JP5786792B2 - 給電システム - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリが複数の負荷夫々に給電する給電システムに関する。
現在、バッテリと、バッテリによって給電される負荷とが車両のボディに接続されている給電システムが普及している(例えば、特許文献1参照)。
図4は従来の給電システムの要部構成を示すブロック図である。従来の給電システム8は、車両に好適に搭載され、バッテリ80、負荷81,82及び導体83を備える。バッテリ80の正極端子はヒューズF8,F9夫々の一方の端子に導線84によって接続され、バッテリ80の負極端子は、導線85によって導体83に接続されている。
ヒューズF8の他方の端子は負荷81の一方の端子に導線86によって接続されており、ヒューズF9の他方の端子は負荷82の一方の端子に導線87によって接続されている。負荷81,82夫々の他方の端子は導線88によって導体83の接続点P9に接続されている。
導体83は車両のボディである。バッテリ80の負極端子、及び、負荷81,82夫々の他方の端子は、導体83に接続することによって車両のボディにアースされている。
負荷82は金属筐体89に収容されている。金属筐体89には、金属筐体89の一面に沿って外側に延設された延設部90が設けられており、前記一面が導体83に接触した状態で、導体83と延設部90とが螺子91,91によって固定されている。導線88は、負荷81,82夫々の他方の端子、及び、導体83の他に、金属筐体89にも金属筐体89内で接続されている。また、ヒューズF8,F9夫々は電源ボックスB9に収容されている。導線84は、電源ボックスB9内で分岐し、ヒューズF8,F9夫々の一方の端子、及び、バッテリ80の正極端子に接続している。
従来の給電システム8では、負荷81,82夫々はバッテリ80によって給電される。このとき、電流は、バッテリ80の正極端子から負荷81,82夫々の一方の端子に流れ、負荷81,82夫々の他方の端子から流れ出た電流は導体83を介してバッテリ80の負極端子に戻る。
特開2011−222892号公報
従来の給電システム8では、前述したように、負荷82の他方の端子は、導線88によって導体83の接続点P9に直接に接続していると共に、導線88及び金属筐体89によって導体83に接続している。
ここで、導体83と接触している金属筐体89の一面の面積は、接続点P9において導線88が接触する面積よりも十分に広い。このため、導線88から金属筐体89及び導体83の順に流れる電流の伝導率は、導線88から直接に導体83に流れる電流の伝導率よりも十分に高い。
従って、負荷81から流れ出た電流の大部分は、導線88、金属筐体89及び導体83を介して、バッテリ80の負極端子に流れる。このため、導線88を介して多量の電流が負荷81の他方の端子から金属筐体89に向かって流れ、導線88の金属筐体89に近い部分から強い電磁波が発生し、発生した電磁波は、金属筐体89の周辺に配置されている図示しない電気機器の動作を妨害する虞がある。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、負荷が収容されている金属筐体の周辺に配置されている電気機器への電磁波による動作の妨害を抑制することができる給電システムを提供することにある。
本発明に係る給電システムは、一方の端子が導体に接続しているバッテリと、該導体に接触している金属筐体に収容されている負荷、及び、該金属筐体に収容されていない負荷を含み、夫々の一方の端子が前記バッテリの他方の端子に接続され、夫々の他方の端子が前記導体に接続されている複数の負荷とを備える給電システムにおいて、前記金属筐体に収容されている負荷の他方の端子は、前記金属筐体に収容されていない負荷の他方の端子とは別に前記導体に接続され、前記バッテリの他方の端子と前記複数の負荷夫々の一方の端子との間に夫々が介装される複数のヒューズが収容体に収容されており、前記金属筐体に収容されている負荷は前記収容体から離れた場所に配置されており、前記金属筐体に収容されていない負荷の中で、前記収容体に直接に接続されているか、又は、該収容体に収容されている負荷の他方の端子は、該負荷を除く他の負荷の他方の端子とは別に前記導体に接続されていることを特徴とする。
本発明にあっては、バッテリの他方の端子は、複数の負荷夫々の一方の端子に接続されており、バッテリの一方の端子と、複数の負荷夫々の他方の端子とは導体に接続されている。複数の負荷には、導体に接触している金属筐体に収容されている負荷、及び、金属筐体に収容されていない負荷が含まれており、金属筐体に収容されている負荷の他方の端子は、金属筐体に収容されていない負荷の他方の端子とは別に導体に接続されている。
このため、バッテリが金属筐体に収容されていない負荷に給電した場合に多量の電流が金属筐体に向かって流れることはなく、金属筐体の周辺に配置された電気機器への電磁波による妨害が抑制される。
また、バッテリの他方の端子と複数の負荷夫々の一方の端子との間に夫々が介装される複数のヒューズが収容体に収容されている。金属筐体に収容されている負荷は収容体から離れた場所に配置されている。金属筐体に収容されていない負荷の中で、収容体に直接に接続されているか、又は、収容体に収容されている負荷の他方の端子は、該負荷を除く他の負荷の他方の端子とは別に導体に接続される。
長さが短い導線のインピーダンスは低い。このため、負荷によって発生した雑音、又は、外乱雑音等が重畳された雑音電流は、複数の負荷夫々から導体を介してバッテリに流れ込み、バッテリから、バッテリに接続されている導線が短い負荷に多く流れる。
本発明では、バッテリは、収容体に収容されている複数のヒューズ夫々を介して、複数の負荷に接続されている。従って、収容体に直接に接続されているか、又は、収容体に収容されている負荷中の1つとバッテリとを接続する導線は、収容体に直接に接続されているか、又は、収容体に収容されている負荷を除く他の負荷中の1つとバッテリとを接続する導線よりも短くなっている。収容体に直接に接続されているか、又は、収容体に収容されている負荷が、前述した他の負荷とは別に導体に接続されているため収容体に直接に接続されているか、又は、収容体に収容されている負荷から流れる多量の雑音電流による前記他の負荷への動作の妨害が抑制される。
本発明に係る給電システムは、前記金属筐体に収容されている負荷が接続する前記導体の接続点は、前記金属筐体に収容されていない負荷が接続する前記導体の接続点と異なることを特徴とする。
本発明にあっては、金属筐体に収容されている負荷は、金属筐体に収容されていない負荷が接続する接続点とは異なる接続点で導体に接続する。このため、金属筐体に収容されている負荷の他方の端子、及び、バッテリの一方の端子の間を流れる電流の経路と、金属筐体に収容されていない負荷の他方の端子、及び、バッテリの一方の端子の間を流れる電流の経路とが重なっている経路の長さが短い。
これにより、金属筐体に収容されている負荷から流れる雑音電流による金属筐体に収容されていない負荷への動作の妨害が抑制され、金属筐体に収容されていない負荷から流れる雑音電流による金属筐体に収容されている負荷への動作の妨害が抑制される。
本発明に係る給電システムは、前記金属筐体に収容されている負荷が接続する前記導体の接続点は、前記金属筐体に収容されていない負荷が接続する前記導体の接続点と同じであることを特徴とする。
本発明にあっては、金属筐体に収容されている負荷と、金属筐体に収容されていない負荷とは、導体の同じ接続点に接続されているので、導体と負荷の他方の端子とを接続する接続点が少なく、省スペース化を図ることが可能となる。
本発明によれば、金属筐体に収容されている負荷を、金属筐体に収容されていない負荷とは別に導体に接続しているため、金属筐体の周辺に配置されている電気機器への電磁波による動作の妨害を抑制することができる。
本発明の実施の形態1における給電システムの要部構成を示すブロック図である。 実施の形態2における給電システムの要部構成を示すブロック図である。 実施の形態3における給電システムの要部構成を示すブロック図である。 従来の給電システムの要部構成を示すブロック図である。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における給電システムの要部構成を示すブロック図である。この給電システム1は、車両に好適に搭載され、バッテリ10、負荷11,12,・・・,15及び導体16を備える。
バッテリ10の正極端子は、ヒューズF1,F2,・・・,F5夫々の一方の端子に導線17によって接続されており、バッテリ10の負極端子は、導線18によって導体16に接続されている。ヒューズF1,F2,・・・,F5夫々の他方の端子は、導線19,20,・・・,23の一端に接続されており、導線19,20,・・・,23夫々の他端には、負荷11,12,・・・,15の一方の端子が接続されている。
負荷11,12夫々の他方の端子は、導線24によって導体16の接続点P1に接続している。負荷13,14夫々の他方の端子は、導線25,26の一端に接続しており、導線25,26夫々の他端は導体16の接続点P2,P3に接続している。負荷15の他方の端子は導線27によって導体16の接続点P4に接続している。接続点P1,P2,P3,P4は導体16において互いに異なる点である。
導体16は車両のボディである。バッテリ10の負極端子、及び、負荷11,12,・・・,15夫々の他方の端子は、導体16に接続することによって車両のボディにアースされている。
ヒューズF1,F2,・・・,F5及び負荷14は電源ボックスB1に収容されている。導線17は、電源ボックスB1内で分岐し、ヒューズF1,F2,・・・,F5夫々の一方の端子、及び、バッテリ10の正極端子に接続している。
電源ボックスB1には図示しないコネクタが設けられており、負荷13の一方の端子は、該コネクタを介して導線21の他端と接続している。負荷11,12,15夫々は電源ボックスB1から離れた場所に配置されている。
負荷15は金属筐体28に収容されている。金属筐体28には、金属筐体28の一面に沿って外側に延設された延設部29が設けられており、前記一面が導体16に接触した状態で、導体16と延設部29とが螺子30,30によって固定されている。導線27は、負荷15の他方の端子、及び、導体16の他に、金属筐体28にも金属筐体28内で接続されている。
負荷11,12,・・・,15夫々は車両に搭載される電気機器である。負荷11,12夫々は、ワイパー、ライト又はブロワモータ等であり、負荷13は、例えばECU(Electronic Control Unit)である。
以上のように構成された給電システム1では、負荷11,12,・・・,15夫々はバッテリ10によって給電される。このとき、電流は、バッテリ10の正極端子から負荷11,12,・・・,15夫々の一方の端子に流れ、負荷11,12,・・・,15夫々の他方の端子から流れ出た電流は導体16を介してバッテリ10の負極端子に戻る。
給電システム1では、金属筐体28に収容されている負荷15の他方の端子は導線27によって導体16に接続している。更に、金属筐体28に収容されていない負荷11,12,13,14夫々の他方の端子は、導線27とは別の導線24,25,26のいずれか1つによって導体16に接続している。
このため、負荷11,12,13,14夫々の他方の端子から流れ出た電流は、導体16よりも伝導率が低い導線27を経由して、金属筐体28、導体16、及び、バッテリ10の負極端子の順に流れることはない。従って、導線27に多量の電流が流れることはないため、導線27から強い電磁波が発生することはない。これにより、金属筐体28の周辺に配置された図示しない電気機器への電磁波による動作の妨害が抑制される。
また、金属筐体に収容されていない負荷11,12,13,14の中で、負荷13は電源ボックスB1に前述のコネクタで直接に接続され、負荷14は電源ボックスB1に収容されている。負荷11,12,15夫々は、電源ボックスB1から離れた場所に配置されている。
このため、負荷13及びバッテリ10を接続している導線は、負荷11及びバッテリ10を接続する導線、負荷12及びバッテリ10を接続する導線、並びに、負荷15及びバッテリ10を接続する導線のいずれよりも短く、所定の長さ以下である。
同様に、負荷14及びバッテリ10を接続している導線も、負荷11及びバッテリ10を接続する導線、負荷12及びバッテリ10を接続する導線、並びに、負荷15及びバッテリ10を接続する導線のいずれよりも短く、所定の長さ以下である。
導線は短い程、導線のインダクタンス成分は小さく、短い導線のインピーダンスは小さい。導線17,19,20,21,22,23夫々の太さは略同じである。このため、負荷13及びバッテリ10を接続する導線のインピーダンスは、負荷11及びバッテリ10を接続する導線のインピーダンス、負荷12及びバッテリ10を接続する導線のインピーダンス、並びに、負荷15及びバッテリ10を接続する導線のインピーダンスよりも小さい。
同様に、負荷14及びバッテリ10を接続する導線のインピーダンスは、負荷11及びバッテリ10を接続する導線のインピーダンス、負荷12及びバッテリ10を接続する導線のインピーダンス、並びに、負荷15及びバッテリ10を接続する導線のインピーダンスよりも小さい。
従って、導線25,26のインピーダンスが、導線24,27のインピーダンスと同程度又はそれよりも小さい場合、負荷11,12,・・・,15夫々から導体16を介してバッテリ10の負極端子に流れ込む雑音電流の大部分は、バッテリ10の正極端子から負荷13,14に流れる。従って、多量の雑音電流が負荷13,14夫々から導線25,26を介して導体16へ流れる。
ここで、雑音電流は、負荷11,12,・・・,15の中の一又は複数の負荷によって発生した雑音、又は、外乱雑音等が重畳された電流である。
給電システム1では、金属筐体に収容されていない負荷11,12,13,14の中で、バッテリ10の正極端子と接続している導線の長さが所定の長さ以下である負荷13の他方の端子は、負荷11,12,14,15の他方の端子とは別に導体16に接続されている。
これにより、負荷13の他方の端子から導体16に流れる雑音電流による負荷11,12,14,15への動作の妨害が抑制される。
同様に、バッテリ10の正極端子と接続している導線の長さが所定の長さ以下である負荷14の他方の端子は、負荷11,12,13,15の他方の端子とは別に導体16に接続されている。
これにより、負荷14の他方の端子から導体16に流れる雑音電流による負荷11,12,13,15への動作の妨害も抑制される。
また、金属筐体28に収容されている負荷15の他方の端子は、接続点P4で導体16に接続し、金属筐体28に収容されていない負荷11,12,13,14夫々の他方の端子は、接続点P4とは異なる接続点P1,P2,P3のいずれか1点で導体16に接続している。
このため、負荷15の他方の端子からバッテリ10の負極端子に流れる電流の経路と、負荷11,12,13,14夫々の他方の端子からバッテリ10の負極端子に流れる電流の経路とが重なっている経路の長さが短い。これにより、負荷15の他方の端子からバッテリ10の負極端子に流れる雑音電流による負荷11,12,13,14への動作の妨害が抑制され、負荷11,12,13,14夫々からバッテリ10の負極端子に流れる雑音電流による負荷15への動作の妨害が抑制される。
なお、バッテリ10の正極端子と接続している導線の長さが所定の長さ以下である負荷は、電源ボックスB1に直接に接続している負荷、及び、電源ボックスB1に収容されている負荷である。
(実施の形態2)
図2は実施の形態2における給電システムの要部構成を示すブロック図である。この給電システム4は、実施の形態1における給電システム1において、負荷13,14,15夫々の他方の端子を導線25,26,27ではなく、導線41,42,43によって導体16の接続点P1に接続した給電システムである。実施の形態1と共通する構成については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
負荷13,14夫々の他方の端子は導線41,42の一端に接続されており、導線41,42夫々の他端は導線24の他端と共に導体16の接続点P1に接続している。導線43は、負荷15の他方の端子、金属筐体28、及び、導体16の接続点P1に接続している。導線43及び金属筐体28は、金属筐体28内で接続している。
以上のように構成された給電システム4では、給電システム1と同様に、負荷11,12,・・・,15夫々はバッテリ10によって給電される。このとき、電流は、バッテリ10の正極端子から負荷11,12,・・・,15夫々の一方の端子に流れ、負荷11,12,・・・,15夫々の他方の端子から流れ出た電流は導体16を介してバッテリ10の負極端子に戻る。
給電システム4では、負荷11,12,・・・,15夫々の他方の端子は、導体16の同じ接続点P1に接続されているので、導体16と負荷11,12,・・・,15夫々の他方の端子とを接続する接続点が少なく、省スペース化を図ることができる。
また、給電システム4においては、給電システム1と同様に、金属筐体28に収容されている負荷15の他方の端子は導線43によって導体16に接続されている。更に、金属筐体28に収容されていない負荷11,12,13,14夫々は、導線43とは別の導線24,41,42のいずれか1つによって導体16に接続されている。これにより、給電システム4では、給電システム1と同様に、金属筐体28の周辺に配置された図示しない電気機器への電磁波による動作の妨害が抑制される。
給電システム4では、給電システム1と同様に、金属筐体に収容されていない負荷11,12,13,14の中で、負荷13は、電源ボックスB1に設けられた前述のコネクタを介して、導線21に接続され、負荷14は電源ボックスB1に収容されている。
このため、実施の形態1で述べたように、負荷13及びバッテリ10を接続している導線、並びに、負荷14及びバッテリ10を接続している導線は所定の長さ以下である。
給電システム4では、給電システム1と同様に、金属筐体に収容されていない負荷11,12,13,14の中で、バッテリ10と接続している導線の長さが所定の長さ以下である負荷13の他方の端子は、負荷11,12,14,15とは別に導線41によって導体16に接続されている。
これにより、負荷13から導体16に流れる雑音電流による負荷11,12,14,15への動作の妨害が抑制される。
同様に、金属筐体に収容されていない負荷11,12,13,14の中で、バッテリ10と接続している導線の長さが所定の長さ以下である負荷14の他方の端子は、負荷11,12,13,15とは別に導線42によって導体16に接続されている。
これにより、負荷14から導体16に流れる雑音電流による負荷11,12,13,15への動作の妨害も抑制される。
なお、給電システム4では、給電システム1と同様に、バッテリ10の正極端子と接続している導線の長さが所定の長さ以下である負荷は、電源ボックスB1に直接に接続している負荷、及び、電源ボックスB1に収容されている負荷である。
(実施の形態3)
図3は実施の形態3における給電システムの要部構成を示すブロック図である。この給電システム5は、実施の形態2における給電システム4において、負荷11,12夫々の他方の端子を導線24ではなく、導線51,52によって導体16の接続点P1に接続した給電システムである。実施の形態1又は2と共通する構成については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
負荷11,12夫々の他方の端子は導線51,52の一端に接続されており、導線51,52夫々の他端は、導線41,42,43夫々の他端と共に導体16の接続点P1に接続している。
以上のように構成された給電システム5では、給電システム1,4と同様に、負荷11,12,・・・,15夫々はバッテリ10によって給電される。このとき、電流は、バッテリ10の正極端子から負荷11,12,・・・,15夫々の一方の端子に流れ、負荷11,12,・・・,15夫々の他方の端子から流れ出た電流は導体16を介してバッテリ10の負極端子に戻る。
給電システム5では、負荷11,12夫々の他方の端子が各別に導体16の接続点P1に接続している。このため、負荷11の他方の端子からバッテリ10の負極端子へ流れる電流の経路と負荷12の他方の端子からバッテリ10の負極端子へ流れる電流の経路とが重なる経路の長さが短い。
これにより、負荷11の他方の端子から流れる雑音電流による負荷12への動作の妨害が抑制される。更に、負荷12の他方の端子から流れる雑音電流による負荷11への動作の妨害が抑制される。
給電システム5においては、給電システム1,4と同様に、金属筐体28に収容されている負荷15の他方の端子は、導線43によって導体16に接続されている。更に、金属筐体28に収容されていない負荷11,12,13,14夫々は、導線43とは別の導線51,52,41,42によって導体16に接続されている。これにより、給電システム5では、給電システム1,4と同様に、金属筐体28の周辺に配置された電気機器への電磁波による動作の妨害が抑制される。
給電システム5では、給電システム1,4と同様に、金属筐体に収容されていない負荷11,12,13,14の中で、負荷13は、電源ボックスB1に設けられた前述のコネクタを介して、導線21に接続され、負荷14は電源ボックスB1に収容されている。
このため、実施の形態1又は2で述べたように、負荷13及びバッテリ10を接続している導線、並びに、負荷14及びバッテリ10を接続している導線は所定の長さ以下である。
給電システム5では、給電システム1と同様に、金属筐体に収容されていない負荷11,12,13,14の中で、バッテリ10と接続している導線の長さが所定の長さ以下である負荷13の他方の端子は、負荷11,12,14,15とは別に導線41によって導体16に接続されている。
これにより、負荷13から導体16に流れる雑音電流による負荷11,12,14,15への動作の妨害が抑制される。
同様に、金属筐体に収容されていない負荷11,12,13,14の中で、バッテリ10と接続している導線の長さが所定の長さ以下である負荷14の他方の端子は、負荷11,12,13,15とは別に導線42によって導体16に接続されている。
これにより、負荷14から導体16に流れる雑音電流による負荷11,12,13,15への動作の妨害も抑制される。
なお、給電システム5では、給電システム1,4と同様に、バッテリ10の正極端子と接続している導線の長さが所定の長さ以下である負荷は、電源ボックスB1に直接に接続している負荷、及び、電源ボックスB1に収容されている負荷である。
また、給電システム5では、負荷11,12,・・・,15夫々の他方の端子は、導体16の同じ接続点P1に接続されているので、導体16と負荷11,12,・・・,15夫々の他方の端子とを接続する接続点が少なく、省スペース化を図ることができる。
実施の形態1,2,3夫々において、金属筐体に収容されていない負荷11,12,13,14の中で、バッテリ10と接続している導線の長さが所定の長さ以下である負荷13の他方の端子は、負荷11,12,14の他方の端子と別に導体16に接続されていなくてもよい。更に、バッテリ10と接続している導線の長さが所定の長さ以下である負荷14の他方の端子は、負荷11,12,13の他方の端子と別に導体16に接続されていなくてもよい。
例えば、負荷11,12,13,14夫々の他方の端子と導体16とを1つの導線で接続してもよい。
この場合であっても、金属筐体28に収容されている負荷15の他方の端子は、金属筐体28に収容されていない負荷11,12,13,14夫々の他方の端子とは別に導体16に接続されている。これにより、金属筐体28の周辺に配置された電気機器への電磁波による動作の妨害が抑制される。
また、実施の形態1,2,3夫々において、負荷の数は5つに限定されない。給電システム1,4,5夫々は、金属筐体に収容されている負荷、及び、金属筐体に収容されていない負荷夫々を少なくとも1つずつ含んでいればよい。
また、実施の形態1,2,3夫々において、バッテリ10の負極端子が負荷11,12,・・・,15夫々の一方の端子と接続し、バッテリ10の正極端子が導体16に接続してもよい。
開示された実施の形態1,2,3夫々は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
1,4,5 給電システム
10 バッテリ
11,12,13,14,15 負荷
16 導体
17,19,20,21,22,23 導線
28 金属筐体
P1,P2,P3,P4 接続点

Claims (3)

  1. 一方の端子が導体に接続しているバッテリと、該導体に接触している金属筐体に収容されている負荷、及び、該金属筐体に収容されていない負荷を含み、夫々の一方の端子が前記バッテリの他方の端子に接続され、夫々の他方の端子が前記導体に接続されている複数の負荷とを備える給電システムにおいて、
    前記金属筐体に収容されている負荷の他方の端子は、前記金属筐体に収容されていない負荷の他方の端子とは別に前記導体に接続され
    前記バッテリの他方の端子と前記複数の負荷夫々の一方の端子との間に夫々が介装される複数のヒューズが収容体に収容されており、
    前記金属筐体に収容されている負荷は前記収容体から離れた場所に配置されており、
    前記金属筐体に収容されていない負荷の中で、前記収容体に直接に接続されているか、又は、該収容体に収容されている負荷の他方の端子は、該負荷を除く他の負荷の他方の端子とは別に前記導体に接続されていること
    を特徴とする給電システム。
  2. 前記金属筐体に収容されている負荷が接続する前記導体の接続点は、前記金属筐体に収容されていない負荷が接続する前記導体の接続点と異なること
    を特徴とする請求項1に記載の給電システム。
  3. 前記金属筐体に収容されている負荷が接続する前記導体の接続点は、前記金属筐体に収容されていない負荷が接続する前記導体の接続点と同じであること
    を特徴とする請求項1に記載の給電システム。
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