JP6255429B2 - 電流遮断装置及びワイヤハーネス - Google Patents
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Description
少なくとも1つの半導体スイッチデバイスを有し、所定以上の電流に対して回路を遮断する第2の電流遮断回路と、を備え、
前記第1の電流遮断回路と前記第2の電流遮断回路とが並列に接続され、
所定の状況下において、前記第1の電流遮断回路に流れる電流と、前記第2の電流遮断回路に流れる電流との比率が、予め定めた規定値になるように構成されている、
電流遮断装置。
(2) 前記第1の電流遮断回路が、車両上に搭載されるワイヤハーネスに用いられるヒュージブルリンクである、
上記(1)に記載の電流遮断装置。
(3) 前記第2の電流遮断回路の電気抵抗値が、前記第1の電流遮断回路の電気抵抗値及び前記比率に基づいて決定される、
上記(2)に記載の電流遮断装置。
(4) 前記第2の電流遮断回路は、複数組の半導体スイッチデバイスが並列に接続された並列スイッチ回路により構成される、
上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の電流遮断装置。
(5) 上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の電流遮断装置と、
車両に搭載された発電機と前記電流遮断装置とを接続する第1の電線と、
前記電流遮断装置と前記車両に搭載された負荷またはバッテリーと接続される第2の電線と、を備え、
前記第1の電線の導体の断面積及び前記第2の電線の導体の断面積が、前記第1の電流遮断回路における定格遮断電流に応じて決定される、
ワイヤハーネス。
上記(2)の構成の電流遮断装置によれば、ヒュージブルリンクを用いるので、過電流が流れて回路の溶断が生じた時に、ワイヤハーネス上で遮断された箇所および部品の交換が必要な箇所を特定することが容易になる。また、ヒュージブルリンク以外の箇所で異常な発熱が生じるのを防止できる。
上記(3)の構成の電流遮断装置によれば、第1の電流遮断回路に流れる電流と、前記分流部から第2の電流遮断回路に流れる電流との比率を予め定めた規定値に定めることができる。したがって、第1の電流遮断回路における遮断電流の定格値、および第2の電流遮断回路における遮断電流の定格値を適切に定めることが可能である。更に、第1の電流遮断回路における遮断電流の定格値に基づき、電流遮断装置の上流側および下流側の電線の導電体の断面積を適切に定めることができる。
上記(4)の構成の電流遮断装置によれば、複数組の半導体スイッチデバイスを並列に接続することにより、第2の電流遮断回路を通過する電流に対する電気抵抗値を調整することが可能である。したがって、電流遮断装置を通過する全体の電流のうち、各々の経路に分流して流れる電流の比率を調整できる。
上記(5)の構成のワイヤハーネスによれば、ヒュージブルリンク以外の箇所で第1の電線および第2の電線に異常な発熱が生じたり、第1の電線および第2の電線が溶断することを防止できる。
まず、電流遮断装置の構成について説明する。
本発明の実施形態では、図1に示した電流遮断装置10において、分流部11で分流して流路15側に流れる電流i2、および流路16側に流れる電流i3の比率が、少なくとも通常の使用状態において、事前に定めた規定値になるように制御する。例えば、(i2/i1)の比率、(i3/i1)の比率がいずれも50%になるように制御する。
i2=i3
i2/i1=50[%]
i3/i1=50[%]
オルタネータ21の仕様の具体例として、ここでは定格最大電流が150[A]の場合を想定する。但し、瞬間的には前記定格最大電流よりも大きい電流が流れることを許容するものとする。したがって、この場合はオルタネータ21から上流側電線22に流れる電流i1が規定値の150[A]以上になった場合に、過電流とみなして通電を遮断する必要がある。
図1に示した電流遮断装置10の優位性を評価できるように、構成の異なる3種類の構成(構成A、構成B、構成C)の電流遮断装置について対比する。ここで、「構成A」の電流遮断装置は、図3に示すように、機械的なヒュージブルリンクだけを用いて構成した場合を想定している。また、「構成B」の電流遮断装置は、図1中の第2の電流遮断回路13のような半導体スイッチだけで構成し、ヒュージブルリンクを含まない場合を想定している。また、「構成C」は、図1に示した本発明の電流遮断装置10に相当する。
図2に示した第2の電流遮断回路13においては、電流検出部32が上流側電線22を流れる電流i1を検出しているが、その他の箇所、例えば下流側電線23の電流や、流路16の電流i3を検出しても良い。また、図2の例では複数の半導体スイッチ回路13a、13bを1つの電流遮断制御部31が共通の制御信号を用いてオンオフ制御しているが、半導体スイッチ回路毎に個別に制御しても良い。また、スイッチング素子17、18などのデバイス自体に電流検出機能や過電流遮断機能が内蔵されているような場合には、その機能を利用して電流遮断制御部31や電流検出部32を省略することもできる。
[1] 所定以上の電流に対して物理的に回路を遮断する第1の電流遮断回路(12)と、
少なくとも1つの半導体スイッチデバイスを有し、所定以上の電流に対して回路を遮断する第2の電流遮断回路(13)と、を備え、
前記第1の電流遮断回路(12)と前記第2の電流遮断回路(13)とが並列に接続され、
所定の状況下において、前記第1の電流遮断回路(12)に流れる電流(i2)と、前記第2の電流遮断回路(13)に流れる電流(i3)との比率が、予め定めた規定値になるように構成されている、
電流遮断装置。
上記[1]に記載の電流遮断装置。
上記[1]又は[2]に記載の電流遮断装置。
上記[3]に記載の電流遮断装置。
車両に搭載された発電機と前記電流遮断装置とを接続する第1の電線(上流側電線22)と、
前記電流遮断装置と前記車両に搭載された負荷またはバッテリーと接続される第2の電線(下流側電線23)と、を備え、
前記第1の電線の導体の断面積及び前記前記第2の電線の導体の断面積が、前記第1の電流遮断回路における定格遮断電流に応じて決定される、
ワイヤハーネス。
10a,10b 端子
11 分流部
12 第1の電流遮断回路
13 第2の電流遮断回路
13a,13b 半導体スイッチ回路
14 合流部
15,16,16a,16b 流路
17,18 スイッチング素子
21 オルタネータ
22 上流側電線
23 下流側電線
24 負荷
25 バッテリー
31 電流遮断制御部
32 電流検出部
Claims (5)
- 所定以上の電流に対して物理的に回路を遮断する第1の電流遮断回路と、
少なくとも1つの半導体スイッチデバイスを有し、所定以上の電流に対して回路を遮断する第2の電流遮断回路と、を備え、
前記第1の電流遮断回路と前記第2の電流遮断回路とが並列に接続され、
所定の状況下において、前記第1の電流遮断回路に流れる電流と、前記第2の電流遮断回路に流れる電流との比率が、予め定めた規定値になるように構成されている、
電流遮断装置。 - 前記第1の電流遮断回路が、車両上に搭載されるワイヤハーネスに用いられるヒュージブルリンクである、
請求項1に記載の電流遮断装置。 - 前記第2の電流遮断回路の電気抵抗値が、前記第1の電流遮断回路の電気抵抗値及び前記比率に基づいて決定される、
請求項1又は請求項2に記載の電流遮断装置。 - 前記第2の電流遮断回路は、複数組の半導体スイッチデバイスが並列に接続された並列スイッチ回路により構成される、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電流遮断装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電流遮断装置と、
車両に搭載された発電機と前記電流遮断装置とを接続する第1の電線と、
前記電流遮断装置と前記車両に搭載された負荷またはバッテリーと接続される第2の電線と、を備え、
前記第1の電線の導体の断面積及び前記第2の電線の導体の断面積が、前記第1の電流遮断回路における定格遮断電流に応じて決定される、
ワイヤハーネス。
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