JP2015199435A - 車両用電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、車両用電源装置に係り、自車両のバッテリからブースタケーブルを介した外部への電力出力を、ブースタケーブルの一端を自車両のバッテリに接続する救援端子に接続させたうえで、バッテリヒューズを溶断させることなく実現することにある。
【解決手段】バッテリと、バッテリに接続される救援端子と、バッテリと救援端子とを繋ぐライン上に設けられるバッテリヒューズと、を備える車両用電源装置は、バッテリヒューズに並列に接続されるスイッチング手段と、救援端子の使用時に取り外されるカバーの取り外しを検知する検知手段と、検知手段によりカバーの取り外しが検知される場合に、バッテリヒューズの両端が短絡されるようにスイッチング手段をオンするスイッチオン手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される車両用電源装置に係り、特に、バッテリと、バッテリに接続される救援端子と、バッテリと救援端子とを繋ぐライン上に設けられるバッテリヒューズと、を備える車両用電源装置に関する。

従来、車両に搭載される車両用電源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。車両用電源装置は、バッテリと、バッテリと負荷などとを繋ぐライン上に設けられるバッテリヒューズと、を備えている。バッテリヒューズは、バッテリから大電流が流れるのを防止するための保護回路として機能する。

また、ハイブリッド自動車や電気自動車などでは、バッテリがラゲージやトランクなどに搭載される場合、そのバッテリ（具体的には、その正極端子）に接続される救援端子をエンジンルーム内に設けることがある。この救援端子は、例えば自車両のバッテリ上がり時などにブースタケーブルをバッテリに接続させるために利用される。救援端子にブースタケーブルを介して他車両などの電源が接続された状態で、その他車両などの電源からブースタケーブル及び救援端子を介して自車両のバッテリへ電力が供給されると、自車両のバッテリが充電される。従って、自車両のバッテリ上がり時にブースタケーブルをバッテリ自体に設けられた端子に直接に接続させることなく救援端子に接続させるだけで、そのバッテリの充電状態を回復させることができる。

特開平１０−２４１５４４号公報

ところで、自車両が他車両のバッテリの充電状態を回復させる救援車となる場合、自車両の救援端子にブースタケーブルを介して他車両のバッテリが接続された状態で、自車両のバッテリからブースタケーブル及び救援端子を介して他車両のバッテリへ電力を供給することが考えられる。しかし、かかる接続状態で電力供給が行われる際には、自車両のバッテリと救援端子の間のライン上に大電流が流れることがあるので、そのライン上にバッテリヒューズが設けられていると、そのバッテリヒューズが溶断する可能性がある。

尚、上記の如きバッテリヒューズの溶断を回避させるうえでは、ブースタケーブルの一端を上記の救援端子に接続させず、自車両のバッテリの正極端子に直接に接続させることが考えられる。しかし、かかる手法では、ブースタケーブルの一端を自車両のバッテリに接続させるのに、上記の救援端子を有効活用できず、手間がかかるおそれがある。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、自車両のバッテリからブースタケーブルを介した外部への電力出力を、ブースタケーブルの一端を自車両のバッテリに接続する救援端子に接続させたうえで、バッテリヒューズを溶断させることなく実現することが可能な車両用電源装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、バッテリと、前記バッテリに接続される救援端子と、前記バッテリと前記救援端子とを繋ぐライン上に設けられるバッテリヒューズと、を備える車両用電源装置であって、前記バッテリヒューズに並列に接続されるスイッチング手段と、前記救援端子の使用時に取り外されるカバーの取り外しを検知する検知手段と、前記検知手段により前記カバーの取り外しが検知される場合に、前記バッテリヒューズの両端が短絡されるように前記スイッチング手段をオンするスイッチオン手段と、を備える車両用電源装置により達成される。

本発明によれば、自車両のバッテリからブースタケーブルを介した外部への電力出力を、ブースタケーブルの一端を自車両のバッテリに接続する救援端子に接続させたうえで、バッテリヒューズを溶断させることなく実現することができる。

本発明の一実施例である車両用電源装置の構成図である。 本実施例の車両用電源装置を搭載する自車両のバッテリと他車両のバッテリとがブースタケーブルを介して接続される状態を表した図である。 本実施例の車両用電源装置において実現される動作を説明するための図である。 本実施例の車両用電源装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。

以下、図面を用いて、本発明に係る車両用電源装置の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例である車両用電源装置１０の構成図を示す。本実施例の車両用電源装置１０は、例えばハイブリッド車両や電動車両などに搭載され、救援端子を介して他車両のバッテリと接続可能な電源装置である。

図１に示す如く、車両用電源装置１０は、バッテリ１２を備えている。バッテリ１２は、例えばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池や電気二重層キャパシタなどにより構成される車載電源である。バッテリ１２は、例えば、ラゲージやトランクなどの車両後部に配置されている。バッテリ１２は、所定の電圧を出力することが可能である。バッテリ１２は、各種の車載電気負荷１４に対して電力を供給することが可能である。

車両用電源装置１０は、また、バッテリヒューズ１６を備えている。バッテリヒューズ１６は、バッテリ１２の正極端子に一端が接続される電源＋ライン１８上に設けられている。電源＋ライン１８は、バッテリ１２の正極端子と車載電気負荷１４の正極端子とを繋いでいる。バッテリヒューズ１６は、バッテリ１２から大電流が流れるのを防止するための保護回路として機能する。具体的には、バッテリヒューズ１４は、バッテリ１２から電源＋ライン１６に所定以上の電流が流れた場合に熱により溶断することによって、その電源＋ライン１６における電流の流通を遮断するものである。

車両用電源装置１０は、また、救援端子２０を備えている。救援端子２０は、バッテリ１２の正極端子に電源＋ライン１８を介して接続される端子であって、具体的には、電源＋ライン１８上の車載電気負荷１４とバッテリヒューズ１６との間に接続されている。救援端子２０は、自車両のバッテリ１２と他車両のバッテリなどの外部電源とを繋げるブースタケーブルの一端が接続されるブースタケーブル接続部である。救援端子２０は、例えば、通常時すなわち車両走行中はボンネットにより閉じられるエンジンルーム内などの車両前部に配置されている。

救援端子２０は、エンジンルーム内に配設されたリレーボックス２２内に設けられている。リレーボックス２２は、各種ヒューズなどが収納されるヒューズボックスである。リレーボックス２２は、取り外し可能な樹脂製のアッパカバー２４で覆われている。リレーボックス２２のアッパカバー２４が取り外されると、そのリレーボックス２２の内部にある救援端子２０やヒューズなどが表出される。リレーボックス２２のアッパカバー２４は、少なくとも救援端子２０が使用される際（具体的には、救援端子２０にブースタケーブルが接続される際）に取り外される。

また、リレーボックス２２内において、救援端子２０は、着脱可能な端子カバー２６に覆われている。端子カバー２６は、救援端子２０が短絡し或いは救援端子２０に他の物体などが付着するのを防止するための樹脂製の部材である。端子カバー２６は、救援端子２０が使用される際（具体的には、救援端子２０にブースタケーブルが接続される際）に取り外される。

図２は、本実施例の車両用電源装置１０を搭載する自車両３０のバッテリ１２と他車両３２のバッテリ３４とがブースタケーブル３６を介して接続される状態を表した図を示す。

作業者は、本実施例の車両用電源装置１０を搭載する自車両３０のバッテリ１２をブースタケーブル３６を介して他車両３２のバッテリ３４に接続させようとする場合、自車両３０のボンネット３８を開け、リレーボックス２２のアッパカバー２４を取り外し、更に、端子カバー２６を取り外す。そして、自車両３０の救援端子２０にブースタケーブル３６の一端を接続させ、かつ、そのブースタケーブル３６の他端を他車両３２のバッテリ３４の正極端子に接続させる。

かかる接続状態で他車両３２が起動されると、その他車両３２のバッテリ３４からブースタケーブル３６、自車両３０の救援端子２０、及び電源＋ライン１８を介してバッテリ１２へ電力が供給されるので、自車両３０のバッテリ１２が充電される。従って、本実施例の車両用電源装置１０によれば、自車両３０のバッテリ１２のバッテリ上がり時に、救援端子２０にブースタケーブル３６を介して他車両３２のバッテリ３４などの電源を接続させることで、自車両３０のバッテリ１２を充電させることができるので、そのバッテリ１２の充電状態を回復させることができる。

図３は、本実施例の車両用電源装置１０において実現される動作を説明するための図を示す。尚、図３（Ａ）には救援端子２０の不使用時の状況を、また、図３（Ｂ）には救援端子２０の使用時の状況を、それぞれ示す。また、図４は、本実施例の車両用電源装置１０においてコントローラ４４が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。

本実施例の車両用電源装置１０において、電源＋ライン１８には、バッテリヒューズ１６をバイパスするバイパス通路４０が設けられている。バイパス通路４０上には、リレー４２が設けられている。すなわち、車両用電源装置１０は、電源＋ライン１８上にバッテリヒューズ１６と並列接続されるリレー４２を備えている。リレー４２は、バイパス通路４０の導通と遮断とを切り替えることによって、バッテリヒューズ１６をバイパスする経路を形成するための装置である。

車両用電源装置１０は、また、コントローラ４４と、検知センサ４６と、を備えている。コントローラ４４は、リレー４２の駆動を制御することによってバイパス通路４０の導通と遮断との切り替えを制御する制御装置である。また、検知センサ４６は、端子カバー２６又はリレーボックス２２のアッパカバー２４に配設されている。検知センサ４６は、救援端子２０が使用されるか否かを検知するためのセンサであって、具体的には、端子カバー２６又はリレーボックス２２のアッパカバー２４の取り外しの有無を検知するセンサである。検知センサ４６は、コントローラ４４に接続されている。検知センサ４６の検知結果を示す情報は、コントローラ４４に供給される。

上記したリレー４２は、リレースイッチ５０と、リレーコイル５２と、を有している。リレースイッチ５０は、バイパス通路４０上に設けられており、常態でリレーオフしているスイッチである。また、リレーコイル５２は、上記のコントローラ４４の出力に接続されており、コントローラ４４からの駆動指令に従ってリレースイッチ５０をリレーオンさせるコイルである。コントローラ４４は、後述の如く、検知センサ４６の検知結果に基づいてリレー４２の駆動を制御する。

作業者は、本実施例の車両用電源装置１０を搭載する自車両３０のバッテリ１２にブースタケーブル３６を接続させようとする場合、自車両３０のボンネット３８を開け、リレーボックス２２のアッパカバー２４を取り外し、更に、端子カバー２６を取り外す。かかる状態が実現されると、検知センサ４６が端子カバー２６又はリレーボックス２２のアッパカバー２４の取り外しを検知してコントローラ４４に対して検知信号を出力する。

コントローラ４４は、検知センサ４６から送信される、端子カバー２６又はリレーボックス２２のアッパカバー２４の取り外しを検知したことを示す検知信号が受信されるか否かを判別する（ステップ１００）。

コントローラ４４は、上記ステップ１００において上記の検知信号が受信されないと判別する場合は、端子カバー２６又はリレーボックス２２のアッパカバー２４の取り外しが検知されていないと判断して、リレースイッチ５０のリレーオフを継続させる（ステップ１０２）。この場合は、バイパス通路４０が遮断されるので、バイパス通路４０での電流の流通が禁止される。

一方、コントローラ４４は、上記ステップ１００において上記の検知信号が受信されると判別する場合は、端子カバー２６又はリレーボックス２２のアッパカバー２４が取り外されていると判断して、リレー４２（具体的には、リレーコイル５２）に対してリレースイッチ５０をリレーオンさせる駆動指令を行う（ステップ１０４）。かかる駆動指令がなされると、リレーコイル５２がリレースイッチ５０をリレーオンさせることでバイパス通路４０が導通されるので、バイパス通路４０での電流の流通が許容される。

作業者は、上記の如く、自車両３０のボンネット３８を開け、リレーボックス２２のアッパカバー２４を取り外し、更に、端子カバー２６を取り外した後、救援端子２０にブースタケーブル３６の一端を接続させ、かつ、そのブースタケーブル３６の他端を他車両３２のバッテリ３４の正極端子に接続させる。尚、救援端子２０にブースタケーブル３６が接続されているときは、リレーボックス２２のアッパカバー２４や端子カバー２６は取り外されたままに維持されるので、検知センサ４６からの検知信号によりリレースイッチ５０のリレーオンは継続される。

上記の如く自車両３０のバッテリ１２と他車両３２のバッテリ３４とがブースタケーブル３６を介して接続された状態が自車両３０のバッテリ上がり時に実現された際に他車両３２が起動されると、その他車両３２からの電力が、自車両３０の電源＋ライン１８上においてバッテリヒューズ１６を通過することなくバイパス通路４０を通ってバッテリ１２へ向けて供給される。この場合は、自車両３０のバッテリ１２が充電されることで、そのバッテリ１２の充電状態が回復される。

一方、上記の接続状態が他車両３２のバッテリ上がり時に実現された際に自車両３０が起動されると、自車両３０からの電力が、電源＋ライン１８上においてバッテリヒューズ１６を通過することなくバイパス通路４０を通って他車両３２のバッテリ３４へ向けて供給される。この場合は、他車両３２のバッテリ３４が充電されることで、そのバッテリ３４の充電状態が回復される。

このように、本実施例の車両用電源装置１０においては、リレーボックス２２のアッパカバー２４又は端子カバー２６が取り外された場合、バッテリ１２が電源＋ライン１８を通じて授受する電力がバイパス通路４０を流通する。かかる構成においては、自車両３０の救援端子２０にブースタケーブル３６を介して他車両３２のバッテリ３４が接続された状態で、自車両３０のバッテリ１２から他車両３２のバッテリ３４へ電力が供給される際に、その電流がバッテリヒューズ１６を通過することはない。

このため、本実施例によれば、自車両３０が救援端子２０を用いて他車両３２のバッテリ３４の充電状態を回復させる救援車となる場合に電源＋ライン１８上に大電流が流れても、その電源＋ライン１８上のバッテリヒューズ１６が溶断するのを回避させることができる。

また、本実施例においては、自車両３０のバッテリ１２から他車両３２のバッテリ３４への電力供給をバッテリヒューズ１６を溶断させることなく実現するうえで、ブースタケーブル３６の一端を自車両３０のバッテリ１２の正極端子に直接に接続させることは不要であって、そのブースタケーブル３６の一端を救援端子２０に接続させることとすれば十分である。この点、自車両３０のバッテリ１２から外部へ電力出力を行うためにブースタケーブル３６の一端を自車両３０のバッテリ１２に接続させるうえで、通常どおり救援端子２０を用いることができ、その救援端子２０を有効活用することができる。

従って、本実施例の車両用電源装置１０によれば、ブースタケーブル３６の一端を自車両３０のバッテリ１２に接続させるうえで救援端子２０を有効活用しつつ、その自車両３０のバッテリ１２からブースタケーブル３６を介して電力出力を行う時におけるバッテリヒューズ１６の溶断を回避させることができる。すなわち、自車両３０のバッテリ１２からブースタケーブル３６を介した外部への電力出力を、ブースタケーブル３６の一端を自車両３０の救援端子２０に接続させたうえで、バッテリヒューズ１６を溶断させることなく実現することができる。

尚、上記の実施例においては、電源＋ライン１８が特許請求の範囲に記載した「ライン」に、リレー４２（具体的には、リレースイッチ５０）が特許請求の範囲に記載した「スイッチング手段」に、端子カバー２６又はリレーボックス２２のアッパカバー２４が特許請求の範囲に記載した「カバー」に、検知センサ４６が特許請求の範囲に記載した「検知手段」に、コントローラ４４が検知センサ４６を用いてリレーボックス２２のアッパカバー２４又は端子カバー２６の取り外しを検知した場合にリレー４２のリレースイッチ５０をオンすることが特許請求の範囲に記載した「スイッチオン手段」に、それぞれ相当している。

ところで、上記の実施例においては、検知センサ４６を、端子カバー２６又はリレーボックス２２のアッパカバー２４の取り外しの有無を検知するものとし、コントローラ４４に、端子カバー２６又はリレーボックス２２のアッパカバー２４の取り外しが検知された場合にリレー４２をリレーオンさせることとした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、検知センサ４６を、端子カバー２６の取り外しの有無のみを検知するもの、或いは、リレーボックス２２のアッパカバー２４の取り外しの有無のみを検知するものとし、コントローラ４４に、検知センサ４６を用いて対象の取り外しが検知された場合にリレー４２をオンさせることとしてもよい。また、端子カバー２６及びリレーボックス２２のアッパカバー２４の双方にそれぞれ検知センサ４６を配設することとし、コントローラ４４に、端子カバー２６の取り外し及びリレーボックス２２のアッパカバー２４の取り外しの双方が検知された場合にリレー４２をリレーオンさせることとしてもよい。また、検知センサ４６を、端子カバー２６又はリレーボックス２２のアッパカバー２４に配設することに代えて或いは配設することと共に、ボンネット３８の開閉部分に配設し、コントローラ４４にボンネット３８のオープンが検知された場合にリレー４２をリレーオンさせることとしてもよい。

また、上記の実施例においては、バイパス通路４０の導通と遮断とを切り替えるスイッチング手段として、リレースイッチ５０とリレーコイル５２とを有するリレー４２を用いることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体式のスイッチング手段を用いることとしてもよい。

１０ 車両用電源装置
１２ バッテリ
１６ バッテリヒューズ
１８ 電源＋ライン
２０ 救援端子
２２ リレーボックス
２４ アッパカバー
２６ 端子カバー
３０ 自車両
３２ 他車両
３６ ブースタケーブル
４０ バイパス通路
４２ リレー
４４ コントローラ
４６ 検知センサ
５０ リレースイッチ
５２ リレーコイル

Claims (1)

1. バッテリと、前記バッテリに接続される救援端子と、前記バッテリと前記救援端子とを繋ぐライン上に設けられるバッテリヒューズと、を備える車両用電源装置であって、
   前記バッテリヒューズに並列に接続されるスイッチング手段と、
   前記救援端子の使用時に取り外されるカバーの取り外しを検知する検知手段と、
   前記検知手段により前記カバーの取り外しが検知される場合に、前記バッテリヒューズの両端が短絡されるように前記スイッチング手段をオンするスイッチオン手段と、
   を備えることを特徴とする車両用電源装置。

Images