JP6633307B2 - 給電装置及び電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、給電装置及び電気接続箱に関するものである。

近年、車両に、従来の１２Ｖバッテリに加えて、例えば５２Ｖバッテリ（高電圧源）を搭載し、１２Ｖで駆動する１２Ｖ負荷（低圧負荷）と、５２Ｖで駆動する５２Ｖ負荷（高圧負荷）と、を併設する給電装置が考えられている。このような給電装置において、５２Ｖを１２ＶにＤＣ／ＤＣ変換して、５２Ｖバッテリから１２Ｖバッテリを充電したり、５２Ｖバッテリから１２Ｖ負荷に電源を供給することが提案されている（特許文献１）。

また、車両には、電源の供給路を複数に分岐したり、リレーと接続するための電気接続箱が設けられている。上述した特許文献１に記載された給電装置の電気接続箱は、図２に示すように構成することが考えられる。なお、図中、太線は５２Ｖの高圧が供給される供給路、細線は１２Ｖの低圧が供給される供給路を示す。

同図に示すように、電気接続箱１００には、５２Ｖバッテリ１０１からの５２Ｖを、５２Ｖ負荷用供給路Ｌ１０（高圧負荷用供給路）及び１２Ｖ負荷用供給路Ｌ２０（低圧負荷用供給路）に分岐する分岐回路１００Ａと、分岐された５２Ｖ負荷用供給路Ｌ１０上に設けられたリレー１００Ｂと、を備えている。１２Ｖ負荷用供給路Ｌ２０上にはＤＣ／ＤＣコンバータ１０４が設けられ、５２Ｖを１２Ｖに変換して、１２Ｖ負荷１０３や１２Ｖバッテリ１０５に供給している。

図２に示す給電装置では、５２Ｖバッテリ１０１からの５２Ｖを５２Ｖ負荷用供給路Ｌ１０及び１２Ｖ負荷用供給路Ｌ２０に分岐した後、分岐した１２Ｖ負荷用供給路Ｌ２上にＤＣ／ＤＣコンバータ１０４を設け、ＤＣ／ＤＣ変換している。このため、リレー１００Ｂには、５２Ｖが供給されるため、高耐圧のリレーを用いる必要がある。また、分岐回路１００Ａは、５２Ｖが供給されるため、高耐圧のバスバで構成する必要があり、コスト的に問題があった。

特開２００１−３９２４０号公報

そこで、本発明は、コストダウンを図った給電装置及び電気接続箱を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、高圧電源からスイッチ手段を介さずに接続され、前記高圧電源からの高電圧を低電圧に変換する第１の電圧変換器と、前記第１の電圧変換器により変換された前記低電圧の供給路を、高圧負荷に電源を供給するための高圧負荷用供給路及び低圧負荷に電源を供給するための低圧負荷用供給路に分岐する分岐回路と、前記高圧負荷用供給路を介して供給される前記低電圧を前記高電圧に変換して、前記高圧負荷に供給する第２の電圧変換器と、前記第１の電圧変換器と前記第２の電圧変換器との間の前記高圧負荷用供給路上に設けられ、前記高圧負荷への電源供給をオンオフするスイッチ手段と、を備えたことを特徴とする給電装置である。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の給電装置を備えたことを特徴とする電気接続箱である。

請求項３記載の発明は、前記第１の電圧変換器と前記第２の電圧変換器との間の前記スイッチ手段が、前記低電圧の供給を受けて動作する制御手段によりオンオフ制御されることを特徴とする請求項２に記載の電気接続箱である。

請求項４記載の発明は、前記第１の電圧変換器、前記分岐回路、前記第２の電圧変換器及び前記第１の電圧変換器と前記第２の電圧変換器との間の前記スイッチ手段を搭載した基板を備え、前記分岐回路が、前記基板上に形成された配線パターンから構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気接続箱である。

以上説明したように請求項１、２記載の発明によれば、スイッチ手段が、第１の電圧変換器と第２の電圧変換器との間の高圧負荷用供給路上に設けられているため、スイッチ手段としては低電圧が耐えられるものを用いればよく、コストダウンを図ることができる。

請求項３記載の発明によれば、スイッチ手段が、低電圧の供給を受けて動作する制御手段によりオンオフ制御されるので、簡単な構成でスイッチ手段をオンオフできる。

請求項４記載の発明によれば、基板で構成することができ、さらにコストダウンを図ることができる。

本発明の給電装置を組み込んだ電気接続箱の一実施形態を示す回路図である。 従来の給電装置を組み込んだ電気接続箱の一例を示す回路図である。

以下、本発明の電源ボックス（電気接続箱、給電装置）について図１を参照して説明する。本実施形態の電源ボックス１は、自動車に搭載されたバッテリ及び負荷に接続され、バッテリからの電源を負荷に供給するためのものである。

本実施形態の電源ボックス１が搭載される自動車には、５２Ｖバッテリ２（高圧電源）、１２Ｖバッテリ３（低圧電源）の２つのバッテリが搭載され、５２Ｖで駆動する５２Ｖ負荷４と、１２Ｖで駆動する１２Ｖ負荷５と、が併設されている。なお、図１中、太線は５２Ｖの高圧が供給される供給路、細線は１２Ｖの低圧が供給される供給路を示す。

同図に示すように、電源ボックス１は、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１１（第１の電圧変換器）と、分岐回路１２と、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３（第２の電圧変換器）と、リレー１４（スイッチ手段）と、を備えている。また、電源ボックス１は、これら第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１１、分岐回路１２、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３及びリレー１４が搭載された基板１５と、基板１５に接続された図示しないコネクタと、基板１５を収容する樹脂製の収容ケース１６と、を備えている。

第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、５２Ｖバッテリ２からの５２Ｖ（高電圧）を１２Ｖ（低電圧）に変換する周知の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータである。分岐回路１２は、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１１により変換された１２Ｖの供給路を、５２Ｖ負荷４に供給するための５２Ｖ負荷用供給路Ｌ１（高圧負荷用供給路）及び１２Ｖ負荷５に供給するための１２Ｖ負荷用供給路Ｌ２（低圧負荷用供給路）に分岐する回路である。分岐回路１２は、後述する基板１５上に形成された配線パターンから構成されている。

第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、５２Ｖ負荷用供給路Ｌ１を介して供給される１２Ｖを５２Ｖに変換して、５２Ｖ負荷４に供給する周知の昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータである。本実施形態において、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、基板１５上に形成された５２Ｖ負荷用供給路Ｌ１の端末に設けられている。

リレー１４は、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１１と第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３との間の５２Ｖ負荷用供給路Ｌ１上に設けられ、５２Ｖ負荷４への電源供給をオンオフする。リレー１４は、リレー接点１４ａと、リレー接点１４ａを開閉駆動するリレーコイル１４ｂと、から構成されている。リレーコイル１４ｂは、ＥＣＵ６（制御手段）に接続され、リレー１４はＥＣＵ６によってオンオフが制御される。ＥＣＵ６は、１２Ｖの供給を受けて動作するコンピュータから構成されている。

基板１５は、例えば周知のプリント配線基板から構成されている。基板１５は、上述した第１、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１１、１３を構成する電子部品、リレー１４が搭載されると共にこれら電子部品、リレー１４などが基板１５に形成された配線パターンによって接続されている。

この基板１５に接続された図示しないコネクタは、５２Ｖバッテリ２、５２Ｖ負荷４、１２Ｖ負荷５及びＥＣＵ６などに接続された電線の端末に取付られた図示しないコネクタとコネクタ接続される。これにより、５２Ｖバッテリ２、５２Ｖ負荷４、１２Ｖ負荷５及びＥＣＵ６などを基板１５に接続することができる。

上述した実施形態によれば、リレー１４が、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１１と第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３との間の５２Ｖ負荷用供給路Ｌ１上に設けられているため、リレー１４としては１２Ｖの耐圧があるものを用いればよく５２Ｖの耐圧があるものを用いる必要がない。このため、コストダウンを図ることができる。しかも、分岐回路１２も１２Ｖの耐圧があればよく５２Ｖの耐圧が必要な回路の省線化を図ることができる。

上述した実施形態によれば、リレー１４が、１２Ｖの供給を受けて動作するＥＣＵ６によりオンオフ制御されるので、簡単な構成でリレー１４をオンオフできる。

上述した実施形態によれば、基板１５上に第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１３、分岐回路１２、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３及びリレー１４を搭載し、分岐回路１２を基板１５上に形成された配線パターンから構成している。これにより、電源ボックス１内にバスバなどを収容させる必要がなく、基板１５で構成することができるため、コストダウンを図ることができる。

なお、上述した実施形態によれば、スイッチ手段としては、リレー１４から構成されていたが、これに限ったものではない。スイッチ手段としては、リレー１４に代えてＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチから構成するようにしてもよい。

また、上述した実施形態によれば、リレー１４は、１２Ｖの供給を受けて動作するＥＣＵ６によりオンオフ制御されていたが、これに限ったものではない。５２Ｖの供給を受けて動作するＥＣＵ６によりオンオフ制御するようにしてもよい。

また、上述した実施形態によれば、分岐回路１２が、基板１５上に形成された配線パターンから構成されていたが、これに限ったものではない。分岐回路１２をバスバから構成するようにしてもよい。

また、上述した実施形態によれば、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１１、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は電源ボックス１（即ち収容ケース１６に）内蔵されていたが、これに限ったものではない。第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１１、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は電源ボックス１外に設けてもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 電源ボックス（電気接続箱、給電装置）
２ ５２Ｖバッテリ（高圧電源）
４ ５２Ｖ負荷（高圧負荷）
５ １２Ｖ負荷（低圧負荷）
６ ＥＣＵ（制御手段）
１１ 第１のＤＣ／ＤＣコンバータ（第１の電圧変換器）
１２ 分岐回路
１３ 第２のＤＣ／ＤＣコンバータ（第２の電圧変換器）
１４ リレー（スイッチ手段）
１５ 基板
Ｌ１ ５２Ｖ負荷用供給路（高圧負荷用供給路）
Ｌ２ １２Ｖ負荷用供給路（低圧負荷用供給路）

Claims (4)

1. 高圧電源からスイッチ手段を介さずに接続され、前記高圧電源からの高電圧を低電圧に変換する第１の電圧変換器と、
   前記第１の電圧変換器により変換された前記低電圧の供給路を、高圧負荷に電源を供給するための高圧負荷用供給路及び低圧負荷に電源を供給するための低圧負荷用供給路に分岐する分岐回路と、
   前記高圧負荷用供給路を介して供給される前記低電圧を前記高電圧に変換して、前記高圧負荷に供給する第２の電圧変換器と、
   前記第１の電圧変換器と前記第２の電圧変換器との間の前記高圧負荷用供給路上に設けられ、前記高圧負荷への電源供給をオンオフするスイッチ手段と、
   を備えたことを特徴とする給電装置。
2. 請求項１に記載の給電装置を備えた
   ことを特徴とする電気接続箱。
3. 前記第１の電圧変換器と前記第２の電圧変換器との間の前記スイッチ手段が、前記低電圧の供給を受けて動作する制御手段によりオンオフ制御される
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気接続箱。
4. 前記第１の電圧変換器、前記分岐回路、前記第２の電圧変換器及び前記第１の電圧変換器と前記第２の電圧変換器との間の前記スイッチ手段を搭載した基板を備え、
   前記分岐回路が、前記基板上に形成された配線パターンから構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気接続箱。

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