JP6627710B2

JP6627710B2 - Vehicle power supply

Info

Publication number: JP6627710B2
Application number: JP2016203228A
Authority: JP
Inventors: 寛櫻田; 中村　浩之; 浩之中村; 宗之大神; 藤田　永久; 永久藤田; 安藤　悟; 悟安藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2016-10-17
Filing date: 2016-10-17
Publication date: 2020-01-08
Anticipated expiration: 2036-10-17
Also published as: JP2018067977A

Description

この発明は、車両に搭載され、発電機やバッテリから電装部品に電源供給する車両の電源供給装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply device mounted on a vehicle and supplying power from a generator or a battery to electrical components.

車両には多種多様な電気負荷としての電装部品が搭載されており、これら電装部品はバッテリ等の電源供給装置により電力が供給されている。 The vehicle has been electrical components mounted as a wide variety of electrical loads, these electrical components are power supplied by power supply device such as a battery.

このような電源供給装置に関しては、例えば、特許文献１には、エンジンの再始動時にバッテリの電力がスタータモータの作動に使用されて、一時的に低下することを防ぐために、電圧コンバータとして、バッテリの電圧を昇圧して電装部品に供給する昇圧回路と、昇圧回路のＯＮ／ＯＦＦ等を制御する制御回路とを備えたものが提案されている。 For such power supply device, for example, Patent Document 1, electric power of the battery when the engine is restarted is used for operation of the starter motor, in order to prevent a temporary reduction, as a voltage converter, There has been proposed a device including a booster circuit that boosts the voltage of a battery and supplies the boosted voltage to electrical components, and a control circuit that controls ON / OFF of the booster circuit.

特開２０１１−２４０９０１号公報JP 2011-240901 A

しかしながら、バッテリから電装部品への主電源ラインの途中に配置された電子部品や配線に、劣化、破断等に起因する短絡（所謂、デッドショート）が発生すると、バッテリから昇圧回路や電装部品へ過電流が流れることで、これら昇圧回路や電装部品が故障するおそれがあった。 However, if a short circuit (so-called dead short) due to deterioration, breakage, or the like occurs in an electronic component or wiring arranged in the middle of the main power supply line from the battery to the electrical component, an overload from the battery to the booster circuit or the electrical component occurs. When the current flows, the booster circuit and the electrical components may be broken.

このため、図８に示す従来の電源供給装置１００のように、バッテリ２およびジェネレータ８と電装部品９との間の主電源ラインＬ１の途中に、過電流保護素子として、例えば、ヒューズ４ａ，４ｂを設け、過電流が流れた場合には、ヒューズ４ａ，４ｂの溶断によって過電流を防ぐ対策が成されている。 Therefore, like the conventional power supply device 100 shown in FIG. 8, the fuses 4a and 4b are provided as overcurrent protection elements in the main power supply line L1 between the battery 2 and the generator 8 and the electrical component 9. In the case where an overcurrent flows, measures are taken to prevent the overcurrent by blowing the fuses 4a and 4b.

ところで、図８に示すように、昇圧回路３２やその制御回路３１を備えた電圧コンバータ３００は、防水用のケース３８に収容された状態で車両に搭載されているため、搭載箇所が被水領域であっても、その防水性は確保されるが、車両の軽衝突によるケース３８の破損等により、ケース３８内部が被水するおそれがある。しかし、単純にケース３８を補強すると車両重量が増加し、延いては燃費効率の低下やコストの高騰につながるため限界がある。 By the way, as shown in FIG. 8, the voltage converter 300 including the booster circuit 32 and the control circuit 31 is mounted on the vehicle while being housed in the waterproof case 38, so that the mounting portion is in a wet area. Although the waterproofness is ensured, the inside of the case 38 may be wet by damage of the case 38 due to a light collision of the vehicle. However, if the case 38 is simply reinforced, the weight of the vehicle increases, which leads to a reduction in fuel efficiency and a rise in cost, so that there is a limit.

ケース３８内部が被水すると、その被水部分自体に小さな抵抗をもつが、電蝕等の電気的なマイグレーションが進行すると、電蝕部分の抵抗が徐々に小さくなっていくため、数ミリアンペアレベルずつであるが、電蝕部分を流れる電流値が徐々に高くなることで、炭化（グロー化）が促進され、これに伴って、該炭化部分が徐々に発熱し、最悪の場合、発火するおそれがある。 When the inside of the case 38 is wet, the wetted portion itself has a small resistance. However, when electrical migration such as electrolytic corrosion progresses, the resistance of the electrolytic corrosion portion gradually decreases. However, as the current value flowing through the electrolytic corrosion portion gradually increases, carbonization (glowing) is promoted, and accordingly, the carbonized portion gradually generates heat, and in the worst case, there is a risk of ignition. is there.

また、電圧コンバータ３００に備えたコンデンサ３５ａ，３５ｂにクラックが生じた場合には、そのクラックに起因してコンデンサ３５ａ，３５ｂの内部電極の金属がグロー化（炭化）し、同じく炭化部分が発熱し、最悪の場合、発火のおそれもある。
なお、このようなコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラックは、例えば、車両の軽衝突時にケース３８内部が被水しなくても、ケース３８内部に備えたＤＣ／ＤＣコンバータ３用の基板３６に加わる衝撃や振動によっても起こり得るものである。 Further, when cracks occur in the capacitors 35a and 35b provided in the voltage converter 300, the metal of the internal electrodes of the capacitors 35a and 35b glows (carbonizes) due to the cracks, and the carbonized portions also generate heat. In the worst case, there is a risk of fire.
Incidentally, the impact such capacitors 35a, crack 35b is, for example, be inside the case 38 when a light collision of the vehicle is not exposed to water, it applied to the substrate 3 6 for DC / DC converter 3 provided inside the case 38 And vibrations.

一方、図８に示すような主電源ラインＬ１中に配設されるヒューズ４ａ，４ｂは、通常、主電源ラインＬ１を流れる電流に適した電気容量を確保するために、上述した電蝕等の電気的なマイグレーションや、コンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化（炭化）によって少しずつ増加するような異常電流と比較して大きな電流容量のものが採用されていることが多い。 On the other hand, the fuses 4a and 4b provided in the main power supply line L1 as shown in FIG. 8 usually have the above-mentioned electric corrosion or the like in order to secure an electric capacity suitable for the current flowing through the main power supply line L1. In many cases, a capacitor having a larger current capacity than an abnormal current which gradually increases due to electrical migration or glowing (carbonization) of cracks in the capacitors 35a and 35b is employed.

このため、電蝕等や、コンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因する異常電流が、電圧コンバータ３００に備えた制御回路３１や昇圧回路３２等に流れても、主電源ラインＬ１中に配設される大容量ヒューズ４ａ，４ｂが溶断するまでの時間が長く、前述の炭化部分の発熱が懸念される。 For this reason, even if an abnormal current due to galvanic corrosion or a glow in the cracked portions of the capacitors 35a and 35b flows through the control circuit 31 and the booster circuit 32 provided in the voltage converter 300, the abnormal current flows in the main power supply line L1. It takes a long time until the large-capacity fuses 4a and 4b to be disposed are blown, and there is a concern that the above-described heat generation of the carbonized portion occurs.

すなわち、大容量のヒューズ４ａ，４ｂでは、デッドショートに起因する過電流を防げても、これら電蝕やコンデンサ３５ａ，３５ｂのグロー化に起因するショートに対しては有効に機能せずに、制御回路３１や昇圧回路３２等を保護することができないおそれがあった。 That is, even if the large-capacity fuses 4a and 4b can prevent an overcurrent caused by a dead short circuit, they do not function effectively against a short circuit caused by the electrolytic corrosion or the glow of the capacitors 35a and 35b, and control is not performed. There is a possibility that the circuit 31 and the booster circuit 32 cannot be protected.

そこで、この発明は、車体重量が増加することなく、所謂デッドショートだけでなく、電蝕やコンデンサのグロー化に起因するショートを防ぐことを目的とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to prevent not only a so-called dead short but also a short due to electrolytic corrosion or glowing of a capacitor without increasing the weight of a vehicle body.

この発明による車両の電源供給装置は、車両に搭載されるケースと、車両に搭載される電源供給手段と、上記ケースに収容され上記電源供給手段に接続される電圧変換回路と、該電圧変換回路に接続される電装部品と、上記ケースに収容されるとともに上記電源供給手段に接続され、上記電圧変換回路の動作を制御する制御回路と、を備え、車両のイグニションＯＦＦ時においても上記電源供給手段から上記電装部品に暗電流が流れるよう構成された車両の電源供給装置であって、上記電源供給手段と、上記電圧変換回路および上記制御回路との間に配置される第１過電流保護素子、及び上記制御回路とその接地との間に配置され、上記第１過電流保護素子よりも低容量の第２過電流保護素子、を備え、上記制御回路は、上記第１過電流保護素子と上記電装部品との間の主電源ラインから分岐する分岐部に接続されると共に、該制御回路にはサージ電流吸収用のコンデンサが並列接続され、並列接続された上記制御回路と上記コンデンサの負端子側結合部と上記接地との間のアースラインに、上記第２過電流保護素子が介設され、上記アースラインには、車両のイグニションＯＦＦ時においても上記暗電流に起因して小電流が流れるよう構成され、上記第２過電流保護素子は、上記コンデンサによるグロー化、又は上記制御回路の電蝕に起因して上記小電流が徐々に増加していく異常電流が上記アースラインに流れることを上記第１過電流保護素子に先立って遮断することを特徴とする。 A power supply device for a vehicle according to the present invention includes a case mounted on the vehicle, a power supply unit mounted on the vehicle, a voltage conversion circuit housed in the case and connected to the power supply unit, and the voltage conversion circuit. And a control circuit housed in the case and connected to the power supply means for controlling the operation of the voltage conversion circuit, wherein the power supply means is provided even when the ignition of the vehicle is turned off. A power supply device for a vehicle configured to allow a dark current to flow through the electrical component from a power supply unit, a first overcurrent protection element disposed between the voltage conversion circuit and the control circuit, And a second overcurrent protection element disposed between the control circuit and the ground thereof and having a lower capacity than the first overcurrent protection element, wherein the control circuit includes the first overcurrent protection element. The control circuit is connected in parallel with a branch for branching off from the main power supply line between the electrical component and the electrical component, and a surge current absorbing capacitor is connected in parallel to the control circuit. The second overcurrent protection element is provided on a ground line between the negative terminal side coupling portion and the ground, and the ground line has a small current due to the dark current even when the ignition of the vehicle is OFF. The second overcurrent protection element is configured such that an abnormal current in which the small current gradually increases due to glowing by the capacitor or electrolytic corrosion of the control circuit flows to the ground line. This is shut off prior to the first overcurrent protection element .

上記構成によれば、電蝕やマイグレーションの進行により、徐々にアース電流（リーク電流）が増加していくが、発熱部の炭化の促進により急激にアース電流が増加する前に、第２過電流保護素子が溶断することにより、アースラインにアース電流が過大に流れることを防ぐことができる。すなわち、第１過電流保護素子が溶断するまでに、発熱部の炭化の促進により急激にアース電流が増加するに伴って、発熱部が発熱・発火に至ることを、第２過電流保護素子によって防ぐことができる。 According to the above configuration, the earth current (leak current) gradually increases due to the progress of electrolytic corrosion and migration, but before the earth current sharply increases due to the promotion of carbonization of the heat generating portion, the second overcurrent occurs. It is possible to prevent the earth current from flowing excessively to the earth line due to the fusing of the protection element. That is, before the first overcurrent protection element is blown, the second overcurrent protection element prevents the heating section from generating heat and firing as the ground current increases rapidly due to the promotion of carbonization of the heating section. Can be prevented.

上記電源供給手段は、例えば、バッテリ、発電機のうち少なくとも一方を採用することができる。 As the power supply means, for example, at least one of a battery and a generator can be adopted.

過電流保護素子（上記第１過電流保護素子、上記第２過電流保護素子）としては、ヒューズを採用することができるが、回路を電気的に遮断する手段であれば、他の構成を採用してもよい。例えば、過電流保護素子としては、電流を検出する検出手段と、検出した電流の値と所定の閾値と比較するコンパレータと、コンパレータによる比較結果に基づいて通電部分を開状態（非通電状態）とするスイッチ手段とを備えた構成を採用してもよい。 As the overcurrent protection element (the first overcurrent protection element and the second overcurrent protection element), a fuse can be adopted, but other configurations are adopted as long as the circuit electrically disconnects the circuit. May be. For example, as the overcurrent protection element, detection means for detecting a current, a comparator for comparing a value of the detected current with a predetermined threshold value, and an energized portion in an open state (non-energized state) based on a comparison result by the comparator. A configuration including a switch unit that performs the switching may be adopted.

この発明の一実施態様においては、上記電圧変換回路と接地との間に配置される常開スイッチを備え、上記制御回路は上記常開スイッチの動作を制御する構成とし、上記第２過電流保護素子は、上記制御回路からその接地への電流が所定以上で接地への電流を遮断する構成としたものである。 In one embodiment of the present invention, a normally open switch is provided between the voltage conversion circuit and the ground, and the control circuit controls an operation of the normally open switch, and the second overcurrent protection The element is configured to cut off the current to the ground when the current from the control circuit to the ground is equal to or more than a predetermined value.

上記構成によれば、制御回路は、エンジン始動時、リスタート時等所定のタイミングで、上記常開スイッチの閉動作とともに昇圧回路を作動状態（ＯＮ）に変更する制御を行う。但し、上記制御回路から接地への電流ラインに電蝕等の不具合が生じている場合には、上記第２過電流保護素子が溶断されるため、制御回路の作動を不能とすることができる。この場合には、制御手段によって、昇圧回路を作動させたり、上記常開スイッチを閉じる制御が行われることがないため、仮に、昇圧回路から接地までのアースラインに不具合があっても、電源供給手段側からこのアースラインに過電流が流れることを阻止することができる。具体的には、駐車時等のイグニションオフ時に電源供給手段から昇圧回路から接地までのアースラインに過電流が流れることによる発火を阻止することができる。 According to the above configuration, the control circuit performs control to change the booster circuit to the operating state (ON) together with the closing operation of the normally open switch at a predetermined timing such as when the engine is started or restarted. However, if a problem such as electrolytic corrosion occurs in the current line from the control circuit to the ground, the operation of the control circuit can be disabled because the second overcurrent protection element is blown. In this case, since the control means does not operate the booster circuit or control to close the normally open switch, even if there is a problem in the ground line from the booster circuit to the ground, the power supply is not performed. Overcurrent can be prevented from flowing from the means side to this ground line. Specifically, it is possible to prevent ignition due to an overcurrent flowing from the power supply means to the ground line from the booster circuit to the ground when the ignition is turned off such as when parking.

この発明の一実施態様においては、上記第２過電流保護素子の電流容量を１５Ａ以下に設定したものである。 In one embodiment of the present invention, the current capacity of the second overcurrent protection element is set to 15A or less.

上記構成によれば、アース電流は、電蝕等のマイグレーション発生時には徐々にその値が増加するが、１５Ａ付近に達した後で、増加率が急激に高まる特性を示すため、アース電流が急激に増加する前に確実に溶断し、電蝕等のマイグレーション等による配線の発火・延燃を防ぐことができる。 According to the above configuration, the value of the earth current gradually increases when migration such as electrolytic corrosion occurs, but after reaching about 15 A, the rate of increase sharply increases. It can be surely melted before increasing, thereby preventing the wiring from being ignited or spread due to migration due to electrolytic corrosion or the like.

この発明によれば、車体重量が増加することなく、所謂デッドショートだけでなく、電蝕やコンデンサのグロー化に起因するショートを防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent not only a so-called dead short circuit but also a short circuit due to electrolytic corrosion and glowing of a capacitor without increasing the vehicle body weight.

本発明の第１実施形態における車両の電源供給装置を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a power supply device for a vehicle according to a first embodiment of the present invention. 本実施形態の電源供給装置の車両への搭載箇所を示す車両の外観図。FIG. 1 is an external view of a vehicle showing a mounting location of the power supply device of the embodiment on the vehicle. 本実施形態の電源供給装置に備えたＤＣ／ＤＣコンバータの構成説明図。FIG. 3 is a configuration explanatory diagram of a DC / DC converter provided in the power supply device of the embodiment. 電蝕時のアース電流に対するヒューズの有効性を示すグラフ。4 is a graph showing the effectiveness of a fuse with respect to a ground current during electrolytic corrosion. 本発明の第２実施形態における車両の電源供給装置を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing a vehicle power supply device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態における車両の電源供給装置を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing a vehicle power supply device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第４実施形態における車両の電源供給装置を示すブロック図。FIG. 13 is a block diagram showing a vehicle power supply device according to a fourth embodiment of the present invention. 従来例における車両の電源供給装置を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a power supply device for a vehicle in a conventional example.

この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は本発明の第１実施形態における車両の電源供給装置を示すブロック図、図２は本実施形態の電源供給装置の車両への搭載箇所を示す車両の外観図、図３は本実施形態の電源供給装置に備えたＤＣ／ＤＣコンバータ用基板を収容するケースの一部を断面で示したＤＣ／ＤＣコンバータの平面図である。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a power supply device for a vehicle according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an external view of the vehicle showing a mounting location of the power supply device of the embodiment on the vehicle, and FIG. FIG. 4 is a plan view of a DC / DC converter showing a part of a case for accommodating a DC / DC converter substrate provided in the power supply device of FIG.

（第１実施形態）
第１実施形態の電力供給装置１は、車両に搭載されるバッテリ２による電力供給装置であり、電源供給手段としてのバッテリ２の正電圧側と、過電流保護素子としてのヒューズ４ａ（４）とが主電源ラインＬ１を介して接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３と、過電流保護素子としてのヒューズ４ｂ（４）とが主電源ラインＬ１を介して接続され、ヒューズ４ｂと、複数の電装部品９（電気負荷）のそれぞれの正電圧側とが主電源ラインＬ１を介して接続されている。
なお、バッテリ２の負電圧側と、電装部品９の負電圧側とは、それぞれパワーグランドラインＬＧを介してパワーグランド６Ｍに接続されている。 (1st Embodiment)
Power supply 1 of the first embodiment is a power supply device according to a battery 2 mounted on a vehicle, the positive voltage side of the battery 2 as a power supply unit, fuses 4a as an overcurrent protection element (4) Are connected via a main power supply line L1, the DC / DC converter 3 and a fuse 4b (4) as an overcurrent protection element are connected via a main power supply line L1, and the fuse 4b and a plurality of electrical components are connected. 9 (electric load) are connected to the respective positive voltage sides via a main power supply line L1.
The negative voltage side of the battery 2 and the negative voltage side of the electrical component 9 are connected to a power ground 6M via a power ground line LG.

バッテリ２は、車両のエンジンの回転により電力を発生するジェネレータ８（発電機）の出力電力の供給を受けて蓄電する、例えば、鉛蓄電池などの二次電池であり、蓄電した１２Ｖ電圧を出力する。 The battery 2 is, for example, a secondary battery such as a lead storage battery that receives and supplies output power of a generator 8 (generator) that generates power by rotation of an engine of the vehicle, and outputs a stored 12V voltage. .

電装部品９は、例えば、ヘッドライト、オーディオ装置、パワーウインドウ、ドアのロック装置、または、ワイパー等の車載電装品である。 The electrical component 9 is, for example, a vehicle-mounted electrical component such as a headlight, an audio device, a power window, a door lock device, or a wiper.

なお、電装部品９は、イグニションＯＦＦによる車両のエンジン停止時においても、該電装部品９側に備えた不図示のメモリをバックアップしたり、不図示の電子回路を駆動するために、バッテリ２から暗電流の供給を受けて動作するようになっている。 Even when the engine is stopped by turning off the ignition, the electric component 9 is connected to the battery 2 in order to back up a memory (not shown) provided on the electric component 9 side or to drive an electronic circuit (not shown). It operates by receiving current supply.

主電源ラインＬ１に備えたヒューズ４（４ａ，４ｂ）（以下、「大容量ヒューズ４」とする）は、主電源ラインＬ１の途中のＤＣ／ＤＣコンバータ３の入力端子３７ａ側に配置された上記の大容量ヒューズ４ａ（入力端子側の大容量ヒューズ４ａ）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力端子３７ｂ側に配置された上記の大容量ヒューズ４ｂ（出力端子側の大容量ヒューズ４ｂ）とを備え、共に車両走行時に主電源ラインＬ１を流れる電流値のレベルに対応して、本実施形態では、５０Ａの電流容量の（すなわち、５０Ａ以上の電流で溶断する）ヒューズを採用している。 The fuse 4 (4a, 4b) provided in the main power supply line L1 (hereinafter, referred to as "large capacity fuse 4") is provided on the input terminal 37a side of the DC / DC converter 3 in the middle of the main power supply line L1. (The large-capacity fuse 4a on the input terminal side) and the large-capacity fuse 4b (the large-capacity fuse 4b on the output terminal side) arranged on the output terminal 37b side of the DC / DC converter 3. According to the present embodiment, a fuse having a current capacity of 50 A (that is, a fuse that blows at a current of 50 A or more) is adopted in accordance with the level of the current flowing through the main power supply line L <b> 1 when the vehicle is traveling.

ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、後述するが、必要に応じてバッテリ２からの供給電圧を電装部品９の作動に必要な直流電圧（１２Ｖ）にＤＣ／ＤＣ変換したうえで各電装部品９に対して供給するものであり、小電流回路としての制御回路３１と、昇圧回路３２と、バイパスリレー３３と、大容量ヒューズ４よりも電流容量が小さなヒューズ３４（以下、「小容量ヒューズ３４」とする）と、コンデンサ３５ａ，３５ｂを備えている。本実施形態では、小容量ヒューズ３４の電流容量を１５Ａに設定している。 As will be described later, the DC / DC converter 3 converts the supply voltage from the battery 2 to a DC voltage (12 V) necessary for the operation of the electrical components 9 as required, and then converts the DC / DC to each electrical component 9. The control circuit 31 as a small current circuit, the booster circuit 32, the bypass relay 33, and the fuse 34 having a smaller current capacity than the large capacity fuse 4 (hereinafter, referred to as "small capacity fuse 34"). And capacitors 35a and 35b. In the present embodiment, the current capacity of the small capacity fuse 34 is set to 15A.

図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、車両Ｖ前部の左側のヘッドライト９０の下側、換言すると、車両Ｖ前部の不図示のフロントバンパフレームの左下側に搭載されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３に備えた制御回路３１や昇圧回路３２等は、図３に示すように、本実施形態においては、同じ一枚のＤＣ／ＤＣコンバータ３用の基板３６上に搭載され、該基板３６ごと樹脂製のケース３８に収容された状態で車両の上記の搭載箇所に搭載されている。この搭載箇所は被水領域であるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は防水性を有するケース３８により内部の止水性が確保されている。 As shown in FIG. 2, the DC / DC converter 3 is mounted below the left headlight 90 at the front of the vehicle V, in other words, at the lower left of a front bumper frame (not shown) at the front of the vehicle V. . As shown in FIG. 3, in this embodiment, the control circuit 31 and the booster circuit 32 provided in the DC / DC converter 3 are mounted on the same single DC / DC converter 3 substrate 36. The board 36 is mounted on the above-described mounting portion of the vehicle while being housed in a resin case 38. Although this mounting location is a wet area, the DC / DC converter 3 has a waterproof case 38 to ensure the water-stopping inside.

ＤＣ／ＤＣコンバータ３用の基板３６は、図３に示すように、平面視でＤＣ／ＤＣコンバータ３における主に制御回路３１が搭載される制御回路領域３１ｚと、主に昇圧回路３２が搭載される昇圧回路領域３２ｚとに大別されており、昇圧回路領域３２ｚは、基板３６上において、制御回路領域３１ｚによって平面視で外側から囲まれている。さらに、基板３６における制御回路領域３１ｚと昇圧回路領域３２ｚとの境界部には、ラジオノイズ遮断用の金属ケース３９が設けられており、制御回路領域３１ｚは金属ケース３９に格納された領域に相当する。 As shown in FIG. 3, the substrate 36 for the DC / DC converter 3 has a control circuit area 31z in which the control circuit 31 is mainly mounted in the DC / DC converter 3 in plan view and a booster circuit 32 which is mainly mounted. The booster circuit region 32z is roughly surrounded by the control circuit region 31z on the substrate 36 from the outside in a plan view. Further, a metal case 39 for blocking radio noise is provided at a boundary between the control circuit region 31z and the booster circuit region 32z on the board 36, and the control circuit region 31z corresponds to a region stored in the metal case 39. I do.

本実施形態においては、基板３６における昇圧回路領域３２ｚには、バイパスリレー３３やコンデンサ３５ａ，３５ｂ等が搭載されているとともに、コネクタ形成部３７を有している。該コネクタ形成部３７には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の入力端子３７ａおよび出力端子３７ｂがそれぞれ複数設けられている。基板３６における制御回路領域３１ｚには、制御回路３１に備えた制御マイコン３１０（制御ＩＣ）が搭載されている（図１、図３参照）。 In the present embodiment, the booster circuit region 32z of the board 36 includes the bypass relay 33, the capacitors 35a and 35b, and the like, and has the connector forming portion 37. The connector forming section 37 is provided with a plurality of input terminals 37a and output terminals 37b of the DC / DC converter 3 respectively. A control microcomputer 310 (control IC) provided in the control circuit 31 is mounted in the control circuit area 31z on the substrate 36 (see FIGS. 1 and 3).

図１に示すように、制御回路３１は、車両に備えた不図示のＥＣＵ（Electronic
Control Unit）からの信号に基づいて、バイパスリレー３３のスイッチの切り換えや、昇圧回路３２の電源のＯＮ／ＯＦＦ制御を、制御信号ラインＬ４を介して行う。 As shown in FIG. 1, the control circuit 31 includes an ECU (Electronic) (not shown) provided in the vehicle.
Based on a signal from a control unit, switching of the switch of the bypass relay 33 and ON / OFF control of the power supply of the booster circuit 32 are performed via the control signal line L4.

具体的には、制御回路３１は、車両のエンジンが通常時（エンジンの一時停止からのリスタート時以外の時）においては、バイパスリレー３３のスイッチを閉状態（通電状態）、すなわち、バイパスリレー３３に備えたコイルを消磁状態としておく。これにより、上記の主電源ラインＬ１は、昇圧回路３２を介さずにバイパスリレー３３を経由するルートとすることができるため、バッテリ２の出力電圧を１２Ｖのままバイパスリレー３３を介して電装部品９側へ供給する。 Specifically, the control circuit 31 closes the switch of the bypass relay 33 (energized state) when the engine of the vehicle is normal (other than at the time of restarting from a temporary stop of the engine), that is, the bypass relay The coil provided in 33 is demagnetized. As a result, the main power supply line L1 can be routed via the bypass relay 33 without passing through the booster circuit 32. Therefore, the electrical component 9 is connected via the bypass relay 33 while the output voltage of the battery 2 remains at 12V. Supply to the side.

さらに、制御回路３１は、赤信号等によりエンジンを一時停止している状態からのリスタート時（再始動時）においては、ＥＣＵ側から所定のリスタート条件が整った旨の信号を受信し、その信号をトリガーとしてバイパスリレー３３のスイッチを開状態（非通電状態）、すなわち、コイルを励磁状態とするとともに、制御信号ラインＬ４を介して昇圧回路３２の電源をＯＮにする制御を行う。 Further, at the time of restart (at the time of restart) from a state in which the engine is temporarily stopped by a red signal or the like, the control circuit 31 receives a signal indicating that predetermined restart conditions are satisfied from the ECU side, Using the signal as a trigger, the switch of the bypass relay 33 is opened (non-energized state), that is, the coil is excited, and the power of the booster circuit 32 is turned on via the control signal line L4.

これにより、上記の主電源ラインＬ１は、昇圧回路３２を経由するルートに切り換わり、一時的に降下した電圧を昇圧回路３２によって１２Ｖに昇圧したうえで、電装部品９に供給することでエンジンのリスタート時にバッテリ２からの電装部品９への供給電力がスタータモータの作動に使用されて一時的に低下することを防いでいる。 As a result, the main power supply line L1 is switched to a route passing through the booster circuit 32, and the temporarily dropped voltage is boosted to 12V by the booster circuit 32, and then supplied to the electrical components 9 to thereby supply the electric component 9. At the time of restart, the electric power supplied from the battery 2 to the electric component 9 is used to operate the starter motor, thereby preventing a temporary decrease.

制御回路３１は、図１に示すように、主電源ラインＬ１の途中には配置されておらず、主電源ラインＬ１における、バッテリ２側（ＤＣ／ＤＣコンバータ３の入力端子３７ａ側）と、電装部品９側（ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力端子３７ｂ側）との間において、該主電源ラインＬ１から分岐する分岐部５ａと、主に制御回路用の制御用グランド６Ｃとの間に接続され、主電源ラインＬ１を流れる電流よりも小さな電流（小電流）が流れるように構成された小電流ラインＬ２（制御回路用ライン）上に配置されている。 As shown in FIG. 1, the control circuit 31 is not arranged in the middle of the main power supply line L1, but is connected to the battery 2 side (the input terminal 37a side of the DC / DC converter 3) and the electrical equipment in the main power supply line L1. Between the component 9 side (the output terminal 37b side of the DC / DC converter 3), it is connected between a branch portion 5a branched from the main power supply line L1 and a control ground 6C mainly for a control circuit, It is arranged on a small current line L2 (control circuit line) configured to flow a current (small current) smaller than the current flowing through the main power supply line L1.

なお、本実施形態においては、車両走行時において主電源ラインＬ１を流れる電流が数アンペアレベルであるのに対して、小電流ラインＬ２は数百ミリアンペアレベルの電流が流れるように構成されている。また、図３において図示省略するが、制御用グランド６Ｃは、基板３６上のコネクタ形成部３７に対して極力近接させた部位側に設けられている。 In the present embodiment, the current flowing through the main power supply line L1 at the time of traveling of the vehicle is at a level of several amperes, while the small current line L2 is configured to flow at a current of several hundred milliamperes. Although not shown in FIG. 3, the control ground 6 </ b> C is provided on a portion of the board 36 as close as possible to the connector forming portion 37.

図１に示すように、この小電流ラインＬ２には、制御回路３１と並列に配置された２つのコンデンサ３５ａ，３５ｂが接続されている。これら２つのコンデンサ３５ａ，３５ｂは、バッテリ２からのサージ電流を吸収することで制御回路３１への印加電圧を安定化するためのものであって、同じ容量の積層セラミックコンデンサ３５ａ，３５ｂが採用されており、互いに直列に接続されている。なお、これらコンデンサ３５ａ，３５ｂは基板３６上において平面視で互いに直角を成すように配置されることが好ましい。これにより、車両の軽衝突等により、基板３６に対して所定方向の入力荷重を受けても、コンデンサ３５ａ，３５ｂが双方とも故障しないように信頼性を高めている。 As shown in FIG. 1, two capacitors 35a and 35b arranged in parallel with the control circuit 31 are connected to the small current line L2. These two capacitors 35a and 35b are used to stabilize the voltage applied to the control circuit 31 by absorbing surge current from the battery 2, and adopt multilayer ceramic capacitors 35a and 35b having the same capacity. And are connected in series with each other. It is preferable that the capacitors 35a and 35b are arranged on the substrate 36 so as to be perpendicular to each other in plan view. Thereby, even if an input load in a predetermined direction is applied to the substrate 36 due to a light collision of the vehicle or the like, the reliability is enhanced so that both the capacitors 35a and 35b do not fail.

上記の小電流ラインＬ２のうち制御回路３１の負端子と制御用グランド６Ｃとを接続するラインは、制御回路用アースラインＬ２ａとして形成されている（同図参照）。 The line connecting the negative terminal of the control circuit 31 and the control ground 6C in the small current line L2 is formed as a control circuit ground line L2a (see FIG. 3).

小電流ラインＬ２における制御回路３１、詳しくは、並列配置した制御回路３１とコンデンサ３５ａ，３５ｂの各負端子側の結合部５ｂ（図１参照）と、制御用グランド６Ｃとの間、すなわち制御回路用アースラインＬ２ａの途中には、上述した小容量ヒューズ３４を配置している。 The control circuit 31 in the small current line L2, more specifically, between the control circuit 31 arranged in parallel and the coupling portion 5b (see FIG. 1) on each negative terminal side of the capacitors 35a and 35b and the control ground 6C, that is, the control circuit The small-capacity fuse 34 described above is arranged in the middle of the ground line L2a.

また、図１に示すように、主電源ラインＬ１における小電流ラインＬ２との分岐部５ａよりもＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力端子３７ｂ側（電装部品９側）には、バイパスリレー３３と昇圧回路３２が並列に接続されている。 As shown in FIG. 1, a bypass relay 33 and a booster circuit are provided on the output terminal 37b side (the electrical component 9 side) of the DC / DC converter 3 with respect to the branch 5a of the main power supply line L1 with the small current line L2. 32 are connected in parallel.

昇圧回路３２の負端子と、その接地、すなわち、制御用グランド６Ｃとを接続するラインは、昇圧回路３２用のアースラインＬ３として形成されている。 The line connecting the negative terminal of the booster circuit 32 and its ground, that is, the control ground 6C, is formed as an earth line L3 for the booster circuit 32.

ここで、制御回路３１は、制御マイコン３１０や、バイパスリレー３３に備えたコイルの通電状態または非通電状態を切り換えるための不図示のトランジスタ素子などを備えている。図１に示すように、このうち制御回路３１におけるトランジスタ素子等の制御マイコン３１０以外の素子は、バッテリ２から主電源ラインＬ１を介して小電流ラインＬ２において１２Ｖの電圧が印加されている。 Here, the control circuit 31 includes a control microcomputer 310 and a transistor element (not shown) for switching the energized state or non-energized state of the coil provided in the bypass relay 33. As shown in FIG. 1, among the elements other than the control microcomputer 310 such as the transistor element in the control circuit 31, a voltage of 12 V is applied from the battery 2 to the small current line L2 via the main power supply line L1.

一方、制御回路３１に備えた制御マイコン３１０については、主電源ラインＬ１および制御マイコン用電源ラインＬ５を介して該バッテリ２から５Ｖの電圧が供給されている。詳しくは、制御回路３１用電源ＩＣは、例えば、ドライバ（運転者）のキー操作等により、イグニションスイッチがＯＮにされた時に、バッテリ２からの供給電圧（１２Ｖ）を、制御マイコン用電源ラインＬ５の途中に配置された制御マイコン用ＤＣ／ＤＣコンバータ３１１によって５Ｖに変換して供給されることで起動するように構成している。 On the other hand, the control microcomputer 310 provided in the control circuit 31 is supplied with a voltage of 5 V from the battery 2 via the main power supply line L1 and the control microcomputer power supply line L5. More specifically, the power supply IC for the control circuit 31 transmits the supply voltage (12 V) from the battery 2 when the ignition switch is turned on by, for example, a key operation of a driver (driver), and the power supply line L5 for the control microcomputer. The control microcomputer DC / DC converter 311 arranged in the middle of the system converts the voltage to 5 V and supplies the voltage to 5 V.

図４は、電蝕発生時に小電流ラインＬ２（制御回路用アースラインＬ２ａ）を流れる小電流（アース電流）の推移を示すグラフであって、小容量ヒューズ３４の一例として、５Ａヒューズについての電蝕時に流れるアース電流（異常電流）に対する有効性を検証する実験結果を示すグラフである。
図４中の波形ａは小電流ラインＬ２にヒューズを配置していない場合の波形であり、波形ｂは小容量ヒューズ３４として５Ａヒューズを採用した場合の波形を示している。なお、本実験では、電流制限（アース電流の上限値）を４０Ａに設定している。 FIG. 4 is a graph showing a transition of a small current (earth current) flowing through the small current line L2 (control circuit ground line L2a) when the electrolytic corrosion occurs. 9 is a graph showing experimental results for verifying the effectiveness with respect to earth current (abnormal current) flowing during eclipse.
A waveform a in FIG. 4 is a waveform when a fuse is not arranged in the small current line L2, and a waveform b is a waveform when a 5A fuse is adopted as the small capacity fuse 34. In this experiment, the current limit (the upper limit of the earth current) was set to 40A.

波形ａに示すように、電蝕が進行すると、徐々にアース電流が上昇していき（１０秒から１６秒）、やがて１６秒を経過すると一気にアース電流が上昇し（１６秒から１８秒）、その後は、電流制限である４０Ａ、或いは、それに近い電流値に維持される。 As shown in the waveform a, as the electrolytic corrosion progresses, the earth current gradually increases (from 10 seconds to 16 seconds), and after 16 seconds, the earth current increases at a stretch (from 16 seconds to 18 seconds). Thereafter, the current is maintained at 40 A, which is the current limit, or a current value close to the current limit.

これに対して、波形ｂに示すように、例えば、５Ａヒューズを設定した場合には、電蝕発生によりアース電流が上昇していくが（１０秒から１２秒）、１０Ａに達した時に５Ａヒューズは溶断する。アース電流が上昇してから５Ａヒューズが溶断するまでに要する溶断時間が２秒であった。そして５Ａヒューズが溶断したとき、電蝕部分に発火は確認されなかった。 On the other hand, as shown in the waveform b, when a 5 A fuse is set, for example, the ground current increases due to the occurrence of electrolytic corrosion (from 10 seconds to 12 seconds). Is blown. The fusing time required from the rise of the ground current to the fusing of the 5 A fuse was 2 seconds. Then, when the 5A fuse was blown, no ignition was confirmed in the electrolytic corrosion portion.

ヒューズ容量に応じて用意した複数のヒューズを用いて、上記の５Ａヒューズと同じ要領の実験を行った結果、３０Ａ以上のヒューズでは、電蝕部分に発火が生じたが、３０Ａ未満では、電蝕部分に発火が生じなかった。 Using a plurality of fuses prepared in accordance with the fuse capacity, an experiment was performed in the same manner as the above 5A fuse. No ignition occurred in the part.

この結果より、小容量ヒューズ３４としては３０Ａ未満のものが有効であることを確認できた。さらに、波形ａに示すように、電蝕進行時のアース電流は、１５Ａに達した時点で、それまでの上昇率に対して急激に上昇する傾向を示すため（図４中の破線で囲んだ領域ｚ参照）、小容量ヒューズ３４は１５Ａ以下に設定することが好ましく、電流容量が低すぎることによるヒューズの誤溶断の影響を考慮すると小容量ヒューズ３４は、１５Ａに設定することがより好ましいといえる。 From this result, it was confirmed that a fuse having a capacity of less than 30 A was effective as the small-capacity fuse 34. Further, as shown by the waveform a, the earth current at the time of the progress of electrolytic corrosion shows a tendency to rapidly increase at the time of reaching 15 A with respect to the increase rate up to that time (encircled by a broken line in FIG. 4). It is preferable that the small-capacity fuse 34 is set to 15 A or less. Considering the influence of erroneous blowing of the fuse due to the current capacity being too low, the small-capacity fuse 34 is more preferably set to 15 A. I can say.

上述した第１実施形態の電力供給装置１は、図１に示すように、車両に搭載されるケース３８、車両に搭載されるバッテリ２、ケース３８に収容されバッテリ２に接続される電圧変換回路としての昇圧回路３２、該昇圧回路３２に接続される電装部品９、ケース３８に収容されるとともにバッテリ２に接続され、昇圧回路３２の動作を制御する制御回路３１、バッテリ２と、昇圧回路３２および制御回路３１との間に配置される第１過電流保護素子としての大容量ヒューズ４ａ、および制御回路３１と制御用グランド６Ｃ（接地６Ｃ）との間に配置され、大容量ヒューズ４ａよりも低容量の第２過電流保護素子としての小容量ヒューズ３４、を備えたものである。 As shown in FIG. 1, the power supply device 1 according to the first embodiment includes a case 38 mounted on a vehicle, a battery 2 mounted on the vehicle, and a voltage conversion circuit housed in the case 38 and connected to the battery 2. A booster circuit 32, an electrical component 9 connected to the booster circuit 32, a control circuit 31 housed in the case 38 and connected to the battery 2 to control the operation of the booster circuit 32, the battery 2, And a large-capacity fuse 4a as a first overcurrent protection element disposed between the control circuit 31 and the control circuit 31 and the control ground 6C (ground 6C). A small-capacity fuse 34 as a low-capacity second overcurrent protection element.

上記構成によれば、主電源ラインＬ１は勿論、小電流ラインＬ２や昇圧回路用ラインＬ３に過電流が流れた場合には、大容量ヒューズ４が溶断することで、ショート（所謂、デッドショート）を防ぐことができる。 According to the above configuration, when an overcurrent flows not only in the main power supply line L1 but also in the small current line L2 and the booster circuit line L3, the large capacity fuse 4 is blown to short-circuit (so-called dead short). Can be prevented.

ここで、本実施形態においては、車両のイグニションＯＦＦ時においても、電装部品９側に備えたメモリをバックアップしたり、電子回路を駆動するための暗電流がバッテリ２から電装部品９に対して流されている。そして、この暗電流に起因して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３に備えた昇圧回路３２や制御回路３１の各アースラインＬ２ａ，Ｌ３には、車両のエンジン停止時においても数ミリアンペアレベルの僅かな電流（小電流）が流れ込んでいる。 Here, in the present embodiment, even when the ignition of the vehicle is turned off, a dark current for backing up the memory provided on the electrical component 9 side and driving the electronic circuit flows from the battery 2 to the electrical component 9. Have been. Due to this dark current, a small current of several milliamperes (e.g., a few milliamps level) is supplied to the ground lines L2a and L3 of the booster circuit 32 and the control circuit 31 provided in the DC / DC converter 3 even when the engine of the vehicle is stopped. Small current) is flowing.

このように、本実施形態においては、昇圧回路３２や制御回路３１の各アースラインＬ２ａ，Ｌ３には、常時電流が流れた状態となっているため、車両の軽衝突等によるケース３８の破損により、ケース３８内部が被水した場合において、その状態に放置すると、ケース３８内部に収容されたＤＣ／ＤＣコンバータ用の基板３６に搭載された昇圧回路３２、制御回路３１および配線等に電蝕が発生するおそれがあった。 As described above, in this embodiment, since the current always flows through the ground lines L2a and L3 of the booster circuit 32 and the control circuit 31, the case 38 is damaged by a light collision of the vehicle or the like. When the inside of the case 38 is wetted and left in that state, electric corrosion occurs in the booster circuit 32, the control circuit 31, the wiring, and the like mounted on the DC / DC converter board 36 housed in the case 38. There was a risk of occurrence.

電蝕が発生すると、電蝕部分には抵抗を持つが、炭化により抵抗が徐々に小さくなっていき、数ミリアンペアレベルずつ電流が徐々に高くなっていく。そして、このリーク電流により炭化（グロー化）が促進され、該炭化部分が徐々に発熱するおそれがある。このような電蝕による異常電流は、デッドショートのように短時間に印加される過電流とは異なり、時間をかけて徐々に上昇していく特性を示すため、大容量ヒューズ４が溶断する電流値に達するまでに、この発熱部分が発火・延焼するおそれがあった。 When the electrolytic corrosion occurs, the electrical corrosion portion has resistance, but the resistance gradually decreases due to carbonization, and the current gradually increases by several milliamperes level. Then, carbonization (glowing) is promoted by the leak current, and the carbonized portion may gradually generate heat. Such an abnormal current due to electrolytic corrosion shows a characteristic that gradually increases over time unlike an overcurrent applied in a short time such as dead short, so that the current at which the large-capacity fuse 4 is blown out By the time the temperature reaches the value, there is a risk that the heat-generating portion may ignite or spread.

これに対して、本実施形態では、小容量ヒューズ３４を小電流ラインＬ２に設けたため、電蝕部分に徐々に熱を帯びながら電流が徐々に上昇していくような異常電流が流れても、大容量ヒューズ４が溶断するのに先立って電蝕部分が発火に至るまでに確実に小容量ヒューズ３４を溶断させることができる。同様にコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因するショート発火が生じても、大容量ヒューズ４が溶断するのに先立って小容量ヒューズ３４を溶断させることができる。 On the other hand, in the present embodiment, since the small-capacity fuse 34 is provided in the small current line L2, even if an abnormal current such that the current gradually rises while gradually heating the electrolytic corrosion portion flows, Before the large-capacity fuse 4 is blown, the small-capacity fuse 34 can be surely blown before the electrolytic corrosion portion ignites. Similarly, even if short-circuiting occurs due to glowing of the cracked portions of the capacitors 35a and 35b, the small-capacity fuse 34 can be blown before the large-capacity fuse 4 is blown.

よって、小電流ラインＬ２に流れる異常電流を遮断させることができ、制御回路３１を保護することができる。 Therefore, the abnormal current flowing through the small current line L2 can be cut off, and the control circuit 31 can be protected.

さらに、制御回路用アースラインＬ２ａの溶断により、制御回路３１による昇圧回路３２の制御を不能とすることで、制御回路３１による昇圧回路３２の作動に起因して昇圧回路用アースラインＬ３に大電流が流れることで、昇圧回路３２が故障することを未然に防ぐことができる。 Further, the control circuit 31 disables the control of the booster circuit 32 due to the fusing of the control circuit ground line L2a, so that a large current flows through the booster circuit ground line L3 due to the operation of the booster circuit 32 by the control circuit 31. Flows, the breakdown of the booster circuit 32 can be prevented.

すなわち、電蝕の進行やコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因する異常電流が、ＤＣ／ＤＣコンバータ用の基板３６に備えた各種電子部品や配線等に流れることにより、これら各種電子部品や配線等が発火することを防ぐことができる。 That is, an abnormal current caused by the progress of electrolytic corrosion and the glowing of the cracked portions of the capacitors 35a and 35b flows through various electronic components and wirings provided on the substrate 36 for the DC / DC converter. It is possible to prevent the wires and wires from firing.

また、小容量ヒューズ３４は、主電源ラインＬ１上ではなく、小電流ラインＬ２の途中に配置したため、主電源ラインＬ１に、正常時に小容量ヒューズ３４の電流容量よりも大きな電流が流れることで、小容量ヒューズ３４が溶断することを防ぐことができる。 Further, since the small-capacity fuse 34 is arranged not in the main power supply line L1 but in the middle of the small current line L2, a current larger than the current capacity of the small-capacity fuse 34 flows in the main power supply line L1 in a normal state. It is possible to prevent the small-capacity fuse 34 from being blown.

以下、他の実施形態について説明するが、上述した第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
（第２実施形態）
図５に示すように、第２実施形態の電力供給装置１Ａに備えたＤＣ／ＤＣコンバータ３Ａは、第１実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３の構成に対して常開スイッチ７を備えたものである。 Hereinafter, other embodiments will be described, but the same components as those in the above-described first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
(2nd Embodiment)
As shown in FIG. 5, the DC / DC converter 3A provided in the power supply device 1A of the second embodiment has a normally open switch 7 in addition to the configuration of the DC / DC converter 3 of the first embodiment. is there.

すなわち、この常開スイッチ７は、昇圧回路３２と制御用グランド６Ｃとの間、すなわち、昇圧回路用アースラインＬ３の途中に配置され、また、制御回路３１と制御信号ラインＬ４を介して接続されている。常開スイッチ７は、例えば、リレースイッチで構成され、通常時（エンジンのリスタート時以外の時）はコイルを消磁させて開状態に維持とするとともに、昇圧回路３２をＯＮにするとき、すなわち、車両のエンジンが一時停止している状態からのリスタート時には制御回路３１の信号に基づいてコイルを励磁させて閉状態としている。 That is, the normally open switch 7 is disposed between the booster circuit 32 and the control ground 6C, that is, in the middle of the booster circuit ground line L3, and is connected to the control circuit 31 via the control signal line L4. ing. The normally open switch 7 is configured by, for example, a relay switch, and in a normal state (when the engine is not restarted), the coil is demagnetized to maintain the open state, and when the booster circuit 32 is turned on, At the time of restart from the state where the engine of the vehicle is temporarily stopped, the coil is excited based on the signal of the control circuit 31 to be in the closed state.

上記構成によれば、上述した電蝕の進行やコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因して、小電流ラインＬ２に異常電流が流れ込んだ場合においても、上述したように小容量ヒューズ３４が溶断することで制御回路３１を保護することができる。 According to the above configuration, even when an abnormal current flows into the small current line L2 due to the progress of the electrolytic corrosion and the glowing of the cracked portions of the capacitors 35a and 35b, as described above, the small-capacity fuse 34 can be used. Is blown, the control circuit 31 can be protected.

さらに、上記構成によれば、制御回路３１による制御によって常開スイッチ７が始めて閉じるようにしているため、制御回路３１が作動しなければ、そもそも昇圧回路３２が作動する（すなわちＯＮになる）ことを防ぐことができる。すなわち、昇圧回路３２の作動は制御回路３１の正常な作動を前提としている。 Further, according to the above configuration, since the normally open switch 7 is closed for the first time under the control of the control circuit 31, if the control circuit 31 does not operate, the booster circuit 32 operates in the first place (that is, turns on). Can be prevented. That is, the operation of the booster circuit 32 is based on the normal operation of the control circuit 31.

これにより、上述した電蝕の進行やコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因して、大容量ヒューズ４では対応できない（すなわち溶断時間がかかる）異常電流が小電流ラインＬ２に流れ込んだ場合においても、小容量ヒューズ３４が大容量ヒューズ４に先立って溶断することにより、制御回路３１を非通電状態とする、すなわち、制御回路３１による昇圧回路３２を作動させたり、常開スイッチ７を閉状態とする制御を不能とすることができる。 As a result, when an abnormal current that cannot be handled by the large-capacity fuse 4 (that is, it takes a long time to blow) flows into the small current line L2 due to the progress of the electrolytic corrosion and the glowing of the cracked portions of the capacitors 35a and 35b. In this case, the small-capacity fuse 34 is blown before the large-capacity fuse 4, so that the control circuit 31 is turned off. That is, the control circuit 31 operates the booster circuit 32 or closes the normally open switch 7. The control for setting the state can be disabled.

したがって、例えば、エンジンのリスタート時に昇圧回路３２が作動することで、該昇圧回路用アースラインＬ３に異常電流が流れ込む等して停車中からエンジンをリスタートする際に、昇圧回路３２が発火する等の不具合を未然に防ぐことができる。 Therefore, for example, when the booster circuit 32 is operated when the engine is restarted, the booster circuit 32 is ignited when the engine is restarted from a stop while the abnormal current flows into the booster circuit ground line L3. And the like can be prevented beforehand.

なお、第２実施形態の常開スイッチ７は、上述したように、エンジンのリスタート時以外の時（昇圧回路３２がＯＦＦ時）に、開状態に維持するとともに、エンジンのリスタート時（昇圧回路３２がＯＮ時）に閉状態とする実施形態に限らず、例えば、イグニションスイッチＯＦＦ状態の時に開状態を維持するとともに、イグニションスイッチＯＮ状態の時に閉状態とする構成を採用してもよい。 As described above, the normally-open switch 7 of the second embodiment keeps the open state except when the engine is restarted (when the booster circuit 32 is OFF), and also restarts the engine (when the booster circuit is boosted). The present invention is not limited to the embodiment in which the circuit 32 is closed when the circuit 32 is ON). For example, a configuration in which the open state is maintained when the ignition switch is OFF and the state is closed when the ignition switch is ON may be employed.

この構成によれば、イグニションスイッチＯＦＦ状態とした車両駐車時に昇圧回路用アースラインＬ３に異常電流が流れ込むことを確実に防ぐことができつつ、イグニションスイッチをＯＮ状態とした車両走行中には、昇圧回路３２のＯＮ／ＯＦＦに関わらず、常開スイッチ７を閉状態に維持することで、常開スイッチ７の切り換わり回数を抑えることで、バッテリ２の負担軽減を図ることができる。 According to this configuration, it is possible to reliably prevent an abnormal current from flowing into the earth line L3 for the booster circuit when the vehicle is parked with the ignition switch turned off, and to increase the pressure while the vehicle is running with the ignition switch turned on. Regardless of the ON / OFF state of the circuit 32, the normally open switch 7 is maintained in the closed state, whereby the number of times the normally open switch 7 is switched is reduced, so that the burden on the battery 2 can be reduced.

（第３実施形態）
図６に示すように、第３実施形態の電力供給装置１Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂに備えた電圧変換回路として第１実施形態のような昇圧回路３２の代わりに降圧回路４１を採用したものである。
さらに、本実施形態においてはＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂの入力端子３７ａよりも上流側に電源供給手段としてジェネレータ８とキャパシタ１１とを備えている。
ジェネレータ８（発電機）は、エンジンの回転により交流電力を発生する装置であり、発電した交流電力を直流電圧に変換して出力する。すなわち、ジェネレータ８は、ＥＣＵの指令に基づいて、通常時には２４Ｖの直流電圧を出力するが、その発電負荷が大きいときは、１２Ｖの直流電圧を出力するように出力電圧を切り換え可能な構成としている。また、キャパシタ１１は、ジェネレータ８で発生した余剰電力を蓄電する。このキャパシタ１１は２４Ｖ用と１２Ｖ用の２種類の余剰電力を蓄電する構成としている。 (Third embodiment)
As shown in FIG. 6, a power supply device 1B according to the third embodiment employs a step-down circuit 41 instead of the booster circuit 32 of the first embodiment as a voltage conversion circuit provided in a DC / DC converter 3B. It is.
Further, in the present embodiment, a generator 8 and a capacitor 11 are provided as power supply means upstream of the input terminal 37a of the DC / DC converter 3B.
The generator 8 (generator) is a device that generates AC power by rotation of the engine, and converts the generated AC power into a DC voltage and outputs it. That is, the generator 8 outputs a DC voltage of 24 V at normal times based on a command from the ECU, but can switch the output voltage to output a DC voltage of 12 V when the power generation load is large. . Capacitor 11 stores the surplus power generated by generator 8. The capacitor 11 is configured to store two types of surplus power for 24 V and 12 V.

本実施形態におけるバッテリ２は、その正電圧側がＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂの出力端子３７ｂと出力端子側の大容量ヒューズ４ｂとの間に主電源ラインＬ１を介して接続されており、車両のイグニションＯＦＦ時において電装部品９に暗電流を供給するために備えている。 The battery 2 in the present embodiment has its positive voltage side connected between the output terminal 37b of the DC / DC converter 3B and the large-capacity fuse 4b on the output terminal side via the main power supply line L1, and turns off the ignition of the vehicle. It is provided to supply a dark current to the electrical component 9 at times.

そして、キャパシタ１１の負電圧側と、バッテリ２の負電圧側とは、それぞれパワーグランドラインＬＧを介してパワーグランド６Ｍに接続されている。 The negative voltage side of the capacitor 11 and the negative voltage side of the battery 2 are respectively connected to the power ground 6M via the power ground line LG.

上述した第１実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３においては、図１に示すように、主電源ラインＬ１における入力端子３７ａ側に後述する制御回路系統が設けられ、出力端子３７ｂ側に後述する昇圧回路系統が設けられているのに対して、本実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂは、図５に示すように、図１に示す配置とは逆の配置、すなわち、主電源ラインＬ１における入力端子３７ａ側に昇圧回路系統が設けられ、出力端子３７ｂ側に制御回路系統が設けられている。 In the DC / DC converter 3 of the first embodiment, as shown in FIG. 1, a control circuit system described later is provided on the input terminal 37a side of the main power supply line L1, and a booster circuit described later is provided on the output terminal 37b side. While a system is provided, the DC / DC converter 3B according to the present embodiment has an arrangement opposite to that shown in FIG. 1 as shown in FIG. 5, that is, the input terminal 37a in the main power supply line L1. A booster circuit system is provided on the side, and a control circuit system is provided on the output terminal 37b side.

ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ３，３Ｂの制御回路系統とは、小電流ラインＬ２（制御回路用アースラインＬ２ａ、コンデンサ３５ａ，３５ｂを含む）および制御マイコン用電源ラインＬ５を含む系統であり、昇圧回路系統とは、昇圧回路３２、バイパスリレー３３および昇圧回路用アースラインＬ３を含む系統である。 Here, the control circuit system of the DC / DC converters 3 and 3B is a system including the small current line L2 (including the control circuit ground line L2a and the capacitors 35a and 35b) and the control microcomputer power line L5. The circuit system includes a booster circuit 32, a bypass relay 33, and a booster circuit ground line L3.

また、本実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂに備えたバイパスリレー３３は、通常時においては開状態に維持されている。このため、上記の主電源ラインＬ１は、降圧回路４１を経由するルートとなり、降圧回路４１によって２４Ｖから１２Ｖに降圧された電圧が電装部品９や制御回路３１に供給される。 In addition, the bypass relay 33 provided in the DC / DC converter 3B of the present embodiment is normally kept open. For this reason, the main power supply line L <b> 1 becomes a route that passes through the step-down circuit 41, and the voltage stepped down from 24 V to 12 V by the step-down circuit 41 is supplied to the electrical components 9 and the control circuit 31.

一方、ジェネレータ８の発電負荷が大きくなったときは、上述したように、ジェネレータ８では１２Ｖの発電に切り換わるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂでは、制御回路３１によって降圧回路４１をＯＦＦにするとともに、バイパスリレー３３を閉状態とする制御が行われる。 On the other hand, when the power generation load of the generator 8 increases, as described above, the generator 8 switches to 12V power generation. However, in the DC / DC converter 3B, the control circuit 31 turns off the step-down circuit 41, Control for closing the bypass relay 33 is performed.

これにより、上記の主電源ラインＬ１は、バイパスリレー３３を経由するルートとなり、このルートを介してキャパシタ１１の出力電圧（１２Ｖ）が電装部品９や制御回路３１に供給される。 Thereby, the main power supply line L1 becomes a route via the bypass relay 33, and the output voltage (12V) of the capacitor 11 is supplied to the electrical component 9 and the control circuit 31 via this route.

やがて、ジェネレータ８の発電負荷が小さくなったときは、上述したように再度、ジェネレータ８では２４Ｖの発電が行われる一方で、ＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂでは、制御回路３１によって降圧回路４１をＯＮにするとともに、バイパスリレー３３を開状態とする制御が行われる。 Eventually, when the power generation load of the generator 8 decreases, the generator 8 again generates 24 V as described above, while the DC / DC converter 3B turns on the step-down circuit 41 by the control circuit 31. At the same time, control for opening the bypass relay 33 is performed.

これにより、ジェネレータ８の出力電圧が２４Ｖの時には、降圧回路４１で１２Ｖに降圧した電圧が制御回路３１や各電装部品９に供給されるように構成している。 Thus, when the output voltage of the generator 8 is 24V, the voltage stepped down to 12V by the step-down circuit 41 is supplied to the control circuit 31 and each electric component 9.

上述した第３実施形態の電力供給装置１Ｂにおいても、第１実施形態の電源供給装置１と同様の作用効果を奏することができる。
詳しくは、電蝕の進行やコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因するショート発火が生じた場合には、大容量ヒューズ４が溶断するのに先立って小容量ヒューズ３４を溶断することができるため、制御回路用アースラインＬ２ａに流れる異常電流を遮断することができ、制御回路３１を保護することができる。 Even in power supply system 1B of the third embodiment described above, it is possible to achieve the same effects as the power supply device 1 of the first embodiment.
More specifically, if short-circuiting occurs due to the progress of electrolytic corrosion or glowing of the cracked portions of the capacitors 35a and 35b, the small-capacity fuse 34 may be blown before the large-capacity fuse 4 is blown. Therefore, the abnormal current flowing through the control circuit ground line L2a can be cut off, and the control circuit 31 can be protected.

さらに、制御回路用アースラインＬ２ａの溶断により制御回路３１による降圧回路４１の制御を不能とすることで、制御回路３１による降圧回路４１の作動に起因して降圧回路用アースラインＬ６に大電流が流れることで、降圧回路４１が故障することを未然に防ぐことができる。 Further, the control of the step-down circuit 41 by the control circuit 31 is disabled by the fusing of the control circuit ground line L2a, so that a large current flows through the step-down circuit ground line L6 due to the operation of the step-down circuit 41 by the control circuit 31. By flowing, the breakdown of the step-down circuit 41 can be prevented.

（第４実施形態）
図７に示すように、第４実施形態の電力供給装置１Ｃに備えたＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｃは、第３実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂの構成に対して常開スイッチ７を備えたものである。 (Fourth embodiment)
As shown in FIG. 7, the DC / DC converter 3C provided in the power supply device 1C of the fourth embodiment has a normally open switch 7 in addition to the configuration of the DC / DC converter 3B of the third embodiment. is there.

この常開スイッチ７は、降圧回路４１と制御用グランド６Ｃとの間、すなわち、降圧回路用アースラインＬ６に配置されている。 The normally open switch 7 is arranged between the step-down circuit 41 and the control ground 6C, that is, on the step-down circuit earth line L6.

そして、本実施形態の制御回路３１は、主電源ラインＬ１が降圧回路４１を経由するルートのとき、すなわち、降圧回路４１によって２４Ｖから１２Ｖに降圧する際に、常開スイッチ７を閉状態（通電状態）にする構成としている。 The control circuit 31 of the present embodiment closes the normally open switch 7 (energized) when the main power supply line L1 is on a route passing through the step-down circuit 41, that is, when the step-down circuit 41 steps down the voltage from 24V to 12V. State).

さらに、本実施形態の制御回路３１は、主電源ラインＬ１がバイパスリレー３３を経由するルートのとき、すなわち、ジェネレータ８による発電負荷が大きい等の理由により、ジェネレータ８から１２Ｖ電圧が供給されている時には、降圧回路４１は作動させないため、常開スイッチ７を開状態（通電状態）にする構成としている。 Further, the control circuit 31 of the present embodiment is supplied with a 12 V voltage from the generator 8 when the main power supply line L1 is on a route passing through the bypass relay 33, that is, because the power generation load by the generator 8 is large. Sometimes, the step-down circuit 41 is not operated, so that the normally open switch 7 is set to the open state (energized state).

この構成においても、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
すなわち、上記構成によれば、制御回路３１による制御によってはじめて常開スイッチ７が閉じるようにしているため、そもそも、制御回路３１が作動しない限り、降圧回路４１が作動することがない。 Also in this configuration, the same operation and effect as in the second embodiment can be obtained.
That is, according to the above configuration, the normally open switch 7 is closed for the first time under the control of the control circuit 31. Therefore, unless the control circuit 31 operates in the first place, the step-down circuit 41 does not operate.

これにより、主電源ラインＬ１がバイパスリレー３３を経由するルートから、降圧回路４１を経由するルートに変更する際に、上述した電蝕の進行やコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分の発火ショート等に起因するような大容量ヒューズ４が対応できない不具合が生じても、降圧回路用アースラインＬ６に設けた常開スイッチ７が制御回路３１によって閉じる制御が行われることがない。このため、降圧回路４１の作動時に、該降圧回路用アースラインＬ６に異常電流が流れ込む等して降圧回路４１が故障するような事態を未然に防ぐことができる。 As a result, when the main power supply line L1 is changed from the route passing through the bypass relay 33 to the route passing through the step-down circuit 41, the main power supply line L1 is caused by the progress of the electrolytic corrosion and the short circuit caused by the ignition of the cracks of the capacitors 35a and 35b. Even if such a problem that the large-capacity fuse 4 cannot cope with occurs, the control circuit 31 does not control the normally open switch 7 provided on the step-down circuit ground line L6 to be closed. Therefore, when the step-down circuit 41 is operated, it is possible to prevent a situation in which the step-down circuit 41 is broken down due to an abnormal current flowing into the step-down circuit ground line L6.

この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。 The present invention is not limited to only the configuration of the above-described embodiment, but can obtain many embodiments.

例えば、第４実施形態の常開スイッチ７においては、上述したように、ジェネレータ８の出力電圧が１２Ｖの時（降圧回路４１がＯＦＦ時）に、開状態に維持するとともに、ジェネレータ８の出力電圧が２４Ｖの時（降圧回路４１がＯＮ時）に閉状態とする実施形態に限らず、例えば、イグニションスイッチＯＦＦ状態の時に開状態を維持するとともに、イグニションスイッチＯＮ状態の時に閉状態とする構成を採用してもよい。 For example, in the normally open switch 7 of the fourth embodiment, as described above, when the output voltage of the generator 8 is 12 V (when the step-down circuit 41 is OFF), the switch 8 is kept open and the output voltage of the generator 8 is Is not limited to the embodiment that is closed when the voltage is 24 V (when the step-down circuit 41 is ON). For example, the configuration is such that the open state is maintained when the ignition switch is OFF and the closed state is ON when the ignition switch is ON. May be adopted.

また、上述した昇圧回路３２は、赤信号等によりエンジンを一時停止している状態からのリスタート時（再始動時）に作動する構成に限らず、イグニションＯＮ時に作動する構成を採用してもよい。 Further, the above-described booster circuit 32 is not limited to a configuration that operates at the time of restart (at the time of restart) from a state where the engine is temporarily stopped by a red signal or the like, and may employ a configuration that operates at the time of ignition ON. Good.

なお、接地として制御用グランド６Ｃを設けずに、パワーグランド６Ｍと共通化してもよい。 The control ground 6C may not be provided as the ground, but may be shared with the power ground 6M.

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…電力供給装置（電源供給装置）
３８…ケース
２…バッテリ（電源供給手段）
８…ジェネレータ（電源供給手段）
３２…昇圧回路（電圧変換回路）
４１…降圧回路（電圧変換回路）
９…電装部品
３１…制御回路
４ａ…大容量ヒューズ（第１過電流保護素子）
５ａ…分岐部
５ｂ…負端子側結合部
３４…小容量ヒューズ（第２過電流保護素子）
３５ａ，３５ｂ…サージ電流吸収用のコンデンサ
６Ｃ…制御用グランド（接地）
７…常開スイッチ
Ｌ１…主電源ライン 1, 1A, 1B, 1C ... power supply device (power supply device)
38 ... Case 2 ... battery (power supply unit)
8 ... generator (power supply unit)
32 ... Booster circuit (voltage conversion circuit)
41 ... Step-down circuit (voltage conversion circuit)
9 electrical components 31 control circuit 4a large-capacity fuse (first overcurrent protection element)
5a ... branch part 5b ... negative terminal side coupling part 34 ... small capacity fuse (second overcurrent protection element)
35a, 35b ... capacitor 6C for absorbing surge current ... control ground (ground)
7 Normally open switch L1 Main power line

Claims

A case mounted on the vehicle,
Power supply means mounted on the vehicle,
A voltage conversion circuit housed in the case and connected to the power supply means,
Electrical components connected to the voltage conversion circuit;
A control circuit housed in the case and connected to the power supply means, and controlling an operation of the voltage conversion circuit,
A power supply device for a vehicle configured such that a dark current flows from the power supply unit to the electrical component even when the ignition of the vehicle is turned off,
A first overcurrent protection element disposed between the power supply means and the voltage conversion circuit and the control circuit, and a first overcurrent protection element disposed between the control circuit and the ground thereof; Also has a low-capacity second overcurrent protection element,
The control circuit is connected to a branch portion branching from a main power supply line between the first overcurrent protection element and the electrical component, and a surge current absorbing capacitor is connected to the control circuit in parallel. The second overcurrent protection element is interposed on an earth line between the control circuit, the negative terminal side coupling portion of the capacitor, and the ground, which are connected in parallel ,
The ground line is configured such that a small current flows due to the dark current even when the ignition of the vehicle is OFF,
The second overcurrent protection element is configured to prevent the abnormal current in which the small current gradually increases due to the glow caused by the capacitor or the electrolytic corrosion of the control circuit from flowing to the ground line. A power supply device for a vehicle, wherein the power supply device is turned off prior to a current protection element .

A normally open switch disposed between the voltage conversion circuit and ground,
The control circuit is configured to control the operation of the normally open switch,
The power supply device for a vehicle according to claim 1, wherein the second overcurrent protection element is configured to cut off the current to the ground when the current from the control circuit to the ground is equal to or more than a predetermined value.

3. The power supply device for a vehicle according to claim 1, wherein the current capacity of the second overcurrent protection element is set to 15 A or less.