JP2023035709A - 電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】負荷に電力を供給する経路または電源供給先をより簡易に変更することができる電源システムを提供すること。【解決手段】電源システムは、第１バッテリと、前記第１バッテリに電気的に接続された第１電力線と、第１負荷に電気的に接続された第２電力線と、第２バッテリに電気的に接続可能な第３電力線と、前記第１電力線と前記第２電力線とに電気的に接続可能であり、かつ繋ぎ替えによって前記第２電力線と前記第３電力線とを電気的に接続可能なヒューズと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電源システムに関する。

車両に搭載され、複数のバッテリを備える電源システムとして、たとえば特許文献１～３に開示される技術が知られている。これらの特許文献１～３では、冗長性がある給電を実現するためにスイッチを備える構成が記載されている。

特開２０１７－１４０９２０号公報 特開２０１７－１６９３０７号公報 国際公開第２０１７／１５９３０８号

ところで、車両において、装備などの仕様変更（アップグレードなど）の際に、負荷に電力を供給する経路の変更、または電源供給先を変更する必要がある場合が存在する。この場合、より簡易に経路を変更できることが望まれる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、負荷に電力を供給する経路または電源供給先をより簡易に変更することができる電源システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、第１バッテリと、前記第１バッテリに電気的に接続された第１電力線と、第１負荷に電気的に接続された第２電力線と、第２バッテリに電気的に接続可能な第３電力線と、前記第１電力線と前記第２電力線とに電気的に接続可能であり、かつ繋ぎ替えによって前記第２電力線と前記第３電力線とを電気的に接続可能なヒューズと、を備える電源システムである。

前記ヒューズはスローブローヒューズであるものでもよい。

前記ヒューズはプラグイン型のヒューズであるものでもよい。

前記ヒューズはボルト固定型のヒューズであるものでもよい。

前記第２バッテリと前記第３電力線とを電気的に接続する第４電力線をさらに備えるものでもよい。

本発明によれば、ヒューズの繋ぎ替えによって、負荷に電力を供給する経路または電源供給先をより簡易に変更することができる。

図１は、車両の仕様変更前の電源システムの構成図である。 図２は、車両の仕様変更後の電源システムの構成図である。 図３は、車両の仕様変更時のヒューズの繋ぎ替えの説明図である。 図４は、プラグイン型のヒューズの繋ぎ替えの説明図である。 図５は、ボルト固定型のヒューズの繋ぎ替えの説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には適宜同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略している。

（実施形態）
図１は、車両の仕様変更前の電源システムの構成図である。車両１００は、仕様変更が可能な車両の一例である。アップグレードは、車両１００の仕様変更の一例である。

車両１００は、第１室１０１と、第２室１０２とを備えている。第１室１０１はたとえばエンジンルームであり、第２室１０２はたとえばキャビンである。また、車両１００は、第１室１０１と第２室１０２との間で電力線を配線するために、たとえばダッシュボードに設けられた、グロメット１０３を備えている。

＜仕様変更前＞
仕様変更前の車両１００は、電源システム１０を搭載している。電源システム１０は、第１バッテリとしてのバッテリ１１と、バッテリ１２とを備えている。バッテリ１１は第１室１０１に搭載され、バッテリ１２は第２室１０２に搭載されている。バッテリ１１、１２は、たとえば鉛蓄電池やリチウムイオン電池やニッケル水素電池やキャパシタである。

また、仕様変更前の車両１００は、負荷１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを備えている。負荷１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、たとえば、車両１００における駆動、操舵、制動、変速など、車両１００の走行に関係する電気装置や、これらの電気装置を制御するコントローラである。これらの負荷１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、電源システム１０のバッテリ１１、１２の一方または両方から、電力線を介して電力を供給される。なお、負荷１３ａ、１３ｂ、１３ｃは第１室１０１に搭載され、負荷１３ｄは第２室１０２に搭載されている。

第１電力線としての電力線１５ａは、バスバーであり、電源システム１０が備えるリレーボックス１４に設けられている。リレーボックス１４は第１室１０１に搭載されている。電力線１５ａはバッテリ１１に電気的に接続されており、バッテリ１１からの電力を負荷に供給するための経路となる。

第２電力線としての電力線１５ｂは、第１負荷としての負荷１３ａに電気的に接続されている。電力線１５ｂと電力線１５ａとは、ヒューズ１６によって電気的に接続されている。これにより、負荷１３ａは、電力線１５ａ、ヒューズ１６、および電力線１５ｂを経由してバッテリ１１から電力を供給される。

第３電力線としての電力線１５ｃは、ヒューズ１６の近傍からグロメット１０３まで伸びている。本実施形態では、仕様変更前の電力線１５ｃは、他の電力線や負荷やバッテリとは電気的に接続されていない。

＜仕様変更後＞
図２は、車両の仕様変更後の電源システムの構成図である。仕様変更後の車両１００Ａには、車両１００に対して、仕様変更のための負荷１３ｅが追加で搭載される。負荷１３ｅは、たとえば車両１００の走行性能の高性能化を図るための電気装置である。

車両１００Ａは、電源システム１０が仕様変更された電源システム１０Ａを搭載している。電源システム１０Ａでは、電源システム１０を構成するバッテリ１２は、より高性能な第２バッテリとしてのバッテリ１２Ａに置き換えられている。また、電源システム１０Ａでは、第４電力線としての電力線１５ｄと、電力線１５ｅとが追加されている。電力線１５ｅは、バッテリ１２Ａから負荷１３ｅに電力を供給する電力線である。

さらに、電源システム１０Ａでは、仕様変更時にヒューズ１６を繋ぎ替え、ヒューズ１６が、第２電力線としての電力線１５ｂと第３電力線としての電力線１５ｃを電気的に接続する。さらに、第３電力線としての電力線１５ｃは、追加された第４電力線としての電力線１５ｄを介在して、第２バッテリとしてのバッテリ１２Ａに電気的に接続する。これにより、負荷１３ａはバッテリ１２Ａから電力を供給されることができる。

ここで、ヒューズの繋ぎ替えについてより具体的に接続する。図３は、車両の仕様変更時のヒューズの繋ぎ替えの説明図である。

負荷１３ａは、上述した仕様変更時には、電源供給元を、バッテリ１１からバッテリ１２Ａに変更する必要がある負荷である。このような負荷として、たとえば電動パワーステアリング装置があるが、これには限定されない。

仕様変更前は、負荷１３ａは、バッテリ１１（図１参照）から電力線１５ａ、ヒューズ１６、および電力線１５ｂを経由して電力を供給されている。一方、コネクタ１５ｃａが一端に設けられた電力線１５ｃは、特に他の電力線や負荷に接続されていない。

これに対して、仕様変更後は、負荷１３ａは、バッテリ１２Ａから電力線１５ｄ、１５ｃ、ヒューズ１６、および電力線１５ｂを経由して電力を供給される。なお、電力線１５ｄと電力線１５ｃとの電気的な接続は、コネクタ１５ｃａと、電力線１５ｄの一端に設けられたコネクタ１５ｄａとのコネクタ接続によって実現される。

したがって、電力線１５ｃは、車両１００の製造時などに、将来的な仕様変更に備えて予め仕込んでおく電力線であるといえる。電力線１５ｃを予め仕込んでおくことによって、たとえばエンジン室のような機器が多く内部が複雑な第１室１０１に、後付けで電力線１５ｃを増設するような、煩雑な作業が不要になる。

以上に説明したように、本実施形態では、負荷に電力を供給する経路または電源供給先を、繋ぎ替えという簡易な作業で変更することができる。そのため、リレーボックス１４に経路切替え用のスイッチ機構のような特殊な構造が不要になる。さらに、既に車両に搭載されているヒューズを用いて経路の変更を行い、ヒューズに電力線保護の機能と経路変更の機能との両方を持たせる構成としているため、新たにヒューズを追加する必要が無く、部品点数の削減や低コスト化の点で有益である。

なお、ヒューズ１６は特に限定されないが、たとえばスローブローヒューズ（ＳＢＦ）でもよい。スローブローヒューズであれば、比較的ゆっくり溶断し、比較的長いラッシュ電流にも耐え得るので、負荷１３ａがモータを含む場合などに好適である。

（ヒューズの第１例）
図４は、ヒューズ１６の第１例としてのプラグイン型のヒューズの繋ぎ替えの説明図である。プラグイン型のヒューズ１６Ａは、ＳＢＦであり、手や工具にて容易に挿し替え可能なヒューズである。たとえば、電力線１５ａにはオス型の端子タブ１５Ａａａが設けられ、電力線１５ｂにはオス型の端子タブ１５Ａｂａが設けられている。ヒューズ１６Ａは、仕様変更前には端子タブ１５Ａａａ、１５Ａｂａが挿し込まれることによって、電力線１５ａと電力線１５ｂとを電気的に接続している。

この場合、仕様変更時には、ヒューズ１６Ａを一旦引き抜いて、端子タブ１５Ａｂａと、電力線１５ｃの一端に設けられたオス型の端子タブ１５Ａｃｂとが挿し込まれるように差し替え、これによりヒューズ１６Ａを繋ぎ替える。その結果、電力線１５ｂと電力線１５ｃとが電気的に接続される。

（ヒューズの第２例）
図５は、ヒューズ１６の第２例としてのボルト固定型のヒューズの繋ぎ替えの説明図である。ボルト固定型のヒューズ１６Ｂは、本体からボルト穴付きの２つの端子が延出している構造を有しているＳＢＦであり、ボルトにより締結したり取り外したりすることが可能なヒューズである。たとえば、電力線１５ａにはボルト穴付きの端子タブ１５Ｂａａが設けられ、電力線１５ｂにはボルト穴付きの端子タブ１５Ｂｂａが設けられている。ヒューズ１６Ｂは、仕様変更前には端子タブ１５Ｂａａ、１５Ｂｂａに、不図示のボルトによって締結されることで、電力線１５ａと電力線１５ｂとを電気的に接続している。

この場合、仕様変更時には、ヒューズ１６Ｂを、端子タブ１５Ｂｂａと、電力線１５ｃの一端に設けられた端子タブ１５Ｂｃｂとがボルト締結されるように繋ぎ替える。これにより、電力線１５ｂと電力線１５ｃとが電気的に接続される。なお、端子タブ１５Ｂｃｂの位置は、ヒューズ１６Ｂを端子タブ１５Ｂｂａに締結しているボルトを取り外さずに緩めてヒューズ１６Ｂを矢印のように回転させることで、ヒューズ１６Ｂの端子のボルト穴と端子タブ１５Ｂｃｂのボルト穴とが一致するような位置とすれば、繋ぎ替えが容易になる。

なお、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

１０、１０Ａ ：電源システム
１１、１２、１２Ａ ：バッテリ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ ：負荷
１４ ：リレーボックス
１５Ａａａ、１５Ａｂａ、１５Ａｃｂ、１５Ｂａａ、１５Ｂｂａ、１５Ｂｃｂ ：端子タブ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ ：電力線
１５ｃａ、１５ｄａ ：コネクタ
１６、１６Ａ、１６Ｂ ：ヒューズ

Claims (5)

1. 第１バッテリと、
   前記第１バッテリに電気的に接続された第１電力線と、
   第１負荷に電気的に接続された第２電力線と、
   第２バッテリに電気的に接続可能な第３電力線と、
   前記第１電力線と前記第２電力線とに電気的に接続可能であり、かつ繋ぎ替えによって前記第２電力線と前記第３電力線とを電気的に接続可能なヒューズと、
   を備える
   電源システム。
2. 前記ヒューズはスローブローヒューズである
   請求項１に記載の電源システム。
3. 前記ヒューズはプラグイン型のヒューズである
   請求項１または２に記載の電源システム。
4. 前記ヒューズはボルト固定型のヒューズである
   請求項１または２に記載の電源システム。
5. 前記第２バッテリと前記第３電力線とを電気的に接続する第４電力線をさらに備える
   請求項１～４のいずれか一つに記載の電源システム。

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