WO2020100612A1 - リレーモジュール - Google Patents

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WO2020100612A1
WO2020100612A1 PCT/JP2019/042796 JP2019042796W WO2020100612A1 WO 2020100612 A1 WO2020100612 A1 WO 2020100612A1 JP 2019042796 W JP2019042796 W JP 2019042796W WO 2020100612 A1 WO2020100612 A1 WO 2020100612A1
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WO
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relay
conductor
load
detection
charging
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PCT/JP2019/042796
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English (en)
French (fr)
Inventor
啓輔 森
渡辺 英樹
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Publication date
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Priority to US17/280,382 priority patent/US20210383985A1/en
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/47Means for cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02Bases; Casings; Covers
    • H01H50/04Mounting complete relay or separate parts of relay on a base or inside a case
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H89/00Combinations of two or more different basic types of electric switches, relays, selectors and emergency protective devices, not covered by any single one of the other main groups of this subclass
    • H01H89/04Combination of a thermally actuated switch with a manually operated switch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/0241Structural association of a fuse and another component or apparatus
    • H01H2085/025Structural association with a binding post of a storage battery
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/0241Structural association of a fuse and another component or apparatus
    • H01H2085/0291Structural association with a current transformer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H45/00Details of relays

Definitions

  • the present disclosure relates to a relay module used in various vehicles.
  • FIG. 8 is an external top view showing the configuration of a conventional relay module.
  • the relay module 1 has a plus side main relay 4 and a minus side main relay 5.
  • the plus-side main relay 4 and the minus-side main relay 5 connect the main battery 2 to the vehicle load 3 or disconnect the vehicle load 3 from the main battery 2.
  • the relay module 1 has a plus side charging relay 7 and a minus side charging relay 8.
  • the plus side charging relay 7 and the minus side charging relay 8 connect the main battery 2 to the external power source 6 or cut off the external power source 6 from the main battery 2.
  • the external power source 6 charges the main battery 2.
  • the relay module 1 is provided with a current sensor 9 that detects a current flowing through the main battery 2 and a fuse 10 that interrupts the current when an overcurrent occurs in the main battery 2.
  • the conductor portion 11 has a function as a conductor and a function as a radiator.
  • Patent Document 1 is known as prior art document information related to the disclosure of this application.
  • the fuse 10 and the current sensor 9 arranged in the conductor portion 11 have the same temperature rise due to propagation from the surroundings. If a large current continues to flow in the relay module 1, the current sensor 9 having a narrow operating temperature range reaches the upper limit of the allowable temperature at an early stage. As a result, even when the current flowing through the fuse 10 does not reach the current allowable value, that is, even within the normal operation range of the relay module 1, the current sensor does not operate normally, and the relay module 1 has a high accuracy. High current detection may not be possible. That is, in the conventional relay module 1, the operational reliability may be reduced.
  • the relay module of the present disclosure includes a base, a first load relay that is located in a first direction from the base, is fixed to the base, and is located in the first direction from the base, A first charging relay arranged at a distance from the first load relay and fixed to the base, and a second charging relay located in the first direction from the base and fixed to the base.
  • a breaking conductor portion that connects the first charging relay to each other, a fuse portion that is connected to the breaking conductor portion, a first input terminal that is connected to the fuse portion, the second load relay, and the second charging.
  • a detection conductor part for connecting a relay to each other; a current detection part connected to the detection conductor part; a second input terminal connected to the current detection part; the first load relay and the second load relay; An insulating layer arranged in the first direction from the first charging relay and the second charging relay, and a heat radiator arranged in the first direction from the insulating layer. At least a portion of the fuse portion is located between the first load relay and the first charging relay, and at least a portion of the current detection portion is between the second load relay and the second charging relay.
  • the current detecting unit is located in between, the current detecting unit is in contact with the insulating layer, and when viewed from a second direction which is a direction perpendicular to the first direction, the fuse unit includes the fuse The fuse unit is located in the third direction, which is the opposite direction to the first direction, and the fuse unit is not in contact with the current detection unit.
  • the current detection unit is arranged in a state where the insulating layer and the heat radiator are thermally strongly coupled and the fuse unit is weakly thermally coupled. For this reason, the heat that is likely to be generated at the relay or the connection point between the relay and the detection conductor portion is positively discharged to the radiator. Furthermore, the heat that is likely to be generated at the relay and the connection point between the relay and the cutoff conductor portion is difficult to propagate to the detection conductor portion. Therefore, even if a large current continues to flow in the relay module, the temperature rise in the detection conductor portion due to factors other than heat generation due to the current flowing in the detection conductor portion is suppressed. As a result, the operating temperature range of the current detecting section is appropriately secured, the detection conductor section can detect the current with high accuracy, and the operation reliability of the relay module can be improved.
  • Exterior side view showing the configuration of a relay module according to an embodiment of the present disclosure External top view showing the configuration of a relay module according to an embodiment of the present disclosure
  • Functional block diagram of a vehicle equipped with a relay module according to an embodiment of the present disclosure An external side view showing a configuration of a breaking conductor portion of a relay module according to an embodiment of the present disclosure
  • An external side view showing a configuration of a detection conductor portion of a relay module according to an embodiment of the present disclosure An external top view showing a configuration of a detection conductor portion of a relay module according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is an external side view showing a configuration of a relay module according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is an external top view showing a configuration of a relay module according to an embodiment of the present disclosure.
  • the relay module 12 includes a base 13, a first load relay 14, a first charging relay 15, a second load relay 16, a second charging relay 17, a first input terminal 18, and a second input terminal 19.
  • the base 13, the insulating layer 22, and the radiator 23 are not shown for convenience of description.
  • the first load relay 14 and the first charging relay 15 are arranged with a space 24 therebetween. That is, the first load relay 14 and the first charging relay 15 are arranged with a gap.
  • the bottom portion 14A of the first load relay 14 and the bottom portion 15A of the first charging relay 15 are fixed to the base 13.
  • An electrode 14C is provided on the upper surface 14B of the first load relay 14.
  • An electrode 15C is provided on the upper surface 15B of the first charging relay 15.
  • the upper surface 14B of the first load relay 14 does not necessarily have to be flat, and may have a recess. Even when the electrode 14C is provided in the recess of the upper surface 14B of the first load relay 14, it can be interpreted that the electrode 14C is provided on the upper surface 14B.
  • the upper surface 15B of the first charging relay 15 does not necessarily have to be flat and may have a recess. Even when the electrode 15C is provided in the concave portion of the upper surface 15B of the first charging relay 15, it can be interpreted that the electrode 15C is provided on the upper surface 15B.
  • the second load relay 16 and the second charging relay 17 are arranged with a space 24 therebetween. That is, the second load relay 16 and the second charging relay 17 are arranged with a gap.
  • the bottom portion 16A of the second load relay 16 and the bottom portion 17A of the second charging relay 17 are fixed to the base 13.
  • An electrode 16C is provided on the upper surface 16B of the second load relay 16.
  • An electrode 17C is provided on the upper surface 17B of the second charging relay 17.
  • the upper surface 16B of the second load relay 16 does not necessarily have to be flat, and may have a recess. Even when the electrode 16C is provided in the recess of the upper surface 16B of the second load relay 16, it can be interpreted that the electrode 16C is provided on the upper surface 16B.
  • the upper surface 17B of the second charging relay 17 does not necessarily have to be flat, and may have a recess. Even when the electrode 17C is provided in the recess of the upper surface 17B of the second charging relay 17, it can be interpreted that the electrode 15C is provided on the upper surface 15B.
  • the breaking conductor portion 20 connects the first load relay 14 and the first charging relay 15. Further, the breaking conductor portion 20 is also connected to the first input terminal 18 via the fuse portion 25.
  • the fuse section 25 is connected to the first input terminal 18 via the first conductor section 27, but the first conductor section 27 does not necessarily have to be configured. Details will be described later with reference to FIG. 5B.
  • the detection conductor portion 21 connects the second load relay 16 and the second charging relay 17. Further, the current detecting portion 26 is connected to the detecting conductor portion 21. Further, the detection conductor portion 21 is connected to the second input terminal 19 via the current detection portion 26.
  • the current detector 26 is connected to the second input terminal 19 via the second conductor 34, but the second conductor 34 need not necessarily be formed. Details will be described later with reference to FIG. 7B.
  • the insulating layer 22 is arranged above the first load relay 14, the second load relay 16, the first charging relay 15, and the second charging relay 17.
  • the insulating layer 22 may or may not be in contact with the first load relay 14, the second load relay 16, the first charging relay 15, and the second charging relay 17.
  • a radiator 23 is arranged above the insulating layer 22 (first direction). The insulating layer 22 is in contact with the radiator 23.
  • the current detection unit 26 and the fuse unit 25 are arranged in the space 24.
  • the current detection unit 26 is arranged closer to the insulating layer 22 in the space 24 than the fuse unit 25.
  • the current detector 26 is in contact with the insulating layer 22.
  • the fuse part 25 is arranged at a position closer to the base 13 than the current detection part 26, and the fuse part 25 is not in contact with the current detection part 26. That is, when viewed from the side of the relay module 12 (second direction), the fuse section 25 is located below the current detection section 26 (third direction). Further, the fuse portion 25 and the base 13 may or may not be in contact with each other.
  • the detection conductor portion 21 and the current detection portion 26 are arranged in a state in which the insulating layer 22 and the radiator 23 are thermally strongly coupled, and the current detection portion 26 and the fuse portion 25 are thermally coupled. It is arranged with a weak bond.
  • the heat that is likely to be generated at the connection point between the second load relay 16 and the second charging relay 17 is positively discharged to the radiator 23 through the detection conductor portion 21 and the current detection portion 26. Further, heat that is likely to be generated at the connection point between the second load relay 16 and the detection conductor portion 21 and the connection point between the second charging relay 17 and the detection conductor portion 21 is the detection conductor portion 21 and the current detection portion 26. Is positively discharged to the radiator 23 through.
  • heat that is likely to be generated at the connection point between the first load relay 14 and the first charging relay 15 is difficult to propagate to the detection conductor portion 21 and the current detection portion 26. Further, heat that is likely to be generated at the connection point between the first load relay 14 and the breaking conductor portion 20 and at the connection point between the first charging relay 15 and the breaking conductor portion 20 is transferred to the detection conductor portion 21 and the current detection portion 26. And it is difficult to propagate.
  • the temperature rise in the detection conductor portion 21 due to factors other than heat generation due to the current flowing in the detection conductor portion 21 is suppressed.
  • the operating temperature range of the current detecting section 26 in the detecting conductor section 21 is properly secured, the current detecting section 21 can detect the current with high accuracy, and the operation reliability of the relay module 12 can be improved. ..
  • the relay module 12 includes the base 13, the first load relay 14, the first charging relay 15, the second load relay 16, the second charging relay 17, and the first input terminal 18.
  • the second input terminal 19 the cutoff conductor portion 20, the detection conductor portion 21, the insulating layer 22, and the radiator 23.
  • first load relay 14, the first charging relay 15, the second load relay 16 and the second charging relay 17 are arranged on the common base 13.
  • the first load relay 14 and the first charging relay 15 face each other with a space 24 interposed therebetween. That is, the first load relay 14 and the first charging relay 15 are arranged with a gap.
  • the second load relay 16 and the second charging relay 17 face each other with a space 24 interposed therebetween. That is, the second load relay 16 and the second charging relay 17 are arranged with a gap.
  • first load relay 14 and the second load relay 16 face each other with the space 24 interposed therebetween. That is, the first load relay 14 and the second load relay 16 are arranged with a gap.
  • the first charging relay 15 and the second charging relay 17 face each other with the space 24 interposed therebetween. That is, the first charging relay 15 and the second charging relay 17 are arranged with a gap.
  • the first load relay 14, the first charging relay 15, the second load relay 16 and the second charging relay 17 are individually arranged in four grid-shaped individual areas divided into two vertically and horizontally. Has been done.
  • the space 24 in which the first load relay 14 and the first charging relay 15 face each other and the second load relay 16 and the second charging relay 17 face each other is particularly referred to as a first space 24A.
  • the space 24 in which the first load relay 14 and the second load relay 16 face each other and the first charging relay 15 and the second charge relay 17 face each other is particularly referred to as a second space 24B.
  • the first space 24A is larger than the second space 24B, and the distance separating the relays from each other is large.
  • the fuse portion 25 and the current detection portion 26 are arranged in the first space 24A.
  • the first input terminal 18 is in the direction opposite to the second direction (fourth direction). It is pulled out from the breaking conductor portion 20.
  • the second input terminal 19 is drawn out from the detection conductor portion 21 in the direction (fourth direction) opposite to the second direction.
  • the region between the first input terminal 18 and the second input terminal 19, the second load relay 16 and the second charge relay 17, the first load relay 14 and the The areas between the 1-charging relay 15 and the 1-charging relay 15 are arranged in this order in the second direction.
  • the first load relay 14 and the first charging relay 15 that are connected to the first input terminal 18 via the cut-off conductor portion 20 can obtain a long distance from the first input terminal 18. Therefore, it becomes possible to easily dispose the fuse portion 25, which is connected to the breaking conductor portion 20 and has a large dimension in the fourth direction, in the space 24.
  • the current detection unit 26 and the fuse unit 25 arranged in the first space 24A are viewed from the side (viewed from the second direction), and the fuse unit 25 detects the current. It is located below the portion 26 (third direction).
  • the current detection unit 26 and the fuse unit 25 are arranged so as not to come into contact with each other so that the thermal coupling between the current detection unit 26 and the fuse unit 25 is weakened.
  • the current detection unit 26 is in contact with the insulating layer 22, and the insulating layer 22 is in contact with the radiator 23. Therefore, the current detector 26 can easily dissipate heat.
  • the current detection unit 26 need only have a better heat dissipation characteristic than the fuse unit 25, and the above-described vertical positional relationship between the current detection unit 26 and the fuse unit 25 is important. Even if the current detection unit 26 and the fuse unit 25 are not completely contained in the first space 24A, at least a part of the current detection unit 26 and the fuse unit 25 may be contained in the first space 24A. Further, unlike the top view shown in FIG. 2, the current detection unit 26 and the fuse unit 25 do not have to be adjacent to each other.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of a vehicle equipped with the relay module 12 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the relay module 12 is mounted on the vehicle body 30 of the vehicle 29.
  • the relay module 12 is connected to a high voltage battery 31 and a vehicle load 32 mounted on the vehicle body 30.
  • the positive electrode 31A of the high voltage battery 31 is connected to the first input terminal 18 of the relay module 12, and the negative electrode 31B of the high voltage battery 31 is connected to the second input terminal 19 of the relay module 12.
  • the positive potential side of the vehicle load 32 is connected to the positive electrode 31A of the high voltage battery 31 through the first input terminal 18 and the first load relay 14.
  • the negative potential side of the vehicle load 32 is connected to the negative electrode 31B of the high voltage battery 31 through the second input terminal 19 and the second load relay 16.
  • the first load relay 14 and the second load relay 16 are arranged in the load current path having the positive polarity and the negative polarity, respectively.
  • the vehicle load 32 includes an electric load such as a motor (not shown) driven when the vehicle 29 is traveling, and a power converter (not shown) that supplies electric power to the electric load. It may be an electric load.
  • the external power source 33 is provided outside the vehicle 29 and is a power source used to charge the high-voltage battery 31 in a particularly short time. Therefore, the external power supply 33 is not always connected to the vehicle 29.
  • the positive potential side of the external power source 33 is connected to the positive electrode 31A of the high voltage battery 31 through the first input terminal 18 and the first charging relay 15. Has been done.
  • the negative potential side of the external power source 33 is connected to the negative electrode 31B of the high voltage battery 31 through the second input terminal 19 and the second charging relay 17.
  • the first charging relay 15 is arranged in the charging current path having the positive polarity
  • the second charging relay 17 is arranged in the charging current path having the negative polarity.
  • the first load relay 14 and the second load relay 16, and the first charging relay 15 and the second charging relay 17 are arranged on both the positive side and negative side current paths as described above.
  • the relay module 12 has an important function of ensuring safety, especially when an abnormal current is generated. Therefore, in order to ensure the reliability of the function, the relays are arranged in both polarities, but even if the relay is arranged in either the positive side or the negative side current path, the relay module It is possible to fulfill a function.
  • FIG. 4 is an external side view showing the configuration of the blocking conductor section 20 of the relay module according to the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 5A is an external top view showing the configuration of the blocking conductor section 20 of the relay module according to the embodiment of the present disclosure. It is a figure.
  • a fuse portion 25 is connected to the breaking conductor portion 20.
  • the fuse section 25 is connected to the first input terminal 18 via the first conductor section 27.
  • One end of the breaking conductor 20 is connected to the first load relay 14, and the other end of the breaking conductor 20 is connected to the first charging relay 15 (see FIG. 2).
  • the fuse portion 25 is connected to the breaking conductor portion 20 and is also connected to the first input terminal 18 via the first conductor portion 27.
  • a portion of the breaking conductor portion 20 to which the fuse portion 25 is connected is referred to as a connection point breaking conductor 20J (third portion), and a portion connected to the first load relay 14 is referred to as a load breaking conductor 20A (first portion).
  • the portion that is connected to the first charging relay 15 is represented as a charge cutoff conductor 20B (second portion), and the portion that connects the load cutoff conductor 20A and the connection point cutoff conductor 20J is referred to as a connection portion 20C.
  • a portion that connects the conductor 20B and the connection point blocking conductor 20J to each other is referred to as a connection portion 20D.
  • a difference may be provided in the cross-sectional area and surface area of the conductor in each part of the cut-off conductor portion 20.
  • the cross-sectional area and surface area of the load cut-off conductor 20A may be made larger than that of the charge cut-off conductor 20B in order to improve the heat dissipation property when always energized.
  • the cross-sectional area and surface area of the charge cut-off conductor 20B may be made larger than that of the load cut-off conductor 20A in order to secure a current capacity for quick charging where the current density tends to increase.
  • the first conductor portion 27 and the first input terminal 18 may be formed of different conductors, and the first conductor portion 27 and the first input terminal 18 may be joined. As shown in FIG. 5B, it is not always necessary to provide the first conductor portion 27, the first input terminal 18 also has the function of the first conductor portion 27, and the first input terminal 18 is directly connected to the fuse portion 25. May be.
  • each of the load cut-off conductor 20A, the charge cut-off conductor 20B, the connection portion 20C, the connection portion 20D, and the connection point cut-off conductor 20J may be formed of different conductors and may be joined together. ..
  • the blocking conductor portion 20 may be formed of a single conductor.
  • the breaking conductor portion 20 When viewed from the side (viewed from the second direction), the first connection point cutoff conductor 20J is located at a different height from the load cutoff conductor 20A and the charge cutoff conductor 20B.
  • the breaking conductor portion 20 has a load breaking conductor 20A, a connecting portion 20C, a connection point breaking conductor 20J, a connecting portion 20D, and a charge breaking conductor 20B.
  • the breaking conductor portion 20 is bent to provide a difference in height position where the fuse portion 25 and the current detecting portion 26 are located.
  • the first load relay 14 and the first charging relay 15 are located at substantially the same height as a premise that the breaking conductor portion 20 is bent.
  • FIG. 6 is an external side view showing the configuration of the detection conductor portion 21 of the relay module 12 according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7A is an external top view showing the configuration of the detection conductor portion 21 of the relay module 12 according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7B is an external top view showing the configuration of another detection conductor portion 21 of the relay module 12 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the detection conductor portion 21 is formed by one conductor that extends horizontally.
  • the current detection unit 26 has a shunt resistor 36 and a detection circuit 37.
  • the shunt resistor 36 is connected to the detection conductor portion 21.
  • the detection circuit 37 is provided below the detection conductor portion 21, as shown in FIG.
  • the current detection section 26 is connected to the detection conductor section 21 and is also connected to the second input terminal 19 via the second conductor section 34.
  • the connection point is represented as a connection point detection conductor 21J
  • the portion connected to the second load relay 16 is represented as a load detection conductor 21A
  • the portion connected to the second charging relay 17 is represented as a charge detection conductor 21B.
  • the shunt resistor 36 is connected to the second conductor portion 34 and the detection conductor portion 21.
  • a detection circuit 37 for detecting a current value based on a potential difference generated in the shunt resistor 36 in response to a current flowing through the shunt resistor 36 is arranged at a position in close contact with the second conductor portion 34 and the detection conductor portion 21. There is.
  • the shunt resistor 36 is connected to the connection point detection conductor 21J.
  • the connection point detection conductor 21J is located between the load detection conductor 21A and the charge detection conductor 21B.
  • the cross-sectional area and surface area of each conductor may be different from each other.
  • the cross-sectional area or the surface area of the load detection conductor 21A may be larger than that of the charge detection conductor 21B in order to improve the heat radiation property at all times because the power is always supplied.
  • the cross-sectional area or surface area of the charge detection conductor 21B may be larger than that of the load detection conductor 21A.
  • the second conductor portion 34 and the second input terminal 19 may be formed of different conductors, and the second conductor portion 34 and the second input terminal 19 may be joined. As shown in FIG. 7B, it is not always necessary to provide the second conductor portion 34, the second input terminal 19 also has the function of the second conductor portion 34, and the second input terminal 19 is directly connected to the current detection portion 26. It may be.
  • each of the load detection conductor 21A, the charge detection conductor 21B, and the connection point detection conductor 21J may be formed by different conductors different from each other and may be formed by being joined to each other.
  • the detection conductor portion 21 may be formed of a single conductor.
  • the load detection conductor 21A, the charge detection conductor 21B, and the connection point detection conductor 21J are formed at the same position in the first direction when viewed from the side. As described above, when viewed from the side (viewed from the second direction), the detection conductor portion 21 has a plate-like shape in order to provide a difference in height position where the fuse portion 25 and the current detection portion 26 are located. Is formed in.
  • the shunt resistor 36 is formed of conductors that are different from each other in the second conductor portion 34 and the detection conductor portion 21.
  • the shunt resistor 36 may be provided as a single conductor together with the second conductor portion 34 and the detection conductor portion 21.
  • the shunt resistor 36 may have a higher DC resistance value than the second conductor portion 34 and the detection conductor portion 21. Therefore, when the shunt resistance 36 is provided as a single conductor together with the second conductor portion 34 and the detection conductor portion 21, a shunt resistance is formed by forming a constriction between the second conductor portion 34 and the detection conductor portion 21. It may be 36.
  • a detection circuit 37 that detects a potential difference generated by the shunt resistor 36 is arranged on the lower surface of the detection conductor portion 21.
  • the upper surface of the detection conductor portion 21 is in contact with the insulating layer 22 as shown in FIG. Since the detection conductor portion 21 is mainly a conductor formed on a single surface, the heat dissipation characteristics are improved by contacting the insulating layer 22 with the upper surface of the detection conductor portion 21 having a large area. Therefore, even if the shunt resistor 36 is brought into contact with the insulating layer 22 and the detection circuit 37 is disposed on the surface of the shunt resistor 36 opposite to the insulating layer 22, the heat dissipation of the detection circuit 37 can be maintained in a good state. it can. Therefore, the current detection unit 26 has better heat dissipation characteristics than the fuse unit 25. Further, the current detection unit 26 is arranged in a positional relationship in which thermal coupling with the fuse unit 25 and the breaking conductor unit 20 is suppressed to be
  • the detection conductor portion 21 and the current detection portion 26 are thermally strongly coupled to the insulating layer 22 and the radiator 23, and the current detection portion 26 is thermally coupled to the fuse portion 25.
  • the heat that is likely to be generated at the connection point is positively discharged to the radiator 23 through the detection conductor portion 21 and the current detection portion 26.
  • the temperature rise in the detection conductor portion 21 due to factors other than heat generation due to the current flowing in the detection conductor portion 21 is suppressed.
  • the operating temperature range of the current detecting section 26 in the detecting conductor section 21 is properly secured, the current detecting section 21 can detect the current with high accuracy, and the operation reliability of the relay module 12 can be improved.
  • the upper and lower sides are defined based on the vertical direction in FIG. 1 as an example.
  • the relay module 12 may be arranged to be rotated by 90 ° or 180 ° as long as the stacking order of the constituent elements in the relay module 12 is the same.
  • first input terminal 18 is described as the positive electrode side and the second input terminal 19 is described as the negative electrode side, this is an example, and the first input terminal 18 is the negative electrode side and the second input terminal 19 is the positive electrode side. It may be set.
  • the relay module 12 includes a base 13, a first load relay 14 that is located in a first direction (upward) from the base 13, and is fixed to the base 13, and a base 13.
  • a first charging relay 15 that is located in the first direction (upper), is spaced apart from the first load relay 14, and is fixed to the base 13, and a first direction (upper) than the base 13.
  • a second load relay 16 fixed to the base 13 and located in the first direction (above) from the base 13 and spaced apart from the second load relay 16
  • the current detection unit 26 is located between the second load relay 16 and the second charging relay 17, and the current detection unit 26 is in contact with the insulating layer 22 and is in the first direction.
  • the fuse portion 25 is located in the third direction (lower side) which is the opposite direction to the first direction (upper side) than the current detection section 26. The fuse section 25 is not in contact with the current detection section 26.
  • the relay module 12 of another aspect further includes a first conductor portion 27 and a second conductor portion 34, and the first input terminal 18 is connected to the fuse portion 25 via the first conductor portion 27.
  • the second input terminal 19 is connected to the current detector 26 via the second conductor 34.
  • the current detection unit 26 includes a shunt resistor 36 and a detection circuit 37 that detects a current using the shunt resistor 36, and the detection conductor unit 21 includes the shunt resistor. It is connected to the second conductor portion 34 via the resistor 36.
  • the shunt resistor 36 is in contact with the insulating layer 22, and the detection circuit 37 is located in the third direction (downward) from the shunt resistor 36.
  • the breaking conductor portion 20 includes a first portion (load breaking conductor 20A) connected to the first load relay 14 and a second portion connected to the first charging relay 15. It has a part (charging cutoff conductor 20B) and a third part (connection point cutoff conductor 20J) located between the first part and the second part, and when viewed from the second direction (side), The third portion (connection point cutoff conductor 20J) is located in the third direction (downward) from the first portion (load cutoff conductor 20A) and the second portion (charge cutoff conductor 20B), and the fuse portion 25 is It is connected to three parts (connection point cutoff conductor 20J).
  • the relay module 12 of another aspect further includes a first electrode 14C provided on the upper surface of the first load relay 14 and a second electrode 15C provided on the upper surface of the first charging relay 15,
  • the bottom of the 1-load relay 14 is fixed to the base 13, and the bottom of the first charging relay 15 is fixed to the base 13.
  • the relay module of the present disclosure has the effect of enabling highly accurate current detection and improving operation reliability, and is useful in various vehicles.

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Abstract

ヒューズ部の少なくとも一部は、第1負荷リレーと第1充電リレーとの間に位置し、電流検出部の少なくとも一部は、第2負荷リレーと前記第2充電リレーとの間に位置する。電流検出部は、絶縁層に接触しており、側方から見て、ヒューズ部は電流検出部より下方に位置し、ヒューズ部は、電流検出部に接触していない。

Description

リレーモジュール
 本開示は、各種車両に使用されるリレーモジュールに関する。
 以下、従来のリレーモジュールについて図面を用いて説明する。図8は従来のリレーモジュールの構成を示す外観上面図である。リレーモジュール1は、プラス側メインリレー4と、マイナス側メインリレー5と、を有する。プラス側メインリレー4およびマイナス側メインリレー5は、メインバッテリー2を車両負荷3に接続、あるいは、メインバッテリー2から車両負荷3を遮断する。更に、リレーモジュール1は、プラス側充電リレー7と、マイナス側充電リレー8と、を有する。プラス側充電リレー7およびマイナス側充電リレー8は、メインバッテリー2を外部電源6に接続、あるいは、メインバッテリー2から外部電源6を遮断する。なお、外部電源6はメインバッテリー2を充電する。また、リレーモジュール1には、メインバッテリー2に流れる電流を検出す電流センサ9と、メインバッテリー2に過電流が生じた際に電流を遮断するヒューズ10と、が設けられている。
 プラス側メインリレー4と、マイナス側メインリレー5と、プラス側充電リレー7と、マイナス側充電リレー8と、には高い頻度で大きな値の電流が流れるため、プラス側メインリレー4と、マイナス側メインリレー5と、プラス側充電リレー7と、マイナス側充電リレー8と、に接続される導体部11の面積は大きく設けられている。導体部11は導体としての機能と放熱体としての機能とを有する。
 なお、この出願の開示に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献1が知られている。
特開2002-271944号公報
 従来のリレーモジュール1では、導体部11に配置されたヒューズ10と電流センサ9は、周囲からの伝搬によって同等の温度上昇が生じる。仮にリレーモジュール1に大電流が継続して流れた場合、動作温度範囲が狭い電流センサ9が早い段階で許容温度の上限に達する。その結果、ヒューズ10に流れる電流が電流許容値に達していない状態、つまり、リレーモジュール1の正常動作の範囲内であっても、電流センサが正常に動作しなくなり、リレーモジュール1は、精度の高い電流検出ができなくなる可能性がある。つまり、従来のリレーモジュール1では、動作信頼性が低下する可能性がある。
 本開示のリレーモジュールは、基台と、前記基台より第1の方向に位置し、前記基台に固定されている第1負荷リレーと、前記基台より前記第1の方向に位置し、前記第1負荷リレーと間隔を空けて配置され、前記基台に固定されている第1充電リレーと、前記基台より前記第1の方向に位置し、前記基台に固定されている第2負荷リレーと、前記基台より前記第1の方向に位置し、前記第2負荷リレーと間隔を空けて配置され、前記基台に固定されている第2充電リレーと、前記第1負荷リレーと前記第1充電リレーとを互いに接続する遮断導体部と、前記遮断導体部に接続されるヒューズ部と、前記ヒューズ部に接続される第1入力端子と、前記第2負荷リレーと前記第2充電リレーとを互いに接続する検出導体部と、前記検出導体部に接続される電流検出部と、前記電流検出部に接続される第2入力端子と、前記第1負荷リレーおよび前記第2負荷リレーおよび前記第1充電リレーおよび前記第2充電リレーより前記第1の方向に配置された絶縁層と、前記絶縁層より前記第1の方向に配置された放熱体と、を備える。前記ヒューズ部の少なくとも一部は、前記第1負荷リレーと前記第1充電リレーとの間に位置し、前記電流検出部の少なくとも一部は、前記第2負荷リレーと前記第2充電リレーとの間に位置し、前記電流検出部は、前記絶縁層に接触しており、前記第1の方向と垂直の方向である第2の方向から見て、前記ヒューズ部は、前記電流検出部より前記第1の方向と反対の方向である第3の方向に位置し、前記ヒューズ部は、前記電流検出部に接触していない。
 本開示によれば、電流検出部は、熱的に絶縁層と放熱体との結合が強い状態で、かつ、ヒューズ部との熱的な結合が弱い状態で、配置されている。このため、リレーやとリレーと検出導体部との接続点で発生し易い熱は積極的に放熱体へと排出される。さらに、リレーと、リレーと遮断導体部との接続点と、で発生し易い熱は検出導体部へと伝搬しにくい。したがって、仮に、リレーモジュールに大電流が継続して流れた場合であっても、検出導体部に流れる電流による発熱以外の要因での検出導体部における温度上昇は抑制される。この結果として、電流検出部の動作温度範囲は適切に確保され、検出導体部による精度の高い電流検出が可能となり、リレーモジュールの動作信頼性を向上させることができる。
本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの構成を示す外観側面図 本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの構成を示す外観上面図 本開示の実施の形態におけるリレーモジュールを搭載した車両の機能ブロック図 本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの遮断導体部の構成を示す外観側面図 本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの遮断導体部の構成を示す外観上面図 本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの別の遮断導体部の構成を示す外観上面図 本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの検出導体部の構成を示す外観側面図 本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの検出導体部の構成を示す外観上面図 本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの別の検出導体部の構成を示す外観上面図 従来のリレーモジュールの構成を示した外観上面図
 以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。
 本実施の形態では、第1の方向が上方、第2の方向が水平方向、第3の方向が下方として説明する。
 (実施の形態)
 図1は本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの構成を示す外観側面図であり、図2は本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの構成を示す外観上面図である。
 リレーモジュール12は、基台13と、第1負荷リレー14と、第1充電リレー15と、第2負荷リレー16と、第2充電リレー17と、第1入力端子18と、第2入力端子19と、遮断導体部20と、検出導体部21と、絶縁層22と、放熱体23と、を有する。図2においては説明の便宜上、基台13と、絶縁層22と、放熱体23と、は示していない。
 第1負荷リレー14と第1充電リレー15とは、空間24を介在して配置されている。つまり、第1負荷リレー14と第1充電リレー15は、間隔を空けて配置されている。第1負荷リレー14の底部14Aと第1充電リレー15の底部15Aとは、基台13に固定されている。第1負荷リレー14の上面14Bには、電極14Cが設けられている。第1充電リレー15の上面15Bには、電極15Cが設けられている。
 なお、第1負荷リレー14の上面14Bは必ずしも平坦である必要はなく、凹部を有する場合もある。第1負荷リレー14の上面14Bの凹部内に電極14Cが設けられている場合についても、上面14Bに電極14Cが設けられていると解釈できる。
 同様に、第1充電リレー15の上面15Bは必ずしも平坦である必要はなく、凹部を有する場合もある。第1充電リレー15の上面15Bの凹部内に電極15Cが設けられている場合についても、上面15Bに電極15Cが設けられていると解釈できる。
 第2負荷リレー16と第2充電リレー17とは、空間24を介在して配置されている。つまり、第2負荷リレー16と第2充電リレー17は、間隔を空けて配置されている。第2負荷リレー16の底部16Aと第2充電リレー17の底部17Aとは、基台13に固定されている。第2負荷リレー16の上面16Bには、電極16Cが設けられている。第2充電リレー17の上面17Bには電極17Cが設けられている。
 なお、第2負荷リレー16の上面16Bは必ずしも平坦である必要はなく、凹部を有する場合もある。第2負荷リレー16の上面16Bの凹部内に電極16Cが設けられている場合についても、上面16Bに電極16Cが設けられていると解釈できる。
 同様に、第2充電リレー17の上面17Bは必ずしも平坦である必要はなく、凹部を有する場合もある。第2充電リレー17の上面17Bの凹部内に電極17Cが設けられている場合についても、上面15Bに電極15Cが設けられていると解釈できる。
 遮断導体部20は、第1負荷リレー14と第1充電リレー15とを接続している。更に、遮断導体部20は、ヒューズ部25を介して第1入力端子18にも接続されている。
 なお、図2では、ヒューズ部25は第1導体部27を介して第1入力端子18に接続されているが、必ずしも第1導体部27を構成する必要はない。詳細については、図5Bを参照しながら後述する。
 検出導体部21は、第2負荷リレー16と第2充電リレー17とを接続している。更に検出導体部21には、電流検出部26が接続されている。更に、検出導体部21は、電流検出部26を介して第2入力端子19に接続されている。
 なお、図2では、電流検出部26は第2導体部34を介して第2入力端子19に接続されているが、必ずしも第2導体部34を構成する必要はない。詳細については、図7Bを参照しながら後述する。
 絶縁層22は、第1負荷リレー14と第2負荷リレー16と第1充電リレー15と第2充電リレー17との上方に配置されている。なお、絶縁層22は、第1負荷リレー14と第2負荷リレー16と第1充電リレー15と第2充電リレー17とに、接触していても、接触していなくてもよい。絶縁層22の上方(第1の方向)には放熱体23が配置されている。絶縁層22は放熱体23に接触している。
 電流検出部26とヒューズ部25とは、空間24に配置されている。電流検出部26は、ヒューズ部25よりも空間24における絶縁層22に近い位置に配置されている。電流検出部26は、絶縁層22に接触している。また、ヒューズ部25は電流検出部26よりも基台13に近い位置に配置されていて、ヒューズ部25は電流検出部26に接触していない。つまり、リレーモジュール12の側方(第2の方向)から見て、ヒューズ部25は、電流検出部26より下方(第3の方向)に位置する。また、ヒューズ部25と基台13とは、接触していても、接触していなくてもよい。
 以上の構成により、検出導体部21および電流検出部26は、熱的に絶縁層22および放熱体23との結合が強い状態に配置されており、電流検出部26は、ヒューズ部25と熱的な結合が弱い状態で配置されている。
 このため、第2負荷リレー16と第2充電リレー17との接続点で発生し易い熱は、検出導体部21と電流検出部26を通じて積極的に放熱体23へと排出される。また、第2負荷リレー16と検出導体部21との接続点、および、第2充電リレー17と検出導体部21との接続点、で発生し易い熱は、検出導体部21と電流検出部26を通じて積極的に放熱体23へと排出される。
 一方、第1負荷リレー14と第1充電リレー15との接続点で発生し易い熱は、検出導体部21と電流検出部26へと伝搬しにくい。また、第1負荷リレー14と遮断導体部20との接続点、および、第1充電リレー15と遮断導体部20との接続点で発生し易い熱は、検出導体部21や電流検出部26へと伝搬しにくい。
 したがって、仮にリレーモジュール12に大電流が継続して流れた場合であっても、検出導体部21に流れる電流による発熱以外の要因での検出導体部21における温度上昇は抑制される。この結果として、検出導体部21における電流検出部26の動作温度範囲は適切に確保され、検出導体部21による精度の高い電流検出が可能となり、リレーモジュール12の動作信頼性を向上させることができる。
 [リレーモジュール12の構成の詳細]
 リレーモジュール12の構成の詳細について、図1および図2を参照しながら説明する。リレーモジュール12は、先に述べたように、基台13と、第1負荷リレー14と、第1充電リレー15と、第2負荷リレー16と、第2充電リレー17と、第1入力端子18と、第2入力端子19と、遮断導体部20と、検出導体部21と、絶縁層22と、放熱体23とを有する。
 さらに、第1負荷リレー14と第1充電リレー15と第2負荷リレー16と第2充電リレー17とは、共通の基台13に配置されている。第1負荷リレー14と第1充電リレー15とは、空間24を介在して対面している。つまり、第1負荷リレー14と第1充電リレー15とは、間隔を空けて配置されている。第2負荷リレー16と第2充電リレー17は、空間24を介在して対面している。つまり、第2負荷リレー16と第2充電リレー17は、間隔を空けて配置されている。さらに、第1負荷リレー14と第2負荷リレー16は、空間24を介在して対面している。つまり、第1負荷リレー14と第2負荷リレー16とは、間隔を空けて配置されている。さらに第1充電リレー15と第2充電リレー17は、空間24を介在して対面している。つまり、第1充電リレー15と第2充電リレー17とは間隔を空けて配置されている。
 いいかえると、第1負荷リレー14と第1充電リレー15と第2負荷リレー16と第2充電リレー17とは、縦横に2つずつに区切られた4つの升目状の個々の領域に個々に配置されている。
 第1負荷リレー14と第1充電リレー15とが対面していて、第2負荷リレー16と第2充電リレー17とが対面している空間24を特に第1空間24Aと表す。また、第1負荷リレー14と第2負荷リレー16とが対面していて、第1充電リレー15と第2充電リレー17とが対面している空間24を特に第2空間24Bと表す。この場合、第1空間24Aは第2空間24Bに比較して大きく、互いのリレーを隔てる距離が大きい。そして第1空間24Aに、ヒューズ部25と電流検出部26とが配置されている。
 さらに、第2負荷リレー16に対して、第1負荷リレー14が位置する方向を第2の方向とすると、第1入力端子18は、第2の方向と反対の方向(第4の方向)に遮断導体部20から引き出されている。第2入力端子19は、第2の方向と反対の方向(第4の方向)に検出導体部21から引き出されている。
 いいかえると、第1の方向(上方)から見て、第1入力端子18および第2入力端子19、第2負荷リレー16と第2充電リレー17との間の領域、第1負荷リレー14と第1充電リレー15との間の領域は、第2の方向に向かって、この順に並んでいる。
 この構成により、遮断導体部20を介して第1入力端子18に接続される第1負荷リレー14および第1充電リレー15は、第1入力端子18との間に長い距離を得ることができる。よって、遮断導体部20に接続されており、第4の方向に大きな寸法を有する、ヒューズ部25を空間24へ容易に配置することが可能となる。
 そして、リレーモジュール12では第1空間24Aに配置されている電流検出部26と、ヒューズ部25とが、側方から見て(第2の方向から見て)、ヒューズ部25の方が電流検出部26より下方(第3の方向)に位置する。電流検出部26とヒューズ部25とは熱的な結合が弱くなるように、電流検出部26とヒューズ部25とは接触しないように配置されている。電流検出部26は、絶縁層22に接触していて、絶縁層22は放熱体23に接触している。よって、電流検出部26は、放熱が容易である。
 電流検出部26はヒューズ部25と比較して、放熱特性が良好な状態であればよく、先に述べた電流検出部26とヒューズ部25との上下の位置関係が重要である。電流検出部26およびヒューズ部25が第1空間24Aに完全に収まっていなくても、電流検出部26やヒューズ部25の少なくとも一部が第1空間24Aに収まっていればよい。そして、図2に示す上面視のように、電流検出部26とヒューズ部25とが隣接する位置関係である必要は無い。
 [車両の機能ブロック図の説明]
 図3は本開示の実施の形態におけるリレーモジュール12を搭載した車両の機能ブロック図である。図3に示すように、例えばリレーモジュール12は、車両29の車体30に搭載されている。リレーモジュール12は、車体30に搭載された高電圧バッテリー31と車両負荷32とに接続されている。高電圧バッテリー31の正電極31Aはリレーモジュール12の第1入力端子18に接続され、高電圧バッテリー31の負電極31Bはリレーモジュール12の第2入力端子19に接続されている。
 また、車両負荷32の正電位側は、第1入力端子18、第1負荷リレー14を通じて高電圧バッテリー31の正電極31Aに接続されている。同様に車両負荷32の負電位側は、第2入力端子19、第2負荷リレー16を通じて高電圧バッテリー31の負電極31Bに接続されている。いいかえると、第1負荷リレー14は極性がプラス側の負荷電流経路、第2負荷リレー16は極性がマイナス側の負荷電流経路に、それぞれ配置されている。
 車両負荷32は、車両29が走行時などに駆動するモータ(図示せず)を始めとする電気的負荷や、電気的負荷に電力を供給する電力変換装置(図示せず)が含められたうえでの電気的負荷であってもよい。
 また、外部電源33は車両29の外部に設けられていて、高電圧バッテリー31を特に短時間で充電するために用いる電源である。したがって、外部電源33は常時に車両29に接続されてはいない。高電圧バッテリー31を充電するために外部電源33が接続されているとき、外部電源33の正電位側は、第1入力端子18、第1充電リレー15を通じて高電圧バッテリー31の正電極31Aに接続されている。同様に外部電源33の負電位側は、第2入力端子19、第2充電リレー17を通じて高電圧バッテリー31の負電極31Bに接続されている。いいかえると、第1充電リレー15は極性がプラス側の充電電流経路、第2充電リレー17は極性がマイナス側の充電電流経路に、それぞれ配置されている。
 第1負荷リレー14と第2負荷リレー16、第1充電リレー15と第2充電リレー17は上記のように、プラス側およびマイナス側の電流経路の双方に配置している。リレーモジュール12は、特に異常電流が生じた際の遮断が、安全の確保にとって重要な機能である。したがって、機能の確実性を保証するために双方の極性にリレーが配置されているが、プラス側およびマイナス側の電流経路の何れか一方にリレーが配置されている形態であってもリレーモジュールが機能を果たすことは可能である。
 次に、遮断導体部20と検出導体部21について説明する。
 [遮断導体部20の構成]
 図4は本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの遮断導体部20の構成を示す外観側面図であり、図5Aは本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの遮断導体部20の構成を示す外観上面図である。遮断導体部20には、ヒューズ部25が接続されている。
 図5Aに示すように、ヒューズ部25は、第1導体部27を介して第1入力端子18に接続されている。遮断導体部20の一方の端部が第1負荷リレー14に接続され、遮断導体部20の他方の端部が第1充電リレー15に接続されている(図2参照)。
 図5Aに示すようにヒューズ部25は遮断導体部20に接続されており、かつ、第1導体部27を介して第1入力端子18に接続されている。遮断導体部20のうち、ヒューズ部25が接続される部分を接続点遮断導体20J(第3部分)と表し、第1負荷リレー14と接続される部分を負荷遮断導体20A(第1部分)と表し、第1充電リレー15と接続される部分を充電遮断導体20B(第2部分)と表し、負荷遮断導体20Aと接続点遮断導体20Jとを互いに接続する部分を接続部分20Cと表し、充電遮断導体20Bと接続点遮断導体20Jとを互いに接続する部分を接続部分20Dと表す。
 遮断導体部20のそれぞれの部分において、導体の断面積や表面積に差を設けてもよい。例えば、常時通電している時の放熱性を向上させるために負荷遮断導体20Aの断面積や表面積を充電遮断導体20Bよりも大きくしてもよい。電流密度が大きくなり易い急速充電に電流容量を確保するために充電遮断導体20Bの断面積や表面積を負荷遮断導体20Aよりも大きくしてもよい。
 なお、図5Aに示すように、第1導体部27と第1入力端子18とは別の導体で形成され、第1導体部27と第1入力端子18とが接合されていてもよい。図5Bに示すように、必ずしも第1導体部27を設ける必要はなく、第1入力端子18が第1導体部27の機能を兼ね備え、第1入力端子18が直接、ヒューズ部25に接続されていても良い。
 遮断導体部20については、負荷遮断導体20A、充電遮断導体20B、接続部分20C、接続部分20D、接続点遮断導体20Jのそれぞれが、異なる別の導体で形成され、それぞれが接合されていてもよい。遮断導体部20は、単一の導体によって形成されていてもよい。
 側方から見て(第2の方向から見て)、第1接続点遮断導体20Jは、負荷遮断導体20Aおよび充電遮断導体20Bとは、異なる高さに位置する。遮断導体部20は屈曲されることによって、負荷遮断導体20Aと、接続部分20Cと、接続点遮断導体20Jと、接続部分20Dと、充電遮断導体20Bとを有する。上述したように、側方から見て(第2の方向から見て)、ヒューズ部25と電流検出部26とが位置する高さ位置に違いを設けるために、遮断導体部20は屈曲している。また、遮断導体部20が屈曲形成されている前提としては、第1負荷リレー14と、第1充電リレー15とが実質的に同一の高さに位置する。
 [検出導体部21の構成]
 図6は本開示の実施の形態におけるリレーモジュール12の検出導体部21の構成を示す外観側面図である。図7Aは本開示の実施の形態におけるリレーモジュール12の検出導体部21の構成を示す外観上面図である。図7Bは本開示の実施の形態におけるリレーモジュール12の別の検出導体部21の構成を示す外観上面図である。本実施の形態においては、検出導体部21は水平に延伸する1枚の導体で形成れている。電流検出部26はシャント抵抗36と検出回路37とを有する。シャント抵抗36は、検出導体部21に接続されている。検出回路37は図6に示すように、検出導体部21の下方に設けられている。
 図7Aに示すように、電流検出部26は検出導体部21に接続されており、かつ、第2導体部34を介して第2入力端子19に接続されている。接続点を接続点検出導体21Jと表し、第2負荷リレー16と接続される部分を負荷検出導体21Aと表し、第2充電リレー17と接続される部分を充電検出導体21Bと表す。シャント抵抗36は第2導体部34と検出導体部21に接続されている。さらにシャント抵抗36に電流が流れることに応じてシャント抵抗36に生じる電位差に基づいて電流値を検出する検出回路37が、第2導体部34と検出導体部21とに密着する位置に配置されている。接続点検出導体21Jにはシャント抵抗36が接続される。接続点検出導体21Jは負荷検出導体21Aと充電検出導体21Bとの間に位置する。それぞれの導体の断面積や表面積は互いに異なっていてもよい。例えば、常時通電のために常時の放熱性を向上させるために負荷検出導体21Aの断面積または表面積を、充電検出導体21Bよりも大きくしてよい。電流密度が大きくなり易い急速充電に電流容量を確保するために、充電検出導体21Bの断面積または表面積を負荷検出導体21Aよりも大きくしてもよい。
 なお、図7Aに示すように、第2導体部34と第2入力端子19とは別の導体で形成され、第2導体部34と第2入力端子19とが接合されていてもよい。図7Bに示すように、必ずしも第2導体部34を設ける必要はなく、第2入力端子19が第2導体部34の機能を兼ね備え、第2入力端子19が直接、電流検出部26に接続されていても良い。
 検出導体部21については、負荷検出導体21A、充電検出導体21B、接続点検出導体21Jのそれぞれが、互いに異なる別の導体で形成され、それぞれが接合されて形成されていてもよい。検出導体部21は、単一の導体によって形成されていてもよい。
 負荷検出導体21Aと充電検出導体21Bと接続点検出導体21Jは、側方から見て、第1の方向に同じ位置に形成されている。上述したように、側方から見て(第2の方向から見て)、ヒューズ部25と電流検出部26とが位置する高さ位置に違いを設けるために、検出導体部21は、板状に形成されている。
 本実施の形態では、シャント抵抗36は、第2導体部34と検出導体部21とは互いに異なる導体で形成されている。しかしながら、シャント抵抗36は、第2導体部34および検出導体部21と共に単一の導体で設けられていてもよい。シャント抵抗36は、第2導体部34および検出導体部21よりも高い直流抵抗値を有していればよい。したがって、シャント抵抗36は第2導体部34と検出導体部21と共に単一の導体で設けられている場合は、第2導体部34と検出導体部21との間に括れを形成してシャント抵抗36としてもよい。
 シャント抵抗36で生じる電位差を検出する検出回路37は、検出導体部21の下面に配置されている。検出導体部21の上面は図1に示すように絶縁層22と接触している。検出導体部21は単一面に形成された導体を主としているので、検出導体部21における大きな面積を有する上面で絶縁層22と接触することで放熱特性は向上する。このため、シャント抵抗36を絶縁層22に接触させて、検出回路37はシャント抵抗36の絶縁層22に対する反対面に配置されても、検出回路37の放熱性も良好な状態を維持することができる。よって、電流検出部26は、ヒューズ部25より放熱特性が良好である。さらに、電流検出部26は、ヒューズ部25や遮断導体部20と熱的な結合を小さく抑制した位置関係で配置されている。
 以上のように、検出導体部21および電流検出部26は熱的に、絶縁層22および放熱体23との結合が強い状態で、かつ、電流検出部26はヒューズ部25との熱的な結合が弱い状態で配置されている。このため、特に、第2負荷リレー16と第2充電リレー17との接続点と、第2負荷リレー16と検出導体部21との接続点と、第2充電リレー17と検出導体部21との接続点と、で発生し易い熱は、検出導体部21および電流検出部26を通じて積極的に放熱体23へと排出される。さらに、第1負荷リレー14と第1充電リレー15との接続点と、第1充電リレー15と遮断導体部20との接続点と、で発生し易い熱は、検出導体部21および電流検出部26へと伝搬しにくい。
 したがって、仮にリレーモジュール12に大電流が継続して流れた場合であっても、検出導体部21に流れる電流による発熱以外の要因での検出導体部21における温度上昇は抑制される。この結果として、検出導体部21における電流検出部26の動作温度範囲は適切に確保され、検出導体部21による精度の高い電流検出が可能となり、リレーモジュール12の動作信頼性を向上させることができる。
 以上の説明では説明の便宜上、一例として図1における上下方向を基準として上下を規定している。しかしながら、リレーモジュール12が90°あるいは180°回転した配置であってもよく、リレーモジュール12における構成要素の積層順が一致していればよい。
 また、第1入力端子18が正極側で第2入力端子19が負極側として説明していたが、これは一例であり、第1入力端子18が負極側で第2入力端子19が正極側として設定されていてもよい。
 (まとめ)
 本開示の一態様のリレーモジュール12は、基台13と、基台13より第1の方向(上方)に位置し、基台13に固定されている第1負荷リレー14と、基台13より第1の方向(上方)に位置し、第1負荷リレー14と間隔を空けて配置され、基台13に固定されている第1充電リレー15と、基台13より第1の方向(上方)に位置し、基台13に固定されている第2負荷リレー16と、基台13より第1の方向(上方)に位置し、第2負荷リレー16と間隔を空けて配置され、基台13に固定されている第2充電リレー17と、第1負荷リレー14と第1充電リレー15とを互いに接続する遮断導体部20と、遮断導体部20に接続されるヒューズ部25と、ヒューズ部25に接続される第1入力端子18と、第2負荷リレー16と第2充電リレー17とを互いに接続する検出導体部21と、検出導体部21に接続される電流検出部26と、電流検出部26に接続される第2入力端子19と、第1負荷リレー14および第2負荷リレー16および第1充電リレー15および第2充電リレー17より第1の方向(上方)に配置された絶縁層22と、絶縁層22より第1の方向(上方)に配置された放熱体23と、を備え、ヒューズ部25の少なくとも一部は、第1負荷リレー14と第1充電リレー15との間に位置し、電流検出部26の少なくとも一部は、第2負荷リレー16と第2充電リレー17との間に位置し、電流検出部26は、絶縁層22に接触しており、第1の方向と垂直の方向である第2の方向(側方)から見て、ヒューズ部25は、電流検出部26より第1の方向(上方)と反対の方向である第3の方向(下方)に位置し、ヒューズ部25は、電流検出部26に接触していない。
 また、別の一態様のリレーモジュール12は、第1導体部27と、第2導体部34と、を更に備え、第1入力端子18は、第1導体部27を介してヒューズ部25と接続され、第2入力端子19は、第2導体部34を介して電流検出部26に接続されている。
 また、別の一態様のリレーモジュール12においては、電流検出部26は、シャント抵抗36と、シャント抵抗36を用いて電流を検出する検出回路37と、を有し、検出導体部21は、シャント抵抗36を介して第2導体部34に接続される。
 また、別の一態様のリレーモジュール12においては、シャント抵抗36は、絶縁層22に接触しており、検出回路37は、シャント抵抗36より第3の方向(下方)に位置する。
 また、別の一態様のリレーモジュール12においては、遮断導体部20は、第1負荷リレー14と接続される第1部分(負荷遮断導体20A)と、第1充電リレー15と接続される第2部分(充電遮断導体20B)と、第1部分と第2部分との間に位置する第3部分(接続点遮断導体20J)と、を有し、第2の方向(側方)から見て、第3部分(接続点遮断導体20J)は、第1部分(負荷遮断導体20A)および第2部分(充電遮断導体20B)より、第3の方向(下方)に位置し、ヒューズ部25は、第3部分(接続点遮断導体20J)に接続されている。
 また、別の一態様のリレーモジュール12においては、第1負荷リレー14の上面に設けられる第1電極14Cと、第1充電リレー15の上面に設けられる第2電極15Cと、を更に備え、第1負荷リレー14は、底部が基台13に固定されており、第1充電リレー15は、底部が基台13に固定されている。
 本開示のリレーモジュールは、精度の高い電流検出が可能となり、動作信頼性が向上する効果を有し、各種車両において有用である。
 1 リレーモジュール
 2 メインバッテリー
 3 車両負荷
 4 プラス側メインリレー
 5 マイナス側メインリレー
 6 外部電源
 7 プラス側充電リレー
 8 マイナス側充電リレー
 9 電流センサ
 10 ヒューズ
 12 リレーモジュール
 13 基台
 14 第1負荷リレー
 15 第1充電リレー
 16 第2負荷リレー
 17 第2充電リレー
 14A、15A、16A、17A 底部
 14B、15B、16B、17B 上面
 14C、15C、16C、17C 電極
 18 第1入力端子
 19 第2入力端子
 20 遮断導体部
 20A 負荷遮断導体(第1部分)
 20B 充電遮断導体(第2部分)
 20C 接続部分
 20D 接続部分
 20J 接続点遮断導体(第3部分)
 21 検出導体部
 21A 負荷検出導体
 21B 充電検出導体
 21J 接続点検出導体
 22 絶縁層
 23 放熱体
 24 空間
 24A 第1空間
 24B 第2空間
 25 ヒューズ部
 26 電流検出部
 27 第1導体部
 29 車両
 30 車体
 31 高電圧バッテリー
 31A 正電極
 31B 負電極
 32 車両負荷
 33 外部電源
 34 第2導体部
 36 シャント抵抗
 37 検出回路

Claims (6)

  1.  基台と、
     前記基台より第1の方向に位置し、前記基台に固定されている第1負荷リレーと、
     前記基台より前記第1の方向に位置し、前記第1負荷リレーと間隔を空けて配置され、前記基台に固定されている第1充電リレーと、
     前記基台より前記第1の方向に位置し、前記基台に固定されている第2負荷リレーと、
     前記基台より前記第1の方向に位置し、前記第2負荷リレーと間隔を空けて配置され、前記基台に固定されている第2充電リレーと、
     前記第1負荷リレーと前記第1充電リレーとを互いに接続する遮断導体部と、
     前記遮断導体部に接続されるヒューズ部と、
     前記ヒューズ部に接続される第1入力端子と、
     前記第2負荷リレーと前記第2充電リレーとを互いに接続する検出導体部と、
     前記検出導体部に接続される電流検出部と、
     前記電流検出部に接続される第2入力端子と、
     前記第1負荷リレーおよび前記第2負荷リレーおよび前記第1充電リレーおよび前記第2充電リレーより前記第1の方向に配置された絶縁層と、
     前記絶縁層より前記第1の方向に配置された放熱体と、
    を備え、
     前記ヒューズ部の少なくとも一部は、前記第1負荷リレーと前記第1充電リレーとの間に位置し、
     前記電流検出部の少なくとも一部は、前記第2負荷リレーと前記第2充電リレーとの間に位置し、
     前記電流検出部は、前記絶縁層に接触しており、
     前記第1の方向と垂直の方向である第2の方向から見て、前記ヒューズ部は、前記電流検出部より前記第1の方向と反対の方向である第3の方向に位置し、
     前記ヒューズ部は、前記電流検出部に接触していない、
    リレーモジュール。
  2.  第1導体部と、第2導体部と、を更に備え、
     前記第1入力端子は、前記第1導体部を介して前記ヒューズ部と接続され、
     前記第2入力端子は、前記第2導体部を介して前記電流検出部に接続されている、
    請求項1記載のリレーモジュール。
  3.  前記電流検出部は、
     シャント抵抗と、
     前記シャント抵抗を用いて電流を検出する検出回路と、
    を有し、
     前記検出導体部は、前記シャント抵抗を介して前記第2導体部に接続される、
    請求項2に記載のリレーモジュール。
  4.  前記シャント抵抗は、前記絶縁層に接触しており、
     前記検出回路は、前記シャント抵抗より前記第3の方向に位置する、
    請求項3に記載のリレーモジュール。
  5.  前記遮断導体部は、前記第1負荷リレーと接続される第1部分と、前記第1充電リレーと接続される第2部分と、前記第1部分と前記第2部分との間に位置する第3部分と、を有し、
     前記第2の方向から見て、前記第3部分は、前記第1部分および前記第2部分より、前記第3の方向に位置し、
     前記ヒューズ部は、前記第3部分に接続されている、
    請求項1~4のいずれか一項に記載のリレーモジュール。
  6.  前記第1負荷リレーの上面に設けられる第1電極と、
     前記第1充電リレーの上面に設けられる第2電極と、
    を更に備え、
     前記1負荷リレーは、底部が前記基台に固定されており、
     前記第1充電リレーは、底部が前記基台に固定されている、
    請求項1~5のいずれか一項に記載のリレーモジュール。
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