JP2009284595A - 電力供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスを必要とせず、過電流等による電力線の焼損を防止することが可能な電力供給装置を提供する。
【解決手段】負荷３ａ，３ｂ，３ｃに電力を導くワイヤハーネス４に配設されたスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃをオン，オフにし、負荷３ａ，３ｂ，３ｃへ電力を供給し又は遮断する負荷制御ユニット１（電力供給装置）において、ワイヤハーネス４に生じる電位差を取得し、取得した電位差と閾値との高低を比較し、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃがオンの場合、電位差が前記閾値より高いときに、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃをオフに切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば過電流が発生した際に、負荷への電力供給を遮断する電力供給装置に関する。

車両に搭載されるヘッドライト、テールランプ及びエアコン等の負荷は、バッテリより電力が供給されて動作する。これら負荷には、過度の使用、回路の故障又は動作不良等に起因して過電流が流れる場合がある。負荷に過電流が流れた場合、負荷に電力を供給するワイヤハーネスが加熱され、ワイヤハーネスが焼損するおそれがある。このため、一般的には、ワイヤハーネス途中にヒューズを設け、過電流が流れた際のヒューズ溶断により電力供給を遮断して、ワイヤハーネス及び回路等の保護を図っている（例えば、特許文献１）。
特開平９−７４９６号公報

しかしながら、車両には既に多数の負荷が搭載されており、今後も増加する傾向にあり、負荷の数が増えるに伴い保護用のヒューズの数も増加する。このため、ヒューズが溶断した場合、ヒューズを交換する必要があり、ヒューズの数が増加するにつれ、ヒューズの交換等、メンテナンスに手間及び時間を要する。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、メンテナンスを必要とせず、過電流等による電力線の焼損を防止することが可能な電力供給装置を提供することにある。

本発明に係る電力供給装置は、負荷に電力を導く電力線に配設されたスイッチを備え、該スイッチをオン，オフにし、前記負荷へ電力を供給し又は遮断する電力供給装置において、前記電力線に生じる電位差を取得する取得手段と、該取得手段が取得した電位差及び閾値の高低を比較する比較手段と、前記スイッチがオンの場合、前記比較手段による比較の結果、前記電位差が前記閾値より高いときに、前記スイッチをオフに切り替える切替手段とを備えることを特徴とする。

本発明では、電力供給装置は、負荷に電力を導く電力線に配設され、負荷へ電力の供給をオン，オフするスイッチを備える。そして、電力供給装置は、電力線に生じる電位差を取得し、取得した電位差と閾値との高低を比較する。電力供給装置は、スイッチがオンの場合に、比較の結果、電位差が閾値より高ければ、スイッチをオフに切り替える。一般に、電力線は内部抵抗を有しているため、電力線に過電流が流れた場合、内部抵抗で発生する電圧降下に起因する電位差が大きくなる。このため、電力供給装置は、電位差が基準とすべく閾値よりも高い場合、過電流が流れたと判定する。そして、電力供給装置は、スイッチがオンの場合、電位差が閾値よりも高ければスイッチをオフに切り替える。これにより、電力供給装置は、過電流が発生した場合にスイッチをオフにすることで、負荷への電力供給をオフにでき、過電流等による電力線の焼損を防止することが可能となる。また、スイッチはオン，オフ可能であるため、オフとなったスイッチを再びオンとすることで、過電流の再度の防止が可能となる。また、電位差との高低を比較する閾値は、電力線が有する内部抵抗等に応じて設定することができる。このため、電力線の種類に拘わらず、電力線に発生する過電流を検知することができる。

本発明に係る電力供給装置は、前記スイッチは、複数の負荷それぞれへ電力を供給し又は遮断するよう電力線に複数配設されており、前記切替手段は、複数の前記スイッチをオフに切り替える構成としてあることを特徴とする。

本発明では、スイッチが複数の負荷それぞれへ電力を供給し又は遮断するよう電力線に複数配設されており、切替手段は、それら複数のスイッチをオフにする。これにより、スイッチ制御するための切替手段を複数設ける必要がなくなる。

本発明に係る電力供給装置は、前記切替手段がオフに切り替える複数のスイッチのうち少なくとも一つを、他よりも遅延させてオフに切り替える遅延手段を更に備えることを特徴とする。

本発明では、遅れてオフに切り替えられるスイッチに対応する一部の負荷には、先にオフに切り替えられたスイッチに対応する負荷への電力供給が遮断されてから暫くの間電力が供給される。前記一部の負荷へ電力が供給されている間に、他の負荷への電力供給が遮断されたことにより過電流が流れなくなった場合には、前記一部の負荷への電力供給を遮断する必要がなくなる。このため、遅れてオフにされるスイッチをそのままオンの状態を維持することで、過電流が発生しても、前記一部の負荷へは電力が供給され続ける。これにより、重要度の高い負荷又は消費電力量が低い負荷に対応するスイッチを遅れてオフにすることで、それら負荷への電力供給を遮断することなく、過電流による故障等を防止することができる。

本発明によれば、過電流を監視し、過電流が発生した場合にスイッチをオフにすることで、負荷への電力供給を遮断でき、過電流等による電力線の焼損を防止することが可能となる。また、スイッチはオン，オフすることができるため、オフとなったスイッチを再びオンとすることで、ヒューズのように交換しなくても、過電流の再度の防止が可能となる。

以下、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて詳述する。

（実施形態１）
図１は、本発明に係る電力供給装置である負荷制御ユニットの構成を示す模式図である。本実施形態の負荷制御ユニット１は、バッテリ２と複数の負荷３ａ，３ｂ，３ｃとの間に配設され、バッテリ２から負荷３ａ，３ｂ，３ｃへ電力を供給し又は遮断する。バッテリ２は、例えば１２Ｖの車両用バッテリである。負荷３ａ，３ｂ，３ｃは、例えば、ヘッドライト及びテールランプ等のランプ系、パワーウィンドモータ、シートモータ及びワイパーモータ等のモータ系、ヒータ等の車載機器、又は電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electron Control Unit）等である。各負荷３ａ，３ｂ，３ｃは、バッテリ２から電力が供給されることで動作可能となる。

負荷制御ユニット１は、一の接点がワイヤハーネス５ａ，５ｂ，５ｃを介して負荷３ａ，３ｂ，３ｃそれぞれに接続されているスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃを備えている。スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、他の接点が共通のワイヤハーネス４を介してバッテリ２に接続されている。スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、オン，オフすることで、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃに対応する負荷３ａ，３ｂ，３ｃとバッテリ２とを電気的に接続，遮断する。これにより、制御すべき負荷３ａ，３ｂ，３ｃに対応するスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃがオンになることで、負荷３ａ，３ｂ，３ｃへ電力が供給され、オフになることで電力が遮断される。

負荷制御ユニット１は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと言う）１０、検出回路１１、及びＡＮＤゲート（切替手段）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ等をさらに備えている。マイコン１０は、内部バスにより接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。マイコン１０は、図示しない電力線によりバッテリ２から電力が供給されて駆動し、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従うＣＰＵ等の動作により各種制御を行う。マイコン１０は、例えばイグニッションスイッチ及び車載機器のスイッチ等（何れも図示せず）がオン，オフされたことを検知し、制御対象となる負荷３ａ，３ｂ，３ｃに対応するスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃをオン，オフする。これにより、制御対象となる負荷３ａ，３ｂ，３ｃへ電力が供給され又は遮断される。マイコン１０は、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれに接続されており、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃをオンする場合はＨｉ信号をＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃに出力し、オフする場合はＬｏ信号を出力する。

検出回路１１は、ワイヤハーネス４の異なる２地点に接続されており、２地点の電位差を算出する。検出回路１１は、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃにも接続されており、算出した電位差に応じてＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃにＨｉ，Ｌｏ信号を出力する。具体的には、負荷３ａ，３ｂ，３ｃの過度の使用又は動作不良等に起因してワイヤハーネス４に過電流が流れる場合があり、検出回路１１は、ワイヤハーネス４に流れる過電流を監視する。そして、検出回路１１は、過電流を検知しなければ、Ｈｉ信号を出力し、過電流を検知した場合はＬｏ信号を出力する。なお、検出回路１１は、ワイヤハーネス４の一地点の電圧とバッテリ２の出力電圧との電位差を算出するようにしてもよい。

図２は、検出回路１１の構成を示す模式図である。検出回路１１は、減算部（取得手段）２１及びコンパレータ（比較手段）２２を有している。減算部２１は、オペアンプ２１ａ、及び抵抗Ｒ１，Ｒ２により構成され、２つの入力電圧の差に比例した電圧を出力する基本的な減算回路である。減算部２１は、センサ線６ａ，６ｂを介してワイヤハーネス４に接続されている。そして、オペアンプ２１ａには、ワイヤハーネス４とセンサ線６ａとの接続点Ａ（バッテリ２に近い側）の電圧ｖ１と、ワイヤハーネス４とセンサ線６ｂとの接続点Ｂ（バッテリ２に遠い側）の電圧ｖ２とが入力される。電圧ｖ１は、接続点Ａ及びＢ間の内部抵抗Ｒにより発生する電圧降下前の電圧であり、電圧ｖ２は、電圧降下後の電圧である。そして、オペアンプ２１ａからは、電圧ｖ１と電圧ｖ２との差分電圧ｖ１−ｖ２に比例した電圧Ｖ（ｖ１−ｖ２）が出力される。

ワイヤハーネス４に流れる電流が小さい場合、内部抵抗Ｒでの電圧降下は小さい。このため、電圧ｖ１及びｖ２の差は小さくなり、オペアンプ２１ａからの出力電圧Ｖ（ｖ１−ｖ２）も小さくなる。ワイヤハーネス４に流れる電流が大きい場合、内部抵抗Ｒでの電圧降下は大きくなる。このため、電圧ｖ１及びｖ２の差が大きくなり、オペアンプ２１ａからの出力電圧Ｖ（ｖ１−ｖ２）も大きくなる。従って、減算部２１の出力電圧Ｖ（ｖ１−ｖ２）は、ワイヤハーネス４に流れる電流に比例して大きくなる。

コンパレータ２２は、オペアンプ２２ａ及び抵抗Ｒ３，Ｒ４を備えたヒステリシスコンパレータであり、オペアンプ２２ａの非反転入力端子には、減算部２１からの出力電圧Ｖ（ｖ１−ｖ２）が入力され、反転入力端子には、基準電圧Ｖｔｈが入力される。また、オペアンプ２２ａの出力電圧が基準電圧Ｖｔｈになるようにするためのフィードバック信号として入力される。そして、オペアンプ２２ａは、電圧Ｖ（ｖ１−ｖ２）と基準電圧Ｖｔｈとを比較し、Ｖ（ｖ１−ｖ２）＞Ｖｔｈの場合Ｈｉ信号を、Ｖ（ｖ１−ｖ２）＜Ｖｔｈの場合Ｌｏ信号を出力する。

基準電圧Ｖｔｈは、ワイヤハーネス４に流れる電流が許容値よりも小さい場合には、出力電圧Ｖ（ｖ１−ｖ２）よりも大きくなり、ワイヤハーネス４に流れる電流が許容値よりも大きくなった場合には、出力電圧Ｖ（ｖ１−ｖ２）よりも小さくなるよう設定されている。従って、ワイヤハーネス４に過電流が流れた場合には、出力電圧Ｖ（ｖ１−ｖ２）は、基準電圧Ｖｔｈより大きくなる。そして、オペアンプ２２ａからは、Ｌｏ信号が出力される。なお、オペアンプ２２ａは、少量のノイズ及び干渉が入力信号に侵入した場合、２つの出力状態の間で望ましくない急速な変化を引き起こす可能性がある。このため、コンパレータ２２は、ヒステリシス特性を有することで、急速な出力変化と発振を防ぐことができ、過電流が流れていない場合にＬｏ信号を出力することを防止できる。

このように、検出回路１１は、ワイヤハーネス４の２つの接続点Ａ，Ｂの電位差を演算し、電位差が閾値以上の場合に、ワイヤハーネス４に過電流が流れたことを検知する。そして、検出回路１１は、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃへＬｏ信号を出力する。一方、検出回路１１は、電位差が閾値以下であれば、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃへＨｉ信号を出力する。

本実施形態では、ワイヤハーネス４の２地点間の電位差と基準電圧とを比較して過電流を検知しているが、バッテリ２の出力電圧及びワイヤハーネス４での電圧降下後の電圧の差分と基準電圧とを比較し、過電流を検知するようにしてもよい。また、減算部２１又はコンパレータ２２付近に、オペアンプ及びインバータ等を配設し、入出力比（利得）の調整を行えるようにしてもよく、検出回路１１の回路構成については、設計に応じて変更可能である。

ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃそれぞれに対応して複数設けられており、それぞれの出力側が、各スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃに接続されている。また、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、入力側にマイコン１０と検出回路１１とが接続されている。そして、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、マイコン１０及び検出回路１１から出力された信号の論理演算した結果に基づいて、Ｌｏ信号又はＨｉ信号をスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃへ出力する。例えば、検出回路１１がＨｉ信号を出力した場合、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、マイコン１０がＨｉ信号を出力すればＨｉ信号を出力し、Ｌｏ信号を出力すればＬｏ信号を出力する。また、検出回路１１がＬｏ信号を出力した場合、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、マイコン１０がＨｉ，Ｌｏ信号の何れを出力しても、Ｌｏ信号を出力する。

ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃが接続されているスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃが出力したＨｉ，Ｌｏ信号に応じて、バッテリ２と負荷３ａ，３ｂ，３ｃとを電気的に接続又は遮断する。具体的には、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃからＨｉ信号が出力された場合、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃはオンとなり、バッテリ２と負荷３ａ，３ｂ，３ｃとが電気的に接続される。これにより、負荷３ａ，３ｂ，３ｃは、動作可能な状態となる。一方、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃからＬｏ信号が出力された場合、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃはオフとなり、バッテリ２と負荷３ａ，３ｂ，３ｃとが遮断される。これにより、負荷３ａ，３ｂ，３ｃは、動作不可能な状態となる。

また、複数のＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、共通の検出回路１１が接続されているため、ワイヤハーネス４に過電流が流れ、検出回路１１からＬｏ信号が出力されれば、全てのＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、Ｌｏ信号を出力する。このため、全てのスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃがオフとなり、負荷制御ユニット１に接続される全ての負荷３ａ，３ｂ，３ｃは動作不可能な状態となる。即ち、本実施形態では、一つの検出回路１１により過電流を監視でき、過電流が発生した場合には、全ての負荷３ａ，３ｂ，３ｃをオフにすることが可能となる。

図３は、マイコン、検出回路及びＡＮＤゲートが出力する信号のタイミングチャートを示す図である。

検出回路１１は、ワイヤハーネス４に過電流が流れていなければＨｉ信号をＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃに出力する。マイコン１０は、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃをオンする場合はＨｉ信号をＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃに出力する。この場合、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、Ｈｉ信号をスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃへ出力する。一方、マイコン１０は、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃをオフする場合はＬｏ信号をＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃに出力する。この場合、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、Ｌｏ信号をスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃへ出力する。従って、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、ワイヤハーネス４に過電流が流れていなければ、マイコン１０からの信号に応じて、オン又はオフとなる。

また、検出回路１１は、ワイヤハーネス４に流れる過電流を検知すればＬｏ信号をＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃに出力する。マイコン１０は、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃをオンする場合はＨｉ信号をＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃに出力し、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃをオフする場合はＬｏ信号をＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃに出力する。この場合、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、マイコン１０からの信号に拘わらず、Ｌｏ信号をスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃへ出力する。従って、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、ワイヤハーネス４に過電流が流れていれば、常にオフとなる。

なお、負荷３ａ，３ｂ，３ｃへの電力供給を遮断することで過電流が流れなくなった場合、検出回路１１から再びＨｉ信号が出力される。そして、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、ワイヤハーネス４に過電流が流れてオフとなっても、検出回路１１からＨｉ信号が入力されることで、再びオンとなり、負荷３ａ，３ｂ，３ｃへの電力供給を開始できる。

以上説明したように、本実施形態の負荷制御ユニット１は、ワイヤハーネス４に過電流が流れたことを検知した場合、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃをオフにし、負荷３ａ，３ｂ，３ｃへの電力供給を遮断することで、過電流による焼損等の防止が可能となる。また、過電流抑制のためにオフとなったスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃが再びオンとなることで、過電流の防止が可能となる。さらに、本実施形態では、各スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃを介して共通の検出回路１１に接続されているため、検出回路１１が過電流を検知した場合、負荷制御ユニット１に接続されている全ての負荷３ａ，３ｂ，３ｃへの電力供給を略同時に遮断することができる。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。本実施形態では、過電流が流れた場合に、負荷３ａ，３ｂ，３ｃの少なくとも一つへの電力供給を他より遅れて遮断する点で、実施形態１と相違している。以下、実施形態１との相違点についてのみ説明し、実施形態１と同一の部材については同一の参照符号を用い、説明は省略する。

図４は、本実施形態に係る負荷制御ユニット１の構成を示す模式図である。本実施形態では、過電流が流れた場合に、時間差をおいて負荷３ａ，３ｂ，３ｃへの電力供給を遮断する。以下、図４において、過電流が流れた場合に、最初に負荷３ａへの電力供給を遮断し、その後、負荷３ｂ及び負荷３ｃへの電力供給を遮断するものとして説明する。

過電流が流れた場合に最初に電力供給を遮断する負荷３ａに対応するＡＮＤゲート１２ａは、検出回路１１に直接接続されている。その後に電力供給を遮断する負荷３ｂ，３ｃに対応するＡＮＤゲート１２ｂ，１２ｃは、遅延素子（遅延手段）１４を介して検出回路１１に接続されている。遅延素子１４は、位相遅延特性を有し、入力した信号がピークに達するまでを遅延させて出力する。これにより、検出回路１１から出力されたＨｉ，Ｌｏ信号は、ＡＮＤゲート１２ａに入力された後、時間差をおいてＡＮＤゲート１２ｂ，１２ｃに入力される。なお、図４では、１つの遅延素子１４を設けているが、ＡＮＤゲート１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれに遅延素子１４を設けるようにしてもよい。

この構成において、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃがオンの場合に過電流が発生し、検出回路１１からＬｏ信号が出力されたときの負荷制御ユニット１における動作について説明する。

検出回路１１からＬｏ信号が出力された場合、Ｌｏ信号が入力されたＡＮＤゲート１２ａは、出力する信号をＨｉ信号からＬｏ信号に切り替える。これにより、スイッチング素子１３ａは、オンからオフとなり、負荷３ａへの電力供給が遮断される。一方、遅延素子１４により検出回路１１からのＬｏ信号がピークに達するまでに時間（以下、時間τと言う）を要するため、ＡＮＤゲート１２ｂ，１２ｃは、検出回路１１がＬｏ信号を出力してから、そのＬｏ信号を入力するまでに時間τを要する。この時間τの間に、負荷３ａへの電力供給が遮断されたことで過電流が解消された場合、検出回路１１はＨｉ信号を出力し、遅延素子１４に入力される。

検出回路１１からＨｉ信号が遅延素子１４に入力されたときに、検出回路１１がＬｏ信号を出力してから時間τが経過していなければ、遅延素子１４では、Ｌｏ信号がピークに達する途中である。このため、Ｌｏ信号がピークに達する前にＨｉ信号が遅延素子１４に入力されることで、Ｌｏ信号がピークに達することなく、遅延素子１４からはＨｉ信号が出力され続ける。その結果、ＡＮＤゲート１２にはＨｉ信号が入力され続ける。これにより、過電流が発生しても、スイッチング素子１３ｂ，１３ｃはオンの状態を維持しており、負荷３ｂ，３ｃは、動作し続けることが可能となる。

以上のように、遅延素子１４により、各スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃをオフにするタイミングを異ならせることができ、先にオフに切り替えられたスイッチング素子に対応する負荷への電力供給が遮断されてから暫くの間、負荷３ｂ，３ｃへは電力を供給し続けることができる。負荷３ｂ，３ｃへ電力が供給されている間に、負荷３ａへの電力供給が遮断されたことにより過電流が流れなくなった場合には、負荷３ｂ，３ｃへの電力供給を遮断する必要がなくなる。

これにより、例えば負荷３ｂ，３ｃが、重要度が高いものである場合、負荷３ｂ，３ｃへの電力を供給し続けることで、負荷３ｂ，３ｃへの電力供給を遮断することなく、過電流による故障等を防止することができる。また、負荷３ａが負荷３ｂ，３ｃよりも電力消費量が大きく、負荷３ａへの電力供給を遮断すれば過電流を防止できる場合に、電力供給を遮断する必要がない負荷３ｂ，３ｃへ電力を供給し続けることができる。

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３について説明する。図５は、実施形態３に係る負荷制御ユニット１の構成を示す模式図である。

実施形態１では、複数のスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、共通のワイヤハーネス４を介してバッテリ２と接続しているのに対し、本実施形態では、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃそれぞれが異なるワイヤハーネスを介してバッテリ２と接続している。以下、相違点について説明し、実施形態１と同一の部材については同一の参照符号を用い、説明は省略する。

負荷制御ユニット１が備える複数のスイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、実施形態１と同様に、一の接点がワイヤハーネス５ａ，５ｂ，５ｃを介して負荷３に接続されている。また、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、他の接点がそれぞれ異なるワイヤハーネス４ａ，４ｂ，４ｃを介してバッテリ２に接続されている。

ワイヤハーネス４ａ，４ｂ，４ｃには、検出回路１１ａ，１１ｂ，１１ｃがそれぞれ接続されている。検出回路１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、ワイヤハーネス４ａ，４ｂ，４ｃそれぞれに流れる過電流を検知する。この場合、例えば、ワイヤハーネス４ａに過電流が流れ、ワイヤハーネス４ａに接続されるスイッチング素子１３ａがオフにされても、他のスイッチング素子１３ｂ，１３ｃはオフにされない。これにより、過電流が流れたワイヤハーネスに接続されたスイッチング素子のみをオフにすればよく、電力供給を遮断する必要のない負荷３には、電力を供給し続けることが可能となる。なお、検出回路１１ａ，１１ｂ，１１ｃの回路構成及び各素子が出力する信号等は、実施形態１と同様であるため説明は省略する。

以上のように、本実施形態では、スイッチング素子１３ａ，１３ｂ，１３ｃそれぞれがワイヤハーネス４ａ，４ｂ，４ｃを介してバッテリ２に接続している。これにより、負荷３ａ，３ｂ，３ｃ毎に流れる過電流を検知することができる。そして、過電流が発生しても、過電流が流れたワイヤハーネスに接続されたスイッチング素子のみをオフにすればよく、電力供給を遮断する必要のない負荷３には、電力を供給し続けることが可能となる。

以上、本発明の好適な３つの実施形態について、具体的に説明したが、各構成及び動作等は適宜変更可能であって、上述の実施形態に限定されることはない。例えば、コンパレータ２２は、ヒステリシス特性を有しなくてもよい。また、各素子が出力するＨｉ，Ｌｏ信号は、実施形態とは反対の信号を出力するように構成してもよい。例えば、検出回路１１は、過電流を検知した場合にＬｏ信号を出力しているが、反対のＨｉ信号を出力するように構成してもよい。さらには、アナログ回路で実行している処理がソフトウェアでも実行可能な場合は、マイコン１０が備えるＣＰＵ等で各処理を実行するようにしてもよい。その他、抵抗値及び基準電圧値等は、設計に応じて適宜変更可能である。

本発明に係る電力供給装置である負荷制御ユニットの構成を示す模式図である。 検出回路の構成を示す模式図である。 マイコン、検出回路及びＡＮＤゲートが出力する信号のタイミングチャートを示す図である。 実施形態２に係る負荷制御ユニットの構成を示す模式図である。 実施形態３に係る負荷制御ユニットの構成を示す模式図である。

符号の説明

１ 負荷制御ユニット（電力供給装置）
３ａ，３ｂ，３ｃ 負荷
４ ワイヤハーネス
６ａ，６ｂ センサ線
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ スイッチング素子

Claims (3)

1. 負荷に電力を導く電力線に配設されたスイッチを備え、該スイッチをオン，オフにし、前記負荷へ電力を供給し又は遮断する電力供給装置において、
   前記電力線に生じる電位差を取得する取得手段と、
   該取得手段が取得した電位差及び閾値の高低を比較する比較手段と、
   前記スイッチがオンの場合、前記比較手段による比較の結果、前記電位差が前記閾値より高いときに、前記スイッチをオフに切り替える切替手段と
   を備えることを特徴とする電力供給装置。
2. 前記スイッチは、
   複数の負荷それぞれへ電力を供給し又は遮断するよう電力線に複数配設されており、
   前記切替手段は、
   複数の前記スイッチをオフに切り替える構成としてある
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
3. 前記切替手段がオフに切り替える複数のスイッチのうち少なくとも一つを、他よりも遅延させてオフに切り替える遅延手段
   を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の電力供給装置。

Images