JP7225524B2 - electronic device - Google Patents

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Description

本開示は、充電装置の充電プラグを介して充電可能なバッテリを有した車両に搭載される電子装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to an electronic device mounted on a vehicle having a battery that can be charged via a charging plug of a charging device.

従来、特許文献１に開示されているように、電流経路を遮断する方法として、リレーを用いて、経路を物理的に遮断する技術がある。 Conventionally, as a method for interrupting a current path, there is a technique of physically interrupting the path using a relay, as disclosed in Patent Document 1.

特開２０１１－１５１９２号公報JP 2011-15192 A

ところで、電子装置には、充電装置の充電プラグを介して充電可能なバッテリを有した車両に搭載されるものがある。この電子装置では、充電装置による３相交流電源から直流電源への変換、及び、充電装置の浮遊容量やハーネス抵抗に大電流が流れることにより充電時に充電ノイズが発生し、この充電ノイズが充電プラグを通して流入することが起こりうる。そこで、電子装置は、充電プラグが車両に取り付けられた際に、電子装置の内部と充電装置との間に形成される電流経路を、リレーを用いて遮断することが考えられる。しかしながら、電子装置は、リレーとリレー用のハーネスを設けることで体格が大型化し、重量が重くなるという問題がある。 By the way, some electronic devices are mounted on a vehicle having a battery that can be charged through a charging plug of a charging device. In this electronic device, charging noise is generated during charging due to conversion from a three-phase AC power supply to a DC power supply by the charging device and a large current flowing through the stray capacitance and harness resistance of the charging device. can flow through Therefore, it is conceivable that the electronic device uses a relay to cut off the current path formed between the inside of the electronic device and the charging device when the charging plug is attached to the vehicle. However, the electronic device has a problem that the provision of the relay and the harness for the relay increases the size and weight of the device.

また、電子装置は、充電ノイズが流入しても電流経路の遮断を行う回路が誤動作せず、実に電流を遮断するために、流入経路にチョークコイルなどのノイズフィルタ回路を配置するなど、充電ノイズの振幅や周波数に応じたノイズ対策回路が必要であった。さらには、充電ノイズは、充電装置などに影響されるため、ノイズレベルを規定することが困難であった。 In order to prevent the circuit that cuts off the current path from malfunctioning even if charging noise flows into the electronic device, and to actually cut off the current, a noise filter circuit such as a choke coil is placed in the inflow path. Therefore, a noise countermeasure circuit corresponding to the amplitude and frequency of the signal was required. Furthermore, since the charging noise is affected by the charging device and the like, it has been difficult to define the noise level.

本開示は、上記問題点に鑑みなされたものであり、軽量化しつつ、充電時におけるノイズの影響を抑制できる電子装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide an electronic device that can suppress the influence of noise during charging while being lightweight.

上記目的を達成するために本開示は、
車両の外部に設けられた充電装置の充電プラグを介して充電可能なバッテリを有した車両に搭載される電子装置であって、
半導体スイッチ（５０）と、
半導体スイッチにオン及びオフを指示する制御部（１０、４０）と、を備えており、
半導体スイッチは、充電プラグが車両に取り付けられた際に、電子装置の内部の電源（７１）と充電装置との間に形成される電流経路上に設けられており、電子装置の内部における特定電圧を基準電圧としてオン及びオフすることで、電流経路を導通及び遮断するものであり、
半導体スイッチは、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴであり、オフの指示がなされるゲート端子と、ゲート端子がオンとなる電位との間に抵抗が設けられて、ゲート端子の電位が固定されて常時オン状態とされ、制御部からのゲート端子へのオフの指示によってオフ状態とされることを特徴とする。 In order to achieve the above objectives, the present disclosure
An electronic device mounted on a vehicle having a battery that can be charged via a charging plug of a charging device provided outside the vehicle,
a semiconductor switch (50);
A control unit (10, 40) for instructing the semiconductor switch to turn on and off,
The semiconductor switch is provided on a current path formed between the power supply (71) inside the electronic device and the charging device when the charging plug is attached to the vehicle, and a specific voltage inside the electronic device. is used as a reference voltage to turn on and off the current path, and
The semiconductor switch is a P-type MOSFET, and a resistor is provided between a gate terminal to which an instruction to turn off is given and a potential at which the gate terminal is turned on. , is turned off by an off instruction from the control unit to the gate terminal .

本開示では、充電時に、充電装置から充電プラグを通って、電流経路に充電ノイズが流入することがある。しかしながら、本開示は、電流経路上に半導体スイッチを設けているため、制御部からの指示によって半導体スイッチで電流経路を遮断することで充電ノイズの進入を防止することができる。このため、本開示は、リレーを必要とせず小型することができる。また、本開示は、リレーを必要としないため、ハーネスも使用する必要がない。よって、本開示は、リレーとハーネスを有していない分、電子装置を軽量化することができる。 In the present disclosure, during charging, charging noise may flow into the current path from the charging device through the charging plug. However, according to the present disclosure, since the semiconductor switch is provided on the current path, it is possible to prevent charging noise from entering by blocking the current path with the semiconductor switch according to an instruction from the control unit. As such, the present disclosure does not require relays and can be compact. Also, since the present disclosure does not require relays, there is no need to use harnesses. Therefore, the present disclosure can reduce the weight of the electronic device by the amount that it does not have a relay and a harness.

さらに、本開示は、半導体スイッチをオン及びオフする基準電圧を、電子装置の内部における特定電圧としている。このため、本開示は、基準電圧を充電装置側とする場合に起こりうる充電ノイズによる半導体スイッチの誤オン及び誤オフを抑制できる。よって、本開示は、充電ノイズによって、半導体スイッチが短期間でオンとオフを繰り返すことで発熱などにより故障することを抑制できる。このように、本開示は、半導体スイッチをオン及びオフする基準電圧を、充電装置側の電圧よりも安定している電子装置の電源における特定電圧としているため、どのような振幅及び周波数のノイズが流入しても、充電時におけるノイズの影響を抑制できる。 Furthermore, the present disclosure makes the reference voltage for turning on and off the semiconductor switch a specific voltage inside the electronic device. Therefore, the present disclosure can suppress erroneous turn-on and erroneous turn-off of the semiconductor switch due to charging noise that can occur when the reference voltage is on the charging device side. Therefore, according to the present disclosure, it is possible to prevent the semiconductor switch from repeatedly turning on and off in a short period of time due to charging noise, thereby preventing the semiconductor switch from failing due to heat generation or the like. Thus, the present disclosure uses a specific voltage in the power supply of the electronic device that is more stable than the voltage on the charging device side as the reference voltage for turning on and off the semiconductor switch, so that any amplitude and frequency noise Even if it flows in, the influence of noise during charging can be suppressed.

なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。 It should be noted that the symbols in parentheses described in the claims and this section indicate the corresponding relationship with the specific means described in the embodiment described later as one aspect, and are within the technical scope of the present disclosure. is not limited to

実施形態における電子装置の概略構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of an electronic device according to an embodiment; FIG. 実施形態における電子装置の動作を示すタイムチャートである。4 is a time chart showing the operation of the electronic device according to the embodiment; 実施形態における半導体スイッチの基準電圧とオンオフの関係を示す図面である。It is drawing which shows the reference voltage of a semiconductor switch in embodiment, and the relationship of on-off.

以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態を説明する。 Embodiments for implementing the present disclosure will be described below with reference to the drawings.

電子装置１００は、車両に搭載可能に構成されている。車両は、車両の外部に設けられた充電装置から、充電ケーブルを介して充電可能なバッテリを備えている。よって、車両は、所謂プラグインハイブリッド方式のハイブリッド車や、内燃機関がそもそも無く駆動用モータのみで走行する電気自動車である。 Electronic device 100 is configured to be mountable on a vehicle. A vehicle includes a battery that can be charged via a charging cable from a charging device provided outside the vehicle. Therefore, the vehicle is a so-called plug-in hybrid vehicle, or an electric vehicle that does not have an internal combustion engine and runs only with a drive motor.

なお、充電ケーブルの端部には、車両の充電口に取り付けられる充電プラグが設けられている。充電装置は、充電ケーブルにおける充電プラグが車両の充電口に取り付けられることで、電子装置１００などの車両側の電子機器と電気的に接続される。また、充電プラグは、例えば充電口に嵌合した状態で取り付けられる。さらに、充電プラグは、車両の充電口に接続されるとも言える。 A charging plug attached to a charging port of the vehicle is provided at the end of the charging cable. The charging device is electrically connected to a vehicle-side electronic device such as electronic device 100 by attaching a charging plug of the charging cable to a charging port of the vehicle. Also, the charging plug is attached in a state of being fitted into the charging port, for example. Furthermore, it can be said that the charging plug is connected to the charging port of the vehicle.

なお、図１では、充電装置の充電装置側抵抗２００と、充電装置側グランド２１０のみを図示している。充電装置側抵抗２００と充電装置側グランド２１０は、充電プラグが充電口に取り付けられると、コネクタ８０を介して第３抵抗６３などと電気的に接続される。そして、電子装置１００と充電装置は、充電プラグが充電口に取り付けられると、電子装置１００の内部の電源である車載電源７１と充電装置との間に電流経路が形成される。詳述すると、電流経路は、コネクタ８０と車載電源７１との間に設けられており、第３抵抗６３、半導体スイッチ５０、発光ダイオード２２を含んでいる。 Note that FIG. 1 shows only the charging device side resistor 200 and the charging device side ground 210 of the charging device. The charger-side resistor 200 and the charger-side ground 210 are electrically connected to the third resistor 63 and the like via the connector 80 when the charging plug is attached to the charging port. When the charging plug is attached to the charging port of the electronic device 100 and the charging device, a current path is formed between the onboard power source 71, which is the internal power source of the electronic device 100, and the charging device. Specifically, the current path is provided between the connector 80 and the onboard power supply 71 and includes the third resistor 63 , the semiconductor switch 50 and the light emitting diode 22 .

電子装置１００は、充電装置によってバッテリを急速充電する際のインターフェース回路である。特に、電子装置１００は、車両に充電プラグが嵌合されているか否かを判定する機能を有している。また、電子装置１００は、車両に充電プラグが取り付けられているか否かを判定する装置とも言える。 The electronic device 100 is an interface circuit when a battery is rapidly charged by a charging device. In particular, electronic device 100 has a function of determining whether or not a charging plug is fitted to the vehicle. Electronic device 100 can also be said to be a device that determines whether or not a charging plug is attached to the vehicle.

なお、充電ケーブルには、充電用ライン、通信用ライン、コネクタ接続確認用ラインなどが含まれている。そして、充電ケーブルは、各ラインが充電プラグを介して、車両の電子機器と電気的に接続される。つまり、車両と充電装置とは、充電プラグが車両の充電口に取り付けられると、各ラインと車両の電子機器とが電気的に接続されるように構成されている。特に、電子装置１００は、充電プラグが車両の充電口に取り付けられると、コネクタ接続確認用ラインと電気的に接続される。電子装置１００は、充電口に充電プラグが取り付けられると、コネクタ８０が充電装置側抵抗２００を介して充電装置側グランド２１０に電気的に接続される。また、電子装置１００（ＣＰＵ１０）は、充電装置から充電プラグを介して、充電装置の情報や、充電開始信号などを受信可能に構成されている。 The charging cable includes a charging line, a communication line, a connector connection confirmation line, and the like. Each line of the charging cable is electrically connected to an electronic device of the vehicle via a charging plug. That is, the vehicle and the charging device are configured such that each line and the electronic device of the vehicle are electrically connected when the charging plug is attached to the charging port of the vehicle. In particular, electronic device 100 is electrically connected to the connector connection confirmation line when the charging plug is attached to the charging port of the vehicle. When the charging plug is attached to the charging port of the electronic device 100 , the connector 80 is electrically connected to the charging device side ground 210 via the charging device side resistor 200 . Further, electronic device 100 (CPU 10) is configured to be able to receive information on the charging device, a charging start signal, and the like from the charging device via the charging plug.

充電装置は、充電方式として、急速充電方式を採用することができる。急速充電方式は、例えば、チャデモ（CHAdeMO）方式などの規格がある。CHAdeMOは登録商標である。本実施形態では、充電装置として急速充電装置を採用する。このため、充電装置は、急速充電装置とも言える。 The charging device can employ a rapid charging method as a charging method. The rapid charging method has standards such as the CHAdeMO method, for example. CHAdeMO is a registered trademark. In this embodiment, a quick charging device is adopted as the charging device. Therefore, the charging device can also be called a rapid charging device.

なお、急速充電装置は、例えば、三相のＡＣ２００Ｖの交流電源を整流、平滑することで５０～５００Ｖ、５０ｋＷのＤＣ電源に昇圧して車両に搭載されたバッテリに大電流を流すことで、短時間で充電を可能とする。急速充電の規格では、急速充電時、急速充電装置の充電プラグが車両に正しく接続されているか、急速充電装置の漏電がないかを確認した後に、充電を開始するよう規定されていることもある。また、急速充電装置の漏電検出時は、車両から漏電検出精度に影響を及ぼさないことが求められている。 For example, the quick charging device rectifies and smoothes a three-phase AC 200V AC power supply to boost it to a DC power supply of 50 to 500V, 50kW, and supplies a large current to the battery mounted on the vehicle, Allows charging in time. Some quick charging standards stipulate that charging should be started after confirming that the charging plug of the quick charging device is correctly connected to the vehicle and that there is no leakage from the quick charging device. . In addition, it is required that the vehicle does not affect the accuracy of leakage detection when the rapid charging device detects leakage.

図１に示すように、電子装置１００は、主に、ＣＰＵ１０、嵌合検出回路２０、起動回路３０、半導体スイッチ制御回路４０、半導体スイッチ５０、第１抵抗６１～第８抵抗６８、車載電源７１、内部電源７２、コネクタ８０などを備えている。また、電子装置１００は、ＣＰＵ１０、ＣＰＵ１０によって読み取り可能なプログラムやデータを記憶している記憶装置などを備えたマイクロコンピュータを含んでいるとも言える。記憶装置は、ＣＰＵ１０によって読み取り可能なプログラムやデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。この記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。また、電子装置１００は、データを一時的に格納する揮発性メモリを備えていてもよい。 As shown in FIG. 1, the electronic device 100 mainly includes a CPU 10, a mating detection circuit 20, a starter circuit 30, a semiconductor switch control circuit 40, a semiconductor switch 50, first resistors 61 to eighth resistors 68, and an onboard power supply 71. , an internal power supply 72, a connector 80, and the like. It can also be said that the electronic device 100 includes a microcomputer including the CPU 10, a storage device storing programs and data readable by the CPU 10, and the like. The storage device is a non-transitional material storage medium that non-temporarily stores programs and data readable by the CPU 10 . This storage medium is implemented by a semiconductor memory, a magnetic disk, or the like. Electronic device 100 may also include a volatile memory that temporarily stores data.

車載電源７１は、バッテリと接続された、例えば１２Ｖの電源である。よって、車載電源７１は、バッテリに相当するとも言える。内部電源７２は、車載電源７１からＣＰＵ１０の動作電圧に降圧された、例えば５Ｖの電源である。なお、本実施形態では、車載電源７１として１２Ｖを採用し、内部電源７２として５Ｖを採用しているが、これに限定されない。 The in-vehicle power supply 71 is, for example, a 12V power supply connected to a battery. Therefore, it can be said that the in-vehicle power source 71 corresponds to a battery. The internal power supply 72 is, for example, a 5V power supply that is stepped down from the onboard power supply 71 to the operating voltage of the CPU 10 . In this embodiment, 12V is used as the vehicle-mounted power supply 71 and 5V is used as the internal power supply 72, but the present invention is not limited to this.

ＣＰＵ１０と半導体スイッチ制御回路４０は、半導体スイッチ５０にオン及びオフを指示する制御部に相当する。また、ＣＰＵ１０は、演算部に相当する。さらに、半導体スイッチ制御回路４０は、ＣＰＵ１０によって制御可能なスイッチ制御回路に相当する。以下、半導体スイッチ制御回路４０を簡略して、単に制御回路４０と記載する。 The CPU 10 and the semiconductor switch control circuit 40 correspond to a control section that instructs the semiconductor switch 50 to turn on and off. Also, the CPU 10 corresponds to a calculation unit. Furthermore, the semiconductor switch control circuit 40 corresponds to a switch control circuit that can be controlled by the CPU 10 . Hereinafter, the semiconductor switch control circuit 40 is simply referred to as the control circuit 40 for simplicity.

ＣＰＵ１０は、内部電源７２から電源供給されて動作し、制御回路４０と電気的に接続されている。ＣＰＵ１０は、例えば、充電装置からの信号を受信して、その信号に基づいて所定の演算を行う。つまり、ＣＰＵ１０は、充電装置からの信号を受信するとともに、記憶装置に記憶されているプログラムを実行することで各種演算を行って、制御回路４０の制御などを行う。例えば、ＣＰＵ１０は、制御回路４０に半導体スイッチ５０のオンを示す指示信号を出力することで電流経路の導通を指示する。また、ＣＰＵ１０は、制御回路４０に半導体スイッチ５０のオフを示す指示信号を出力することで電流経路の遮断を指示する。なお、図１においては、図面を簡略化するために、ＣＰＵ１０を複数個所に図示している。よって、図１における複数のＣＰＵ１０は、同一のものを示している。 The CPU 10 is powered by the internal power supply 72 and electrically connected to the control circuit 40 . The CPU 10 receives, for example, a signal from the charging device and performs a predetermined calculation based on the signal. In other words, the CPU 10 receives a signal from the charging device and executes a program stored in the storage device to perform various calculations and control the control circuit 40 and the like. For example, the CPU 10 outputs to the control circuit 40 an instruction signal indicating that the semiconductor switch 50 is turned on, thereby instructing conduction of the current path. In addition, the CPU 10 outputs an instruction signal indicating that the semiconductor switch 50 is turned off to the control circuit 40, thereby instructing to cut off the current path. In addition, in FIG. 1, the CPU 10 is illustrated at a plurality of locations for the sake of simplification of the drawing. Therefore, the plurality of CPUs 10 in FIG. 1 are the same.

制御回路４０は、ＣＰＵ１０によって制御可能に構成されている。制御回路４０は、車載電源７１と電気的に接続されており、車載電源７１から例えば１２Ｖが印加される。制御回路４０は、第２抵抗６２を介して半導体スイッチ５０のゲート端子と電気的に接続されている。制御回路４０は、ＣＰＵ１０からの指示、すなわち指示信号に応じて、半導体スイッチ５０のオンオフを制御する。つまり、制御回路４０は、ＣＰＵ１０からのオフを示す指示信号に応じて、半導体スイッチ５０のゲート端子に電圧を印加して電流経路を遮断する。一方、制御回路４０は、ＣＰＵ１０からのオンを示す指示信号に応じて、半導体スイッチ５０のゲート端子への電圧の印加を停止して電流経路を導通させる。 The control circuit 40 is configured to be controllable by the CPU 10 . The control circuit 40 is electrically connected to an in-vehicle power source 71 and is applied with, for example, 12 V from the in-vehicle power source 71 . The control circuit 40 is electrically connected to the gate terminal of the semiconductor switch 50 via the second resistor 62 . The control circuit 40 controls on/off of the semiconductor switch 50 according to an instruction from the CPU 10, that is, an instruction signal. In other words, the control circuit 40 applies a voltage to the gate terminal of the semiconductor switch 50 to cut off the current path in response to the instruction signal indicating OFF from the CPU 10 . On the other hand, the control circuit 40 stops applying the voltage to the gate terminal of the semiconductor switch 50 in response to the instruction signal indicating ON from the CPU 10 to conduct the current path.

充電装置は、充電を開示する前に漏電検出を実施することがある。これに対して、電子装置１００は、充電装置による漏電検出が行われる間、ＣＰＵ１０が電流経路の遮断を制御回路４０に指示する。そして、制御回路４０は、ＣＰＵ１０からの指示に応じてゲート端子に電圧を印加して電流経路を遮断する。このように、電子装置１００は、充電装置による漏電検出時に電流経路を遮断することで漏電検出への影響を抑制できる。 The charging device may perform ground fault detection before initiating charging. On the other hand, in the electronic device 100, the CPU 10 instructs the control circuit 40 to cut off the current path while the charging device detects the electric leakage. Then, the control circuit 40 applies a voltage to the gate terminal according to an instruction from the CPU 10 to cut off the current path. In this way, the electronic device 100 can suppress the influence on the electric leakage detection by interrupting the current path when the electric leakage is detected by the charging device.

なお、後程説明するが、本実施形態では、半導体スイッチ５０としてＰ型のＭＯＳＦＥＴを採用している。Ｐ型のＭＯＳＦＥＴは、バイポーラトランジスタよりもオフ時の漏れ電流が小さく、漏電検出精度を高めることができる。 In this embodiment, a P-type MOSFET is used as the semiconductor switch 50, which will be described later. A P-type MOSFET has a smaller leakage current when turned off than a bipolar transistor, and can improve leakage detection accuracy.

半導体スイッチ５０は、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ（Ｐ－ｃｈＭＯＳＦＥＴ）である。よって、以下においては、半導体スイッチ５０をＰＭＯＳ５０と簡略化して記載する。ＰＭＯＳ５０は、ゲート端子が第２抵抗６２の一方の端子に電気的に接続されており、第２抵抗６２を介して制御回路４０に接続されている。ＰＭＯＳ５０は、ソース端子が発光ダイオード２２のカソードに接続されており、発光ダイオード２２を介して車載電源７１に接続されている。ＰＭＯＳ５０は、ドレイン端子が第３抵抗６３の一方の端子に接続されており、第３抵抗６３を介してコネクタ８０に接続されている。さらに、第２抵抗６２と制御回路４０との間の電気配線は、第１抵抗６１を介してグランドに電気的に接続されている。 The semiconductor switch 50 is a P-type MOSFET (P-chMOSFET). Therefore, the semiconductor switch 50 is simply described as a PMOS 50 below. The PMOS 50 has a gate terminal electrically connected to one terminal of the second resistor 62 and is connected to the control circuit 40 via the second resistor 62 . The PMOS 50 has a source terminal connected to the cathode of the light emitting diode 22 and is connected to the onboard power supply 71 via the light emitting diode 22 . The PMOS 50 has a drain terminal connected to one terminal of the third resistor 63 and is connected to the connector 80 via the third resistor 63 . Furthermore, the electrical wiring between the second resistor 62 and the control circuit 40 is electrically connected to ground via the first resistor 61 .

よって、ＰＭＯＳ５０は、充電プラグが車両に取り付けられた際に、車載電源７１と充電装置との間に形成される電流経路上に設けられることになる。そして、ＰＭＯＳ５０は、車載電源７１とグランドを基準としてオンオフすることで、電流経路を導通及び遮断する。つまり、ＰＭＯＳ５０は、図３に示すように、車載電源７１側(例えばソース端子＝１２Ｖ)を基準とし、ゲートーソース間の電位差が、素子によって規定される電圧以上となるとオフ、以下となるとオンする。 Therefore, the PMOS 50 is provided on a current path formed between the vehicle-mounted power supply 71 and the charging device when the charging plug is attached to the vehicle. The PMOS 50 is turned on and off with reference to the vehicle-mounted power supply 71 and the ground, thereby conducting and interrupting the current path. In other words, as shown in FIG. 3, the PMOS 50 is turned off when the potential difference between the gate and the source is equal to or higher than the voltage defined by the device, and is turned on when the potential difference is equal to or lower than the voltage specified by the device, with the vehicle-mounted power supply 71 side (eg, source terminal = 12 V) as a reference.

なお、車載電源７１とグランドとの電圧は、電子装置１００の内部における特定電圧に相当する。つまり、特定電圧は、バッテリから供給される車載電源７１と、電子装置１００内のグランドとの間の電圧と言える。このように、電子装置１００は、バッテリから供給される電源電圧を使用することで、特定電圧を生成するための電源回路や電源を生成するために常時電流を供給する必要が無い。 Note that the voltage between the vehicle-mounted power supply 71 and the ground corresponds to a specific voltage inside the electronic device 100 . That is, the specific voltage can be said to be the voltage between the vehicle-mounted power supply 71 supplied from the battery and the ground inside the electronic device 100 . In this way, the electronic device 100 uses the power supply voltage supplied from the battery, so that there is no need to constantly supply current to generate a power supply circuit for generating a specific voltage or a power supply.

このように、ＰＭＯＳ５０は、漏電検出時などの電流経路の遮断を指示する際、すなわち、ゲートーソース間の電位差なしを指示する際、ゲート端子に１２Ｖを印加する必要がある。しかしながら、ＰＭＯＳ５０は、バイポーラトランジスタと比べ漏れ電流が微少であり、漏電検出精度への影響が少ない。このため、本開示では、半導体スイッチ５０としてＰ型のＭＯＳＦＥＴを採用している。 In this way, the PMOS 50 needs to apply 12V to the gate terminal when instructing to cut off the current path, such as when detecting an electric leakage, that is, when instructing no potential difference between the gate and the source. However, the PMOS 50 has a very small leak current compared to the bipolar transistor, and has little influence on the leak detection accuracy. For this reason, the present disclosure employs a P-type MOSFET as the semiconductor switch 50 .

また、電流経路は、上記のように、ＰＭＯＳ５０のドレイン端子とコネクタ８０との間に、電流制限抵抗として第３抵抗６３が設けられている。この第３抵抗６３は、車両に充電プラグが取り付けられた場合に、車載電源７１から充電装置への電流を制限するための抵抗である。電子装置１００は、ドレイン端子とコネクタ８０との間に第３抵抗６３を配置しているため、充電プラグから電子装置１００に流入する充電ノイズを低減できる。このため、電子装置１００は、充電ノイズによってＰＭＯＳ５０が誤動作することを低減できる。さらに、電子装置１００は、ＰＭＯＳ５０の誤動作を低減することで、ＰＭＯＳ５０が故障することを抑制できる。また、電子装置１００は、第３抵抗６３を配置することで、電子装置１００と充電装置間が天絡や地絡した際の過電流発生によって電子装置１００の破損することを防止できる。電子装置１００は、充電ノイズの振幅や周波数に合致したノイズ対策回路を設ける必要がない。 As for the current path, the third resistor 63 is provided as a current limiting resistor between the drain terminal of the PMOS 50 and the connector 80 as described above. This third resistor 63 is a resistor for limiting the current from the vehicle-mounted power source 71 to the charging device when the charging plug is attached to the vehicle. Since the electronic device 100 has the third resistor 63 between the drain terminal and the connector 80, it is possible to reduce charging noise flowing into the electronic device 100 from the charging plug. Therefore, the electronic device 100 can reduce malfunction of the PMOS 50 due to charging noise. Furthermore, the electronic device 100 can suppress malfunction of the PMOS 50 by reducing malfunction of the PMOS 50 . In addition, by arranging the third resistor 63 in the electronic device 100, it is possible to prevent damage to the electronic device 100 due to overcurrent generated when a power fault or ground fault occurs between the electronic device 100 and the charging device. Electronic device 100 does not need to be provided with a noise countermeasure circuit that matches the amplitude and frequency of charging noise.

電子装置１００は、起動していない状態でも、車両に充電プラグが接続されると電流経路を確保する必要がある。このため、電子装置１００は、ＰＭＯＳ５０を常時オンにしておく必要がある。また、電子装置１００は、半導体スイッチとしてバイポーラトランジスタを採用した場合、オンするために電流供給が必要なため、常時暗電流が流れることになる。 The electronic device 100 needs to secure a current path when a charging plug is connected to the vehicle even when the electronic device 100 is not activated. Therefore, the electronic device 100 needs to keep the PMOS 50 on all the time. Further, when the electronic device 100 employs a bipolar transistor as a semiconductor switch, a dark current always flows because a current must be supplied to turn on the semiconductor switch.

そこで、ＰＭＯＳ５０は、ゲート端子と、ゲート端子がオンとなる電位との間に第１抵抗６１が設けられて、ゲート端子の電位が固定されている。つまり、ＰＭＯＳ５０のゲート端子は、位相固定用抵抗としての第１抵抗６１によりグランドに位相固定されている。これにより、ＰＭＯＳ５０は、ゲートーソース間に電位差が生まれ、常時オン状態とされる。よって、ＰＭＯＳ５０は、オン状態とするためにＰＭＯＳ５０に電流を供給する必要が無く、消費電流を抑えることができる。つまり、ＰＭＯＳ５０は、オフ状態にするときのみ、制御回路４０からＰＭＯＳ５０のゲート端子に１２Ｖを供給する。 Therefore, in the PMOS 50, a first resistor 61 is provided between the gate terminal and the potential at which the gate terminal is turned on, and the potential of the gate terminal is fixed. That is, the gate terminal of the PMOS 50 is phase-locked to the ground by the first resistor 61 as a phase-locking resistor. As a result, a potential difference is generated between the gate and the source of the PMOS 50, and the PMOS 50 is always turned on. Therefore, the PMOS 50 does not need to be supplied with a current in order to turn it on, and current consumption can be suppressed. That is, the PMOS 50 supplies 12V from the control circuit 40 to the gate terminal of the PMOS 50 only when it is turned off.

したがって、電子装置１００は、充電装置よりも電圧が安定している車載電源７１のみを基準電圧として使用することで、どのような周波数の充電ノイズが流入しても誤動作なく、充電装置への電流経路を遮断することができる。また、電子装置１００は、電流の供給なしで、ＰＭＯＳ５０をオンすることができるため暗電流を抑制できる。 Therefore, the electronic device 100 uses only the on-board power supply 71, which has a more stable voltage than the charging device, as a reference voltage. A route can be blocked. In addition, the electronic device 100 can turn on the PMOS 50 without supplying current, so that dark current can be suppressed.

嵌合検出回路２０は、ＣＰＵ１０、フォトカプラ２１、発光ダイオード２２、フォトトランジスタ２３、トランジスタ２４、第４抵抗６４、第５抵抗６５、第６抵抗６６を含んでいる。 The fitting detection circuit 20 includes a CPU 10 , a photocoupler 21 , a light emitting diode 22 , a phototransistor 23 , a transistor 24 , a fourth resistor 64 , a fifth resistor 65 and a sixth resistor 66 .

フォトカプラ２１は、一次側の発光部として発光ダイオード２２と、二次側の受光部としてフォトトランジスタ２３を含んでいる。発光ダイオード２２は、電流経路に設けられている。つまり、発光ダイオード２２は、カソードが半導体スイッチ５０のソース端子に接続されており、アノードが車載電源７１に接続されている。 The photocoupler 21 includes a light emitting diode 22 as a primary side light emitting portion and a phototransistor 23 as a secondary side light receiving portion. A light-emitting diode 22 is provided in the current path. That is, the light-emitting diode 22 has a cathode connected to the source terminal of the semiconductor switch 50 and an anode connected to the vehicle-mounted power supply 71 .

フォトトランジスタ２３は、起動回路３０に接続されている。詳述すると、フォトトランジスタ２３は、コレクタ端子が第４抵抗６４、第７抵抗６７、トランジスタ２４などを介して車載電源７１に接続されている。トランジスタ２４は、ベース端子が第４抵抗６４を介してフォトトランジスタ２３のコレクタ端子と接続されており、エミッタ端子が車載電源７１に接続されており、コレクタ端子が第５抵抗６５を介してＣＰＵ１０に接続されている。そして、起動回路３０は、トランジスタ２４のコレクタ端子と第５抵抗６５との間の電気配線に接続されている。なお、起動回路３０に関しては、後程説明する。 The phototransistor 23 is connected to the activation circuit 30 . More specifically, the phototransistor 23 has a collector terminal connected to the vehicle-mounted power source 71 via the fourth resistor 64, the seventh resistor 67, the transistor 24, and the like. The transistor 24 has a base terminal connected to the collector terminal of the phototransistor 23 via the fourth resistor 64 , an emitter terminal connected to the vehicle power supply 71 , and a collector terminal connected to the CPU 10 via the fifth resistor 65 . It is connected. The activation circuit 30 is connected to the electrical wiring between the collector terminal of the transistor 24 and the fifth resistor 65 . Note that the activation circuit 30 will be described later.

第５抵抗６５は、トランジスタ２４のコレクタ端子が接続された方とは反対側の端子がＣＰＵ１０に接続されている。そして、第５抵抗６５とＣＰＵ１０との間の電気配線は、第６抵抗６６を介してグランドに接続されている。 The terminal of the fifth resistor 65 opposite to the terminal to which the collector terminal of the transistor 24 is connected is connected to the CPU 10 . The electrical wiring between the fifth resistor 65 and the CPU 10 is grounded through the sixth resistor 66 .

嵌合検出回路２０は、充電プラグが車両に嵌合することで発光ダイオード２２に電流が流れて発光し、フォトトランジスタ２３が発光ダイオード２２からの光を受光する。そして、ＣＰＵ１０は、フォトトランジスタ２３が発光ダイオード２２からの光を受光することで生じる電圧変化を検出して、充電プラグが車両に嵌合したことを検出する。つまり、嵌合検出回路２０は、充電プラグが車両に接続されるとフォトカプラ２１がオンするように構成されており、フォトカプラ２１がオンすると、充電プラグが車両の充電口に嵌合したと判定する。よって、電子装置１００は、充電プラグが車両に嵌合するだけでフォトトランジスタ２３がオンし、これによって生じる電圧変化で充電プラグが車両に嵌合されているか否かを検出できる。 When the charging plug is fitted into the vehicle, the fitting detection circuit 20 causes a current to flow through the light emitting diode 22 to emit light, and the phototransistor 23 receives the light from the light emitting diode 22 . Then, the CPU 10 detects a voltage change caused by the phototransistor 23 receiving light from the light emitting diode 22, and detects that the charging plug is fitted to the vehicle. That is, the fitting detection circuit 20 is configured to turn on the photocoupler 21 when the charging plug is connected to the vehicle. judge. Therefore, electronic device 100 can detect whether or not the charging plug is fitted into the vehicle based on the voltage change caused by turning on phototransistor 23 simply by fitting the charging plug into the vehicle.

起動回路３０は、電源ＩＣ３１、第８抵抗６８を含んでいる。電源ＩＣ３１は、内部電源７２と接続されており、内部電源７２から電源供給される。また、電源ＩＣ３１は、第８抵抗６８の一方の端子に接続されており、第８抵抗６８を介してトランジスタ２４のコレクタ端子と第５抵抗６５との間の電気配線に接続されている。このように、起動回路３０は、フォトカプラ２１の二次側のフォトトランジスタ２３と電気的に接続されている。 The activation circuit 30 includes a power supply IC 31 and an eighth resistor 68 . The power supply IC 31 is connected to an internal power supply 72 and receives power from the internal power supply 72 . The power supply IC 31 is also connected to one terminal of an eighth resistor 68 , and is connected to the electrical wiring between the collector terminal of the transistor 24 and the fifth resistor 65 via the eighth resistor 68 . Thus, the activation circuit 30 is electrically connected to the phototransistor 23 on the secondary side of the photocoupler 21 .

起動回路３０は、充電プラグが車両に嵌合することで、発光ダイオード２２に電流が流れて発光し、フォトトランジスタ２３が発光ダイオード２２からの光を受光することで生じる電圧変化を検出して電子装置１００を起動する。よって、電子装置１００は、起動する際にマイコンなどを用いる必要がない。 When the charging plug is fitted into the vehicle, the starter circuit 30 causes a current to flow through the light emitting diode 22 to emit light, and the phototransistor 23 detects a voltage change caused by receiving the light from the light emitting diode 22 and generates an electronic signal. Start the device 100 . Therefore, the electronic device 100 does not need to use a microcomputer or the like when starting up.

ここで、図２のタイムチャートを用いて電子装置１００の動作を説明する。図２では、タイミングｔ１で車両に充電プラグが接続された例を示している。 Here, the operation of the electronic device 100 will be described using the time chart of FIG. FIG. 2 shows an example in which the charging plug is connected to the vehicle at timing t1.

電子装置１００は、タイミングｔ１で車両に充電プラグが接続されても、タイミングｔ２までＰＭＯＳ５０がオンしているため電流経路が形成されている。そして、充電装置は、タイミングｔ２～タイミングｔ３の間に漏電検出を行う。このため、電子装置１００は、タイミングｔ２でＣＰＵ１０が制御回路４０を介してＰＭＯＳ５０をオフして電流経路を遮断する。つまり、電子装置１００は、電流カットする。なお、ＣＰＵ１０は、電流経路を遮断したことを充電装置に通知してもよい。 In the electronic device 100, even if the charging plug is connected to the vehicle at the timing t1, the current path is formed because the PMOS 50 is turned on until the timing t2. Then, the charging device performs leakage detection between timing t2 and timing t3. Therefore, in the electronic device 100, the CPU 10 turns off the PMOS 50 via the control circuit 40 at timing t2 to cut off the current path. That is, the electronic device 100 cuts the current. Note that the CPU 10 may notify the charging device that the current path has been cut off.

充電装置は、タイミングｔ２～タイミングｔ３で漏電検出を行い、漏電していないことが確認できたら、タイミングｔ３～タイミングｔ４で急速充電を行い、タイミングｔ４で急速充電を停止する。なお、充電装置は、急速充電の開始と停止をＣＰＵ１０に通知してもよい。 The charging device detects electric leakage from timing t2 to timing t3, and when it is confirmed that there is no electric leakage, performs rapid charging from timing t3 to timing t4, and stops rapid charging at timing t4. Note that the charging device may notify the CPU 10 of the start and stop of rapid charging.

電子装置１００は、漏電検出が行われている間に加えて、タイミングｔ３～タイミングｔ４に示すように、急速充電が行われている間、ＰＭＯＳ５０をオフして電流経路を遮断する。そして、電子装置１００は、タイミングｔ４で急速充電が停止されると、ＣＰＵ１０が制御回路４０を介してＰＭＯＳ５０をオンして電流経路を導通させる。よって、電子装置１００は、タイミングｔ４～タイミングｔ５の間、電流経路が形成される。その後、タイミングｔ５で、車両から充電プラグが取り外される。 The electronic device 100 turns off the PMOS 50 to cut off the current path while rapid charging is being performed, as indicated by timings t3 to t4, in addition to the period during which leakage detection is being performed. Then, in the electronic device 100, when the rapid charging is stopped at timing t4, the CPU 10 turns on the PMOS 50 via the control circuit 40 to conduct the current path. Therefore, in the electronic device 100, a current path is formed between timing t4 and timing t5. After that, at timing t5, the charging plug is removed from the vehicle.

電子装置１００は、充電時に、充電装置から充電プラグを通って、電流経路に充電ノイズが流入することがある。しかしながら、電子装置１００は、電流経路上にＰＭＯＳ５０を設けているため、ＣＰＵ１０からの指示によって制御回路４０を介してＰＭＯＳ５０で電流経路を遮断することで充電ノイズの進入を防止することができる。このため、電子装置１００は、リレーを必要とせず小型化することができる。また、電子装置１００は、リレーを必要としないため、ハーネスも使用する必要がない。よって、電子装置１００は、リレーとハーネスを有していない分、電子装置１００を軽量化することができる。これに伴って、電子装置１００は、車両重量が重たくなることも抑制できる。 When the electronic device 100 is charged, charging noise may flow into the current path from the charging device through the charging plug. However, since the electronic device 100 has the PMOS 50 on the current path, it is possible to prevent charging noise from entering by blocking the current path with the PMOS 50 via the control circuit 40 according to an instruction from the CPU 10 . Therefore, the electronic device 100 can be miniaturized without requiring a relay. Moreover, since the electronic device 100 does not require a relay, it does not need to use a harness. Therefore, the electronic device 100 can be lightened because it does not have a relay and a harness. Along with this, the electronic device 100 can also suppress an increase in vehicle weight.

さらに、電子装置１００は、ＰＭＯＳ５０をオン及びオフする基準電圧を、電子装置１００の内部における特定電圧としている。このため、電子装置１００は、基準電圧を充電装置側とする場合に起こりうる充電ノイズによるＰＭＯＳ５０の誤オン及び誤オフを抑制できる。よって、電子装置１００は、充電ノイズによって、ＰＭＯＳ５０が短期間でオンとオフを繰り返すことで発熱などにより故障することを抑制できる。このように、電子装置１００は、ＰＭＯＳ５０をオン及びオフする基準電圧を、充電装置側よりも安定している電子装置１００の電源における特定電圧としているため、どのような振幅及び周波数のノイズが流入しても、充電時におけるノイズの影響を抑制できる。よって、電子装置１００は、充電ノイズの振幅や周波数に合致したノイズ対策回路を設ける必要がない。 Further, the electronic device 100 uses a specific voltage inside the electronic device 100 as a reference voltage for turning on and off the PMOS 50 . Therefore, the electronic device 100 can suppress erroneous turn-on and erroneous turn-off of the PMOS 50 due to charging noise that may occur when the reference voltage is on the charging device side. Therefore, the electronic device 100 can prevent the PMOS 50 from repeatedly turning on and off in a short period of time due to charging noise, thereby preventing failure due to heat generation or the like. In this way, the electronic device 100 uses a specific voltage of the power supply of the electronic device 100, which is more stable than that of the charging device, as the reference voltage for turning on and off the PMOS 50. Therefore, what kind of amplitude and frequency noise is introduced? However, the influence of noise during charging can be suppressed. Therefore, the electronic device 100 does not need to provide a noise countermeasure circuit that matches the amplitude and frequency of the charging noise.

なお、電子装置１００の重量を軽量化するためには、半導体スイッチ５０としてＮ型のＭＯＳＦＥＴ（以下、ＮＭＯＳ）を採用することも考えられる。ＮＭＯＳは、充電プラグ側(ソース＝グランド)を基準とし、ゲートーソース間の電位差が、素子によって規定される電圧以上となるとオン、以下となるとオフなる。そして、ＮＭＯＳは、漏電検出時などの電流経路の遮断を指示する際、すなわち、ゲートーソース間の電位差なしを指示する際、充電ノイズによりグランドレベルが負電位となると、相対的にゲートとソースに電位差が発生する。このため、ＮＭＯＳは、誤オンする可能性が高くなる。よって、半導体スイッチ５０としては、本開示で採用したＰＭＯＳ５０の方が好ましい。 In order to reduce the weight of the electronic device 100, it is conceivable to employ an N-type MOSFET (hereinafter referred to as NMOS) as the semiconductor switch 50. FIG. The NMOS uses the charging plug side (source=ground) as a reference, and turns on when the potential difference between the gate and source exceeds the voltage defined by the element, and turns off when it falls below that. When the NMOS instructs to cut off the current path when detecting an electric leakage, that is, when instructing that there is no potential difference between the gate and the source, if the ground level becomes negative due to charging noise, the potential difference between the gate and the source is relatively high. occurs. Therefore, the NMOS is more likely to be erroneously turned on. Therefore, as the semiconductor switch 50, the PMOS 50 adopted in the present disclosure is preferable.

また、電子装置１００の重量を軽量化するためには、半導体スイッチ５０としてＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ（以下、ＰＮＰトランジスタ）を採用することも考えられる。ＰＮＰトランジスタは、車載電源７１側（エミッタ＝１２Ｖ）を基準とし、ベース電流のありかなしかによりオンとオフを制御する。ＰＮＰトランジスタは、漏電検出時などの電流経路の遮断を指示する際、すなわち、ベース電流なしを指示する際、ベース電流が発生しないようするためには常時ベースに１２Ｖを印加する必要がある。このとき、ＰＮＰトランジスタでは、ベースからコレクタの漏れ電流が充電プラグに流れてしまい、漏電検出精度に影響が出る可能性がある。よって、半導体スイッチ５０としては、本開示で採用したＰＭＯＳ５０の方が好ましい。 Further, in order to reduce the weight of the electronic device 100, it is conceivable to employ a PNP type bipolar transistor (hereinafter referred to as a PNP transistor) as the semiconductor switch 50. FIG. The PNP transistor is based on the onboard power supply 71 side (emitter=12V), and controls on and off depending on whether or not there is a base current. The PNP transistor requires constant application of 12 V to the base in order to prevent the generation of base current when instructing to cut off the current path, such as when detecting an earth leakage, that is, when instructing no base current. At this time, in the PNP transistor, leakage current from the base to the collector flows to the charging plug, which may affect leakage detection accuracy. Therefore, as the semiconductor switch 50, the PMOS 50 adopted in the present disclosure is preferable.

なお、電子装置１００が提供する手段及び／又は機能は、実体的な記憶装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせによって提供することができる。例えば、電子装置１００がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。 The means and/or functions provided by the electronic device 100 can be provided by software recorded in a physical storage device and a computer that executes the software, only software, only hardware, or a combination thereof. For example, if the electronic device 100 is provided by an electronic circuit that is hardware, it can be provided by a digital circuit including a number of logic circuits, or an analog circuit.

以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。 The preferred embodiments of the present disclosure have been described above. However, the present disclosure is by no means limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the scope of the present disclosure.

１０…ＣＰＵ、２０…嵌合検出回路、２１…フォトカプラ、２２…発光ダイオード、２３…フォトトランジスタ、２４…トランジスタ、３０…起動回路、３１…電源ＩＣ、４０…半導体スイッチ制御回路、５０…半導体スイッチ、６１～６８…第１抵抗～第８抵抗、７１…車載電源、７２…内部電源、８０…コネクタ、１００…電子装置、２００…充電装置側抵抗、２１０…充電装置側グランド DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... CPU, 20... Fitting detection circuit, 21... Photocoupler, 22... Light emitting diode, 23... Phototransistor, 24... Transistor, 30... Starting circuit, 31... Power supply IC, 40... Semiconductor switch control circuit, 50... Semiconductor Switches 61 to 68 First to eighth resistors 71 In-vehicle power supply 72 Internal power supply 80 Connector 100 Electronic device 200 Resistor on charging device side 210 Ground on charging device side

Claims (7)

車両の外部に設けられた充電装置の充電プラグを介して充電可能なバッテリを有した前記車両に搭載される電子装置であって、
半導体スイッチ（５０）と、
前記半導体スイッチにオン及びオフを指示する制御部（１０、４０）と、を備えており、
前記半導体スイッチは、前記充電プラグが前記車両に取り付けられた際に、前記電子装置の内部の電源（７１）と前記充電装置との間に形成される電流経路上に設けられており、前記電子装置の内部における特定電圧を基準電圧としてオン及びオフすることで、前記電流経路を導通及び遮断するものであり、
前記半導体スイッチは、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴであり、前記オフの指示がなされるゲート端子と、前記ゲート端子がオンとなる電位との間に抵抗が設けられて、前記ゲート端子の前記電位が固定されて常時オン状態とされ、前記制御部からの前記ゲート端子へのオフの指示によってオフ状態とされる電子装置。 An electronic device mounted on the vehicle having a battery that can be charged via a charging plug of a charging device provided outside the vehicle,
a semiconductor switch (50);
A control unit (10, 40) for instructing the semiconductor switch to turn on and off,
The semiconductor switch is provided on a current path formed between a power source (71) inside the electronic device and the charging device when the charging plug is attached to the vehicle, and By turning on and off a specific voltage inside the device as a reference voltage, the current path is turned on and off,
The semiconductor switch is a P-type MOSFET, and a resistor is provided between a gate terminal to which the off instruction is given and a potential at which the gate terminal is turned on, and the potential of the gate terminal is fixed. An electronic device that is always on and is turned off by an off instruction from the control unit to the gate terminal. さらに、フォトカプラ（２１）と、電子装置の起動回路（３０）と、を備えており、
前記フォトカプラは、一次側の発光部（２２）が前記電流経路に設けられており、二次側の受光部（２３）に前記起動回路が電気的に接続されており、
前記起動回路は、前記充電プラグが前記車両に嵌合することで前記発光部に電流が流れて発光し、前記受光部が前記発光部からの光を受光することで生じる電圧変化を検出して、前記電子装置を起動する請求項１に記載の電子装置。 Furthermore, it comprises a photocoupler (21) and a startup circuit (30) of the electronic device,
The photocoupler has a primary-side light-emitting portion (22) provided in the current path, and a secondary-side light-receiving portion (23) electrically connected to the activation circuit,
When the charging plug is fitted into the vehicle, the starting circuit causes a current to flow through the light-emitting portion to emit light, and the light-receiving portion detects a voltage change caused by receiving the light from the light-emitting portion. , activating the electronic device. 車両の外部に設けられた充電装置の充電プラグを介して充電可能なバッテリを有した前記車両に搭載される電子装置であって、
半導体スイッチ（５０）と、
前記半導体スイッチにオン及びオフを指示する制御部（１０、４０）と、を備えており、
前記半導体スイッチは、前記充電プラグが前記車両に取り付けられた際に、前記電子装置の内部の電源（７１）と前記充電装置との間に形成される電流経路上に設けられており、前記電子装置の内部における特定電圧を基準電圧としてオン及びオフすることで、前記電流経路を導通及び遮断するものであり、
前記半導体スイッチは、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴであり、前記オフの指示がなされるゲート端子と、前記ゲート端子がオンとなる電位との間に抵抗が設けられて、前記ゲート端子の前記電位が固定されて常時オン状態とされ、前記制御部からの前記ゲート端子へのオフの指示によってオフ状態とされ、
さらに、フォトカプラ（２１）と、電子装置の起動回路（３０）と、を備えており、
前記フォトカプラは、一次側の発光部（２２）が前記電流経路に設けられており、二次側の受光部（２３）に前記起動回路が電気的に接続されており、
前記起動回路は、前記充電プラグが前記車両に嵌合することで前記発光部に電流が流れて発光し、前記受光部が前記発光部からの光を受光することで生じる電圧変化を検出して、前記電子装置を起動し、
前記Ｐ型ＭＯＳＦＥＴは、ソース端子が前記発光部のカソードに接続されており、前記充電プラグが嵌合することでドレイン端子が前記充電装置の充電装置側グランド（２１０）と電気的に接続される電子装置。 An electronic device mounted on the vehicle having a battery that can be charged via a charging plug of a charging device provided outside the vehicle,
a semiconductor switch (50);
A control unit (10, 40) for instructing the semiconductor switch to turn on and off,
The semiconductor switch is provided on a current path formed between a power source (71) inside the electronic device and the charging device when the charging plug is attached to the vehicle, and By turning on and off a specific voltage inside the device as a reference voltage, the current path is turned on and off,
The semiconductor switch is a P-type MOSFET, and a resistor is provided between a gate terminal to which the off instruction is given and a potential at which the gate terminal is turned on, and the potential of the gate terminal is fixed. is always on, and is turned off by an off instruction from the control unit to the gate terminal ,
Furthermore, it comprises a photocoupler (21) and a startup circuit (30) of the electronic device,
The photocoupler has a primary-side light-emitting portion (22) provided in the current path, and a secondary-side light-receiving portion (23) electrically connected to the activation circuit,
When the charging plug is fitted into the vehicle, the starting circuit causes a current to flow through the light-emitting portion to emit light, and the light-receiving portion detects a voltage change caused by receiving the light from the light-emitting portion. , activating the electronic device;
The P-type MOSFET has a source terminal connected to the cathode of the light-emitting part, and a drain terminal electrically connected to the charging device side ground (210) of the charging device by fitting the charging plug. electronic device. さらに、前記充電プラグが前記車両に嵌合することで前記発光部に電流が流れて発光し、前記受光部が前記発光部からの光を受光することで生じる電圧変化を検出して、前記充電プラグが前記車両に嵌合したことを検出する嵌合検出回路（２０）を備えている請求項２又は３に記載の電子装置。 Furthermore, when the charging plug is fitted into the vehicle, a current flows through the light-emitting portion to emit light, and the light-receiving portion detects a voltage change caused by receiving the light from the light-emitting portion to detect the charging. The electronic device according to claim 2 or 3, further comprising a fitting detection circuit (20) for detecting fitting of the plug to the vehicle. 前記制御部は、演算部（１０）と、前記演算部によって制御可能なスイッチ制御回路（４０）とを含んでおり、
前記演算部は、前記充電装置による漏電検出が行われる間、前記電流経路の遮断を前記スイッチ制御回路に指示し、
前記スイッチ制御回路は、前記演算部から前記電流経路の遮断を指示されると前記ゲート端子に電圧を印加して前記電流経路を遮断する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子装置。 The control unit includes an arithmetic unit (10) and a switch control circuit (40) controllable by the arithmetic unit,
The computing unit instructs the switch control circuit to cut off the current path while the electric leakage detection is performed by the charging device,
The electronic device according to any one of claims 1 to 4, wherein the switch control circuit applies a voltage to the gate terminal to cut off the current path when instructed to cut off the current path from the calculation unit. . 前記電流経路は、前記半導体スイッチのドレイン端子と、前記充電プラグが電気的に接続されるコネクタとの間に、電流制限抵抗が設けられている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子装置。 6. The current path according to any one of claims 1 to 5, wherein a current limiting resistor is provided between the drain terminal of the semiconductor switch and a connector to which the charging plug is electrically connected. electronic device. 前記特定電圧は、前記バッテリから供給される電源電圧と、前記電子装置内のグランドとの間の電圧である請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子装置。 7. The electronic device according to claim 1, wherein said specific voltage is a voltage between a power supply voltage supplied from said battery and a ground within said electronic device.
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000195566A (en) 1998-12-28 2000-07-14 Yamaha Motor Co Ltd Voltage measuring device for battery pack
JP2009171733A (en) 2008-01-16 2009-07-30 Toyota Motor Corp Charge control unit for vehicle
JP2010200451A (en) 2009-02-24 2010-09-09 Nikon Corp Drive unit of vibration actuator, lens barrel, and camera
JP2011165420A (en) 2010-02-08 2011-08-25 Hitachi Koki Co Ltd Battery pack, and power tool
JP2011211761A (en) 2010-03-27 2011-10-20 Sanyo Electric Co Ltd Power supply device for vehicle, and vehicle equipped with the same
JP2011239556A (en) 2010-05-10 2011-11-24 Toyota Motor Corp Vehicle
JP2012061951A (en) 2010-09-16 2012-03-29 Denso Corp Power circuit for vehicle
JP2014519804A (en) 2011-06-17 2014-08-14 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Apparatus and method for connecting a multi-voltage vehicle power supply network
JP2015023748A (en) 2013-07-23 2015-02-02 トヨタ自動車株式会社 Vehicle
JP2015095912A (en) 2013-11-08 2015-05-18 住友電装株式会社 Power storage device
JP2015136289A (en) 2011-12-20 2015-07-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 Integrated circuit for battery monitoring and control and battery system
JP2016014584A (en) 2014-07-02 2016-01-28 住友電装株式会社 Abnormality detection device for vehicle charge cable
JP2017046490A (en) 2015-08-27 2017-03-02 株式会社デンソー Charger

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH066934A (en) * 1992-06-19 1994-01-14 Fanuc Ltd Power-supply changeover circuit
JP2011015192A (en) 2009-07-02 2011-01-20 Panasonic Corp Leakage detection device for vehicle

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000195566A (en) 1998-12-28 2000-07-14 Yamaha Motor Co Ltd Voltage measuring device for battery pack
JP2009171733A (en) 2008-01-16 2009-07-30 Toyota Motor Corp Charge control unit for vehicle
US20100295507A1 (en) 2008-01-16 2010-11-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Charging control apparatus for vehicle
JP2010200451A (en) 2009-02-24 2010-09-09 Nikon Corp Drive unit of vibration actuator, lens barrel, and camera
JP2011165420A (en) 2010-02-08 2011-08-25 Hitachi Koki Co Ltd Battery pack, and power tool
JP2011211761A (en) 2010-03-27 2011-10-20 Sanyo Electric Co Ltd Power supply device for vehicle, and vehicle equipped with the same
JP2011239556A (en) 2010-05-10 2011-11-24 Toyota Motor Corp Vehicle
JP2012061951A (en) 2010-09-16 2012-03-29 Denso Corp Power circuit for vehicle
JP2014519804A (en) 2011-06-17 2014-08-14 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Apparatus and method for connecting a multi-voltage vehicle power supply network
JP2015136289A (en) 2011-12-20 2015-07-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 Integrated circuit for battery monitoring and control and battery system
JP2015023748A (en) 2013-07-23 2015-02-02 トヨタ自動車株式会社 Vehicle
JP2015095912A (en) 2013-11-08 2015-05-18 住友電装株式会社 Power storage device
JP2016014584A (en) 2014-07-02 2016-01-28 住友電装株式会社 Abnormality detection device for vehicle charge cable
JP2017046490A (en) 2015-08-27 2017-03-02 株式会社デンソー Charger

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