JP5158949B2 - 電気接続箱、電力供給遮断方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
(1) 複数の電気負荷にそれぞれ電気的に接続された複数の電線と、
前記複数の電線にそれぞれ電気的に接続された一端部を有する複数の抵抗と、
電力供給装置に電気的に接続された入力端子と、前記複数の抵抗の他端部に電気的に接続された出力端子と、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するために前記入力端子−前記出力端子間をON/OFF制御するON/OFF制御信号が入力される制御端子と、を有するトランジスタと、
前記制御端子に電気的に接続された制御ICと、
を備え、
前記制御ICは、前記複数の抵抗それぞれに流れる電流を検出し、且つ前記制御端子に前記ON/OFF制御信号を出力し、そして
前記制御ICは、前記複数の抵抗毎に、計時を開始する始点である第1の時点と、計時を終了する終点以前の点である第2の時点までの少なくとも一時点と、の各々において、該抵抗に流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出し、それぞれの前記ジュール熱を加算したジュール熱の総量が積算ジュール熱閾値以上である場合、該抵抗に過電流が流れていると判定し、
前記複数の電線の少なくとも一つに過電流が流れていると判定した場合、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する、
こと。
(2) 上記(1)の構成の電気接続箱において、
前記制御ICは、前記トランジスタに流れる電流をさらに検出し、
計時を開始する始点である第3の時点と、計時を終了する終点以前の点である第4の時点までの少なくとも一時点と、の各々において、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、それぞれの前記ジュール熱を加算したジュール熱の総量が積算ジュール熱閾値以上である場合、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する、
こと。
また、上記(1)または(2)の構成の電気接続箱によれば、トランジスタによる電流の誤遮断防止に繋がる。
(3) 上記(2)の構成の電気接続箱において、
前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記トランジスタの動作温度範囲及び前記トランジスタの過渡熱抵抗に基づいて設定される、
こと。
(4) 上記(1)または(2)の構成の電気接続箱において、
前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記電線の許容電流及び前記電線の発煙特性に基づいて設定される、
こと。
(5) 電力供給装置に電気的に接続された入力端子と、一端部が電線を介して電気負荷に電気的に接続された前記複数の抵抗の他端部に、電気的に接続された出力端子と、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するために前記入力端子−前記出力端子間をON/OFF制御するON/OFF制御信号が入力される制御端子と、を有するトランジスタを用いた、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するための電力供給遮断方法であって、
計時を開始する始点である第1の時点にて、前記複数の抵抗のうちの一つに流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出する第1算出ステップと、
計時を終了する終点以前の点である第2の時点までの少なくとも一時点にて、前記複数の抵抗のうちの一つに流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出する第2算出ステップと、
前記第1の時点から前記第2の時点にかけて算出した前記ジュール熱を加算することによりジュール熱の総量を算出する加算ステップと、
前記ジュール熱の総量が、積算ジュール熱閾値以上か未満かを判別する判別ステップと、
前記ジュール熱の総量が前記積算ジュール熱閾値以上である場合、前記制御端子に前記ON/OFF制御信号を出力して、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する制御ステップと、
を有すること。
(6) 上記(5)の構成の電力供給遮断方法において、
前記第1算出ステップにて、計時を開始する始点である第3の時点にて、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、
前記第2算出ステップにて、計時を終了する終点以前の点である第4の時点までの少なくとも一時点にて、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、
前記加算ステップにて、前記第3の時点から前記第4の時点にかけて算出した前記ジュール熱を加算することによりジュール熱の総量を算出する、
こと。
(7) 上記(6)の構成の電力供給遮断方法において、
前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記トランジスタの動作温度範囲及び前記トランジスタの過渡熱抵抗に基づいて設定される、
こと。
(8) 上記(5)または(6)の構成の電力供給遮断方法において、
前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記電線の許容電流及び前記電線の発煙特性に基づいて設定される、
こと。
(9) コンピュータに、上記(5)または(6)に記載の電力供給遮断方法の各ステップを実行させるためのプログラム。
そこで、本発明の第1の実施形態に係る電気接続箱では、図1の回路構成図に示すように、制御IC15は、FET11に並列に接続されるとともに、抵抗173、175に並列に接続されることによって、FET11に流れる電流値と抵抗173、175にそれぞれ流れる電流値とを検出する。そして、それらの検出した電流値に基づいてワイヤハーネス131、133、135の少なくとも一つに過電流が流れていると判定した場合、FET11の制御端子にON/OFF制御信号を出力することによって、FET11のON(バッテリ2から電気負荷31、33、35への通電の継続)、OFF(バッテリ2から電気負荷31、33、35への通電の遮断)を切り替える。なお、抵抗173、175の抵抗値は、ワイヤハーネスに流れる電流値を計測する目的で利用しているが、該抵抗173、175による損失を最小限にするために、その抵抗値は小さいほど好ましい。また、第1の実施形態では、抵抗173とワイヤハーネス133とを直列に接続した場合について説明するが、ワイヤハーネス133に流れる電流値を計測するための他の接続方法を適用することができる。
続いて、本発明の第2の実施形態に係る電気接続箱について説明する。第1の実施形態では、制御IC15が、計時を開始してから経過時間T後に検出した電流値In(n=1、2、3)と、その経過時間Tに応じた標準判定値とを比較することによって、FET11のON、OFFを切り替える構成に付いて説明した。しかしながら、制御IC15によるこの処理には、次の課題がある。すなわち、時間に対する突入電流の形状は、ワイヤハーネス13、13n、FET11、抵抗173、175、電気負荷3nが関連する様々な要因によって変化するため、正常な突入電流の時間変化を正確にモデル化することが難しいことである。突入電流をモデル化した標準判定値の正確性は、第1の実施形態で説明したFET11による電流の誤遮断に直接的に反映されてしまう。
11、511、513、515 FET
13、131、133、135 ワイヤハーネス
15、551、553、555 制御IC
173、175 抵抗
2 バッテリ
31、33、35 電気負荷
Claims (9)
- 複数の電気負荷にそれぞれ電気的に接続された複数の電線と、
前記複数の電線にそれぞれ電気的に接続された一端部を有する複数の抵抗と、
電力供給装置に電気的に接続された入力端子と、前記複数の抵抗の他端部に電気的に接続された出力端子と、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するために前記入力端子−前記出力端子間をON/OFF制御するON/OFF制御信号が入力される制御端子と、を有するトランジスタと、
前記制御端子に電気的に接続された制御ICと、
を備え、
前記制御ICは、前記複数の抵抗それぞれに流れる電流を検出し、且つ前記制御端子に前記ON/OFF制御信号を出力し、そして
前記制御ICは、前記複数の抵抗毎に、計時を開始する始点である第1の時点と、計時を終了する終点以前の点である第2の時点までの少なくとも一時点と、の各々において、該抵抗に流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出し、それぞれの前記ジュール熱を加算したジュール熱の総量が積算ジュール熱閾値以上である場合、該抵抗に過電流が流れていると判定し、
前記複数の電線の少なくとも一つに過電流が流れていると判定した場合、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する、
ことを特徴とする電気接続箱。 - 前記制御ICは、前記トランジスタに流れる電流をさらに検出し、
計時を開始する始点である第3の時点と、計時を終了する終点以前の点である第4の時点までの少なくとも一時点と、の各々において、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、それぞれの前記ジュール熱を加算したジュール熱の総量が積算ジュール熱閾値以上である場合、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電気接続箱。 - 前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記トランジスタの動作温度範囲及び前記トランジスタの過渡熱抵抗に基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項2に記載の電気接続箱。 - 前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記電線の許容電流及び前記電線の発煙特性に基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気接続箱。 - 電力供給装置に電気的に接続された入力端子と、一端部が電線を介して電気負荷に電気的に接続された前記複数の抵抗の他端部に、電気的に接続された出力端子と、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するために前記入力端子−前記出力端子間をON/OFF制御するON/OFF制御信号が入力される制御端子と、を有するトランジスタを用いた、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するための電力供給遮断方法であって、
計時を開始する始点である第1の時点にて、前記複数の抵抗のうちの一つに流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出する第1算出ステップと、
計時を終了する終点以前の点である第2の時点までの少なくとも一時点にて、前記複数の抵抗のうちの一つに流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出する第2算出ステップと、
前記第1の時点から前記第2の時点にかけて算出した前記ジュール熱を加算することによりジュール熱の総量を算出する加算ステップと、
前記ジュール熱の総量が、積算ジュール熱閾値以上か未満かを判別する判別ステップと、
前記ジュール熱の総量が前記積算ジュール熱閾値以上である場合、前記制御端子に前記ON/OFF制御信号を出力して、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する制御ステップと、
を有することを特徴とする電力供給遮断方法。 - 前記第1算出ステップにて、計時を開始する始点である第3の時点にて、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、
前記第2算出ステップにて、計時を終了する終点以前の点である第4の時点までの少なくとも一時点にて、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、
前記加算ステップにて、前記第3の時点から前記第4の時点にかけて算出した前記ジュール熱を加算することによりジュール熱の総量を算出する、
ことを特徴とする請求項5に記載の電力供給遮断方法。 - 前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記トランジスタの動作温度範囲及び前記トランジスタの過渡熱抵抗に基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項6に記載の電力供給遮断方法。 - 前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記電線の許容電流及び前記電線の発煙特性に基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の電力供給遮断方法。 - コンピュータに、請求項5または請求項6に記載の電力供給遮断方法の各ステップを実行させるためのプログラム。
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