WO2014162874A1 - 遮断装置 - Google Patents

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WO2014162874A1
WO2014162874A1 PCT/JP2014/057519 JP2014057519W WO2014162874A1 WO 2014162874 A1 WO2014162874 A1 WO 2014162874A1 JP 2014057519 W JP2014057519 W JP 2014057519W WO 2014162874 A1 WO2014162874 A1 WO 2014162874A1
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wire
temperature difference
electric wire
cpu
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Inventor
崇裕 長濱
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H6/00—Emergency protective circuit arrangements responsive to undesired changes from normal non-electric working conditions using simulators of the apparatus being protected, e.g. using thermal images
    • H02H6/005—Emergency protective circuit arrangements responsive to undesired changes from normal non-electric working conditions using simulators of the apparatus being protected, e.g. using thermal images using digital thermal images
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H02H7/228—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for covered wires or cables

Definitions

  • This invention relates to the interruption
  • the wires When current flows through the wires in the wire harness that connects many electrical devices mounted on the vehicle, the wires generate Joule heat. Even if the current flowing through the electric wire is not an overcurrent, the Joule heat generated by the current flowing through the electric wire may exceed the heat radiation amount of the electric wire. When Joule heat generated from the electric wire exceeds the heat radiation amount of the electric wire, the electric wire temperature rises. And when an electric wire temperature exceeds fixed temperature, an electric wire ignites.
  • Patent Document 1 discloses a shut-off device that can prevent ignition of such an electric wire.
  • This circuit breaker detects the current flowing through the electric wire, and repeatedly calculates the temperature difference between the ambient temperature of the electric wire and the temperature of the electric wire over time.
  • the circuit breaker disclosed in Patent Literature 1 calculates a temperature difference between the ambient temperature and the wire temperature using the detected current value and the previously calculated temperature difference, and adds the calculated temperature difference to the ambient temperature. That is, the current flowing through the electric wire is cut off when the electric wire temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. Thereby, before an electric wire ignites, the electric current which flows into an electric wire can be interrupted
  • the temperature difference between the ambient temperature of the wire and the wire temperature is usually calculated by a CPU (Central Processing Unit) of a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer).
  • a CPU Central Processing Unit
  • the calculated temperature difference is temporarily stored in a RAM (Random Access Memory) of the microcomputer.
  • RAM Random Access Memory
  • the temperature difference stored in the RAM is erased, and the CPU resumes calculating the wire temperature assuming that the temperature difference is zero, that is, the wire temperature matches the ambient temperature. To do. For this reason, for example, when the microcomputer is initialized in a state where the electric wire temperature is high, the electric wire temperature calculated by the CPU thereafter is lower than the actual electric wire temperature. Therefore, even when the actual electric wire temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the electric current flowing through the electric wire is not interrupted, so that the electric wire may ignite, and there is a problem that the electric wire cannot be reliably ignited.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an inexpensive breaker that can reliably prevent the ignition of the electric wire and has a long service period.
  • the circuit breaker according to the present invention includes a calculation unit that repeatedly calculates a temperature difference between the ambient temperature of the wire and the temperature of the wire over time, and the temperature obtained by adding the temperature difference calculated by the calculation unit to the ambient temperature is
  • the interrupting device that interrupts the current flowing through the wire when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature
  • the interrupting device includes a setting unit that sets an initial temperature difference that is a positive value based on the ambient temperature
  • the calculating unit includes the initial temperature
  • the initial temperature difference set by the setting means is used, and in the subsequent calculation of the temperature difference, the previously calculated temperature difference is used.
  • the temperature difference from the ambient temperature of the wire to the wire temperature is repeatedly calculated over time.
  • an initial temperature difference that is a positive value is set based on the ambient temperature of the electric wire.
  • the temperature difference between the ambient temperature and the wire temperature is calculated using the set initial temperature difference, and in the subsequent temperature difference calculation, the ambient temperature is calculated using the previously calculated temperature difference.
  • the temperature difference between the wire temperature is cut off.
  • the current flowing through the electric wire can be surely interrupted before the actual electric wire temperature exceeds the predetermined temperature, ignition of the electric wire is surely prevented. Furthermore, since it is not necessary to use a non-volatile memory that always stores the calculated temperature difference, and it is not necessary to write the temperature difference in the non-volatile memory, the device is inexpensive and the device usage period is long. .
  • the shut-off device is characterized in that the setting means is configured to set the initial temperature difference to a larger numerical value as the ambient temperature is lower.
  • the initial temperature difference when the ambient temperature is low, the initial temperature difference is set to a large value, and when the ambient temperature is high, the initial temperature difference is set to a small value so that the wire temperature is always high.
  • the calculation of the wire temperature can be started.
  • the predetermined temperature is 150 ° C.
  • the calculation of the wire temperature can be started on the assumption that the wire temperature is 130 ° C. For this reason, it becomes possible to reliably exceed the calculated electric wire temperature above the actual electric wire temperature.
  • the current flowing through the electric wire is interrupted before the actual electric wire temperature becomes equal to or higher than the predetermined temperature, so that the ignition of the electric wire is more reliably prevented.
  • the interrupting device further includes detection means for detecting a current flowing through the electric wire, and the calculation means is a current value I1 (A) detected by the detection means and a temperature difference ⁇ T1 (° C.) calculated last time.
  • the temperature difference ⁇ T2 (° C.) is calculated by substituting into the following equation.
  • ⁇ T2 ⁇ T1 ⁇ exp ( ⁇ t / ⁇ ) + Rth ⁇ R1 ⁇ I1 2 ⁇ (1-exp ( ⁇ t / ⁇ ))
  • R1 Ro ⁇ (1 + ⁇ ⁇ (Ta + ⁇ T1-To))
  • Rth Wire thermal resistance (° C / W)
  • Ro Wire resistance ( ⁇ ) at a predetermined temperature
  • Ta the ambient temperature (° C.)
  • ⁇ Electric wire heat dissipation time constant (s)
  • ⁇ Wire resistance temperature coefficient (/ ° C)
  • ⁇ t Calculation interval (s) of the calculation means
  • the wire temperature closer to the actual wire temperature is calculated.
  • the initial temperature difference which is a positive value
  • the ambient temperature of the electric wire since the initial temperature difference, which is a positive value, is set based on the ambient temperature of the electric wire, it is possible to reliably prevent the electric wire from being ignited, and to realize an inexpensive circuit breaker having a long use period. be able to.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a shut-off device according to the present invention.
  • This interruption device 1 is suitably mounted on a vehicle, and is connected by a wire 4 between the positive terminal of the battery 2 and one end of the load 3.
  • the negative terminal of the battery 2 and the other end of the load 3 are grounded.
  • the circuit breaker 1 detects the current flowing through the electric wire 4 and the ambient temperature of the electric wire 4, and calculates the electric wire temperature of the electric wire 4 using the detected current value and the ambient temperature.
  • blocking apparatus 1 interrupts
  • the shut-off device 1 includes an IPD (Intelligent Power Device) 11, a temperature detection unit 12, a microcomputer 13, and a watch dog 14.
  • the IPD 11 is connected by a wire 4 between the positive terminal of the battery 2 and one end of the load 3, and further connected to the microcomputer 13.
  • the temperature detector 12 is disposed in the vicinity of the electric wire 4 and is connected to the microcomputer 13.
  • the microcomputer 13 is connected to the watch dog 14 in addition to the IPD 11 and the temperature detection unit 12.
  • the IPD 11 detects the current flowing through the electric wire 4 and outputs current information indicating the detected current value to the microcomputer 13 when receiving an instruction to output a current value from the microcomputer 13. Further, when receiving an instruction for interrupting the current flowing through the electric wire 4 from the microcomputer 13, the IPD 11 interrupts the current flowing through the electric wire 4.
  • the temperature detector 12 detects the ambient temperature of the electric wire 4 and outputs temperature information indicating the detected ambient temperature to the microcomputer 13.
  • the microcomputer 13 acquires current information from the IPD 11 and outputs temperature information from the temperature detection unit 12 by outputting an output instruction to the IPD 11.
  • the microcomputer 13 repeatedly calculates the wire temperature of the wire 4 over time using the current value and the temperature indicated by the current information and the temperature information acquired from the IPD 11 and the temperature detection unit 12, respectively.
  • the microcomputer 13 outputs a cut-off instruction to the IPD 11 and cuts off the current flowing through the wire 4.
  • the microcomputer 13 outputs pulses to the watch dog 14 at a predetermined cycle while operating normally.
  • the microcomputer 13 receives a reset signal instructing resetting from the watchdog 14, the microcomputer 13 performs initialization.
  • the watch dog 14 receives a pulse output from the microcomputer 13. For example, when a pulse is not input from the microcomputer 13 for a certain period due to a malfunction of the microcomputer 13, the watch dog 14 outputs a reset signal to the microcomputer 13.
  • the IPD 11 includes an N-channel FET (Field Effect Transistor) 51, a current detection unit 52, and a control circuit 53.
  • FET 51 Field Effect Transistor
  • the drain is connected to the positive terminal of the battery 2 by the electric wire 4
  • the source is connected to one end of the load 3 by the electric wire 4
  • the gate is connected to the control circuit 53.
  • the control circuit 53 is connected to the current detection unit 52 and the microcomputer 13 in addition to the gate of the FET 51.
  • the FET 51 functions as a switch.
  • the FET 51 is turned on when a voltage higher than a predetermined voltage is applied to the gate, and current flows from the drain to the source.
  • the FET 51 is turned off when the voltage applied to the gate is less than a predetermined voltage, and no current flows from the drain to the source.
  • the current detection unit 52 detects the current flowing through the electric wire 4 and outputs the detected current value to the control circuit 53.
  • the current detection unit 52 functions as detection means.
  • the control circuit 53 adjusts the voltage applied to the gate of the FET 51 to turn on / off the FET 51, and normally keeps the FET 51 on. Further, the control circuit 53 receives an output instruction and a cutoff instruction from the microcomputer 13. When receiving the output instruction, the control circuit 53 outputs current information indicating the current value detected by the current detection unit 52 to the microcomputer 13. When the control circuit 53 receives the cutoff instruction, the control circuit 53 turns off the FET 51 and cuts off the current flowing through the electric wire 4.
  • the microcomputer 13 includes an input unit 61, an output unit 62, a CPU 63, a storage unit 64, and a RAM 65, which are connected to a bus 66.
  • the input unit 61 receives current information and temperature information from the control circuit 53 and the temperature detection unit 12 of the IPD 11, and the input unit 61 sends the current value and ambient temperature indicated by the input current information and temperature information to the CPU 63. Notice.
  • the output unit 62 outputs an output instruction and a cutoff instruction to the control circuit 53 in accordance with an instruction from the CPU 63. Furthermore, the output unit 62 outputs pulses to the watch dog 14 at a predetermined cycle while the CPU 63 is operating normally.
  • the CPU63 loads the control program memorize
  • the storage unit 64 is a nonvolatile memory, and the content stored in the storage unit 64 is read by the CPU 63.
  • the RAM 65 is a memory that temporarily stores information, and the CPU 63 performs writing to the RAM 65 and reading from the RAM 65.
  • the watchdog 14 outputs a reset signal to the microcomputer 13, the operations of the input unit 61, the output unit 62, the CPU 63, and the RAM 65 are initialized.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure executed by the CPU 63.
  • CPU63 acquires the ambient temperature of the electric wire 4 which the temperature information input into the input part 61 from the temperature detection part 12 shows (step S1).
  • CPU63 sets the initial temperature difference which is a positive value used for calculation of the first electric wire temperature based on the ambient temperature acquired at step S1 (step S2).
  • the CPU 63 functions as setting means.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the ambient temperature of the wire 4 and the initial temperature difference.
  • the CPU 63 sets the initial temperature difference used for the calculation of the wire temperature to the initial temperature difference corresponding to the ambient temperature acquired in step S1, using the graph shown in FIG.
  • the initial temperature difference decreases as the ambient temperature of the electric wire 4 increases. Therefore, in step S ⁇ b> 2, the CPU 63 causes the initial temperature difference to decrease. Set the temperature difference to a large value.
  • the initial temperature difference set by the CPU 63 is stored in the RAM 65. In the graph of FIG. 3, the initial temperature difference is a positive value and always exceeds zero.
  • step S2 the CPU 63 causes the output unit 62 to output an output instruction to the control circuit 53, thereby acquiring the current value indicated by the current information input from the control circuit 53 to the input unit 61 (step S3).
  • step S3 the CPU 63 calculates a temperature difference between the ambient temperature acquired in step S1 or step S7 described later and the wire temperature of the wire 4 (step S4). As will be described later, while the calculated wire temperature is lower than the threshold, the CPU 63 repeatedly executes steps S3, S4, S5, and S7.
  • the CPU 63 uses the ambient temperature acquired in step S1, the initial temperature difference set in step S2, and the current value acquired in step S3, in step S1. The temperature difference between the acquired ambient temperature and the wire temperature is calculated. In the calculation of the temperature difference after the second time performed in step S4, the CPU 63 obtains the ambient temperature acquired in the same manner as in step S1 in step S7, the temperature difference calculated in the previous step S4, and the current value acquired in step S3. Is used to calculate the temperature difference between the ambient temperature acquired in step S7 and the wire temperature. The CPU 63 also functions as a calculation unit.
  • the CPU 63 calculates the wire temperature of the wire 4 by adding the temperature difference calculated in step S4 to the ambient temperature acquired in step S1 or step S7 (step S5).
  • the wire temperature is calculated by adding the temperature difference calculated in step S4 to the ambient temperature acquired in step S1, and the second and subsequent wire temperatures calculated in step S5.
  • the wire temperature is calculated by adding the temperature difference calculated in step S4 to the ambient temperature acquired in step S7.
  • step S6 determines whether or not the electric wire temperature calculated in step S5 is equal to or higher than a threshold value.
  • the CPU 63 determines that the electric wire temperature is lower than the threshold (step S6: NO)
  • the CPU 63 obtains the ambient temperature of the electric wire 4 indicated by the temperature information input from the temperature detection unit 12 to the input unit 61 as in step S1. (Step S7), and the process returns to Step S3. Steps S3, S4, S5, and S7 are repeatedly executed until the wire temperature becomes equal to or higher than the threshold value.
  • step S3, S4, S5, and S7 for every predetermined period, while repeatedly determining with wire temperature being less than a threshold value by step S6.
  • the CPU 63 repeatedly calculates the temperature difference between the ambient temperature of the electric wire 4 and the electric wire temperature of the electric wire 4 over time, specifically, every predetermined period.
  • step S6 YES
  • the CPU 63 instructs the output unit 62 to output a cut-off instruction to the control circuit 53, thereby generating a current flowing through the electric wire 4.
  • Shut off step S8.
  • the control circuit 53 turns off the FET 51 and cuts off the current flowing through the electric wire 4 as described above.
  • the threshold corresponds to a predetermined temperature.
  • ⁇ T2 ⁇ T1 ⁇ exp ( ⁇ t / ⁇ ) + Rth ⁇ R1 ⁇ I1 2 ⁇ (1-exp ( ⁇ t / ⁇ )) (1)
  • R1 Ro ⁇ (1 + ⁇ ⁇ (Ta + ⁇ T1-To)) (2)
  • ⁇ T1 is the temperature difference (° C.) calculated in the previous step S4
  • ⁇ T2 is the temperature difference (° C.) calculated in step S4.
  • ⁇ t is an interval (s) for calculating the temperature difference ⁇ T2 in step S4, and
  • ⁇ is a wire heat dissipation time constant (s) of the wire 4.
  • Rth is the wire thermal resistance (° C./W) of the wire 4
  • R1 is the wire resistance ( ⁇ ) of the wire 4 when the wire temperature of the wire 4 is the wire temperature calculated in the previous step S5.
  • To is a predetermined temperature (° C.)
  • Ro is a wire resistance ( ⁇ ) at the temperature To.
  • Ta is the ambient temperature (° C.) acquired in step S 7
  • ⁇ is the wire resistance temperature coefficient (/ ° C.) of the wire 4.
  • I1 is the current value (A) acquired in step S3.
  • ⁇ T1, ⁇ T2, I1 and Ta are variables, and ⁇ t, ⁇ , Rth, Ro, ⁇ and To are preset constants.
  • the CPU 63 substitutes the ambient temperature acquired in step S1 for Ta and the initial temperature difference set in step S2 for ⁇ T1 into the expressions (1) and (2).
  • the temperature difference ⁇ T2 between the ambient temperature acquired in step S1 and the wire temperature is calculated.
  • I1 is the current value obtained in the immediately preceding step S3, and ⁇ t, ⁇ , Rth, Ro, ⁇ .
  • To are preset constants.
  • Equation (1) (Right side) of equation (1) is composed of the sum of the first and second terms. exp ( ⁇ t / ⁇ ) becomes smaller as the temperature difference calculation interval ⁇ t becomes longer. Further, (1-exp ( ⁇ t / ⁇ )) becomes larger as the temperature difference calculation interval ⁇ t becomes longer, and the second term is a term representing heat generation of the electric wire 4.
  • the CPU 63 sets the initial temperature difference to a larger value as the ambient temperature is lower. For this reason, the CPU 63 can always start calculating the wire temperature under the assumption that the wire temperature is high. For example, assuming that the threshold for determining whether or not to interrupt the current is 150 ° C., the wire temperature is 130 ° C. by setting the initial temperature difference to a larger value as the ambient temperature is lower. The calculation of the wire temperature can be started. Therefore, the electric wire temperature calculated by the CPU 63 can be surely exceeded the actual electric wire temperature. Thereby, since the electric current which flows into the electric wire 4 is interrupted
  • FIG. 4 is an explanatory view of the effect of the shutoff device 1.
  • the transition of the wire temperature calculated by the CPU 63 is indicated by a bold line, and the transition of the actual wire temperature is indicated by a thin line.
  • the wire temperature calculated by the CPU 63 approaches the actual wire temperature. The reason for this will be described below.
  • the interruption device 1 only when the actual wire temperature is sufficiently high and close to the threshold value, an interruption instruction is output from the output unit 62 to the control circuit 53, the FET 51 is turned off, and the current flowing through the wire 4 is interrupted. Is done.
  • the equation used to calculate the temperature difference ⁇ T2 is configured by the sum of the term of heat dissipation that depends on the previously calculated temperature difference ⁇ T1 and the term of heat generation that depends on the value I1 of the current flowing through the wire 4, Similar effects can be obtained.
  • the watch dog 14 outputs a reset signal to the microcomputer 13 so that the CPU 63 is initialized and the calculation of the wire temperature is resumed.
  • the electric current flowing through the electric wire 4 can be interrupted before the electric wire temperature becomes equal to or higher than the threshold value.
  • FIG. 5 is another explanatory view of the effect of the shut-off device 1.
  • the transition of the wire temperature calculated by the CPU 63 is indicated by a bold line
  • the transition of the actual wire temperature is indicated by a thin line
  • the transition of the wire temperature calculated in the conventional breaker is indicated by a one-dot chain line. It is shown.
  • the case where the actual wire temperature rises with time and reaches a threshold value will be described.
  • the initial temperature difference is set to zero
  • the calculation of the wire temperature is resumed because the initial temperature difference is zero.
  • the wire temperature calculated later is lower than the actual wire temperature. For this reason, when the actual electric wire temperature becomes a threshold value, the calculated electric wire temperature is less than the threshold value, and the current flowing through the electric wire is not interrupted, so that the electric wire may ignite.
  • the CPU 63 can reliably cut off the current flowing through the electric wire 4 before the actual electric wire temperature becomes equal to or higher than the threshold value, and can reliably prevent the electric wire 4 from firing. . Furthermore, since it is not necessary to use a non-volatile memory that always stores the temperature difference calculated by the CPU 63 and it is not necessary to write the temperature difference in the non-volatile memory, the shut-off device 1 is inexpensive and the shut-off device The period of use of 1 is long.
  • the CPU 63 calculates the temperature difference between the ambient temperature of the wire 4 and the wire temperature, but is not limited to the equations (1) and (2).
  • the CPU 63 only needs to be an expression configured by the sum of the term of heat dissipation that depends on the previously calculated temperature difference ⁇ T1 and the term of heat generation that depends on the value I1 of the current flowing through the electric wire 4.
  • the CPU 63 does not have to set the initial temperature difference to a larger value as the ambient temperature is lower.
  • the CPU 63 does not set the initial temperature difference based on the ambient temperature so that the calculated wire temperature exceeds the actual wire temperature. Should be set.
  • the method of setting the initial temperature difference based on the ambient temperature by the CPU 63 is not limited to the method of setting the initial temperature difference using a graph showing the relationship between the ambient temperature and the initial temperature difference.
  • the CPU 63 may calculate the initial temperature difference by substituting the ambient temperature detected by the temperature detection unit 12 into an arithmetic expression indicating the relationship between the ambient temperature and the initial temperature difference.
  • the CPU 63 calculates the temperature difference between the ambient temperature and the wire temperature using the initial temperature difference or the previously calculated temperature difference and the current value of the wire 4 detected by the current detection unit 52.
  • the current value may not be used.
  • the CPU 63 uses the initial temperature difference or the previously calculated temperature difference and a value related to the current flowing in the electric wire 4, for example, the voltage between both ends of the resistor provided in the electric wire 4 to calculate the ambient temperature and the electric wire temperature. A temperature difference may be calculated.
  • the FET 51 only needs to function as a switch, a switch such as a P-channel FET, a bipolar transistor, or a relay contact may be used instead of the FET 51.
  • the configuration for interrupting the current flowing through the electric wire 4 is not limited to the configuration in which a switch is provided in the middle of the electric wire 4 and the switch is turned off.

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

　電線の発火を確実に防止することができ、使用期間が長くて安価な遮断装置を提供する。　ＣＰＵ６３は、電線４の周囲温度と電線４の温度との温度差を経時的に繰り返し算出する。周囲温度にＣＰＵ６３が算出した温度差を加えた温度が所定温度以上である場合、制御回路５３はＦＥＴ５１をオフにすることによって電線４に流れる電流を遮断する。ＣＰＵ６３は、正の値である初期温度差を周囲温度に基づいて設定する。ＣＰＵ６３は、初回の温度差の算出では、設定した初期温度差を用い、以降の温度差の算出では、前回算出した温度差を用いる。

Description

遮断装置
　本発明は、電線温度を算出し、算出した電線温度が閾値以上である場合に電線に流れる電流を遮断する遮断装置に関する。
　車両に搭載された多数の電気機器を接続するワイヤーハーネスの電線に電流が流れた場合、電線はジュール熱を発生する。たとえ電線に流れる電流が過電流でなくても、電線に電流が流れることによって発生するジュール熱が電線の放熱量を超える可能性がある。電線から発生するジュール熱が電線の放熱量を超えた場合、電線温度が上昇する。そして、電線温度が一定の温度を超えた場合に電線が発火する。
　特許文献１には、このような電線の発火を防止することができる遮断装置が開示されている。この遮断装置は、電線に流れる電流を検出し、電線の周囲温度と電線温度との温度差を経時的に繰り返し算出する。特許文献１に記載の遮断装置は、周囲温度と電線温度との温度差を、検出した電流値と、前回算出した温度差とを用いて算出し、算出した温度差を周囲温度に加算した温度、即ち、電線温度が所定温度以上である場合に電線に流れる電流を遮断する。これにより、電線が発火する前に電線に流れる電流を遮断し、電線の発火を防止することができる。
特許第４６２４４００号公報
　特許文献１に記載の遮断装置では、電線の周囲温度と電線温度との温度差は、通常、マイクロコンピュータ（以下ではマイコンと記載する）のＣＰＵ（Central Processing Unit）によって算出され、ＣＰＵは、次に温度差を算出するために、算出した温度差をマイコンのＲＡＭ（Random Access Memory）に一時的に記憶する。また、多くのマイコンは、動作に不具合が生じた場合にリセットされて初期化するように構成されている。
　マイコンが初期化された場合、ＲＡＭに記憶してある温度差は消去され、ＣＰＵは、温度差がゼロである、即ち、電線温度は周囲温度と一致しているとして、電線温度の算出を再開する。このため、例えば、電線温度が高い状態でマイコンが初期化された場合、その後にＣＰＵが算出する電線温度は実際の電線温度よりも低い。従って、実際の電線温度が所定温度以上である場合においても、電線に流れる電流が遮断されないので電線が発火する虞があり、電線の発火を確実に防止することができないという問題がある。
　以上のような場合であっても、電線の発火を防止することができる遮断装置として、常時記憶を保持する不揮発性メモリを備え、ＣＰＵが温度差を算出する都度、不揮発性メモリに、算出した温度差を書き込む遮断装置が考えられる。しかしながら、この場合、温度差を記憶するための不揮発性メモリを備えなければならないために製造費用が嵩む。更には、温度差の書き込み回数が膨大となって不揮発性メモリが早期に劣化するので装置の使用期間が短いという問題がある。
　本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電線の発火を確実に防止することができ、使用期間が長くて安価な遮断装置を提供することにある。
　本発明に係る遮断装置は、電線の周囲温度と前記電線の温度との温度差を経時的に繰り返し算出する算出手段を備え、前記周囲温度に前記算出手段が算出した温度差を加えた温度が所定温度以上である場合に前記電線に流れる電流を遮断する遮断装置において、正の値である初期温度差を前記周囲温度に基づいて設定する設定手段を備え、前記算出手段は、初回の前記温度差の算出では、前記設定手段が設定した前記初期温度差を用い、以降の前記温度差の算出では、前回算出した温度差を用いるように構成してあることを特徴とする。
　本発明にあっては、電線の周囲温度から電線温度までの温度差を経時的に繰り返し算出する。温度差の算出を開始する場合、まず、正の値である初期温度差を電線の周囲温度に基づいて設定する。初回の温度差の算出では、設定された初期温度差を用いて、周囲温度と電線温度との温度差を算出し、以降の温度差の算出では、前回算出した温度差を用いて、周囲温度と電線温度との温度差を算出する。そして、周囲温度に、算出した温度差を加算した温度、即ち、電線温度が所定温度以上である場合に、電線に流れる電流を遮断する。
　このため、例えば、周囲温度と電線温度との温度差を算出するマイコンが初期化されて再び最初から温度差の算出を開始する場合であっても、周囲温度に基づいて、正の値である初期温度差を適切に設定することによって、算出された電線温度が実際の電線温度を超えている状態に保つことが可能となる。
　従って、実際の電線温度が所定温度以上となる前に確実に電線に流れる電流を遮断することができるので、電線の発火が確実に防止される。更には、算出した温度差を常時記憶する不揮発性メモリを使用する必要がなく、かつ、不揮発性メモリに温度差を書き込む必要がないため、装置は安価であり、かつ、装置の使用期間が長い。
　本発明に係る遮断装置は、前記設定手段は、前記周囲温度が低い程、前記初期温度差を大きい数値に設定するように構成してあることを特徴とする。
　本発明にあっては、周囲温度が低いときに初期温度差を大きい数値に設定し、周囲温度が高いときに初期温度差を小さい数値に設定することによって、常に、電線温度が高い状態であるという前提の下で電線温度の算出を開始することが可能となる。例えば、所定温度が１５０℃である場合、電線温度が１３０℃であるという前提の下で電線温度の算出を開始することが可能となる。このため、算出した電線温度を実際の電線温度よりも確実に上回らせることが可能となる。算出した電線温度を実際の電線温度よりも上回らせることによって、実際の電線温度が所定温度以上となる前に電線に流れる電流が遮断されるので、電線の発火がより確実に防止される。
　本発明に係る遮断装置は、前記電線に流れる電流を検出する検出手段を更に備え、前記算出手段は、前記検出手段が検出した電流値Ｉ１（Ａ）と、前回算出した温度差ΔＴ１（℃）とを下記式に代入することによって、温度差ΔＴ２（℃）を算出するように構成してあることを特徴とする。
ΔＴ２＝ΔＴ１×ｅｘｐ（－Δｔ／τ）
　　　　＋Ｒｔｈ×Ｒ１×Ｉ１2 ×（１－ｅｘｐ（－Δｔ／τ））
Ｒ１＝Ｒｏ×（１＋κ×（Ｔａ＋ΔＴ１－Ｔｏ））
但しＲｔｈ：電線熱抵抗（℃／Ｗ）
Ｒｏ：所定温度Ｔｏ（℃）における電線抵抗（Ω）
Ｔａ：前記周囲温度（℃）
τ：電線放熱時定数（ｓ）
κ：電線抵抗温度係数（／℃）
Δｔ：前記算出手段の算出間隔（ｓ）
　本発明にあっては、電線に流れる電流を検出し、検出した電流値と、前回算出した温度差とを前述の式に代入することによって、実際の電線の温度により近い電線の温度が算出される。
　本発明によれば、正の値である初期温度差を電線の周囲温度に基づいて設定するため、電線の発火を確実に防止することができ、使用期間が長くて安価な遮断装置を実現することができる。
本発明に係る遮断装置の構成を示すブロック図である。 ＣＰＵが実行する動作の手順を示すフローチャートである。 電線の周囲温度と初期温度差との関係を示すグラフである。 遮断装置における効果の説明図である 遮断装置における効果の他の説明図である。
　以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
　図１は本発明に係る遮断装置の構成を示すブロック図である。この遮断装置１は、車両に好適に搭載され、バッテリ２の正極端子と負荷３の一端との間に電線４によって接続されている。バッテリ２の負極端子と負荷３の他端とは接地されている。遮断装置１は、電線４に流れる電流と電線４の周囲温度とを検出し、検出した電流値及び周囲温度を用いて電線４の電線温度を算出する。遮断装置１は、算出した電線温度が閾値以上である場合に、電線４に流れる電流を遮断する。
　遮断装置１は、ＩＰＤ（Intelligent Power Device）１１、温度検出部１２、マイコン１３及びウォッチドッグ１４を備える。ＩＰＤ１１は、バッテリ２の正極端子と負荷３の一端との間に電線４によって接続され、更に、マイコン１３に接続されている。温度検出部１２は、電線４の近傍に配置され、マイコン１３に接続されている。マイコン１３は、ＩＰＤ１１及び温度検出部１２の他に、ウォッチドッグ１４に接続されている。
　ＩＰＤ１１は、電線４に流れる電流を検出しており、マイコン１３から電流値の出力指示を受け付けた場合、検出した電流値を示す電流情報をマイコン１３に出力する。更に、ＩＰＤ１１は、マイコン１３から電線４に流れる電流の遮断指示を受け付けた場合、電線４に流れる電流を遮断する。
　温度検出部１２は、電線４の周囲温度を検出しており、検出した周囲温度を示す温度情報をマイコン１３に出力している。
　マイコン１３は、ＩＰＤ１１に出力指示を出力することによって、ＩＰＤ１１から電流情報を取得し、温度検出部１２から温度情報を取得する。マイコン１３は、ＩＰＤ１１及び温度検出部１２夫々から取得した電流情報及び温度情報が示す電流値及び温度を用いて電線４の電線温度を経時的に繰り返し算出する。マイコン１３は、算出した電線温度が閾値以上である場合、ＩＰＤ１１に遮断指示を出力して、電線４に流れる電流を遮断する。
　また、マイコン１３は、正常に動作している間、ウォッチドッグ１４に所定周期でパルスを出力する。マイコン１３は、ウォッチドッグ１４からリセットを指示するリセット信号を受け付けた場合、初期化を行う。
　ウォッチドッグ１４は、マイコン１３が出力しているパルスを受け付けており、例えば、マイコン１３の不具合によって、パルスがマイコン１３から一定期間入力されなかった場合、リセット信号をマイコン１３に出力する。
　ＩＰＤ１１は、Ｎチャネル型のＦＥＴ（Field Effect Transistor）５１、電流検出部５２及び制御回路５３を有する。ＦＥＴ５１について、ドレインは電線４によってバッテリ２の正極端子に接続され、ソースは電線４によって負荷３の一端に接続され、ゲートは制御回路５３に接続されている。制御回路５３は、ＦＥＴ５１のゲートの他に、電流検出部５２及びマイコン１３に接続されている。
　ＦＥＴ５１はスイッチとして機能する。ＦＥＴ５１は、ゲートに所定電圧以上の電圧が印加された場合にオンとなり、電流がドレインからソースに流れる。また、ＦＥＴ５１は、ゲートに印加されている電圧が所定電圧未満である場合にオフとなり、電流がドレインからソースに流れることはない。
　電流検出部５２は、電線４に流れる電流を検出し、検出した電流値を制御回路５３に出力している。電流検出部５２は検出手段として機能する。
　制御回路５３は、ＦＥＴ５１のゲートに印加している電圧を調整することによって、ＦＥＴ５１をオン／オフし、通常、ＦＥＴ５１をオンに維持している。また、制御回路５３は、マイコン１３から出力指示及び遮断指示を受け付ける。制御回路５３は、出力指示を受け付けた場合、電流検出部５２が検出した電流値を示す電流情報をマイコン１３へ出力する。制御回路５３は、遮断指示を受け付けた場合、ＦＥＴ５１をオフにし、電線４に流れる電流を遮断する。
　マイコン１３は、入力部６１、出力部６２、ＣＰＵ６３、記憶部６４及びＲＡＭ６５を有し、これらはバス６６に接続されている。
　入力部６１には、ＩＰＤ１１の制御回路５３及び温度検出部１２夫々から電流情報及び温度情報が入力され、入力部６１は、入力された電流情報及び温度情報が示す電流値及び周囲温度をＣＰＵ６３に通知する。出力部６２は、ＣＰＵ６３の指示に従って、出力指示及び遮断指示を制御回路５３に出力する。更に、出力部６２は、ＣＰＵ６３が正常に動作している間、ウォッチドッグ１４に所定周期でパルスを出力する。
　ＣＰＵ６３は、記憶部６４に記憶してある制御プログラムをＲＡＭ６５にロードし、ロードした制御プログラムを実行することによって、出力部６２の動作の制御、及び、電線温度の算出等の処理を行う。記憶部６４は不揮発性メモリであり、記憶部６４に記憶されている内容はＣＰＵ６３によって読み出される。ＲＡＭ６５は一時的に情報を記憶するメモリであり、ＣＰＵ６３によって、ＲＡＭ６５への書き込みと、ＲＡＭ６５からの読み出しとが行われる。
　ウォッチドッグ１４がマイコン１３にリセット信号を出力した場合、入力部６１、出力部６２、ＣＰＵ６３及びＲＡＭ６５夫々の動作は、初期化される。
　図２は、ＣＰＵ６３が実行する動作の手順を示すフローチャートである。まず、ＣＰＵ６３は、温度検出部１２から入力部６１に入力された温度情報が示す電線４の周囲温度を取得する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ６３は、初回の電線温度の算出に用いられて正の値である初期温度差を、ステップＳ１で取得した周囲温度に基づいて設定する（ステップＳ２）。ＣＰＵ６３は設定手段として機能する。
　図３は電線４の周囲温度と初期温度差との関係を示すグラフである。図３に示す周囲温度と初期温度差との関係は記憶部６４に記憶されている。ＣＰＵ６３は、ステップＳ２では、図３に示すグラフを用いて、電線温度の算出に用いる初期温度差を、ステップＳ１で取得した周囲温度に対応する初期温度差に設定する。図３に示す周囲温度と初期温度差との関係では、電線４の周囲温度の増加と共に初期温度差は低下しているので、ステップＳ２では、ＣＰＵ６３は、電線４の周囲温度が低い程、初期温度差を大きい数値に設定する。ＣＰＵ６３によって設定された初期温度差はＲＡＭ６５に記憶される。図３のグラフでは、初期温度差は、正の値であり、常にゼロを超えている。
　ＣＰＵ６３は、ステップＳ２を実行した後、出力部６２に出力指示を制御回路５３へ出力させることによって制御回路５３から入力部６１に入力された電流情報が示す電流値を取得する（ステップＳ３）。
　ＣＰＵ６３は、ステップＳ３を実行した後、ステップＳ１又は後述のステップＳ７で取得した周囲温度と電線４の電線温度との温度差を算出する（ステップＳ４）。後述するように、算出した電線温度が閾値未満である間、ＣＰＵ６３はステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５及びＳ７を繰り返し実行する。
　ステップＳ４で行われる初回の温度差の算出では、ＣＰＵ６３は、ステップＳ１で取得した周囲温度と、ステップＳ２で設定した初期温度差と、ステップＳ３で取得した電流値とを用いて、ステップＳ１で取得した周囲温度と電線温度との温度差を算出する。ステップＳ４で行われる２回目以降の温度差の算出では、ＣＰＵ６３は、ステップＳ７でステップＳ１と同様に取得した周囲温度と、前回ステップＳ４で算出した温度差と、ステップＳ３で取得した電流値とを用いて、ステップＳ７で取得した周囲温度と電線温度との温度差を算出する。ＣＰＵ６３は、算出手段としても機能する。
　次に、ＣＰＵ６３は、ステップＳ１又はステップＳ７で取得した周囲温度にステップＳ４で算出した温度差を加えることによって、電線４の電線温度を算出する（ステップＳ５）。ステップＳ５で行われる初回の電線温度の算出では、ステップＳ１で取得した周囲温度にステップＳ４で算出した温度差を加えることによって電線温度を算出し、ステップＳ５で行われる２回目以降の電線温度の算出では、ステップＳ７で取得した周囲温度にステップＳ４で算出した温度差を加えることによって電線温度を算出する。
　そして、ＣＰＵ６３は、ステップＳ５で算出した電線温度が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ＣＰＵ６３は、電線温度が閾値未満であると判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ１と同様に、温度検出部１２から入力部６１に入力された温度情報が示す電線４の周囲温度を取得し（ステップＳ７）、処理をステップＳ３に戻す。電線温度が閾値以上となるまでステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５及びＳ７の処理を繰り返し実行する。
　ＣＰＵ６３は、ステップＳ６で電線温度が閾値未満であると繰り返し判定している間、ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５及びＳ７を所定周期ごとに実行する。このように、ＣＰＵ６３は、電線４の周囲温度と電線４の電線温度との温度差を経時的、具体的には、所定周期ごとに繰り返し算出する。
　ＣＰＵ６３は、ステップＳ５で算出した電線温度が閾値以上であると判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、出力部６２に指示して制御回路５３に遮断指示を出力することによって電線４に流れる電流を遮断する（ステップＳ８）。出力部６２が制御回路５３に遮断指示を出力した場合、制御回路５３は、前述したように、ＦＥＴ５１をオフにし、電線４に流れる電流を遮断する。閾値は所定温度に該当する。
　ＣＰＵ６３は、ステップＳ７を実行した後、動作を終了する。
　ＣＰＵ６３は、ステップＳ４における２回目以降の温度差の算出では、直前のステップＳ３で取得した電流値と、前回ステップＳ４で算出した温度差と、ステップＳ７で取得した周囲温度とを（１）式及び（２）式に代入することによって温度差を算出する。
ΔＴ２＝ΔＴ１×ｅｘｐ（－Δｔ／τ）＋Ｒｔｈ×Ｒ１
　　　　×Ｉ１2 ×（１－ｅｘｐ（－Δｔ／τ））・・・（１）
Ｒ１＝Ｒｏ×（１＋κ×（Ｔａ＋ΔＴ１－Ｔｏ））・・・（２）
　以下に、（１）式及び（２）式で用いられている変数及び定数を説明する。変数及び定数の説明では、括弧内に変数又は定数の単位を示している。ΔＴ１は、前回ステップＳ４で算出した温度差（℃）であり、ΔＴ２は、ステップＳ４で算出する温度差（℃）である。Δｔは、ステップＳ４で温度差ΔＴ２を算出する間隔（ｓ）であり、τは電線４の電線放熱時定数（ｓ）である。
　Ｒｔｈは、電線４の電線熱抵抗（℃／Ｗ）であり、Ｒ１は、電線４の電線温度が前回ステップＳ５で算出した電線温度である場合における電線４の電線抵抗（Ω）である。Ｔｏは所定の温度（℃）であり、Ｒｏは温度Ｔｏにおける電線抵抗（Ω）である。ＴａはステップＳ７で取得した周囲温度（℃）であり、κは電線４の電線抵抗温度係数（／℃）である。Ｉ１は、ステップＳ３で取得した電流値（Ａ）である。ΔＴ１、ΔＴ２、Ｉ１及びＴａは変数であり、Δｔ、τ、Ｒｔｈ、Ｒｏ、κ及びＴｏは、予め設定されている定数である。
　ステップＳ４における初回の温度差の算出では、ＣＰＵ６３は、ＴａにステップＳ１で取得した周囲温度と、ΔＴ１にステップＳ２で設定した初期温度差とを（１）式及び（２）式に代入することによって、ステップＳ１で取得した周囲温度と電線温度との温度差ΔＴ２を算出する。初回の温度差の算出における他の変数及び定数については、２回目以降の温度差の算出と同様に、Ｉ１は直前のステップＳ３で取得した電流値であり、Δｔ、τ、Ｒｔｈ、Ｒｏ、κ及びＴｏは予め設定されている定数である。
　（１）式の（右辺）は第１項と第２項との和によって構成されている。ｅｘｐ（－Δｔ／τ）は、温度差の算出間隔Δｔが長い程小さくなるため、第１項は電線４の放熱を表す項である。また、（１－ｅｘｐ（－Δｔ／τ））は、温度差の算出間隔Δｔが長い程大きくなるため、第２項は電線４の発熱を表す項である。
　遮断装置１では、前述したように、ＣＰＵ６３は、周囲温度が低い程、初期温度差を大きい数値に設定する。このため、ＣＰＵ６３は、常に、電線温度が高い状態であるという前提の下で電線温度の算出を開始することができる。例えば、電流を遮断するか否かを判定するための閾値が１５０℃である場合、周囲温度が低い程、初期温度差を大きい数値に設定することによって電線温度が１３０℃であるという前提の下で電線温度の算出を開始することができる。従って、ＣＰＵ６３が算出した電線温度を実際の電線温度よりも確実に上回らせることができる。これにより、実際の電線温度が閾値以上となる前に電線４に流れる電流が遮断されるので、電線温度の上昇によって生じる電線４の発火をより確実に防止することができる。
　更に、電線温度が高い状態であるという前提の下で電線温度の算出を開始した場合であっても、（１）式及び（２）式を用いて電線温度を算出することによって、ＣＰＵ６３は、実際の電線温度に近い電線温度を算出することができる。
　図４は遮断装置１における効果の説明図である。図４では、ＣＰＵ６３が算出した電線温度の推移が太線で示されており、実際の電線温度の推移が細線で示されている。図４に示すように、時間が経過するにつれて、即ち、ＣＰＵ６３が電線温度を算出する回数が増えるにつれて、ＣＰＵ６３が算出する電線温度は実際の電線温度に近づく。この理由を以下に説明する。
　初期温度差を実際の電線４における温度差よりも大きい数値に設定した場合、初回の算出で初期温度差が代入される（１）式のΔＴ１は非常に大きな値となる。このため、（１）式の右辺に記載してある第１項の値は大きく減少する。そして、（１）式の右辺に記載してある第２項の値は、電流値Ｉ１が、電流検出部５２によって検出された電流値、即ち、実際に電線４に流れる電流の値であるため、小さい。これにより、ＣＰＵ６３は、（１）式及び（２）式を用いた電線温度の算出を繰り返すことによって、算出される温度差ΔＴ２は減少し、実際の電線温度に近い電線温度が算出される。電線４に適切な一定の電流が流れ続けている場合において、ＣＰＵ６３が電線温度の算出を更に繰り返したとき、（１）式の第１項の減少量と、（１）式の第２項の増加量とが一致し、図４に示すように、ＣＰＵ６３が算出する温度差ΔＴ２は一定となる。
　このため、遮断装置１では、実際の電線温度が十分に高くて閾値に近い場合にのみ、出力部６２から制御回路５３に遮断指示が出力されてＦＥＴ５１がオフとなり、電線４に流れる電流が遮断される。
　なお、温度差ΔＴ２の算出に用いる式が、前回算出した温度差ΔＴ１に依存する放熱の項と、電線４に流れる電流の値Ｉ１に依存する発熱の項との和で構成されている場合、同様の効果が得られる。
　また、ＣＰＵ６３が電線温度を繰り返し算出している間にウォッチドッグ１４がリセット信号をマイコン１３に出力して、ＣＰＵ６３が初期化され、電線温度の算出が再開された場合であっても、実際の電線温度が閾値以上となる前に電線４に流れる電流を遮断することができる。
　図５は遮断装置１における効果の他の説明図である。図５では、ＣＰＵ６３が算出した電線温度の推移が太線で示されており、実際の電線温度の推移が細線で示されており、従来の遮断装置において算出される電線温度の推移が一点鎖線で示されている。
　ここでは、図５に示すように、実際の電線温度が時間の経過と共に上昇して閾値に達する場合を説明する。初期温度差がゼロに設定されている従来の遮断装置では、図５に示すように、算出の途中でＣＰＵが初期化した場合、初期温度差がゼロであるため、電線温度の算出を再開した後に算出される電線温度は実際の電線温度よりも低い。このため、実際の電線温度が閾値となった時点では、算出した電線温度は閾値未満であり、電線に流れる電流が遮断されないので、電線が発火する虞がある。
　遮断装置１では、図５に示すように、ゼロを超える値、即ち、正の値である初期温度差が設定されるため、電線４の電線温度が十分に高い状態であるという前提の下に、電線４の電線温度の算出が開始される。初期温度差が十分に大きな数値に設定された場合、前述したように、時間が経過するにつれてＣＰＵ６３が算出した電線温度は減少して実際の電線温度に近づく。更に、算出の途中でＣＰＵ６３が初期化して電線温度の算出を再開した場合、再び、数値が大きい初期温度差が設定されるので、ＣＰＵ６３が算出した電線温度は実際の電線温度よりも高い。
　これにより、図５に示すように、ＣＰＵ６３は、実際の電線温度が閾値以上となる前に確実に電線４に流れる電流を遮断することができ、電線４の発火を確実に防止することができる。更には、ＣＰＵ６３が算出した温度差を常時記憶する不揮発性メモリを使用する必要がなく、かつ、不揮発性メモリに温度差を書き込む必要がないため、遮断装置１は安価であり、かつ、遮断装置１の使用期間は長い。
　なお、ＣＰＵ６３は、電線４の周囲温度と電線温度との温度差を算出する式は、（１）式及び（２）式に限定されない。ＣＰＵ６３は、前回算出した温度差ΔＴ１に依存する放熱の項と、電線４に流れる電流の値Ｉ１に依存する発熱の項との和で構成される式であればよい。
　また、ＣＰＵ６３は、周囲温度が低い程、初期温度差を大きい数値に設定しなくてもよく、ＣＰＵ６３は、算出する電線温度が実際の電線温度を超えるように、周囲温度に基づいて初期温度差を設定すればよい。更に、ＣＰＵ６３が周囲温度に基づいて初期温度差を設定する方法は、周囲温度と初期温度差との関係を示すグラフを用いて初期温度差を設定する方法に限定されない。例えば、ＣＰＵ６３は、周囲温度と初期温度差との関係を示す演算式に、温度検出部１２が検出した周囲温度を代入することによって初期温度差を算出してもよい。
　また、ＣＰＵ６３は、初期温度差又は前回算出した温度差と、電流検出部５２が検出した電線４の電流値とを用いて、周囲温度と電線温度との温度差を算出したが、電線４の電流値を用いなくてもよい。ＣＰＵ６３は、初期温度差又は前回算出した温度差と、電線４に流れる電流に係る値、例えば、電線４内に設けられた抵抗の両端間の電圧とを用いて、周囲温度と電線温度との温度差を算出してもよい。
　また、ＦＥＴ５１はスイッチとして機能すればよいため、ＦＥＴ５１の代わりに、Ｐチャネル型のＦＥＴ、バイポーラトランジスタ又はリレー接点等のスイッチを用いてもよい。更には、電線４に流れる電流を遮断する構成は、電線４の中途にスイッチを設けてスイッチをオフにする構成に限定されない。
　開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　１　遮断装置
　４　電線
　５１　ＦＥＴ
　５２　電流検出部
　５３　制御回路
　６３　ＣＰＵ

Claims (3)

  1. 　電線の周囲温度と前記電線の温度との温度差を経時的に繰り返し算出する算出手段を備え、前記周囲温度に前記算出手段が算出した温度差を加えた温度が所定温度以上である場合に前記電線に流れる電流を遮断する遮断装置において、
    　正の値である初期温度差を前記周囲温度に基づいて設定する設定手段を備え、
    　前記算出手段は、
    　初回の前記温度差の算出では、前記設定手段が設定した前記初期温度差を用い、
    　以降の前記温度差の算出では、前回算出した温度差を用いるように構成してあること
    　を特徴とする遮断装置。
  2. 　前記設定手段は、前記周囲温度が低い程、前記初期温度差を大きい数値に設定するように構成してあること
    　を特徴とする請求項１に記載の遮断装置。
  3. 　前記電線に流れる電流を検出する検出手段を更に備え、
    　前記算出手段は、前記検出手段が検出した電流値Ｉ１（Ａ）と、前回算出した温度差ΔＴ１（℃）とを下記式に代入することによって、温度差ΔＴ２（℃）を算出するように構成してあること
    　を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遮断装置。
    ΔＴ２＝ΔＴ１×ｅｘｐ（－Δｔ／τ）
    　　　　＋Ｒｔｈ×Ｒ１×Ｉ１2 ×（１－ｅｘｐ（－Δｔ／τ））
    Ｒ１＝Ｒｏ×（１＋κ×（Ｔａ＋ΔＴ１－Ｔｏ））
    但しＲｔｈ：電線熱抵抗（℃／Ｗ）
    Ｒｏ：所定温度Ｔｏ（℃）における電線抵抗（Ω）
    Ｔａ：前記周囲温度（℃）
    τ：電線放熱時定数（ｓ）
    κ：電線抵抗温度係数（／℃）
    Δｔ：前記算出手段の算出間隔（ｓ）
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