JP2020119169A - 保護回路ユニット及び車両用電源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】制御基板を低コストで小型化することができる保護回路ユニット及び車両用電源装置を提供する。【解決手段】保護回路ユニット１は、車両の高電圧バッテリ２と、高電圧バッテリ２から電力の供給を受ける高電圧負荷３との間の電路４上に配置され、電路４を開閉する通電モジュール１０と、通電モジュール１０と別体に構成され、通電モジュール１０と電気的に接続して、電路４を流れる通電電流に基づいて電路４の開閉を制御する制御基板２０とを備える。通電モジュール１０は、電路４を開閉する半導体スイッチＱ１，Ｑ２と、半導体スイッチＱ１，Ｑ２を挟んで一方が高電圧バッテリ２側に接続され、他方が高電圧負荷３側に接続されるバスバー１２と、半導体スイッチＱ１，Ｑ２と制御基板２０とを接続する制御端子１３とを有する。制御基板２０は、複数種類の通電モジュール１０の制御端子１３に対応する接続部２１を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、保護回路ユニット及び車両用電源装置に関する。
電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の車両には、高電圧バッテリからモータ等の負荷に電力を供給する電路上に配置され、当該負荷や電路を構成する電線の保護を目的とした電流遮断機能を有する車両用電源装置を有するものがある。車両用電源装置は、例えば、電路を開閉する半導体リレー、当該半導体リレーを駆動する駆動回路を有し、これらが制御基板に実装されている。そのため、高電圧バッテリから負荷に流れる電流が制御基板上の電路を流れることになるが、電流が増加した場合、制御基板上の配線パターンの面積や銅箔の厚みを増やす必要がある。そこで、金属板を打ち抜き加工して形成されたバスバーを制御基板の電路として当該制御基板に実装し、当該バスバーに高電圧バッテリからの電流を流す電子回路体が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１６−１２５９１号公報
ところで、上記従来技術では、制御基板上にバスバーを実装するためのスペースが必要となることから制御基板が小型化し難い場合がある。また、車両に搭載される高電圧バッテリや負荷の仕様変更に応じて、制御基板の電路を流れる電流が変更されると、バスバーや当該バスバーが実装される基板を新たに設計しなければならず、コスト面で改善の余地がある。
本発明は、制御基板を低コストで小型化することができる保護回路ユニット及び車両用電源装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る保護回路ユニットは、車両の電源と、前記電源から電力の供給を受ける負荷との間の電路上に配置され、前記電路を開閉する少なくとも１つの通電モジュールと、前記通電モジュールと別体に構成され、前記通電モジュールと電気的に接続して、前記電路を流れる通電電流に基づいて前記電路の開閉を制御する制御基板と、を備え、前記通電モジュールは、前記電路を開閉する少なくとも１つの半導体スイッチと、前記半導体スイッチを挟んで一方が前記電源側に接続され、他方が前記負荷側に接続されるバスバーと、前記半導体スイッチと前記制御基板とを接続する制御端子と、を有し、前記制御基板は、複数種類の前記通電モジュールの制御端子に対応する接続部を有することを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用電源装置は、請求項１に記載の保護回路ユニットと、前記保護回路ユニットを構成する通電モジュール及び制御基板を収容する筐体と、を備え、前記筐体は、外部に連通する開口を有し、前記通電モジュールは、当該通電モジュールが前記制御基板に実装された状態で、前記制御基板の実装面と反対側に放熱面を有し、前記放熱面は、前記開口と対向することを特徴とする。
本発明に係る保護回路ユニット及び車両用電源装置によれば、制御基板を低コストで小型化することができる、という効果を奏する。
図１は、第１実施形態に係る保護回路ユニットの概略構成を示す分解斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る保護回路ユニットの概略構成を示す回路図である。 図３は、第１実施形態における通電モジュールの概略構成を示す斜視図である。 図４は、第２実施形態に係る車両用電源装置の概略構成を示す分解斜視図である。 図５は、第２実施形態に係る車両用電源装置の概略構成を示す回路図である。 図６は、第１及び第２実施形態の変形例における通電モジュールの概略構成を示す斜視図である。
以下に、本発明の実施形態に係る保護回路ユニット及び車両用電源装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る保護回路ユニットについて図１〜図３を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る保護回路ユニットの概略構成を示す分解斜視図である。図２は、第１実施形態に係る保護回路ユニットの概略構成を示す回路図である。図３は、第１実施形態における通電モジュールの概略構成を示す斜視図である。なお、図１は、通電モジュールを制御基板に取り付ける前の状態を表している。図３は、通電モジュールにおける樹脂モールド部材を破線で表している。
保護回路ユニット１は、例えば電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の車両に搭載されるものである。保護回路ユニット１は、図２に示すように、上記車両の高電圧バッテリ２と、高電圧バッテリ２から電力の供給を受ける高電圧負荷３との間の電路４上に配置され、電路４の通電電流に基づいて当該電路４の開閉を行う。ここで電路４の「開」、「閉」とは、電路４の「通電」、「遮断」を意味するものとする。また、以下の説明において、電気的な接続を単に「接続」、電気的な遮断を単に「遮断」と呼ぶものとする。本実施形態の保護回路ユニット１は、例えば、電路４を流れる通電電流値が閾値を越えた場合に、当該電路４を遮断する。この閾値は、保護回路ユニット１内の半導体スイッチＱ１，Ｑ２、高電圧バッテリ２、高電圧負荷３、電路４を構成する電線等を保護するために設定される通電電流値の上限値である。保護回路ユニット１は、図１及び図２に示すように、主に、通電モジュール１０と、制御基板２０とを備える。
ここで、高電圧バッテリ２は、車両に搭載された高電圧負荷３を駆動するための高電圧電源である。高電圧バッテリ２は、例えば１２Ｖ（または２４Ｖ）よりも高い電圧を有し、直流電力を出力する。高電圧バッテリ２は、例えば、複数の電池セルが接続された組電池である。高電圧バッテリ２は、正極側が保護回路ユニット１の入力端子に接続され、負極側が接地される。高電圧バッテリ２は、例えば、車両の車種に応じて仕様が異なる場合がある。なお、高電圧バッテリ２は、直流電力を供給可能なものであれば、組電池に限らず、どのような形態であってもよい。
高電圧負荷３は、高電圧バッテリ２から供給される直流電力により駆動するものであり、例えば、車両に搭載された駆動モータ等である。高電圧負荷３は、正極側が保護回路ユニット１の出力端子に接続され、負極側が接地される。高電圧負荷３は、例えば、車両の車種に応じて仕様が異なる場合がある。
通電モジュール１０は、高電圧バッテリ２と、高電圧バッテリ２から電力の供給を受ける高電圧負荷３との間の電路４上に配置され、当該電路４を開閉するものである。通電モジュール１０は、図３に示すように、半導体スイッチＱ１，Ｑ２と、バスバー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、制御端子１３と、樹脂モールド部材１４とを有する。通電モジュール１０は、制御基板２０と別体にして交換可能に構成されており、電路４の通電電流値に応じて複数種類が用意される。例えば、通電モジュール１０は、電路４の通電電流値に応じて、バスバー１２Ａ〜１２Ｃや半導体スイッチＱ１，Ｑ２等の仕様が異なる場合がある。
半導体スイッチＱ１，Ｑ２は、電路４上に配置され、電路４を開閉するものである。各半導体スイッチＱ１，Ｑ２は、例えば、電界効果トランジスタの一種である電力用ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成される。半導体スイッチＱ１，Ｑ２は、図２に示すように、電路４に対して、寄生ダイオードの順方向が逆向きになるように直列に接続され、電路４を開閉する。半導体スイッチＱ１は、例えば、ＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴである。半導体スイッチＱ２は、例えば、ＮチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴである。通電モジュール１０は、半導体スイッチＱ１，Ｑ２がいずれもオフ状態のときに、高電圧バッテリ２と高電圧負荷３との間の電力の流れが遮断される。本実施形態の半導体スイッチＱ１，Ｑ２は、図３に示すように、ベアチップの状態で成形され、通電電流が流れるリードフレーム（例えばバスバー１２）上に配置されている。
バスバー１２Ａ（１２），１２Ｂ（１２），１２Ｃ（１２）は、図２に示すように、半導体スイッチＱ１，Ｑ２を挟んで一方が高電圧バッテリ２側に接続され、他方が高電圧負荷３側に接続される。各バスバー１２Ａ〜１２Ｃは、電路４の一部を構成する導電部材であり、例えば銅合金等の金属材料で構成される。各バスバー１２Ａ，１２Ｂは、入力側端子または出力側端子を構成する。例えば、バスバー１２Ａが入力側端子を構成し、バスバー１２Ｂが出力側端子を構成する場合、バスバー１２Ａが電路４を介して高電圧バッテリ２に接続され、バスバー１２Ｂが電路４を介して高電圧負荷３に接続される。バスバー１２Ａとバスバー１２Ｂとは、図３に示すように、半導体スイッチＱ１、バスバー１２Ｃ、及び半導体スイッチＱ２を介して接続され、半導体スイッチＱ１，Ｑ２を保護するための樹脂モールド部材１４が形成されている。半導体スイッチＱ１は、バスバー１２Ａの延在方向の一方の端部に接続され、複数のボンディングワイヤ１５を介してバスバー１２Ｃに接続されている。半導体スイッチＱ２は、バスバー１２Ｂの延在方向の他方の端部に接続され、複数のボンディングワイヤ１５を介してバスバー１２Ｃに接続されている。バスバー１２Ａは、ボンディングワイヤ１７を介して制御端子１３に接続されている。バスバー１２Ｂは、ボンディングワイヤ１７を介して制御端子１３に接続されている。バスバー１２Ｃは、ボンディングワイヤ１７を介して制御端子１３に接続されている。半導体スイッチＱ１，Ｑ２は、ボンディングワイヤ１７を介して制御端子１３に接続されている。
制御端子１３は、半導体スイッチＱ１，Ｑ２に接続され、これらを制御するための信号が外部から供給される部分である。本実施形態の制御端子１３は、半導体スイッチＱ１，Ｑ２と制御基板２０とを接続する接続端子として機能する。制御端子１３は、例えば、複数種類の通電モジュール１０において共通する５つのピン端子を有する。５つのピン端子は、例えば、導電性を有する金属部材で形成され、等間隔に配置されている。各ピンは、バスバー１２の延在方向と直交する方向に延在して樹脂モールド部材１４から突出し、通電モジュール１０が制御基板２０に実装された状態で、制御基板２０に向けて屈曲して形成される。制御端子１３は、制御基板２０の実装面２０ａと反対側の面に、例えば半田付けにより実装され、制御基板２０上の制御回路と電気的に接続される。
樹脂モールド部材１４は、例えば、絶縁性及び熱伝導性を有する合成樹脂で半導体スイッチＱ１，Ｑ２を覆うように成形される。樹脂モールド部材１４は、図３に示すように、半導体スイッチＱ１，Ｑ２及びボンディングワイヤ１５の全部、制御端子１３及びバスバー１２の一部を内在する。樹脂モールド部材１４は、半導体スイッチＱ１，Ｑ２、バスバー１２、制御端子１３、及びボンディングワイヤ１５を一体的に成形する。樹脂モールド部材１４は、通電モジュール１０の放熱面１４ａを有する。放熱面１４ａは、例えば通電モジュール１０の放熱用として外部に露出するように構成されるが、これに限定されるものではない。例えば、放熱面１４ａは、放熱部材（ヒートシンク）が取り付けられる部分であっても、通電モジュール１０を収容する筐体に取付けられる部分であってもよい。通電モジュール１０は、当該通電モジュール１０が制御基板２０に実装された状態で、制御基板２０の実装面２０ａと反対側に放熱面１４ａを有する。
制御基板２０は、通電モジュール１０と別体に構成され、通電モジュール１０と電気的に接続して、電路４を流れる通電電流に基づいて電路の開閉を制御するものである。制御基板２０は、マイコンを主体とした制御回路を構成する。制御基板２０は、実装面２０ａに複数の電子部品２５が実装され、実装面２０ａと反対側に通電モジュール１０が実装される。制御基板２０は、車両内の不図示のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等に電気的に接続され、当該ＥＣＵとの間で信号のやりとりを行う。本実施形態の制御基板２０は、接続部２１と、駆動部２２と、制御部２３とを有する。
接続部２１は、複数種類の通電モジュール１０の制御端子１３に対応する接続部であり、通電モジュール１０と制御基板２０とを接続する。例えば、接続部２１は、等間隔に配置された複数のピン端子を有する制御端子１３に応じて、制御基板２０上に、複数の当該ピン端子と同間隔に設けられた複数のスルーホール２０ｂを有する。接続部２１は、例えば、複数種類の通電モジュール１０の制御端子１３で共通する５つのピン端子に合わせて、５つのスルーホール２０ｂを有する。これらのスルーホール２０ｂに通電モジュール１０の制御端子１３が半田付けされる。
駆動部２２は、半導体スイッチＱ１，Ｑ２を駆動する駆動回路である。駆動部２２は、接続部２１に接続された半導体スイッチＱ１，Ｑ２に対して、制御部２３からの制御信号に応じて、駆動信号を出力する。半導体スイッチＱ１，Ｑ２は、いずれも駆動信号に応じてオン状態となり、高電圧バッテリ２と高電圧負荷３との間が接続される。
制御部２３は、通電モジュール１０の駆動を制御する制御信号を駆動部２２に出力する。制御信号は、例えば、半導体スイッチＱ１，Ｑ２による電路４の通電、遮断を行わせるものである。制御部２３は、外部のＥＣＵ等から入力された信号に基づいて、駆動部２２に制御信号を出力する構成であってもよい。
次に、本実施形態に係る保護回路ユニット１の通電遮断動作の一例について説明する。制御部２３は、半導体スイッチＱ１，Ｑ２の開閉状態を識別し、電路４が通電しているか否かを判定する。制御部２３は、電路４が通電している状態において、電流センサ（不図示）で検出された通電電流値を取得する。制御部２３は、通電電流値が閾値を越えているか否かを判定し、越えている場合には、駆動部２２に制御信号を出力する。駆動部２２は、制御部２３から受信した制御信号に応じて、半導体スイッチＱ１，Ｑ２への駆動信号の出力が停止して、半導体スイッチＱ１，Ｑ２がいずれもオフ状態となり、電路４が遮断される。
以上説明したように、本実施形態に係る保護回路ユニット１は、車両の高電圧バッテリ２と、高電圧バッテリ２から電力の供給を受ける高電圧負荷３との間の電路４上に配置され、電路４を開閉する通電モジュール１０と、通電モジュール１０と別体に構成され、通電モジュール１０と電気的に接続して、電路４を流れる通電電流に基づいて電路４の開閉を制御する制御基板２０とを備える。通電モジュール１０は、電路４を開閉する半導体スイッチＱ１，Ｑ２と、半導体スイッチＱ１，Ｑ２を挟んで一方が高電圧バッテリ２側に接続され、他方が高電圧負荷３側に接続されるバスバー１２と、半導体スイッチＱ１，Ｑ２と制御基板２０とを接続する制御端子１３とを有する。制御基板２０は、複数種類の通電モジュール１０の制御端子１３に対応する接続部２１を有する。
上記構成により、高電圧バッテリ２から高電圧負荷３に流れる高電圧の通電電流を制御基板２０に流すことがなくなり、バスバー１２を制御基板上に実装するためのスペースが不要となるので、制御基板２０を容易に小型化することができる。また、制御基板２０に高電圧の通電電流が流れないので、制御基板２０に高価な厚銅基板やメタルコア基板を使用する必要がなく、制御基板２０を低コストで製造することができる。また、例えば車種の違いにより電路４を流れる通電電流が異なった場合でも、制御基板２０を変更することなく、通電モジュール１０のみを変更するだけで、複数の車種への対応が可能となる。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用電源装置について図４、図５を参照して説明する。図４は、第２実施形態に係る車両用電源装置の概略構成を示す分解斜視図である。図５は、第２実施形態に係る車両用電源装置の概略構成を示す回路図である。
第２実施形態に係る車両用電源装置１００は、１つの制御基板２０Ａに対して、２つの通電モジュール１０Ａ，１０Ｂが電気的に接続されている点で上記第１実施形態に係る保護回路ユニット１と異なる。なお、以下の説明において、上記第１実施形態と共通する構成は同一の符号を付して、その説明を省略する。
車両用電源装置１００は、上述した保護回路ユニット１と同様に、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の車両に搭載されるものである。車両用電源装置１００は、図５に示すように、上記車両の高電圧バッテリ２と、高電圧バッテリ２から電力の供給を受ける高電圧負荷３との間の電路４，５上に配置され、各電路４，５の開閉を行う。車両用電源装置１００は、電路４，５を流れる通電電流値が閾値を越えた場合、当該車両用電源装置１００内の半導体スイッチＱ１，Ｑ２、高電圧バッテリ２、高電圧負荷３、各電路４，５を構成する電線等を保護すべく、当該電路４，５を遮断するものである。車両用電源装置１００は、図４に示すように、保護回路ユニット１と、保護回路ユニット１を構成する通電モジュール１０Ａ，１０Ｂ及び制御基板２０Ａを収容する筐体７とを備える。
通電モジュール１０Ａは、高電圧バッテリ２と、高電圧バッテリ２から電力の供給を受ける高電圧負荷３との間の正極側の電路４上に配置され、当該電路４を開閉するものである。通電モジュール１０Ｂは、高電圧バッテリ２と、高電圧バッテリ２から電力の供給を受ける高電圧負荷３との間の負極側の電路５上に配置され、当該電路５を開閉するものである。各通電モジュール１０Ａ，１０Ｂは、図５に示すように、半導体スイッチＱ１，Ｑ２と、バスバー１２と、複数の制御端子１３と、筐体１６とを有する。各通電モジュール１０Ａ，１０Ｂは、制御基板２０Ａと別体にして交換可能に構成されており、電路４，５の通電電流値に応じて複数種類が用意される。例えば、各通電モジュール１０Ａ，１０Ｂは、電路４，５の通電電流値に応じて、バスバー１２Ａ，１２Ｂや半導体スイッチＱ１，Ｑ２等の仕様が異なる場合がある。
筐体１６は、例えば、絶縁性及び熱伝導性を有する合成樹脂で成形され、図４に示すように、半導体スイッチＱ１，Ｑ２及びボンディングワイヤ１５の全部、制御端子１３及びバスバー１２の一部を収容する。筐体１６は、各通電モジュール１０Ａ，１０Ｂの放熱面１６ａを有する。放熱面１６ａは、例えば通電モジュール１０の放熱用として筐体７の外部に露出するように構成されるが、これに限定されるものではない。例えば、放熱面１６ａは、放熱部材が取り付けられる部分であってもよいし、筐体７に取付けられる部分であってもよい。各通電モジュール１０Ａ，１０Ｂは、各当該通電モジュール１０Ａ，１０Ｂが制御基板２０Ａに実装された状態で、制御基板２０Ａの実装面２０ａと反対側に放熱面１６ａを有する。
制御基板２０Ａは、各通電モジュール１０Ａ，１０Ｂと別体に構成され、各通電モジュール１０Ａ，１０Ｂと電気的に接続して、電路４，５を流れる通電電流に基づいて電路４，５の開閉を制御するものである。制御基板２０Ａは、マイコンを主体とした制御回路を構成する。制御基板２０Ａは、実装面２０ａと反対側に各通電モジュール１０Ａ，１０Ｂが実装される。制御基板２０Ａは、車両内の不図示のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等に電気的に接続され、当該ＥＣＵとの間で信号のやりとりを行う。本実施形態の制御基板２０Ａは、接続部２１と、２つの駆動部２２Ａ，２２Ｂと、制御部２３と、電源制御部２４と、電流センサ２６とを有する。
本実施形態の制御部２３は、通電モジュール１０Ａ，１０Ｂの駆動を制御する制御信号を各駆動部２２Ａ，２２Ｂに出力する。制御信号は、例えば、半導体スイッチＱ１，Ｑ２による電路４，５の通電、遮断を行わせるものである。制御部２３は、外部のＥＣＵ等から入力された信号に基づいて、駆動部２２Ａ，２２Ｂに制御信号を出力する構成であってもよい。
電源制御部２４は、車両内の１２Ｖバッテリ６に接続され、１２Ｖバッテリ６から得られる直流電圧を、各部の駆動電圧に変換して、制御部２３、駆動部２２Ａ，２２Ｂに印加するものである。
電流センサ２６は、電路４（または電路５）の通電電流を検出する検出部である。電流センサ２６は、制御部２３に接続され、当該電流センサ２６で検出された検出値が制御部２３に出力される。
筐体７は、図４に示すように、アッパーカバー８と、ロアカバー９とで構成される。アッパーカバー８及びロアカバー９は、絶縁性を有する合成樹脂等から成る。ロアカバー９は、外部に連通する２つの開口９ａを有する。通電モジュール１０Ａ，１０Ｂは、通電モジュール１０Ａ，１０Ｂが制御基板２０Ａに実装された状態で、各筐体１６の放熱面１６ａが開口９ａと対向する。
次に、本実施形態に係る車両用電源装置１００の通電遮断動作の一例について説明する。制御部２３は、電流センサ２６により電路４が通電しているか否かを判定する。制御部２３は、電路４が通電している状態において、電流センサ２６で検出された通電電流値を取得する。制御部２３は、通電電流値が閾値を越えているか否かを判定し、越えている場合には、駆動部２２Ａに制御信号を出力する。駆動部２２Ａは、制御部２３から受信した制御信号に応じて、通電モジュール１０Ａの半導体スイッチＱ１，Ｑ２への駆動信号の出力が停止して、半導体スイッチＱ１，Ｑ２がいずれもオフ状態となり、電路４が遮断される。
以上説明したように、本実施形態に係る車両用電源装置１００は、保護回路ユニット１と、保護回路ユニット１を構成する通電モジュール１０Ａ，１０Ｂ及び制御基板２０Ａを収容する筐体７とを備える。筐体７は、外部に連通する開口９ａを有する。通電モジュール１０Ｃは、当該通電モジュール１０Ｃが制御基板２０Ａに実装された状態で、制御基板２０Ａの実装面２０ａと反対側に放熱面１６ａを有する。放熱面１６ａは、筐体７の開口９ａと対向する。
上記構成により、上記第１実施形態と同様の効果が得られると共に、通電時に高温となる通電モジュール１０Ａ，１０Ｂの放熱面１６ａを筐体７の外部に露出して外気に晒すことで放熱効果を向上させることができる。また、複数の通電モジュール１０Ａ，１０Ｂに対して、１つの制御基板２０Ａで対応することができ、部品点数の削減による低コスト化を図ることができる。また、例えば車種の違いにより各電路４，５を流れる通電電流が異なった場合、制御基板２０Ａや通電モジュール１０Ａ，１０Ｂを変更することなく、放熱面１６ａに取り付けられる放熱部材のみを変更するだけで、複数の車種への対応が可能となる。
上記第１及び第２実施形態では、通電モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂを、樹脂モールド部材１４や筐体１６により成形しているが、これらに限定されるものではない。図６は、第１及び第２実施形態の変形例における通電モジュールの概略構成を示す斜視図である。本実施形態の変形例における通電モジュール１０Ｃは、一対のバスバー３２Ａ，３２Ｂが内層化された厚銅基板３０で構成される点が上記第１及び第２実施形態と異なる。
厚銅基板３０は、実装面３０ａを有し、実装面３０ａには、一対の半導体スイッチＱ１，Ｑ２と、２つのコネクタ２７と、制御端子１３とが実装されている。厚銅基板３０は、内層に一対のバスバー３２Ａ，３２Ｂを有する。半導体スイッチＱ１，Ｑ２は、例えば、それぞれが個別に部品化されており、実装面３０ａに半田付けされている。２つのコネクタ２７は、一方がバスバー３２Ａに接続され、他方がバスバー３２Ｂに接続される。２つのコネクタ２７は、それぞれ入力端子または出力端子であり、一方が高電圧バッテリ２に接続され、他方が高電圧負荷３に接続される。入力端子及び出力端子をバスバーと別体化することにより、厚銅基板３０の仕様が変更されても容易に対応することが可能となる。また、入力端子及び出力端子をコネクタ化することにより、通電モジュール１０Ｃの組み付け時の作業性を向上させることができる。
一対のバスバー３２Ａ，３２Ｂは、厚銅基板３０の実装面３０ａに実装された半導体スイッチＱ１，Ｑ２を介して接続されている。一対のバスバー３２Ａ，３２Ｂは、厚銅基板３０に内層化されているので、通電モジュール自体を小さくすることができる。
上記第１及び第２実施形態では、半導体スイッチＱ１，Ｑ２は、電力用ＭＯＳ−ＦＥＴで構成されているが、これに限定されるものではなく、例えばトランジスタやＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等で構成されていてもよい。
また、上記第１及び第２実施形態では、通電モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂは、一対の半導体スイッチＱ１，Ｑ２を有するが、これに限定されるものではない。例えば、一対の半導体スイッチＱ１，Ｑ２と同じ機能を有するものであれば、１つの半導体スイッチであってもよい。また、通電モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂは、高電圧バッテリ２と高電圧負荷３との間の電路４，５を開閉するための半導体スイッチＱ１が１つの構成であってもよい。
また、上記第１及び第２実施形態では、接続部２１は、複数種類の通電モジュール１０の制御端子１３で共通する３つのピン端子に合わせて、３つのスルーホール２０ｂを有するが、これに限定されるものではない。例えば、接続部２１は、複数種類の通電モジュール１０のうち、制御端子１３のピン端子の最多数が５つの場合、５つのピン端子に合わせて、少なくとも５つのスルーホール２０ｂを有するように構成してもよい。また、接続部２１は、通電モジュール１０の制御端子１３を構成するピン端子に合わせて複数のスルーホール２０ｂを有するが、これに限定するものではなく、コネクタ同士の接続形態であってもよい。
１ 保護回路ユニット
２ 高電圧バッテリ
３ 高電圧負荷
４，５ 電路
７，１６ 筐体
９ａ 開口
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 通電モジュール
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，３２Ａ，３２Ｂ バスバー
１３ 制御端子
１４ 樹脂モールド部材
１４ａ，１６ａ 放熱面
２０，２０Ａ 制御基板
２１ 接続部
２２ 駆動部
２３ 制御部
２６ 電流センサ
３０ 厚銅基板
１００ 車両用電源装置
Ｑ１，Ｑ２ 半導体スイッチ

Claims (2)

  1. 車両の電源と、前記電源から電力の供給を受ける負荷との間の電路上に配置され、前記電路を開閉する少なくとも１つの通電モジュールと、
    前記通電モジュールと別体に構成され、前記通電モジュールと電気的に接続して、前記電路を流れる通電電流に基づいて前記電路の開閉を制御する制御基板と、
    を備え、
    前記通電モジュールは、
    前記電路を開閉する少なくとも１つの半導体スイッチと、
    前記半導体スイッチを挟んで一方が前記電源側に接続され、他方が前記負荷側に接続されるバスバーと、
    前記半導体スイッチと前記制御基板とを接続する制御端子と、
    を有し、
    前記制御基板は、
    複数種類の前記通電モジュールの制御端子に対応する接続部を有する
    ことを特徴とする保護回路ユニット。
  2. 請求項１に記載の保護回路ユニットと、
    前記保護回路ユニットを構成する通電モジュール及び制御基板を収容する筐体と、
    を備え、
    前記筐体は、
    外部に連通する開口を有し、
    前記通電モジュールは、
    当該通電モジュールが前記制御基板に実装された状態で、前記制御基板の実装面と反対側に放熱面を有し、
    前記放熱面は、
    前記開口と対向する
    ことを特徴とする車両用電源装置。
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