JP2009120156A - 車両用電装システム - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、車両用電装システムに関し、車体と、ドア等の開閉体との間に架け渡される電力供給用ハーネスを省略することができるとともに、開閉体が開いているときにも開閉体に設置された電装品を駆動可能とすることを目的とする。
【解決手段】本発明の車両用電装システム1は、車体に対し開閉可能なドアに設置されたパワーウィンドウモータ2と、車体に設置された給電端子5と、ドアに設置された受電端子10と、車体に搭載されたバッテリ3の電力を給電端子5および受電端子10を介してパワーウィンドウモータ2へ供給する電力供給線9,15,16と、ドアに設置され、電力供給線15から供給される電力によって充電されるキャパシタ17とを備える。ドアが開いて、バッテリ3からドア側への給電が途絶したとき、キャパシタ17に蓄えられた電力によってパワーウィンドウモータ2を作動することができる。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の車両用電装システム1は、車体に対し開閉可能なドアに設置されたパワーウィンドウモータ2と、車体に設置された給電端子5と、ドアに設置された受電端子10と、車体に搭載されたバッテリ3の電力を給電端子5および受電端子10を介してパワーウィンドウモータ2へ供給する電力供給線9,15,16と、ドアに設置され、電力供給線15から供給される電力によって充電されるキャパシタ17とを備える。ドアが開いて、バッテリ3からドア側への給電が途絶したとき、キャパシタ17に蓄えられた電力によってパワーウィンドウモータ2を作動することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、車両用電装システムに関する。
自動車のドアには、例えばパワーウィンドウ、電動ドアミラー、ドアロック装置などの各種の電装品が設置されている。従来、車体とドアとの間には、車体側に設置されたバッテリの電力をドアの電装品に対して供給するための電力供給用ハーネスが架け渡されている。従って、車両組立時には、車体にドアを取り付けた後に、車体からドアへの電力供給用ハーネスを架け渡す作業が必要となり、煩雑である。また、ドアの開閉方式の制約が大きく、スライド式ドアや両開き式ドアなどを実現しにくい。
上記のような問題に対し、例えば特開2000−348956号公報には、非接触で電力を授受可能な電磁誘導型コネクタを用いて車体側からドア側へ電力を供給する電装システムが開示されている。この電装システムでは、車体側にはバッテリに連なる一次コイルユニットが設けられ、ドア側には電装品に連なる二次コイルユニットが設けられている。そして、ドアを閉じたときには、一次コイルユニットと二次コイルユニットとが近接することにより、両ユニットの間で電力の授受が可能となり、ドアの電装品に電力を供給することができる。
しかしながら、上記従来の電装システムでは、ドアが開くと、車体側の一次コイルユニットとドア側の二次コイルユニットとが離れるので、給電が途絶する。このため、ドアを開いたときには、パワーウィンドウなどの電装品を作動させることができないという問題がある。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、車体と、ドア等の開閉体との間に架け渡される電力供給用ハーネスを省略することができるとともに、開閉体が開いているときにも開閉体に設置された電装品を駆動することのできる車両用電装システムを提供することを目的とする。
第1の発明は、上記の目的を達成するため、車両用電装システムであって、
車体に対し開閉可能な開閉体に設置された電装品と、
前記車体に設置された給電端子と、
前記開閉体に設置され、前記開閉体が閉じているときには前記給電端子と接触または近接することにより前記給電端子との間で電力の授受が可能となり、前記開閉体が開いているときには前記給電端子から離れる受電端子と、
前記電装品を駆動するための電力を、前記給電端子および前記受電端子を介して前記車体側から前記開閉体側へ供給する電力供給線と、
前記開閉体に設置され、前記車体側から供給される電力によって充電されるキャパシタとを備え、
前記電力供給線による前記車体側からの給電が途絶したとき、前記キャパシタに蓄えられた電力によって前記電装品を駆動可能であることを特徴とする。
車体に対し開閉可能な開閉体に設置された電装品と、
前記車体に設置された給電端子と、
前記開閉体に設置され、前記開閉体が閉じているときには前記給電端子と接触または近接することにより前記給電端子との間で電力の授受が可能となり、前記開閉体が開いているときには前記給電端子から離れる受電端子と、
前記電装品を駆動するための電力を、前記給電端子および前記受電端子を介して前記車体側から前記開閉体側へ供給する電力供給線と、
前記開閉体に設置され、前記車体側から供給される電力によって充電されるキャパシタとを備え、
前記電力供給線による前記車体側からの給電が途絶したとき、前記キャパシタに蓄えられた電力によって前記電装品を駆動可能であることを特徴とする。
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記車体に設置され、前記電装品に対する作動要求信号を発する制御手段と、
前記作動要求信号を前記車体と前記開閉体との間で無線通信により送受信する無線通信手段と、
を備えることを特徴とする。
前記車体に設置され、前記電装品に対する作動要求信号を発する制御手段と、
前記作動要求信号を前記車体と前記開閉体との間で無線通信により送受信する無線通信手段と、
を備えることを特徴とする。
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記キャパシタの放電時の電圧降下を補償する昇圧回路を有することを特徴とする。
前記キャパシタの放電時の電圧降下を補償する昇圧回路を有することを特徴とする。
また、第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、
前記キャパシタに印加される電圧を所定電圧でカットする定電圧回路を有することを特徴とする。
前記キャパシタに印加される電圧を所定電圧でカットする定電圧回路を有することを特徴とする。
また、第5の発明は、第1乃至第4の発明の何れかにおいて、
前記キャパシタの静電容量が10F〜100Fであることを特徴とする。
前記キャパシタの静電容量が10F〜100Fであることを特徴とする。
第1の発明によれば、開閉体の閉/開に伴って接離する給電端子および受電端子を介して車体側から開閉体側へ電力を供給することができる。これにより、車体から開閉体へ掛け渡される電力供給用ハーネスを無くすことができる。このため、車両組立時に、車体から開閉体への電力供給用ハーネスを架け渡す作業が不要となり、組立容易化が図れる。また、車体から開閉体へ電力供給用ハーネスを掛け渡す必要がないことから、開閉体の開閉方式の自由度を大きくすることができる。更に、第1の発明によれば、開閉体にキャパシタを設けたことにより、開閉体が開いている状態、すなわち車体側から開閉体側への給電が途絶している状態であっても、電装品を作動させることができる。よって、利便性を高めることができる。また、開閉体が閉まっている状態であっても、事故等によって車体側から開閉体側への電力供給線が断線したような場合には、車体側からの給電が途絶するおそれがある。第1の発明によれば、そのような場合であっても、キャパシタに蓄えられた電力によって電装品を作動させることができる。また、開閉体側に設置する補助電源としてキャパシタを使用することにより、2次電池を使用する場合と比べ、次のような様々な利点がある。
(1)急速な充放電が可能である。このため、短時間に大電流を必要とする電装品であっても、十分に駆動することができる。また、十分な充電時間がなかった場合、つまり開閉体を閉めている時間が短かった場合であっても、電装品等を作動させるのに十分な電力を充電することができる。
(2)充放電回数がほぼ無限である。このため、自動車の耐用年数以上の寿命を与えることができ、キャパシタの交換を不要とすることができる。
(3)2次電池と比べて小型化が可能であり、開閉体内部の限られたスペースにも容易に搭載することができる。
(4)爆発や発火の危険性がなく、安全性が高い。
(1)急速な充放電が可能である。このため、短時間に大電流を必要とする電装品であっても、十分に駆動することができる。また、十分な充電時間がなかった場合、つまり開閉体を閉めている時間が短かった場合であっても、電装品等を作動させるのに十分な電力を充電することができる。
(2)充放電回数がほぼ無限である。このため、自動車の耐用年数以上の寿命を与えることができ、キャパシタの交換を不要とすることができる。
(3)2次電池と比べて小型化が可能であり、開閉体内部の限られたスペースにも容易に搭載することができる。
(4)爆発や発火の危険性がなく、安全性が高い。
第2の発明によれば、電装品に対する作動要求信号を車体と開閉体との間で無線通信により送受信することができるので、車体から開閉体へ掛け渡される信号伝送用ハーネスを無くすことができる。これにより、車体と開閉体との間に掛け渡されるハーネスを完全に無くすことができ、開閉体全体を車体から独立したモジュールとすることができる。このため、車両組立を更に容易化することができ、また、開閉体の開閉方式の自由度を更に大きくすることができる。
第3の発明によれば、昇圧回路を設けたことにより、キャパシタの放電時に電圧が降下した場合に、その電圧降下を昇圧回路によって補償することができる。すなわち、キャパシタの電圧は、放電に伴って低下していくが、その電圧低下を補い、電装品に印加される電圧を十分な電圧にまで回復させることができる。このため、電装品の作動速度の低下等を確実に防止することができる。
第4の発明によれば、キャパシタの過充電を確実に防止することができ、キャパシタの劣化や損傷を確実に回避することができる。
第5の発明によれば、キャパシタの静電容量を過不足のない適切な値とすることができる。すなわち、開閉体が開いているとき等の給電途絶時においても電装品を必要十分な時間だけ作動させることできるとともに、キャパシタの大型化を抑制でき、キャパシタを開閉体内部に容易に収納することができる。
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1の車両用電装システムを示す図である。図1に示す車両用電装システム1は、自動車のドアに設置されたパワーウィンドウモータ2を駆動するためのシステムである。上記ドアは、車体に対し、開閉可能に設けられている。この場合、ドアは、車体に対し回動可能に設けられた通常のタイプのドアのほか、スライド式のドアや、左右両方向から開くことのできる両開き式のドア、ガルウイング式のドアなど、いかなる開閉方式のドアであってもよい。
図1は、本発明の実施の形態1の車両用電装システムを示す図である。図1に示す車両用電装システム1は、自動車のドアに設置されたパワーウィンドウモータ2を駆動するためのシステムである。上記ドアは、車体に対し、開閉可能に設けられている。この場合、ドアは、車体に対し回動可能に設けられた通常のタイプのドアのほか、スライド式のドアや、左右両方向から開くことのできる両開き式のドア、ガルウイング式のドアなど、いかなる開閉方式のドアであってもよい。
車体には、パワーウィンドウモータ2を駆動するための電力を蓄えたバッテリ3と、パワーウィンドウモータ2の作動を制御する車体側ECU(Electronic Control Unit)4と、給電端子5とが設置されている。バッテリ3は、電力供給線6を介して車体側ECU4にも電力を供給している。車体側ECU4は、無線送受信回路7と、アンテナ8とを有している。車体側ECU4は、パワーウィンドウモータ2に対する作動要求信号を、無線送受信回路7およびアンテナ8を介して、無線通信によりドア側へ送信可能になっている。バッテリ3の+端子と給電端子5とは、電力供給線9を介して接続されている。
ドアには、受電端子10と、ドア側ECU11と、乗員がパワーウィンドウを操作するためのパワーウィンドウスイッチ12とが設置されている。パワーウィンドウスイッチ12の信号は、ドア側ECU11に入力される。
給電端子5および受電端子10は、接触型コネクタで構成されている。この給電端子5および受電端子10は、例えばドアヒンジ付近などに設置される。ドアを閉めたときには、給電端子5と受電端子10とが互いに接触し、両者の間で電力の授受が可能となる。一方、ドアを開けたときには、給電端子5から受電端子10が離れて、給電端子5から受電端子10への電力供給は途絶する。
なお、図1では、車体とドアとの間で、バッテリ3からの電力供給線9,15のみを給電端子5および受電端子10を介して接触させる構成としているが、ドア側の回路の動作をより安定化するためには、車体のグランドラインとドアのグランドラインとを接触させるための端子(コネクタ)を更に設ける構成とすることが好ましい。
ドア側ECU11は、無線送受信回路13とアンテナ14とを有している。これにより、ドア側ECU11は、車体側ECU4との間で無線通信により信号を送受信可能になっている。受電端子10とドア側ECU11とは、電力供給線15によって接続されている。また、ドア側ECU11とモータ2とは、電力供給線16によって接続されている。
ドアには、更に、電力を蓄積可能なキャパシタ17が設置されている。キャパシタ17の一方の端子は電力供給線15に接続されており、他方の端子は接地されている。また、キャパシタ17とドア側ECU11との間には、昇圧コンバータ18が設置されている。
本発明において、キャパシタ17としては、次の何れかのキャパシタを用いることが好ましい。
(1)イオンを含む電解液と電極との界面に形成される電気二重層に電気を蓄えること(イオンの電極への物理的な吸・脱着)を原理とする、電気二重層キャパシタ。
(2)電極の表面上での、物理的な吸・脱着とは異なる種々の電気化学的な吸・脱着(=酸化・還元反応)を利用した、擬似容量キャパシタ。
(3)電極と電解液との界面で形成される電気二重層による電荷蓄積(イオンの電極への物理的な吸・脱着)と、電極表面上の酸化還元反応による擬似容量(イオンの電極への電気化学的な吸・脱着)との両方を利用した、スーパーキャパシタ。
(1)イオンを含む電解液と電極との界面に形成される電気二重層に電気を蓄えること(イオンの電極への物理的な吸・脱着)を原理とする、電気二重層キャパシタ。
(2)電極の表面上での、物理的な吸・脱着とは異なる種々の電気化学的な吸・脱着(=酸化・還元反応)を利用した、擬似容量キャパシタ。
(3)電極と電解液との界面で形成される電気二重層による電荷蓄積(イオンの電極への物理的な吸・脱着)と、電極表面上の酸化還元反応による擬似容量(イオンの電極への電気化学的な吸・脱着)との両方を利用した、スーパーキャパシタ。
本発明におけるキャパシタ17は、上記のようなキャパシタの中でも、静電容量が10F以上であるものがより好ましく、特に、高パワー密度と高エネルギー密度を有するスーパーキャパシタであることが更に好ましい。
(ドアが閉まっている場合の動作)
次に、ドアが閉まっている場合の車両電装システム1の動作について説明する。ドアが閉まっている場合には、バッテリ3の電力が、電力供給線9、給電端子5、受電端子10、電力供給線15を経て、ドア側ECU11に供給される。この電力によってドア側ECU11が作動可能となる。
次に、ドアが閉まっている場合の車両電装システム1の動作について説明する。ドアが閉まっている場合には、バッテリ3の電力が、電力供給線9、給電端子5、受電端子10、電力供給線15を経て、ドア側ECU11に供給される。この電力によってドア側ECU11が作動可能となる。
乗員がパワーウィンドウスイッチ12を操作すると、その操作信号は、ドア側ECU11に入力される。ドア側ECU11は、その操作信号に基づいて、電力供給線15と電力供給線16との間の断接を制御する。そして、電力供給線15と電力供給線16とが導通すると、バッテリ3の電力が電力供給線16を経てパワーウィンドウモータ2に供給され、パワーウィンドウモータ2が作動する。
あるいは、車体側ECU4によって集中制御を行うシステムの場合には、パワーウィンドウスイッチ12の操作信号をドア側ECU11から車体側ECU4へ伝送するようにしてもよい。この場合、ドア側ECU11は、パワーウィンドウスイッチ12の操作信号が入力されたら、その操作信号を無線通信により車体側ECU4へ送信する。車体側ECU4は、受信した操作信号に基づいて、パワーウィンドウモータ2に対する作動要求信号を無線通信によりドア側ECU11へ送信する。ドア側ECU11は、受信した作動要求信号に基づいて、電力供給線15と電力供給線16との間の断接を制御する。これにより、パワーウィンドウモータ2が作動する。
また、車体側のインストルメントパネルやセンターコンソールあるいは運転席のドア等に設けられたマスタースイッチ(図示せず)が操作された場合には、車体側ECU4は、上記マスタースイッチからの操作信号に基づいて、パワーウィンドウモータ2に対する作動要求信号を無線通信によりドア側ECU11へ送信する。ドア側ECU11は、受信した作動要求信号に基づいて、電力供給線15と電力供給線16との間の断接を制御する。これにより、パワーウィンドウモータ2が作動する。
そして、ドアが閉まっている場合には、バッテリ3の電圧が、電力供給線9、給電端子5、受電端子10、電力供給線15を経て、キャパシタ17に印加される。これにより、キャパシタ17が充電され、電気エネルギーが蓄えられる。
(ドアが開いている場合の動作)
次に、ドアが開いている場合の車両電装システム1の動作について説明する。前述したように、ドアが開いている場合には、受電端子10が給電端子5から離隔することにより、車体側のバッテリ3からドア側への給電が途絶する。車両電装システム1によれば、この給電途絶状態においても、キャパシタ17に蓄えられた電力によって、ドア側ECU11およびパワーウィンドウモータ2を駆動することができる。この場合、車体側ECU4およびドア側ECU11は、ドアが閉まっている場合と同様に動作する。すなわち、ドア側ECU11は、ドアが閉まっている場合と同様にして、電力供給線15と電力供給線16との間の断接を制御する。そして、電力供給線15と電力供給線16とが導通すると、キャパシタ17に蓄えられた電力が電力供給線15,16を経てパワーウィンドウモータ2に供給され、パワーウィンドウモータ2が作動する。
次に、ドアが開いている場合の車両電装システム1の動作について説明する。前述したように、ドアが開いている場合には、受電端子10が給電端子5から離隔することにより、車体側のバッテリ3からドア側への給電が途絶する。車両電装システム1によれば、この給電途絶状態においても、キャパシタ17に蓄えられた電力によって、ドア側ECU11およびパワーウィンドウモータ2を駆動することができる。この場合、車体側ECU4およびドア側ECU11は、ドアが閉まっている場合と同様に動作する。すなわち、ドア側ECU11は、ドアが閉まっている場合と同様にして、電力供給線15と電力供給線16との間の断接を制御する。そして、電力供給線15と電力供給線16とが導通すると、キャパシタ17に蓄えられた電力が電力供給線15,16を経てパワーウィンドウモータ2に供給され、パワーウィンドウモータ2が作動する。
以上説明したような車両電装システム1によれば、ドアの閉/開に伴って接離する給電端子5および受電端子10を介してバッテリ3からパワーウィンドウモータ2へ電力を供給することとしたので、車体からドアへ掛け渡される電力供給用ハーネスを無くすことができる。このため、車両組立時に車体にドアを取り付けた後に、車体からドアへの電力供給用ハーネスを架け渡す作業が不要となり、組立容易化が図れる。また、車体からドアへ電力供給用ハーネスを掛け渡す必要がないことから、ドアの開閉方式の自由度が大きい。このため、例えばスライド式リアハッチドア、両開き式ドアなどの特殊な開閉方式のドアを容易に実現することができる。
特に、本実施形態では、車体側ECU4とドア側ECU11との間で無線通信可能としたことにより、車体からドアへ掛け渡される信号伝送用ハーネスを無くすこともできる。これにより、車体とドアとの間に掛け渡されるハーネスを完全に無くすことができ、ドア全体を車体から独立したモジュールとすることができる。このため、車両組立を更に容易化することができ、ドア開閉方式の自由度も更に大きくすることができる。
また、上述したように、車両電装システム1では、ドア側にキャパシタ17を設けたことにより、ドアが開いている状態、すなわちバッテリ3からドアへの給電が途絶している状態であっても、パワーウィンドウモータ2を作動させることができる。このため、ドアを開けているときでもパワーウィンドウの昇降操作を行うことができ、利便性を高めることができる。また、ドアが閉まっている状態であっても、事故等によってバッテリ3からドア側への電力供給線9が断線したような場合には、バッテリ3からの給電が途絶するおそれがある。本実施形態の車両電装システム1によれば、そのような場合であっても、キャパシタ17に蓄えられた電力によってパワーウィンドウモータ2を作動させることができる。このため、緊急脱出時等において高い安全性が得られる。
また、ドア側に設置する補助電源として、キャパシタ17の代わりに2次電池を使用することも考えられるが、本発明によれば、キャパシタ17を使用することにより、2次電池を使用する場合と比べ、次のような様々な利点がある。
(1)急速な充放電が可能である。このため、パワーウィンドウモータ2のように、短時間に大電流を必要とする電装品であっても、十分に駆動することができる。また、十分な充電時間がなかった場合、つまりドアを閉めている時間が短かった場合であっても、パワーウィンドウモータ2等を作動させるのに十分な電力を充電することができる。
(2)充放電回数がほぼ無限である。このため、自動車の耐用年数以上の寿命を与えることができ、キャパシタ17の交換を不要とすることができる。
(3)2次電池と比べて小型化が可能であり、ドア内部の限られたスペースにも容易に搭載することができる。
(4)爆発や発火の危険性がなく、安全性が高い。
(2)充放電回数がほぼ無限である。このため、自動車の耐用年数以上の寿命を与えることができ、キャパシタ17の交換を不要とすることができる。
(3)2次電池と比べて小型化が可能であり、ドア内部の限られたスペースにも容易に搭載することができる。
(4)爆発や発火の危険性がなく、安全性が高い。
また、本実施形態では、昇圧コンバータ18を設けたことにより、キャパシタ17の放電時に電圧が降下した場合に、その電圧降下を昇圧コンバータ18によって補償することができる。すなわち、キャパシタ17の電圧は、放電に伴って低下していくが、その電圧低下を補い、パワーウィンドウモータ2に印加される電圧を十分な電圧にまで回復させることができる。このため、パワーウィンドウの作動速度の低下等を確実に防止することができる。
図2は、上述した車両用電装システム1のキャパシタ17に印加される電圧を、所定電圧でカットする定電圧回路を示す図である。図2に示すように、本実施形態におけるキャパシタ17は、複数のキャパシタ17aを直列に接続して構成されている。キャパシタ17aには最大使用電圧が定められている(以下の説明では2.5Vとする)。このため、キャパシタ17aを複数個直列に接続して使用することにより、キャパシタ17に必要とされる電圧を得ている。本実施形態ではキャパシタ17aが5個直列に接続されているので、キャパシタ17全体としての最大使用電圧は、2.5V×5=12.5Vとなる。
図1に示すシステムにおいて、バッテリ3には、通常、オルタネータ(図示せず)が接続される。よって、キャパシタ17には、オルタネータの発電電圧が作用する。そして、オルタネータの発電電圧は、車両の走行状態によって変化し、キャパシタ17の最大使用電圧を超える場合もある。キャパシタ17に印加される電圧が最大使用電圧を超えると、各キャパシタ17aが過充電となり、内部の電解液が電気分解を生ずるなどして、各キャパシタ17aが劣化するおそれがある。
本実施形態では、上記のような問題を確実に回避するため、図2に示すような定電圧回路を設けている。この定電圧回路は、キャパシタ17aと同数のツェナーダイオード19を有しており、各ツェナーダイオード19は、各キャパシタ17aと並列に接続されている。ツェナーダイオード19のツェナー電圧(降伏電圧)は、キャパシタ17aの最大使用電圧と同じ電圧に設定されている。このような構成により、オルタネータの発電電圧が高くなった場合であっても、各キャパシタ17aに印加される電圧を最大使用電圧でカットすることができる。このため、各キャパシタ17aの過充電を確実に防止することができ、各キャパシタ17aの劣化や損傷を確実に回避することができる。
なお、本発明において、定電圧回路は、図2に示すようなツェナーダイオードを利用した構成に限定されるものではない。すなわち、本発明では、例えば、電圧をモニタして出力トランジスタをON/OFFするような、アクティブな定電圧回路を用いてもよい。
キャパシタ17の静電容量(複数のキャパシタが直列や並列に接続されて構成されている場合には、それらの合成容量)は、特に限定されないが、過不足のない適切な静電容量とする上では、パワーウィンドウ等の電装品を数回作動させることができる程度の容量であることが好ましい。例えば、キャパシタ17の初期電圧を12V、終了電圧を10V、パワーウィンドウモータ2の負荷電流を5A、往復駆動回数を5回、往復の駆動時間を各1秒と仮定した場合には、キャパシタ17の所要静電容量は25Fとなる。この所要静電容量は、一例であり、ウィンドウの大きさや、他の電装品(例えば電動ドアミラー、ドアロック装置等)の有無に応じて変化する。このようなことから、キャパシタ17の静電容量は、10F〜100Fであることが好ましく、10F〜40Fであることがより好ましい。キャパシタ17の静電容量が上記範囲にある場合には、ドア開時等の給電途絶時においても、電装品を必要十分な時間だけ作動させることできるとともに、キャパシタ17の大型化を抑制でき、キャパシタ17をドア内部に容易に収納することができる。
以上説明した実施の形態1においては、本発明をドア、特にパワーウィンドウを有するドアに適用した場合について説明したが、本発明の適用対象はドアに限定されるものではない。すなわち、本発明は、車体に対し開閉可能に設置される各種の開閉体(例えばサンルーフ、開閉式ハードトップ、エンジンフードパネル、トランクパネル、トラックの荷室の扉等)に適用することができる。また、対象とする電装品についても、パワーウィンドウに限らず、例えば、電動ドアミラー、灯火類、ロック機構など、いかなるものであってもよい。また、開閉体に複数の電装品が設置され、それらの各電装品にキャパシタから電力を供給可能になっていてもよい。
また、本実施形態では、車体側ECU4とドア側ECU11とが双方向に無線通信可能である場合について説明したが、これらは一方向にのみ無線通信可能であるものでもよい。また、本発明は、車体側と開閉体側とが有線により通信を行うシステムや、開閉体側にECUを備えないシステムにも適用可能である。
また、本実施形態においては、車体側ECU4が前記第2の発明における「制御手段」に、無線送受信回路7,13およびアンテナ8,14が前記第2の発明における「無線通信手段」に、昇圧コンバータ18が前記第3の発明における「昇圧回路」に、それぞれ相当している。
実施の形態2.
次に、図3を参照して、本発明の実施の形態2について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
次に、図3を参照して、本発明の実施の形態2について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
前述した実施の形態1の車両用電装システム1では、接触型コネクタ(給電端子5および受電端子10)を介して車体側からドア側へ電力を授受していたが、本実施形態の車両用電装システム1’では、以下に説明するように、電磁誘導コネクタを介して車体側からドア側へ電力を授受する。
図3に示すように、本実施形態の車両用電装システム1’では、車体側に給電端子20およびDC/ACインバータ21が、ドア側に受電端子22およびAC/DCコンバータ23が、それぞれ設置されている。ドアを閉めたとき、給電端子20と受電端子22とは互いに近接する。給電端子20には一次コイルが内蔵され、受電端子22には二次コイルが内蔵されている。
ドアを閉めた状態のときには、バッテリ3から電力供給線9を介して供給された直流電流をDC/ACインバータ21が交流電流に変換して給電端子20に供給すると、電磁誘導作用により、給電端子20内の一次コイルから受電端子22内の二次コイルへと電力が授受される。受電端子22が受電した交流電流は、AC/DCコンバータ23によって直流電流に変換され、電力供給線15に供給される。
以上説明したように、本実施形態では、給電端子20と受電端子22との間で非接触で給電を行うことができる。このため、ドアを閉めた状態のとき、両端子の接触不良によって給電が途絶するおそれがなく、より確実な給電を行うことができる。
本発明では、給電端子と受電端子との間で非接触で給電する場合、上記のような電磁誘導を利用するものに限らず、例えばマイクロ波を用いて送電する方式など、各種の方式を利用することができる。
1,1’ 車両用電装システム
2 パワーウィンドウモータ
3 バッテリ
4 車体側ECU
5,20 給電端子
6,9,15,16 電力供給線
7,13 無線送受信回路
8,14 アンテナ
10,22 受電端子
11 ドア側ECU
12 パワーウィンドウスイッチ
17,17a キャパシタ
18 昇圧コンバータ
19 ツェナーダイオード
21 DC/ACインバータ
23 AC/DCコンバータ
2 パワーウィンドウモータ
3 バッテリ
4 車体側ECU
5,20 給電端子
6,9,15,16 電力供給線
7,13 無線送受信回路
8,14 アンテナ
10,22 受電端子
11 ドア側ECU
12 パワーウィンドウスイッチ
17,17a キャパシタ
18 昇圧コンバータ
19 ツェナーダイオード
21 DC/ACインバータ
23 AC/DCコンバータ
Claims (5)
- 車体に対し開閉可能な開閉体に設置された電装品と、
前記車体に設置された給電端子と、
前記開閉体に設置され、前記開閉体が閉じているときには前記給電端子と接触または近接することにより前記給電端子との間で電力の授受が可能となり、前記開閉体が開いているときには前記給電端子から離れる受電端子と、
前記電装品を駆動するための電力を、前記給電端子および前記受電端子を介して前記車体側から前記開閉体側へ供給する電力供給線と、
前記開閉体に設置され、前記車体側から供給される電力によって充電されるキャパシタとを備え、
前記電力供給線による前記車体側からの給電が途絶したとき、前記キャパシタに蓄えられた電力によって前記電装品を駆動可能であることを特徴とする車両用電装システム。 - 前記車体に設置され、前記電装品に対する作動要求信号を発する制御手段と、
前記作動要求信号を前記車体と前記開閉体との間で無線通信により送受信する無線通信手段と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の車両用電装システム。 - 前記キャパシタの放電時の電圧降下を補償する昇圧回路を有することを特徴とする請求項1または2記載の車両用電装システム。
- 前記キャパシタに印加される電圧を所定電圧でカットする定電圧回路を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の車両用電装システム。
- 前記キャパシタの静電容量が10F〜100Fであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の車両用電装システム。
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JP2007299362A JP2009120156A (ja) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | 車両用電装システム |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=40812785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007299362A Withdrawn JP2009120156A (ja) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | 車両用電装システム |
Country Status (1)
Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2007
- 2007-11-19 JP JP2007299362A patent/JP2009120156A/ja not_active Withdrawn
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