JP2018069803A - Auxiliary power unit for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接地され且つ車両の主電源に接続された蓄電装置を備えた車両用補助電源装置に関する。 The present invention relates to an auxiliary power supply device for a vehicle including a power storage device that is grounded and connected to a main power supply of the vehicle.
近年、車両の走行中の安全性を確保するため、車両が所定速度を超えると自動的にドアをロックする自動ドアロック機構を備えた車両が実用化されている。自動ドアロック機構は、車両が事故に遭遇したときに乗員が車外に容易に出られるように、例えば衝撃を感知してドアロックを自動的に解除するように構成されることがある。 In recent years, in order to ensure safety during traveling of a vehicle, a vehicle including an automatic door lock mechanism that automatically locks a door when the vehicle exceeds a predetermined speed has been put into practical use. The automatic door lock mechanism may be configured to automatically release the door lock upon detecting an impact, for example, so that an occupant can easily get out of the vehicle when the vehicle encounters an accident.
このとき、事故の際に、バッテリなどの主電源と自動ドアロック機構とを電気的に接続する配線にショート(短絡、地絡)が生じると、主電源から自動ドアロック機構へ電力を供給できなくなることから、例えば主電源と自動ドアロック機構とを接続する予備の配線を別途設けることも考えられるが、配線経路が複雑になるので好ましくない。 At this time, if a short circuit (short circuit, ground fault) occurs in the wiring that electrically connects the main power supply such as a battery and the automatic door lock mechanism in the event of an accident, power can be supplied from the main power supply to the automatic door lock mechanism. For example, it may be possible to separately provide a spare wiring for connecting the main power source and the automatic door lock mechanism, but this is not preferable because the wiring route becomes complicated.
ここで、特許文献1には、主電源と電装品とを接続する配線にショートが発生したときに、主電源と蓄電装置とを切り替えて蓄電装置と電装品とを接続する切替手段を備えた蓄電装置が記載されている。 Here, Patent Document 1 includes switching means for switching the main power source and the power storage device to connect the power storage device and the electrical component when a short circuit occurs in the wiring connecting the main power source and the electrical component. A power storage device is described.
特許文献1に記載された補助電源装置を用いることにより、蓄電装置と主電源とを接続する配線にショートが生じたとしても、要求に応じて自動ドアロック機構などの電装品に引き続き電力を供給できる。一方、蓄電装置と電装品とを接続する配線にショートが生じた場合の電装品の駆動可能性について、特許文献1では何ら検討されていない。 By using the auxiliary power supply described in Patent Document 1, even if a short circuit occurs in the wiring connecting the power storage device and the main power supply, power is continuously supplied to electrical components such as an automatic door lock mechanism as required. it can. On the other hand, Patent Document 1 does not discuss at all about the drivability of an electrical component when a short circuit occurs in the wiring connecting the power storage device and the electrical component.
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あり、接地され且つ車両の主電源に接続された蓄電装置を備えた車両用補助電源装置であって、蓄電装置と電装品とを接続するいずれかの配線にショートが生じた場合でも、要求に応じて電装品に引き続き電力を供給できる車両用補助電源装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an auxiliary power supply device for a vehicle including a power storage device that is grounded and connected to a main power supply of the vehicle, the power storage device and an electrical component. It is an object of the present invention to provide a vehicular auxiliary power supply device that can continue to supply electric power to an electrical component as required even when a short circuit occurs in any of the wirings connecting the two.
上述の課題を解決するため、本発明に係る車両用補助電源装置は次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the auxiliary power supply for a vehicle according to the present invention is configured as follows.
請求項1に記載の発明は、車両用補助電源装置であって、
接地され且つ車両の主電源に接続された蓄電装置と、
前記蓄電装置の両端部に設けられたノードと電装品の電気負荷とを接続する配線と、
前記蓄電装置の接地点と前記蓄電装置の接地点側ノードとの間に直列に接続された電流制限部とを備える。
The invention according to claim 1 is an auxiliary power supply device for a vehicle,
A power storage device that is grounded and connected to a main power source of the vehicle;
Wiring for connecting nodes provided at both ends of the power storage device and electrical loads of electrical components;
A current limiting unit connected in series between a ground point of the power storage device and a ground point side node of the power storage device;
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用補助電源装置であって、
前記電流制限部は、整流素子を有する。
The invention according to
The current limiting unit includes a rectifying element.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の車両用補助電源装置であって、
前記電流制限部は、電気抵抗を有する。
The invention according to
The current limiting unit has an electrical resistance.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の車両用補助電源装置であって、
前記蓄電装置に並列に接続された電圧検出部または前記蓄電装置に直列に接続された電流検出部をさらに備え、
前記電流制限部は、前記電圧検出部により検出された前記蓄電装置の端子電圧の低下、または前記電流検出部により検出された前記蓄電装置を流れる電流の低下に応じて開放されるスイッチを有する。
Invention of
A voltage detection unit connected in parallel to the power storage device or a current detection unit connected in series to the power storage device;
The current limiting unit includes a switch that is opened in response to a decrease in terminal voltage of the power storage device detected by the voltage detection unit or a decrease in current flowing through the power storage device detected by the current detection unit.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の車両用補助電源装置であって、
前記電装品は、車両のドアロックアクチュエータである。
The invention according to
The electrical component is a door lock actuator of a vehicle.
請求項1に記載の発明によれば、蓄電装置の接地点と蓄電装置の接地点側ノードとの間には電流制限部が直列に接続され、接地点側ノードを介して接地点と蓄電装置との間で一方向または両方向に流れる電流が制限されるので、蓄電装置の両端部に設けられたノードと電装品の電気負荷とを接続するいずれかの配線にショートが生じた場合でも、電装品の電気負荷に引き続き電力を供給できる。 According to the first aspect of the present invention, the current limiting unit is connected in series between the ground point of the power storage device and the ground point side node of the power storage device, and the ground point and the power storage device are connected via the ground point side node. Current flowing in one or both directions is limited, so even if a short circuit occurs in any of the wires connecting the nodes provided at both ends of the power storage device and the electrical load of the electrical component, The power can continue to be supplied to the electrical load of the product.
請求項2に記載の発明によれば、蓄電装置の接地点と蓄電装置の接地点側ノードとの間には整流素子が直列に接続され、接地点側ノードを介して接地点と蓄電装置との間で一方向に流れる電流が遮断されるので、蓄電装置の両端部に設けられたノードと電装品の電気負荷とを接続するいずれかの配線にショートが生じた場合でも、電装品の電気負荷に引き続き電力を供給できる。 According to the second aspect of the present invention, the rectifying element is connected in series between the ground point of the power storage device and the ground point side node of the power storage device, and the ground point and the power storage device are connected via the ground point side node. The current flowing in one direction is cut off, so even if one of the wirings connecting the nodes provided at both ends of the power storage device and the electrical load of the electrical component is short-circuited, It is possible to continue supplying power to the load.
請求項3に記載の発明によれば、蓄電装置の接地点と蓄電装置の接地点側ノードとの間には、電気抵抗が直列に接続され、接地点側ノードを介して接地点と蓄電装置との間で両方向に流れる電流が低減するので、蓄電装置の両端部に設けられたノードと電装品の電気負荷とを接続するいずれかの配線にショートが生じた場合でも、電装品の電気負荷に引き続き電力を供給できる。
According to the invention of
請求項4に記載の発明によれば、蓄電装置の両端部に設けられたノードと電装品の電気負荷とを接続するいずれかの配線にショートが生じた場合、電圧検出部により蓄電装置の端子電圧の低下が検出され、または、電流検出部により蓄電装置を流れる電流の低下が検出される。そして、蓄電装置の接地点と蓄電装置の接地点側ノードとの間に直列に接続されたスイッチが、これらの検出に応じて開放され、接地点側ノードを介して接地点と蓄電装置との間で両方向に流れる電流が遮断されるので、蓄電装置の両端部に設けられたノードと電装品の電気負荷とを接続するいずれかの配線にショートが生じた場合でも、電装品の電気負荷に引き続き電力を供給できる。 According to the fourth aspect of the present invention, when a short circuit occurs in any of the wirings connecting the nodes provided at both ends of the power storage device and the electrical load of the electrical component, the voltage detection unit causes the terminals of the power storage device to be connected. A decrease in voltage is detected, or a decrease in current flowing through the power storage device is detected by the current detection unit. A switch connected in series between the ground point of the power storage device and the ground point side node of the power storage device is opened in response to these detections, and the ground point and the power storage device are connected via the ground point side node. The current flowing in both directions is cut off, so even if one of the wires connecting the nodes provided at both ends of the power storage device and the electrical load of the electrical component is short-circuited, the electrical load of the electrical component is It can continue to supply power.
請求項5に記載の発明によれば、電装品がドアロックアクチュエータであるので、請求項1から4の効果が具体的に達成される。
According to the invention described in
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1に示すように、車両1は、エンジンルーム2内に設けられた車両の主電源であるメインバッテリ3を備えている。メインバッテリ3は、配線4を介して、ドア本体に設けられたドアロックアクチュエータの電気負荷5(以下、アクチュエータという)に電気的に接続されている。配線4は、メインバッテリ3からアクチュエータ5への電力供給ラインを構成する。実施形態では、車両1には4つのドアが設けられており、各ドア本体にアクチュエータ5(5a〜5d)が設けられている。
As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes a
アクチュエータ5は、図示しないDCモータを用いて、ドア開放用レバーの操作力が伝達される状態(アンロック状態)と伝達されない状態(ロック状態)との間で、ドアラッチ機構に備えられるリンク機構の状態を択一的に切り替えるように動作する。
The
メインバッテリ3は、車両用補助電源装置10(以下、単に補助電源装置という)を介してアクチュエータ5に電気的に接続されている。補助電源装置10は、例えば、車両1が事故に遭遇したときに、メインバッテリ3が故障し、または、配線4にショートなどが生じ、これによりメインバッテリ3からアクチュエータ5への電力供給ラインが絶たれたときに、メインバッテリ3に代わってアクチュエータ5を駆動する機能を有する。
The
補助電源装置10は、補助バッテリ20とドアロックユニット30とを有する。補助バッテリ20とドアロックユニット30は、接地されている。補助バッテリ20は、事故などにより車体に衝突荷重が加わった場合でも比較的変形が小さい箇所(例えばシートの下方)に配置されていてもよい。ドアロックユニット30は、インストルメントパネルの内部に配置されていてもよい。図1では、補助バッテリ20とドアロックユニット30を実際の寸法よりも大きく描いている。
The
[第1実施形態]
図2に示すように、補助電源装置10は、メインバッテリ3に電気的に接続された蓄電装置21を備えている。蓄電装置21は、補助バッテリ20内に設けられている(図1を参照)。蓄電装置21は、例えば、電気二重層コンデンサ、リチウムイオンキャパシタ、ニッケル水素電池、鉛蓄電池などであってもよい。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 2, the auxiliary
補助電源装置10は、第1、第2、第3、第4および第5端子11,12,13,14,15を有する。第1端子11、第2端子12は、それぞれ、蓄電装置21の両端部に設けられた高電位側ノード21a、低電位側ノード21bを介して、蓄電装置21の正極電極、負極電極に電気的に接続されている。
The
メインバッテリ3とアクチュエータ5とを電気的に接続する配線4は、第1、第2、第3、および第4配線部4a,4b,4c,4dを有する。第1配線部4aは、ヒューズ6を介してメインバッテリ3の正極と第1端子11とを電気的に接続している。第2配線部4bは、メインバッテリ3の負極と第2端子12とを電気的に接続している。第3配線部4cは、アクチュエータ5と第3端子13とを電気的に接続している。第4配線部4dは、アクチュエータ5と第4端子14とを電気的に接続している。
The
蓄電装置21は、整流素子22を介して車体の金属部分に接地されている。具体的には、整流素子22は、蓄電装置21の低電位側ノード21bと蓄電装置21の車体への接地点Grとの間に直列に接続されている。したがって、第1実施形態では、低電位側ノード21bを接地点側ノード、高電位側ノード21aを反接地点側ノードと称してもよい。なお、図2に示しているように、メインバッテリ3の負極(カソード)も車体に接地されている。整流素子22は、蓄電装置21の低電位側ノード21bの電位が接地電位よりも低いときに、低電位側ノード21bと接地点Grとの間で一方向に流れる電流を遮断する電流制限部として機能する。整流素子22は、ダイオードであってもよい。
The
メインバッテリ3と蓄電装置21との間には、蓄電装置21の耐電圧を超える高い電圧がメインバッテリ3から蓄電装置21に供給されるのを防止する機能を有するアテネータ23が直列に接続されている。図2では、アテネータ23は、メインバッテリ3の正極と蓄電装置21の正極電極との間に設けられているが、メインバッテリ3の負極と蓄電装置21の負極電極との間に設けられていてもよい。アテネータ23は、ツェナーダイオードであってもよい。
An
蓄電装置21とアクチュエータ5との間には、制御回路31が設けられている。制御回路31は、補助電源装置10の第5端子15を介して図示しない外部機器に電気的に接続されており、この外部機器からの要求信号を受けてアクチュエータ5を駆動するように構成されている。一例では、外部機器は、車体に衝突荷重が加わったことを検出する衝突検出装置を含むエアバック制御装置である。
A
制御回路31は、例えば継電器により構成される切替部31a,31bを有する。切替部31a,31bを用いて接続を切り替えることにより、ドアロック機構がアンロック状態からロック状態に移行するようにアクチュエータ5を駆動するのか、またはロック状態からアンロック状態に移行するようにアクチュエータ5を駆動するのかが切り替えられる。
The
(比較例)
次に、実施形態に係る補助電源装置10の効果を説明するために、比較例による補助電源装置110について説明する。比較例による補助電源装置110の説明において、第1実施形態に係る補助電源装置10に含まれる部品と同じ部品には、同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。
(Comparative example)
Next, in order to explain the effect of the auxiliary
図3に示すように、比較例による補助電源装置110では、上述の整流素子22が、接地点Grと蓄電装置21の低電位側ノード21bとの間ではなく、メインバッテリ3の正極と蓄電装置21の高電位側ノード21aとの間に設けられている。
As shown in FIG. 3, in the auxiliary
次に、比較例による補助電源装置110により得られる作用を説明する。
例えば車両1が事故に遭遇し、車両1に前方から衝突荷重が入力された場合、メインバッテリ3と(例えばシートの下方に位置する)蓄電装置21とを電気的に接続する高電位側の第1配線部4a、低電位側の第2配線部4bにショートや断線が生じたり、または、メインバッテリ3が故障したりするおそれがある。この状態で、制御回路31が、アクチュエータ5を駆動する要求信号を外部機器から受けたとする。
Next, an operation obtained by the auxiliary
For example, when the vehicle 1 encounters an accident and a collision load is input to the vehicle 1 from the front, the high potential side first connecting the
まず、第2配線部4bにショートが生じた場合を考える。第2配線部4bは、ショートが生じる前から接地点Grに電気的に接続されている。したがって、ショートが生じた後も、メインバッテリ3からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
First, consider a case where a short circuit occurs in the
一方、第1配線部4aにショートが生じると、メインバッテリ3の正極と負極との間が第1配線部4a、接地点Grおよび第2配線部4bを介してショートするので、ヒューズ6が溶断し、メインバッテリ3からアクチュエータ5への電力供給ラインが断たれる。このとき、整流素子22のアノード側電位は接地電位、カソード側電位は蓄電装置21の正極電位となり、整流素子22は逆バイアス状態となるので、蓄電装置21の正極電極と負極電極との間がショートすることはない。
On the other hand, when a short circuit occurs in the
これにより、前記電力供給ラインが断たれた場合であっても、メインバッテリ3により充電された蓄電装置21の正極電極から第3配線部4cを介してアクチュエータ5へ、さらにアクチュエータ5から第4配線部4dを介して蓄電装置21の負極電極へ電流が流れる。このようにして、蓄電装置21からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
As a result, even when the power supply line is cut off, the positive electrode of the
また、第1配線部4aまたは第2配線部4bが断線したときにも、前記電力供給ラインが断たれる。また、メインバッテリ3が故障しても、前記電力供給ラインが断たれる。これらの状況では、蓄電装置21の正極電極から第1配線部4a、接地点Grおよび第2配線部4bを介して蓄電装置21の負極電極へ電流が流れることはない。したがって、第1配線部4aにショートが生じた場合と同じように、蓄電装置21からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
The power supply line is also disconnected when the
次に、車両1に側方から衝突荷重が入力された場合、(例えばインストルメントパネルの内部に位置する)制御回路31とドア本体に位置するアクチュエータ5との間を接続する高電位側の第3配線部4cと低電位側の第4配線部4dの一方が、車体の金属部分に接触してショートするおそれがある。
Next, when a collision load is input to the vehicle 1 from the side, the high potential side first connecting the control circuit 31 (for example, located inside the instrument panel) and the
まず、図3に符号Bで示す経路で第4配線部4dにショートが生じた場合を考える。第4配線部4dは、ショートが生じる前から接地点Grに電気的に接続されている。したがって、ショートが生じた後も、メインバッテリ3からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
First, consider a case where a short circuit has occurred in the
一方、図3に符号Aで示す経路で第3配線部4cにショートが生じ、第3配線部4cが接地電位になると、メインバッテリ3の正極と負極との間が第1配線部4a、第3配線部4c、接地点Grおよび第2配線部4bを介してショートする(アテネータ23の電気抵抗が大きくない限り)ので、ヒューズ6が溶断し、メインバッテリ3からアクチュエータ5への電力供給ラインが断たれる。また、蓄電装置21の正極電極と負極電極との間が、第3配線部4c、接地点Grおよび第2配線部4cを介してショートするので、蓄電装置21からアクチュエータ5に電力が供給されない。このように、比較例では、高電位側の第3配線部4cにショートが生じた場合、アクチュエータ5は駆動されない。
On the other hand, when a short circuit occurs in the
(補助電源装置10により得られる作用)
次に、第1実施形態に係る補助電源装置10により得られる作用を説明する。
まず、第1配線部4aにショートが生じ、第1配線部4aが接地電位になると、メインバッテリ3の正極と負極との間が第1配線部4a、接地点Grおよび第2配線部4bを介してショートするので、ヒューズ6が溶断し、メインバッテリ3からアクチュエータ5への電力供給ラインが断たれる。このとき、整流素子22のアノード側電位は接地電位から蓄電装置21の端子電圧を差し引いた電位、カソード側電位は接地電位となり、整流素子22は逆バイアス状態となるので、蓄電装置21の正極電極と負極電極との間がショートすることはない。これにより、比較例と同様の電流経路で蓄電装置21からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
(Operation obtained by the auxiliary power supply 10)
Next, the operation obtained by the auxiliary
First, when a short circuit occurs in the
次に、第2配線部4bにショートが生じた場合、第1配線部4aまたは第2配線部4bが断線した場合、メインバッテリ3が故障した場合、および、図2に符号Bで示す経路で第4配線部4dにショートが生じた場合の電流経路については、比較例で説明したとおりであり、メインバッテリ3または蓄電装置21からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
Next, when a short circuit occurs in the
次に、図2に符号Aで示す経路で第3配線部4cにショートが生じ、第3配線部4cが接地電位になると、メインバッテリ3の正極と負極との間が第1配線部4a、第3配線部4c、接地点Grおよび第2配線部4bを介してショートするので、ヒューズ6が溶断し、メインバッテリ3からアクチュエータ5への電力供給ラインが断たれる。このとき、整流素子22のアノード側電位は接地電位から蓄電装置21の端子電圧を差し引いた電位、カソード側電位は接地電位となり、整流素子22は逆バイアス状態となるので、蓄電装置21の正極電極と負極電極との間がショートすることはない。
Next, when a short circuit occurs in the
これにより、前記電力供給ラインが断たれた場合であっても、メインバッテリ3により充電された蓄電装置21の正極電極から第3配線部4cを介してアクチュエータ5へ、さらにアクチュエータ5から第4配線部4dを介して蓄電装置21の負極電極へ電流が流れる。このようにして、蓄電装置21からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
As a result, even when the power supply line is cut off, the positive electrode of the
以上のように、第1実施形態による補助電源装置10によれば、第1配線部4aと第2配線部4bにショートや断線が生じた場合や、メインバッテリ3が故障した場合だけでなく、第3配線部4cと第4配線部4dのいずれかにショートが生じた場合にも、引き続きアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
As described above, according to the auxiliary
[第2実施形態]
第2実施形態に係る補助電源装置210の説明において、第1実施形態に係る補助電源装置10および比較例による補助電源装置110に含まれる部品と同じ部品には同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。
[Second Embodiment]
In the description of the auxiliary
第2実施形態に係る補助電源装置210では、図2に示す整流素子22の代わりに、抵抗器24が、蓄電装置21の車体への接地点Grと蓄電装置21の低電位側ノード21bとの間に直列に接続されている。ある例では、抵抗器24は、少なくともアクチュエータ5の電気負荷よりも電気抵抗が大きい。別の例では、抵抗器24は、アクチュエータ5の電気負荷と電気抵抗が同程度である。また別の例では、抵抗器24は、少なくともアクチュエータ5の電気負荷よりも電気抵抗が小さい。抵抗器24は、低電位側ノード21bと接地点Grとの間で両方向に流れる電流を低減させる電流制限部として機能する。
In the auxiliary
次に、第2実施形態に係る補助電源装置210により得られる作用を説明する。
まず、第1配線部4aにショートが生じ、第1配線部4aが接地電位になると、メインバッテリ3の正極と負極との間がショートするので、ヒューズ6が溶断し、メインバッテリ3からアクチュエータ5への電力供給ラインが断たれる。このとき、蓄電装置21の正極電極と負極電極との間は、抵抗器24を介して電気的に接続されるので、ショートすることはなく、抵抗器24の電気抵抗に応じた電流が流れる。これにより、比較例と同様の電流経路で蓄電装置21からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。なお、抵抗器24の電気抵抗が少なくともアクチュエータ5の電気負荷よりも大きい例では、抵抗器24を流れる電流を小さくして、抵抗器24による蓄電装置21のエネルギー消費を抑制できる。
Next, the operation obtained by the auxiliary
First, when a short circuit occurs in the
次に、第2配線部4bにショートが生じた場合、第1配線部4aまたは第2配線部4bが断線した場合、メインバッテリ3が故障した場合、および、図4に符号Bで示す経路で第4配線部4dにショートが生じた場合の電流経路については、比較例で説明したとおりであり、メインバッテリ3または蓄電装置21からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
Next, when a short circuit occurs in the
次に、図4に符号Aで示す経路で第3配線部4cにショートが生じ、第3配線部4cが接地電位になると、メインバッテリ3の正極と負極との間が第1配線部4a、第3配線部4c、接地点Grおよび第2配線部4bを介してショートするので、ヒューズ6が溶断し、メインバッテリ3からアクチュエータ5への電力供給ラインが断たれる。このとき、蓄電装置21の正極電極と負極電極との間は、抵抗器24を介して電気的に接続されるので、ショートすることはなく、抵抗器24の電気抵抗の値に応じた電流が流れる。これにより、比較例と同様の電流経路で蓄電装置21からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。なお、抵抗器24の電気抵抗が少なくともアクチュエータ5の電気負荷よりも大きい例では、抵抗器24を流れる電流を小さくして、抵抗器24による蓄電装置21のエネルギー消費を抑制できる。
Next, when a short circuit occurs in the
以上のように、第2実施形態による補助電源装置210によれば、第1配線部4aと第2配線部4bにショートや断線が生じた場合や、メインバッテリ3が故障した場合だけでなく、第3配線部4cと第4配線部4dのいずれかにショートが生じた場合にも、引き続きアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。特に、第2実施形態では、抵抗器24が、蓄電装置21の耐電圧を超える高い電圧がメインバッテリ3から蓄電装置21に供給されるのを防止する機能を発揮するので、アテネータ23を省略できる。
As described above, according to the auxiliary
[第3実施形態]
第3実施形態に係る補助電源装置310の説明において、第1実施形態に係る補助電源装置10、比較例による補助電源装置110および第2実施形態に係る補助電源装置210に含まれる部品と同じ部品には同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。
[Third Embodiment]
In the description of the
第3実施形態に係る補助電源装置210では、図2に示す整流素子22の代わりに、スイッチ25が、蓄電装置21の車体への接地点Grと蓄電装置21の低電位側ノード21bとの間に直列に接続されている。スイッチ25は、通常は閉じられている。スイッチ25は、例えば、継電器、トランジスタ(例えばMOSFET:金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)であってもよい。
In the
スイッチ25は、蓄電装置21に並列に接続されて蓄電装置21の端子電圧を検出する電圧検出部26に電気的に接続されている。電圧検出部26は、例えばマイクロコンピュータにより構成される制御部と記憶部(ともに図示せず)を有している。電圧検出部26の記憶部には、蓄電装置21の端子電圧の最大値が記録されている。電圧検出部26の制御部は、蓄電装置21の端子11の電圧が最大値より小さい所定の閾値を下回ったときに、スイッチ25を開放する電気信号をスイッチ25に供給するように構成されている。
The
スイッチ25は、蓄電装置21の端子電圧が最大値から低下したときに、低電位側ノード21bと接地点Grとの間で両方向に流れる電流を遮断する電流制限部として機能する。
The
次に、第3実施形態に係る補助電源装置310により得られる作用を説明する。
まず、第1配線部4aがショートし、第1配線部4aが接地電位になると、メインバッテリ3の正極と負極との間が第1配線部4a、接地点Grおよび第2配線部4bを介してショートするので、ヒューズ6が溶断し、メインバッテリ3からアクチュエータ5への電力供給ラインが断たれる。このとき、外部装置からの要求信号を受けて蓄電装置21の正極電極と負極電極との間に電流(地絡電流)が流れ始める瞬間に、蓄電装置21の端子11の電圧が低下し、電圧検出部26から、スイッチ25を開放するように電気信号が供給され、スイッチ25は開放される。したがって、蓄電装置21の正極電極と負極電極との間がショートすることはない。これにより、比較例と同様の電流経路で蓄電装置21からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
Next, the operation obtained by the auxiliary
First, when the
次に、第2配線部4bにショートが生じた場合、第1配線部4aまたは第2配線部4bが断線した場合、メインバッテリ3が故障した場合、および、第4配線部4dにショートが生じた場合の電流経路については、比較例で説明したとおりであり、メインバッテリ3または蓄電装置21からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
Next, when a short circuit occurs in the
次に、第3配線部4cにショートが生じ、第3配線部4cが接地電位になると、メインバッテリ3の正極と負極との間が第1配線部4a、第3配線部4c、接地点Grおよび第2配線部4bを介してショートするので、ヒューズ6が溶断し、メインバッテリ3からアクチュエータ5への電力供給ラインが断たれる。このとき、外部機器からの要求信号を受けて蓄電装置21の正極電極と負極電極との間に電流(地絡電流)が流れ始める瞬間に、蓄電装置21の端子電圧が低下し、電圧検出部26から、スイッチ25を開放するように電気信号が供給され、スイッチ25は開放される。したがって、蓄電装置21の正極電極と負極電極との間がショートすることはない。これにより、比較例と同様の電流経路で、蓄電装置21からアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
Next, when a short circuit occurs in the
以上のように、第3実施形態による補助電源装置310によれば、第1配線部4aと第2配線部4bにショートや断線が生じた場合や、メインバッテリ3が故障した場合だけでなく、第3配線部4cと第4配線部4dのいずれかにショートが生じた場合にも、引き続きアクチュエータ5へ電力が供給され、アクチュエータ5が駆動される。
As described above, according to the auxiliary
なお、第3実施形態では、蓄電装置21に並列に接続された電圧検出部26の代わりに、図6に示すように蓄電装置21に直列に接続された電流検出部27を設けてもよい。電流検出部27は、例えばマイクロコンピュータにより構成される制御部と記憶部(ともに図示せず)を有しており、電流検出部27の制御部は、蓄電装置21が放電する方向の電流を検出したときにスイッチ25を開放する電気信号をスイッチ25に供給するように構成されている。この例によれば、電圧検出部26を設けた場合と同様の作用が得られる。
In the third embodiment, instead of the
[変形例]
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。また、各実施形態に記載された特徴は、自由に組み合わせられてよい。また、上述の実施形態には、種々の改良、設計上の変更および削除が加えられてよい。
[Modification]
Although the present invention has been described with the embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment. The features described in each embodiment may be freely combined. In addition, various improvements, design changes, and deletions may be added to the above-described embodiment.
例えば、上述の実施形態では、メインバッテリ3の負極と蓄電装置21の負極電極側とが接地点Grに電気的に接続される例について説明した。本発明はこれに限定されることなく、図7に示すように、メインバッテリ3の正極と蓄電装置21の正極電極側とが接地点Grに電気的に接続されていても、同様の作用効果を得られることが当業者により理解される。このとき、接地点Grと蓄電装置21の高電位側ノード21a(この例では接地点側ノード)との間を流れる電流を制限する電流制限部として整流素子22を設ける場合、整流素子22はアノードが接地点Gr側に、カソードが高電位側ノード21a側に位置するように設ける。
For example, in the above-described embodiment, the example in which the negative electrode of the
また、上述の実施形態では、低電位側ノード21bと接地点Grとの間を流れる電流を制限または遮断する電流制限部として、整流素子22、抵抗器24またはスイッチ25を設けたが、本発明はこれに限定されることなく、例えばヒューズを設けた場合にも、同様の作用が得られる。
In the above-described embodiment, the rectifying
また、上述の実施形態では、メインバッテリ3からの電力供給ラインが断たれたときにメインバッテリ3の代わりに蓄電装置21を用いて駆動する必要がある電装品としてドアロックアクチュエータ5を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、当該電装品は、例えば、パワーウインドウ用、パーキングブレーキ用またはブレーキアシスト用のモータ、緊急通報システム、自動ハザード点滅システムなどであってもよい。
In the above-described embodiment, the
以上のように、本発明によれば、車両の主電源に接続された蓄電装置を備えた車両用補助電源装置において、例えば車両が事故に遭遇して前方や側方から衝突荷重が加わり、蓄電装置と電装品とを接続する配線にショートが生じた場合でも、要求に応じて電装品に引き続き電力を供給できる。したがって、パワーウインドウ用、パーキングブレーキ用またはブレーキアシスト用のモータ、緊急通報システム、自動ハザード点滅システムなどの電装品を備えた車両の製造分野において、本発明が好適に利用される可能性がある。 As described above, according to the present invention, in a vehicle auxiliary power supply device including a power storage device connected to a main power supply of a vehicle, for example, when a vehicle encounters an accident, a collision load is applied from the front or side, Even when a short circuit occurs in the wiring connecting the device and the electrical component, power can be continuously supplied to the electrical component as required. Therefore, the present invention may be suitably used in the field of manufacturing vehicles equipped with electrical components such as a motor for a power window, a parking brake or a brake assist, an emergency call system, and an automatic hazard flashing system.
1 車両
3 メインバッテリ
4 配線
4a,4b,4c,4d 第1、第2、第3、第4配線部
5(5a〜5d) ドアロックアクチュエータ
6 ヒューズ
10,210,310 車両用補助電源装置
20 補助バッテリ
21 蓄電装置
21a 高電位側ノード
21b 低電位側ノード
22 整流素子
23 アテネータ
24 抵抗器
25 スイッチ
26 電圧検出部
30 ドアロックユニット
31 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記蓄電装置の両端部に設けられたノードと電装品の電気負荷とを接続する配線と、
前記蓄電装置の接地点と前記蓄電装置の接地点側ノードとの間に直列に接続された電流制限部とを備えた、
車両用補助電源装置。 A power storage device that is grounded and connected to a main power source of the vehicle;
Wiring for connecting nodes provided at both ends of the power storage device and electrical loads of electrical components;
A current limiting unit connected in series between a ground point of the power storage device and a ground point side node of the power storage device;
Auxiliary power supply device for vehicles.
請求項1に記載の車両用補助電源装置。 The current limiting unit includes a rectifying element,
The auxiliary power supply for a vehicle according to claim 1.
請求項1に記載の車両用補助電源装置。 The current limiting unit has an electrical resistance.
The auxiliary power supply for a vehicle according to claim 1.
前記電流制限部は、前記電圧検出部により検出された前記蓄電装置の端子電圧の低下、または前記電流検出部により検出された前記蓄電装置を流れる電流の低下に応じて開放されるスイッチを有する、
請求項1に記載の車両用補助電源装置。 A voltage detection unit connected in parallel to the power storage device or a current detection unit connected in series to the power storage device;
The current limiting unit includes a switch that is opened in response to a decrease in terminal voltage of the power storage device detected by the voltage detection unit or a decrease in current flowing in the power storage device detected by the current detection unit,
The auxiliary power supply for a vehicle according to claim 1.
請求項1から4のいずれか1項に記載の車両用補助電源装置。 The electrical component is a vehicle door lock actuator.
The auxiliary power supply for vehicles according to any one of claims 1 to 4.
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