JP2020018043A - On-vehicle power supply device - Google Patents
On-vehicle power supply device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020018043A JP2020018043A JP2018138079A JP2018138079A JP2020018043A JP 2020018043 A JP2020018043 A JP 2020018043A JP 2018138079 A JP2018138079 A JP 2018138079A JP 2018138079 A JP2018138079 A JP 2018138079A JP 2020018043 A JP2020018043 A JP 2020018043A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- potential
- electric double
- layer capacitor
- side electric
- ground
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 192
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 191
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 63
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、各種車両に使用される車載電源装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle-mounted power supply device used for various vehicles.
以下、従来の車載電源装置について図面を用いて説明する。図6は従来の車載電源装置の構成を示した外観側面図であり、車載電源装置1は実装基板2に実装された蓄電部3と電力変換部4と制御部5とを有していた。電力変換部4は、車載電源装置1の外部から供給される電力を蓄電部3へ充電するときの充電動作と、車載電源装置1の外部へ電力を出力するときの放電動作との双方の動作が可能となっていた。そして電力変換部4は、スイッチング動作を行うコンバータ機能によって、上記の充電動作や放電動作に対応していた。また、制御部5は状況に応じて電力変換部4の動作を制御していた。
Hereinafter, a conventional in-vehicle power supply device will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is an external side view showing a configuration of a conventional vehicle-mounted power supply device. The vehicle-mounted
ここで、電力変換部4はコンバータ機能のスイッチング動作に伴い多くのノイズや熱を発する。このため、電力変換部4は蓄電部3への熱的影響や制御部5へのノイズの影響を抑制するために、電力変換部4はそれぞれに対して近接配置を回避するように実装基板2上に配置されていた。
Here, the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献1が知られている。
As prior art document information related to the invention of this application, for example,
しかしながら、従来の車載電源装置1では、電力変換部4は蓄電部3や制御部5に対して近接配置を回避するように実装基板2上に配置していたため、特に蓄電部3の容量が大きい場合は、電力変換部4による熱やノイズの発生量が大きくなることに伴い、近接配置はさらなる回避が必要となることで、電源装置1の床面積や容積が大きくなることが避けられないという課題を有するものであった。
However, in the conventional in-vehicle
そこで本発明は、電力変換部と蓄電部や制御部との近接配置を可能とすることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to arrange a power conversion unit close to a power storage unit and a control unit.
そして、この目的を達成するために本発明は、実装基板と、前記実装基板に埋設された、高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部と、前記実装基板の一方面上に、前記高電位導体部と前記中間電位導体部とに接続された高電位側電気二重層コンデンサと、前記中間電位導体部と前記接地電位導体部とに接続された接地電位側電気二重層コンデンサと、前記実装基板の前記一方面もしくは他方面に配置された入力部と出力部と、前記入力部と前記出力部とに接続され、前記実装基板の前記一方面に配置されて前記高電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位側電気二重層コンデンサとへの充電および前記高電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位側電気二重層コンデンサとへの放電を行う電力変換回路部と、前記実装基板の前記一方面上に配置されて前記電力変換回路部の動作を制御する制御回路部と、を備え、前記高電位側電気二重層コンデンサおよび前記接地電位側電気二重層コンデンサの前記実装基板に対向する底面部はぞれぞれ、前記底面部から引き出さ
れたリード部が、前記高電位導体部と前記中間電位導体部と前記接地電位導体部とに接合されることによって設けられる前記実装基板と前記底面部との間の空間部によって、前記実装基板に対して離間配置され、前記制御回路部は前記空間部に実装配置され、かつ、前記電力変換回路部は前記空間部の外側に実装配置され、前記高電位導体部と前記高電位側電気二重層コンデンサと前記中間電位導体部と前記接地電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位導体部とは、高電位側から順に直列に接続された、
ことを特徴としたものである。
In order to achieve this object, the present invention provides a mounting board, embedded in the mounting board, a high potential conductor, an intermediate potential conductor, and a ground potential conductor, and on one surface of the mounting board, A high-potential-side electric double-layer capacitor connected to the high-potential conductor and the intermediate-potential conductor, a ground-potential-side electric double-layer capacitor connected to the intermediate-potential conductor and the ground-potential conductor, An input unit and an output unit disposed on the one surface or the other surface of the mounting substrate, and connected to the input unit and the output unit; A power conversion circuit unit for charging a multilayer capacitor and the ground potential side electric double layer capacitor and discharging to the high potential side electric double layer capacitor and the ground potential side electric double layer capacitor; and And a control circuit section disposed on a side to control the operation of the power conversion circuit section, and a bottom portion of the high potential side electric double layer capacitor and the ground potential side electric double layer capacitor facing the mounting substrate. Each of the mounting board and the bottom portion provided by joining a lead portion pulled out from the bottom portion to the high potential conductor portion, the intermediate potential conductor portion, and the ground potential conductor portion. By the space between the, the mounting circuit board is spaced apart from the mounting board, the control circuit is mounted and disposed in the space, and the power conversion circuit is mounted and disposed outside the space, The high-potential conductor, the high-potential-side electric double-layer capacitor, the intermediate-potential conductor, the ground-potential-side electric double-layer capacitor, and the ground-potential conductor were connected in series from the high-potential side.
It is characterized by the following.
本発明によれば、電力変換回路部から発せられたノイズは、高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部へと伝搬されたうえで、高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部とに接続された高電位側電気二重層コンデンサおよび接地電位側電気二重層コンデンサへ吸収される。ここで制御回路部は、高電位側電気二重層コンデンサおよび接地電位側電気二重層コンデンサの下側の空間部に配置されるので高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部とに近接した位置に配置される。このため、制御回路部の周囲に存在するノイズは高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部とによって吸収されやすく、この結果として、電力変換回路部から発せられたノイズによる制御回路部への影響は抑制され、電力変換回路部と制御回路部とは近接配置が可能となる。 According to the present invention, the noise generated from the power conversion circuit portion is propagated to the high potential conductor portion, the intermediate potential conductor portion, and the ground potential conductor portion, and then is transmitted to the high potential conductor portion, the intermediate potential conductor portion, and the ground. It is absorbed by the high potential side electric double layer capacitor and the ground potential side electric double layer capacitor connected to the potential conductor portion. Here, the control circuit is disposed in a space below the high-potential side electric double layer capacitor and the ground potential side electric double layer capacitor, so that it is close to the high potential conductor, the intermediate potential conductor, and the ground potential conductor. Placed at Therefore, noise existing around the control circuit is easily absorbed by the high-potential conductor, the intermediate-potential conductor, and the ground potential conductor. As a result, the control circuit due to the noise generated from the power conversion circuit is used. The power conversion circuit unit and the control circuit unit can be arranged close to each other.
また、電力変換回路部から発せられた熱もまた、高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部とに伝えられたうえで、高電位側電気二重層コンデンサおよび接地電位側電気二重層コンデンサへ伝わることになる。しかしながら、電力変換回路部から発せられた熱は高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部とに伝えられることにより、高電位側電気二重層コンデンサおよび接地電位側電気二重層コンデンサへ分散される。このため、特定の電気二重層コンデンサへ熱が集中して伝わることを抑制できる。この結果として、電力変換回路部と高電位側電気二重層コンデンサおよび接地電位側電気二重層コンデンサとの近接配置も可能となる。 In addition, heat generated from the power conversion circuit is also transmitted to the high-potential conductor, the intermediate-potential conductor, and the ground-potential conductor, and then transferred to the high-potential-side electric double-layer capacitor and the ground-potential-side electric double-layer. It will be transmitted to the capacitor. However, the heat generated from the power conversion circuit is transmitted to the high-potential conductor, the intermediate-potential conductor, and the ground potential conductor, so that the heat is distributed to the high-potential-side electric double-layer capacitor and the ground-potential-side electric double-layer capacitor. Is done. For this reason, it can suppress that heat concentrates and transfers to a specific electric double layer capacitor. As a result, it is also possible to arrange the power conversion circuit section close to the high-potential-side electric double-layer capacitor and the ground-potential-side electric double-layer capacitor.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態における車載電源装置の構成を示す断面図、図2は本発明の実施の形態における車載電源装置の構成を示す第1上面外観図である。車載電源装置6は、実装基板7と高電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10と高電位側電気二重層コンデンサ11と接地電位側電気二重層コンデンサ12と入力部13と出力部14と電力変換回路部15と制御回路部16と、を含む。高電位側電気二重層コンデンサ11と接地電位側電気二重層コンデンサ12と電力変換回路部15と制御回路部16とは、実装基板7の一方面7Aに配置されている。入力部13と出力部14とは、実装基板7の一方面7Aあるいは他方面7Bのいずれかに配置されている。に配置されている。また、高
電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10とは、実装基板7に埋設して配置されている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a vehicle-mounted power supply device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a first top external view illustrating a configuration of the vehicle-mounted power supply device according to the embodiment of the present invention. The in-
高電位側電気二重層コンデンサ11は、高電位導体部8と中間電位導体部9とに接続されている。接地電位側電気二重層コンデンサ12は、中間電位導体部9と接地電位導体部10とに接続されている。
The high-potential-side electric double-
電力変換回路部15は入力部13と出力部14に接続されている。そして、電力変換回路部15は、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12への充電を行い、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12からの放電を行う。電力変換回路部15の動作は制御回路部16によって制御される。
The power
高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12はそれぞれ、実装基板7に対向する底面部17と、底面部17から引き出されるリード部18A、18Bを有する。リード部18A、18Bは高電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10とへ接合されることで、底面部17と実装基板7との間には空間部19が設けられる。そして、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12は実装基板7に対して離間配置される。
Each of the high-potential-side electric double-
制御回路部16は空間部19に実装配置され、電力変換回路部15は空間部19の外側に実装配置されている。
The
高電位導体部8と高電位側電気二重層コンデンサ11と中間電位導体部9と接地電位側電気二重層コンデンサ12と接地電位導体部10とは、高電位側から順に直列に接続されている。
The high-
以上の構成により、電力変換回路部15から発せられたノイズは、高電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10へと伝搬されたうえで、高電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10とに接続された高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12へ吸収される。ここで制御回路部16は、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12の下側の空間部19に配置される。このため制御回路部16は、高電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10とに近接した位置に配置される。制御回路部16の周囲に存在するノイズは高電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10とによって吸収されやすく、結果として、電力変換回路部15から発せられたノイズによる制御回路部16への影響は抑制され、電力変換回路部15と制御回路部16とは近接配置が可能となる。
With the configuration described above, the noise generated from the power
また、電力変換回路部15から発せられた熱は、実装基板7に比較して伝熱性が高い高電位導体部8へ伝えられたうえで、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12へ伝わることになる。しかしながら、電力変換回路部15から発せられた熱は高電位導体部8によって広い面積に分散されたうえで、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12へ伝えられる。このため、大きな熱が高電位側電気二重層コンデンサ11へ集中して伝わることを抑制できる。この結果として、電力変換回路部15と高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12との近接配置も可能となる。
Further, the heat generated from the power
以下で、車載電源装置6の詳細について説明する。図3は本発明の実施の形態における車載電源装置の回路構成を示す第1回路ブロック図であり、車載電源装置6は、予備用の電源あるいは非常用の電源として車両20の車体21に搭載されている。車両20や、入
力部13に接続された車両用バッテリー22が健全な条件下で車両20が起動しているときは、電力変換回路部15は蓄電部23への蓄電を連続的あるいは間欠的に行い、車両20が起動停止したときには蓄電部23に蓄えられていた電力の全てあるいは一部はグランドへ放電される。また、車両20が起動しているときに車両20や車両用バッテリー22が異常な条件下に陥った場合、所定の負荷24の駆動が可能となるように、電力変換回路部15は出力部14から蓄電部23に蓄えられた電力を負荷24へ出力する、あるいは蓄電部23に蓄えられた電力を出力部14から負荷24へ出力可能な状態とする。
Hereinafter, details of the vehicle-mounted
ここで、車両20や車両用バッテリー22が健全で正常な条件下であるか、あるいは異常な条件下に陥ったかを判断する基準は、制御回路部16に接続された信号受信部28に緊急信号が伝えられたか否かによる判断や、あるいは、入力部13の電圧値と車両20の起動状態とに基づいた判断などであってよい。
Here, a criterion for determining whether the vehicle 20 or the
車載電源装置6の入力部13と出力部14との間には電力変換回路部15が接続されていて、電力変換回路部15の入力側には充電回路25が設けられ、出力側には放電回路26が設けられている。また、充電回路25と放電回路26との接続点27とグランド間には蓄電部23が接続されて設けられている。蓄電部23には高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12や、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12に蓄えられた電力を直接にグランドへ放電可能な電気回路(図示せず)などが設けられている。したがって、接続点27は先に述べた高電位導体部8の一部であっても、あるいは電力変換回路部15と高電位導体部8とを接続する接続導体8Aであってもよい。
A power
蓄電部23では、高電位側から順に電力変換回路部15に接続された高電位導体部8と高電位側電気二重層コンデンサ11と中間電位導体部9と接地電位側電気二重層コンデンサ12と接地電位導体部10とが、直列に接続されている。より詳細には、高電位側電気二重層コンデンサ11の高電位側のリード部18Aが高電位導体部8に、高電位側電気二重層コンデンサ11の低電位側のリード部18Bが中間電位導体部9に接続されている。同様に、接地電位側電気二重層コンデンサ12の高電位側のリード部18Aが中間電位導体部9に、接地電位側電気二重層コンデンサ12の低電位側のリード部18Bが接地電位導体部10に接続されている。また、接地電位導体部10はグランドに、あるいはグランドに相当する端子や電位に接続されている。
In the
ここで、高電位側電気二重層コンデンサ11や接地電位側電気二重層コンデンサ12の蓄電容量は、高電位導体部8や中間電位導体部9や接地電位導体部10が電力変換回路部15から発せられたノイズなどを吸収した際に生じる電力に比較して非常に大きな値となっている。また、高電位側電気二重層コンデンサ11や接地電位側電気二重層コンデンサ12は制御回路部16の制御による充電回路25の動作と制御回路部16による蓄電部23に対する電圧検出によって概ね満充電状態に近い状態に充電されているときでも、満充電に伴う電気二重層コンデンサの特性劣化などを考慮し、定格満充電値に比較して低い値に充電されている。このため、高電位側電気二重層コンデンサ11や接地電位側電気二重層コンデンサ12は電力変換回路部15から発せられたノイズなどに伴って高電位導体部8や中間電位導体部9や接地電位導体部10で生じた電力を容易に吸収することができる。
Here, the storage capacity of the high-potential-side electric double-
また、高電位側電気二重層コンデンサ11と接地電位側電気二重層コンデンサ12とは、実装基板7の一方面7Aの所定領域29の範囲内に集中して配置されている。言い換えると、高電位側電気二重層コンデンサ11と接地電位側電気二重層コンデンサ12とが集中配置されている面積を所定領域29としている。このため、高電位導体部8や中間電位導体部9や接地電位導体部10は少なくともその一部が所定領域29に相当する位置の実
装基板7の内部に埋設されている。このため、高電位側電気二重層コンデンサ11と接地電位側電気二重層コンデンサ12と実装基板7との間に形成される空間部19に配置される制御回路部16は、高電位導体部8や中間電位導体部9や接地電位導体部10の直上もしくは近傍に位置する。そして、空間部19の外側であり、かつ、所定領域29の外側に配置された電力変換回路部15はノイズなどを発するものの、電力変換回路部15が発したノイズは空間部19や所定領域29においては高電位導体部8や中間電位導体部9や接地電位導体部10によって吸収され易くなる。このため、制御回路部16がノイズから受ける悪影響は抑制される。ここで、上記の効果をさらに向上させるために、高電位導体部8や中間電位導体部9や接地電位導体部10は、実装基板7に埋設して設けられ、また高電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10とが有する面積の総和は、所定領域29が有する面積よりも広いとよい。
The high-potential-side electric double-
また、電力変換回路部15の充電回路25や放電回路26が動作することで発生する熱に関しても高電位導体部8や中間電位導体部9や接地電位導体部10は、制御回路部16や高電位側電気二重層コンデンサ11と接地電位側電気二重層コンデンサ12を保護することになる。電力変換回路部15から発せられた熱は、実装基板7に比較して伝熱性が高い高電位導体部8へ伝わったうえで、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12へ順に伝わることになる。しかしながら、電力変換回路部15から発せられた熱は高電位導体部8によって広い面積に分散されたあとで、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12へ伝えられる。このため、大きな熱が高電位側電気二重層コンデンサ11へ集中して伝わることを抑制できる。この結果として、電力変換回路部15と、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12との近接配置も可能となる。
In addition, regarding the heat generated by the operation of the charging
また、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12は実装時に接合部30からの熱の影響を抑制するために、長い寸法のリード部18A、18Bが用いられる。このため、空間部19がデッドスペースとして車載電源装置6の容積を大きくする要因となるものの、近接配置された電力変換回路部15が発するノイズからの影響が、直上もしくは近傍に位置して高電位導体部8や中間電位導体部9や接地電位導体部10によって抑制される空間部19へ、制御回路部16が配置される。これによって、車載電源装置6の床面積の大型化を抑制することができ、容積の大型化も抑制される。
The high potential side electric
ここで、高電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10とは、実装基板7に埋設して配置され、高電位導体部8や中間電位導体部9あるいは接地電位導体部10の一部が、実装基板7の一方面7Aから露出する形で埋設されていてもよい。言い換えると、高電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10とは、実装基板7に完全に埋没して配置される必要はない。
Here, the high-
また、高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12のリード部18A、18Bは実装基板7の他方面7Bで接合部30によって接合されているが、高電位導体部8や中間電位導体部9や接地電位導体部10と接合部30とはスルーホールなどによって接続されていればよい。
The
ここでは図2に示すように、高電位導体部8と高電位側電気二重層コンデンサ11と中間電位導体部9と接地電位側電気二重層コンデンサ12と接地電位導体部10とは、図中の左右方向に概ね列状に配置されている。しかしながら、必ず列状に配置される必要は無く、高電位導体部8と高電位側電気二重層コンデンサ11と中間電位導体部9と接地電位側電気二重層コンデンサ12と接地電位導体部10との配置、接続は上面視で蛇行した形態であってもよく、直列に接続されていればよい。
Here, as shown in FIG. 2, the high-
以上で説明した実施の形態では、高電位側電気二重層コンデンサ11と接地電位側電気二重層コンデンサ12とは、それぞれが単一の電気二重層コンデンサによって構成されている。この一方で、図4の本発明の実施の形態における車載電源装置の構成を示す第2上面外観図に示すように、高電位側電気二重層コンデンサ11は、高電位導体部8と中間電位導体部9との間に接続されて、かつ、並列に接続された複数の電気二重層コンデンサによって構成されるとよい。ここでは第1高電位側電気二重層コンデンサ11A、第2高電位側電気二重層コンデンサ11B、第3高電位側電気二重層コンデンサ11Cの3つの電気二重層コンデンサが並列に接続された一例が示されているが、並列された電気二重層コンデンサの数量に特に限りはない。
In the embodiment described above, each of the high potential side electric
同様に、接地電位側電気二重層コンデンサ12は、中間電位導体部9と接地電位導体部10との間に接続されて、かつ、並列に接続された複数の電気二重層コンデンサによって構成されるとよい。ここでは第1接地電位側電気二重層コンデンサ12A、第2接地電位側電気二重層コンデンサ12B、第3接地電位側電気二重層コンデンサ12Cの3つの電気二重層コンデンサが並列に接続された一例が示されているが、並列された電気二重層コンデンサの数量に特に限りはない。
Similarly, the ground potential side electric
高電位側電気二重層コンデンサ11および接地電位側電気二重層コンデンサ12が、並列に接続配置された複数の電気二重層コンデンサによって構成されることによって、特に電力変換回路部15が発する熱は、複数の第1高電位側電気二重層コンデンサ11A、第2高電位側電気二重層コンデンサ11B、第3高電位側電気二重層コンデンサ11Cへ分散して伝えられ、さらに第1接地電位側電気二重層コンデンサ12A、第2接地電位側電気二重層コンデンサ12B、第3接地電位側電気二重層コンデンサ12Cへと伝えられる。
Since the high-potential-side electric double-
これにより、個々の電気二重層コンデンサの温度上昇が抑制される。結果として、高電位側電気二重層コンデンサ11と接地電位側電気二重層コンデンサ12と発熱源の電力変換回路部15とのさらなる近接配置が可能となる。これに加え、電力変換回路部15から発せられて高電位導体部8を通じて伝えられた熱が容易に分散することによって個々の電気二重層コンデンサの温度上昇が抑制される。したがって、高温に起因する電気二重層コンデンサの特性劣化も抑制される。また、個々の電気二重層コンデンサにおける特性の劣化に偏りも生じ難いので、蓄電部23の信頼性、および車載電源装置6の動作信頼性が向上する。
Thereby, the temperature rise of each electric double layer capacitor is suppressed. As a result, it is possible to further arrange the high-potential-side electric double-
また、以上で説明した実施の形態では、蓄電部23は高電位側電気二重層コンデンサ11と接地電位側電気二重層コンデンサ12と、高電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10とを有し、高電位側である電力変換回路部15に接続されている順に、高電位導体部8と高電位側電気二重層コンデンサ11と中間電位導体部9と接地電位側電気二重層コンデンサ12と接地電位導体部10とが直列に接続されていた。
In the embodiment described above,
この一方で、図5の本発明の実施の形態における車載電源装置の回路構成を示す第2回路ブロック図に示すように、中間電位導体部9は高電位側から順に高電位側電気二重層コンデンサ11に接続された第1中間電位導体部9A、第2中間電位導体部9B、接地電位側電気二重層コンデンサ12に接続された第3中間電位導体部9C、の複数の分割導体部32によって構成されてもよい。そして、第1中間電位導体部9Aと第2中間電位導体部9Bとの間には第1中間電気二重層コンデンサ31Aが接続され、第2中間電位導体部9Bと第3中間電位導体部9Cとの間には第2中間電気二重層コンデンサ31Bが接続されている。
On the other hand, as shown in the second circuit block diagram showing the circuit configuration of the vehicle-mounted power supply device according to the embodiment of the present invention in FIG. 5, the intermediate
言い換えると、第1中間電位導体部9Aと第1中間電気二重層コンデンサ31Aと第2
中間電位導体部9Bと第2中間電気二重層コンデンサ31Bと第3中間電位導体部9Cとが直列に接続されている。すなわち、第1中間電位導体部9A、第2中間電位導体部9B、第3中間電位導体部9Cに相当する複数の分割導体部32における個々の分割導体部32の間には中間電気二重層コンデンサ31が接続されている。
In other words, the first intermediate potential conductor 9A, the first intermediate electric
The intermediate
これにより、高電位導体部8と中間電位導体部9と接地電位導体部10とに電力変換回路部15からのノイズに起因して発生する電力が大きくなっても、直列に接続された多段の電気二重層コンデンサが電力を実質的に均等に吸収する。この結果、高電位側電気二重層コンデンサ11と中間電気二重層コンデンサ31と接地電位側電気二重層コンデンサ12とが電力変換回路部15から発せられるノイズを効率よく大量に吸収することができ、高電位側電気二重層コンデンサ11と接地電位側電気二重層コンデンサ12と発熱源の電力変換回路部15とのさらなる近接配置が可能となる。また、高電位側電気二重層コンデンサ11と中間電気二重層コンデンサ31と接地電位側電気二重層コンデンサ12とによって、電力変換回路部15から発せられて高電位導体部8を通じて伝えられた熱が容易に分散することにより温度上昇が抑制されるので、高温に起因する電気二重層コンデンサの特性劣化も抑制される。
Thereby, even if the power generated due to the noise from the power
また、中間電気二重層コンデンサ31もまた高電位側電気二重層コンデンサ11や接地電位側電気二重層コンデンサ12と同様に、実装基板7に対向する底面部17と、底面部17から引き出されるリード部18A、18Bを有する。そして、電力変換回路部15は、中間電気二重層コンデンサ31への充電および中間電気二重層コンデンサ31からの放電も行うことになる。
The intermediate electric
さらに、ここでは図示していないが、中間電気二重層コンデンサ31もまた先に述べたように、並列に接続された複数の電気二重層コンデンサによって構成されるとよい。このとき、高電位側電気二重層コンデンサ11や接地電位側電気二重層コンデンサ12、および中間電気二重層コンデンサ31は、同一特性でかつ、同一の数量で並列配置された複数の電気二重層コンデンサによって構成されるとよい。これにより、高電位側電気二重層コンデンサ11や接地電位側電気二重層コンデンサ12、および中間電気二重層コンデンサ31が有する電気的特性が均一化され、蓄電部23の信頼性、および車載電源装置6の動作信頼性が向上する。
Further, although not shown here, the intermediate electric
本発明の車載電源装置は、デバイスの近接配置を可能とする効果を有し、各種電子機器において有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The on-vehicle power supply device of the present invention has an effect of allowing devices to be arranged in close proximity, and is useful in various electronic devices.
6 車載電源装置
7 実装基板
8 高電位導体部
9 中間電位導体部
9A 第1中間電位導体部
9B 第2中間電位導体部
9C 第3中間電位導体部
10 接地電位導体部
11 高電位側電気二重層コンデンサ
11A 第1高電位側電気二重層コンデンサ
11B 第2高電位側電気二重層コンデンサ
11C 第3高電位側電気二重層コンデンサ
12 接地電位側電気二重層コンデンサ
12A 第1接地電位側電気二重層コンデンサ
12B 第2接地電位側電気二重層コンデンサ
12C 第3接地電位側電気二重層コンデンサ
13 入力部
14 出力部
15 電力変換回路部
16 制御回路部
17 底面部
18A リード部
18B リード部
19 空間部
20 車両
21 車体
22 車両用バッテリー
23 蓄電部
24 負荷
25 充電回路
26 放電回路
27 接続点
28 信号受信部
29 所定領域
30 接合部
31 中間電気二重層コンデンサ
31A 第1中間電気二重層コンデンサ
31B 第2中間電気二重層コンデンサ
32 分割導体部
Claims (4)
前記実装基板に埋設された、高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部と、
前記実装基板の一方面に、前記高電位導体部と前記中間電位導体部とに接続された高電位側電気二重層コンデンサと、前記中間電位導体部と前記接地電位導体部とに接続された接地電位側電気二重層コンデンサと、
前記実装基板の前記一方面もしくは他方面に配置された入力部と出力部と、
前記入力部と前記出力部とに接続され、前記実装基板の前記一方面に配置されて前記高電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位側電気二重層コンデンサとへの充電および前記高電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位側電気二重層コンデンサとからの放電を行う電力変換回路部と、
前記実装基板の前記一方面に配置されて前記電力変換回路部の動作を制御する制御回路部と、
を備え、
前記高電位側電気二重層コンデンサおよび前記接地電位側電気二重層コンデンサの前記実装基板に対向する底面部はぞれぞれ、前記底面部から引き出されたリード部が、前記高電位導体部と前記中間電位導体部と前記接地電位導体部とに接合されることによって設けられる前記実装基板と前記底面部との間の空間部によって、前記実装基板に対して離間配置され、
前記制御回路部は前記空間部に実装配置され、かつ、前記電力変換回路部は前記空間部の外側に実装配置され、
前記高電位導体部と前記高電位側電気二重層コンデンサと前記中間電位導体部と前記接地電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位導体部とは、高電位側から順に直列に接続された、
車載電源装置。 A mounting board,
Embedded in the mounting board, a high potential conductor, an intermediate potential conductor, and a ground potential conductor,
On one surface of the mounting substrate, a high-potential-side electric double-layer capacitor connected to the high-potential conductor and the intermediate-potential conductor, and a ground connected to the intermediate-potential conductor and the ground-potential conductor. A potential side electric double layer capacitor,
An input unit and an output unit arranged on the one surface or the other surface of the mounting board,
The high-potential-side electric double-layer capacitor and the high-potential-side electric double-layer capacitor are connected to the input unit and the output unit, and are disposed on the one surface of the mounting board and charge and discharge the high-potential-side electric double-layer capacitor. A power conversion circuit unit for discharging from the double-layer capacitor and the ground potential side electric double-layer capacitor,
A control circuit unit disposed on the one surface of the mounting board and controlling operation of the power conversion circuit unit,
With
The high-potential-side electric double-layer capacitor and the ground potential-side electric double-layer capacitor each have a bottom portion facing the mounting board, and a lead portion pulled out from the bottom portion is the high-potential conductor portion and the lead portion. By a space between the mounting board and the bottom surface provided by being joined to the intermediate potential conductor and the ground potential conductor, the space is separated from the mounting board,
The control circuit unit is mounted and arranged in the space unit, and the power conversion circuit unit is mounted and arranged outside the space unit,
The high-potential conductor, the high-potential-side electric double-layer capacitor, the intermediate-potential conductor, the ground-potential-side electric double-layer capacitor, and the ground-potential conductor are connected in series from the high-potential side,
In-vehicle power supply.
前記接地電位側電気二重層コンデンサは、前記中間電位導体部と前記接地電位導体部とに並列接続された複数電気二重層コンデンサからなる、
請求項1に記載の車載電源装置。 The high-potential-side electric double-layer capacitor is composed of a plurality of double-layer capacitors connected in parallel to the high-potential conductor and the intermediate-potential conductor,
The ground potential side electric double layer capacitor comprises a plurality of electric double layer capacitors connected in parallel to the intermediate potential conductor portion and the ground potential conductor portion,
The in-vehicle power supply device according to claim 1.
前記複数の分割導体部における個々の分割導体部の間には前記実装基板に対向する底面部を有した中間電気二重層コンデンサが接続されることで前記複数の分割導体部は直列に接続され、
電力変換回路部は、さらに前記中間電気二重層コンデンサへの充電および前記中間電気二重層コンデンサからの放電を行う、
請求項1に記載の車載電源装置。 The intermediate potential conductor is constituted by a plurality of divided conductors,
The plurality of divided conductors are connected in series by connecting an intermediate electric double-layer capacitor having a bottom surface facing the mounting board between the individual divided conductors in the plurality of divided conductors,
The power conversion circuit unit further performs charging to the intermediate electric double layer capacitor and discharging from the intermediate electric double layer capacitor,
The in-vehicle power supply device according to claim 1.
請求項3に記載の車載電源装置。 The intermediate electric double layer capacitor is composed of a plurality of electric double layer capacitors connected in parallel between the individual divided conductor portions,
The vehicle-mounted power supply device according to claim 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018138079A JP7241329B2 (en) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | In-vehicle power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018138079A JP7241329B2 (en) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | In-vehicle power supply |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020018043A true JP2020018043A (en) | 2020-01-30 |
JP7241329B2 JP7241329B2 (en) | 2023-03-17 |
Family
ID=69579559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018138079A Active JP7241329B2 (en) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | In-vehicle power supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7241329B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022153804A1 (en) * | 2021-01-18 | 2022-07-21 | 株式会社デンソー | Power distribution device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0629149A (en) * | 1992-07-10 | 1994-02-04 | Toshiba Corp | Capacitor and capacitor unit |
JPH07202377A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Murata Mfg Co Ltd | Mounting structure of electronic component |
JP2000040637A (en) * | 1998-07-23 | 2000-02-08 | Yaskawa Electric Corp | Capacitor mounting structure for wiring board for power circuit |
JP2007042918A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Capacitor unit |
JP2007088413A (en) * | 2005-08-22 | 2007-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Capacitor unit |
JP2017070057A (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Backup power supply device and vehicle using backup power supply device |
JP2017208531A (en) * | 2016-05-12 | 2017-11-24 | 株式会社デンソー | Capacitor module |
JP2018020613A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | On-vehicle emergency power unit and vehicle using the same |
-
2018
- 2018-07-24 JP JP2018138079A patent/JP7241329B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0629149A (en) * | 1992-07-10 | 1994-02-04 | Toshiba Corp | Capacitor and capacitor unit |
JPH07202377A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Murata Mfg Co Ltd | Mounting structure of electronic component |
JP2000040637A (en) * | 1998-07-23 | 2000-02-08 | Yaskawa Electric Corp | Capacitor mounting structure for wiring board for power circuit |
JP2007042918A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Capacitor unit |
JP2007088413A (en) * | 2005-08-22 | 2007-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Capacitor unit |
JP2017070057A (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Backup power supply device and vehicle using backup power supply device |
JP2017208531A (en) * | 2016-05-12 | 2017-11-24 | 株式会社デンソー | Capacitor module |
JP2018020613A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | On-vehicle emergency power unit and vehicle using the same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022153804A1 (en) * | 2021-01-18 | 2022-07-21 | 株式会社デンソー | Power distribution device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7241329B2 (en) | 2023-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200064408A1 (en) | Vehicular battery monitoring system | |
JP5825264B2 (en) | Battery system | |
US11186157B2 (en) | Control device for vehicular power storage unit and vehicular power storage device | |
US20140111161A1 (en) | Battery pack | |
JP6562998B2 (en) | Power converter | |
JP6935405B2 (en) | Busbar connection method, printed circuit board, and switch device | |
CN101589503A (en) | Battery module and charging module | |
CN105914804B (en) | Battery pack energy storage system with different battery types | |
US20140210260A1 (en) | Electric power conversion system for electric vehicle | |
JP6176135B2 (en) | Power converter | |
JP7241329B2 (en) | In-vehicle power supply | |
US9627955B2 (en) | Semiconductor module | |
JP6227150B2 (en) | Semiconductor device and multiphase semiconductor device | |
US11223295B2 (en) | Capacitor device | |
JP7065358B2 (en) | In-vehicle power supply | |
JP5708298B2 (en) | Power converter | |
JP6699535B2 (en) | Circuit board | |
US20180145598A1 (en) | Insulated dc-dc converter | |
JP7122605B2 (en) | In-vehicle power supply | |
JP7435402B2 (en) | flexible circuit board | |
JP6383051B2 (en) | Semiconductor chip | |
JP6606236B2 (en) | Semiconductor chip | |
JP6151828B2 (en) | Semiconductor chip | |
JP5981406B2 (en) | Power supply device | |
JP5332264B2 (en) | Power converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20190124 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210511 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20211018 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20211025 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220621 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220803 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230131 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230227 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7241329 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |