (5)

1.一种保护装置，具备多个熔断器，该多个熔断器分别设置于从电池通向多个负载中的各个负载的多个电流路径，所述保护装置的特征在于，具备：

输出部，输出分别与所述多个熔断器对应且脉冲的位置相互不同的多个脉冲信号；

合成电路，对该输出部输出的多个脉冲信号中的、下游侧的一端的电压低于阈值(或者为阈值以上)的所述熔断器所对应的所述脉冲信号进行合成；以及

确定部，基于该合成电路合成的合成信号，确定已熔断的所述熔断器。

2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，

所述合成电路具有：

多个输入端子，分别接受所述多个脉冲信号的输入；

多个开关，分别与所述多个熔断器对应，所述多个开关的一端分别与所述多个输入端子连接；以及

输出端子，与该多个开关各自的另一端连接，

该多个开关分别构成为，在该开关自身所对应的所述熔断器的下游侧的一端的电压低于阈值(或者为阈值以上)的情况下，使所述脉冲信号通过。

3.一种保护装置，具备多个熔断器，该多个熔断器分别设置于从电池通向多个负载中的各个负载的多个电流路径，所述保护装置的特征在于，

所述多个熔断器被分成K(≥2)个熔断器组，

所述保护装置具备：

输出部，输出与分别属于该K个熔断器组中的一个或者多个熔断器组的1个熔断器对应且脉冲的位置相互不同的多个脉冲信号；

K个合成电路，分别与所述K个熔断器组对应，分别对由该输出部输出、且属于该合成电路自身所对应的所述熔断器组的M(≥2)个熔断器所对应的M个所述脉冲信号中的、下游侧的一端的电压低于阈值(或者为阈值以上)的所述熔断器所对应的所述脉冲信号进行合成；

选择部，选择该K个合成电路合成的K个合成信号中的1个；

第2输出部，输出该选择部选择的所述合成信号；以及

确定部，基于该第2输出部输出的合成信号，确定已熔断的所述熔断器。

4.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，

所述K个合成电路分别具有：

M个输入端子，分别接受属于该合成电路自身所对应的所述熔断器组的M个熔断器各自所对应的M个所述脉冲信号的输入；

M个开关，分别与所述M个熔断器对应，所述M个开关的一端分别与所述M个输入端子连接；以及

输出端子，与该M个开关各自的另一端连接，

该M个开关分别构成为，在该开关自身所对应的所述熔断器的下游侧的一端的电压低于阈值(或者为阈值以上)的情况下，使所述脉冲信号通过。

5.一种电源系统，其特征在于，具备：

权利要求1至4中的任一项所述的保护装置；

所述电池；以及

所述多个负载，经由所述保护装置从该电池接受电力的供给。