JP2017195652A - Vehicle mounted power supply device and vehicle mounted power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車載電源用装置および車載用電源システムに関する。 The present invention relates to an in-vehicle power supply device and an in-vehicle power supply system.
第1バッテリ、第2バッテリおよびオルタネータを搭載した車両が提案されている。この車両において、第1バッテリと第2バッテリとの間にスイッチが設けられる場合がある。またオルタネータは第1バッテリに直接に接続され、スイッチを介して第2バッテリに接続されることがある。このオルタネータはエンジンの回転に伴って発電し、第1バッテリを充電する。またスイッチがオンしているときには、オルタネータはスイッチを介して第2バッテリも充電できる。 A vehicle equipped with a first battery, a second battery, and an alternator has been proposed. In this vehicle, a switch may be provided between the first battery and the second battery. The alternator may be directly connected to the first battery and may be connected to the second battery via a switch. This alternator generates electric power as the engine rotates and charges the first battery. When the switch is on, the alternator can also charge the second battery via the switch.
また第1バッテリに第1負荷が直接に接続され、第2バッテリに第2負荷が直接に接続されることもある。この場合、第1負荷はスイッチを介して第2バッテリにも接続され、第2負荷はスイッチを介して第1バッテリにも接続される。 In addition, the first load may be directly connected to the first battery, and the second load may be directly connected to the second battery. In this case, the first load is also connected to the second battery via the switch, and the second load is also connected to the first battery via the switch.
なお本発明に関連する技術として特許文献1が公開されている。
上述の構成において、例えば第1バッテリと第1負荷との間において地絡が生じた場合、スイッチをオフすることで、第2バッテリと地絡とを遮断することができる。よってこの場合でも、第2バッテリの充電率が高いときには、第2バッテリから第2負荷への電力供給を行うことができる。 In the above configuration, for example, when a ground fault occurs between the first battery and the first load, the second battery and the ground fault can be cut off by turning off the switch. Therefore, even in this case, when the charging rate of the second battery is high, power can be supplied from the second battery to the second load.
しかしながら、地絡発生からスイッチがオフするまでの期間において、第2バッテリから当該地絡へと地絡電流が発生する。このような地絡電流は、負荷の動作に寄与せずに、第2バッテリの充電率を低下させる。よって、地絡電流を低減することが望まれる。 However, a ground fault current is generated from the second battery to the ground fault during a period from when the ground fault occurs until the switch is turned off. Such a ground fault current does not contribute to the operation of the load, but reduces the charging rate of the second battery. Therefore, it is desired to reduce the ground fault current.
そこで本発明は、地絡電流を低減できる車載電源用装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the apparatus for vehicle-mounted power supplies which can reduce a ground fault current.
車載電源用装置の第1の態様は、直流電圧を出力する発電機(1)と第1蓄電装置(21)とを結ぶ第1経路(R1)上に設けられ、前記発電機が前記第1蓄電装置を充電する充電電流が流れる方向を順方向とする第1ダイオード(D1)と、前記発電機と第2蓄電装置(22)とを結ぶ第2経路(R2)上に設けられ、前記発電機が前記第2蓄電装置を充電する充電電流が流れる方向を順方向とする第2ダイオード(D2)とを備える。 A first aspect of the in-vehicle power supply device is provided on a first path (R1) connecting a generator (1) that outputs a DC voltage and a first power storage device (21), and the generator is the first A first diode (D1) whose forward direction is a direction in which a charging current for charging the power storage device flows, and a second path (R2) connecting the generator and the second power storage device (22); And a second diode (D2) whose forward direction is a direction in which a charging current for charging the second power storage device flows.
車載電源用装置の第2の態様は、第1の態様にかかる車載電源用装置であって、前記第1経路(R1)は、共通経路と第1固有経路とを有し、前記発電機は、前記共通経路および前記第1固有経路をこの順で経由して前記第1蓄電装置に接続され、前記第2経路(R2)は、前記共通経路と第2固有経路(R21)とを有し、前記発電機は、前記共通経路および前記第2固有経路をこの順で経由して前記第1蓄電装置に接続され、前記第1ダイオードは前記第1固有経路の上に設けられ、前記第2ダイオードは前記第2固有経路の上に設けられる。 A second aspect of the in-vehicle power supply apparatus is the in-vehicle power supply apparatus according to the first aspect, wherein the first path (R1) has a common path and a first specific path, and the generator is The second route (R2) includes the common route and the second unique route (R21), which are connected to the first power storage device via the common route and the first unique route in this order. The generator is connected to the first power storage device via the common path and the second specific path in this order, the first diode is provided on the first specific path, and the second The diode is provided on the second intrinsic path.
車載電源用装置の第3の態様は、第1の態様にかかる車載電源用装置であって、前記第1経路(R1)は、共通経路と第1固有経路とを有し、前記発電機は、前記共通経路および前記第1固有経路をこの順で経由して前記第1蓄電装置に接続され、前記第2経路(R2)は、前記共通経路と第2固有経路(R21)とを有し、前記発電機は、前記共通経路および前記第2固有経路をこの順で経由して前記第1蓄電装置に接続され、前記第1ダイオードは前記共通経路の上に設けられ、前記第2ダイオードは前記第2固有経路の上に設けられる。 A third aspect of the in-vehicle power supply device is the in-vehicle power supply device according to the first aspect, wherein the first path (R1) has a common path and a first specific path, and the generator The second route (R2) includes the common route and the second unique route (R21), which are connected to the first power storage device via the common route and the first unique route in this order. The generator is connected to the first power storage device via the common path and the second inherent path in this order, the first diode is provided on the common path, and the second diode is It is provided on the second specific path.
車載電源用装置の第4の態様は、第1から第3のいずれか一つの態様にかかる車載電源用装置であって、前記第1蓄電装置(21)と第1負荷(31)との間に設けられる第1ヒューズ(512)を更に備える。
A fourth aspect of the in-vehicle power source device is the in-vehicle power source device according to any one of the first to third aspects, wherein the in-vehicle power source device is between the first power storage device (21) and the first load (31). The
車載電源用システムの態様は、第1から第4のいずれか一つの態様にかかる車載電源用装置(4)と、前記発電機(1)と、前記第1蓄電装置(21)と、前記第2蓄電装置(22)とを備える。 The on-vehicle power supply system includes an on-vehicle power supply device (4) according to any one of the first to fourth aspects, the generator (1), the first power storage device (21), and the first power storage device. 2 power storage device (22).
車載電源用装置の第1および第2の態様、並びに、車載用電源システムの態様によれば、例えば第1蓄電装置と、第1蓄電装置に接続される負荷との間において地絡が発生した場合、第2ダイオードが第2蓄電装置を地絡から遮断する。よって第2蓄電装置からの地絡電流を回避しつつ、第2蓄電装置が電力を供給できる。 According to the first and second aspects of the in-vehicle power supply device and the in-vehicle power supply system aspect, for example, a ground fault has occurred between the first power storage device and a load connected to the first power storage device. In this case, the second diode blocks the second power storage device from the ground fault. Therefore, the second power storage device can supply power while avoiding a ground fault current from the second power storage device.
車載電源用装置の第3の態様によれば、第2蓄電装置の電圧が第1蓄電装置の電圧よりも低い場合に好適である。 According to the third aspect of the in-vehicle power supply device, it is suitable when the voltage of the second power storage device is lower than the voltage of the first power storage device.
車載電源用装置の第4の態様によれば、第1蓄電装置と第1負荷との間に地絡が生じると、第1ヒューズが溶断する。これにより、発電機を当該地絡から遮断できる。したがって、発電機が第2蓄電装置を充電できる。 According to the fourth aspect of the on-vehicle power supply device, when a ground fault occurs between the first power storage device and the first load, the first fuse is blown. Thereby, a generator can be interrupted | blocked from the said ground fault. Therefore, the generator can charge the second power storage device.
<構成>
図1は、車載用電源システム100の構成の一例を概略的に示す図である。車載用電源システム100は車両に搭載される。この車載用電源システム100は発電機1と蓄電装置21,22と車載電源用装置4とを備えている。車載用電源システム100は負荷31,32に電力を供給する。
<Configuration>
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the in-vehicle
発電機1は車載電源用装置4を介して蓄電装置21,22および負荷31,32に接続されている。発電機1は例えばオルタネータであって、エンジンの回転に伴って発電し、直流電圧を出力する。蓄電装置22は例えば鉛バッテリである。蓄電装置21は例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池またはキャパシタである。
The
車載電源用装置4はダイオードD1,D2を備えている。ダイオードD1は、発電機1と蓄電装置21とを結ぶ経路R1の上に設けられる。なおここでいう経路とは、電流を流すことができる経路であって、電線を含む配線である。ダイオードD1の順方向は発電機1が蓄電装置21を充電する充電電流が流れる方向であり、ここでは発電機1から蓄電装置21へと向かう方向である。このダイオードD1は蓄電装置21が発電機1へと放電することを阻止する。
The on-vehicle power supply device 4 includes diodes D1 and D2. The diode D1 is provided on a path R1 connecting the
ダイオードD2は、発電機1と蓄電装置22とを結ぶ経路R2の上に設けられる。ダイオードD2の順方向は発電機1が蓄電装置22を充電する充電電流が流れる方向であり、ここでは発電機1から蓄電装置22へと向かう方向である。このダイオードD1は蓄電装置22が発電機1へと放電することを阻止する。
The diode D2 is provided on a path R2 that connects the
図1の例示では、経路R1は共通経路R3と固有経路R11とを有しており、経路R2は共通経路R3と固有経路R21とを有している。共通経路R3の一端は発電機1に接続されており、共通経路R3の他端は固有経路R11,R12の各々の一端に接続される。固有経路R11は共通経路R3の他端を蓄電装置21に接続する経路であり、固有経路R21は共通経路R3の他端を蓄電装置22に接続する経路である。つまり、発電機1は、共通経路R3および固有経路R11をこの順で経由して蓄電装置21に接続され、共通経路R3および固有経路R21をこの順で経由して蓄電装置22に接続される。図1の例示では、ダイオードD1は固有経路R11の上に設けられており、ダイオードD2は固有経路R21の上に設けられている。
In the illustration of FIG. 1, the route R1 has a common route R3 and a unique route R11, and the route R2 has a common route R3 and a unique route R21. One end of the common route R3 is connected to the
蓄電装置21は負荷31と接続されており、負荷31へと電力を供給する。負荷31は例えばEPS(Electric Power Steering:電動パワーステアリング)である。蓄電装置22は負荷32と接続されており、負荷32へと電力を供給する。負荷32も例えばEPSであってもよい。このように負荷31,32が同じ機能を有すれば、いずれか一方の機能が損傷しても他方がその機能を維持できる。つまり機能の冗長性を向上することができる。
The
また図1に示すように、車載電源用装置4はヒューズ511,512,521,522を備えていてもよい。ヒューズ511は固有経路R11において、蓄電装置21とダイオードD1との間に接続されており、ヒューズ512は蓄電装置21と負荷31との間に接続されている。ヒューズ521は固有経路R21において、蓄電装置22とダイオードD2との間に接続されており、ヒューズ522は蓄電装置22と負荷32との間に接続されている。
Further, as shown in FIG. 1, the on-vehicle power supply device 4 may include
次に、蓄電装置21と負荷31との間において地絡が発生した場合について考察する。図2は、当該地絡が生じたときの車載用電源システム100の一例を概略的に示している。図2の例示では、この地絡F1を接地の図記号によって示している。
Next, a case where a ground fault occurs between the
本車載用電源システム100によれば、ダイオードD2が蓄電装置22を地絡F2から遮断する。よって、蓄電装置22から地絡F1へと流れる電流(以下、地絡電流と呼ぶ)の発生を回避することができる。つまり、本車載用電源システム100によれば、スイッチによって蓄電装置22を地絡F1から遮断するのではなく、ダイオードD2が遮断する。よって、地絡F1の発生と同時に蓄電装置22が地絡F2から遮断される。したがって、蓄電装置22からの地絡電流を低減できるのである。したがって、地絡電流による蓄電装置22の放電は迅速に停止され、不要な充電率の低下を回避できる。
According to the in-vehicle
一方で、蓄電装置21からは、地絡F1へと地絡電流が流れる。そして、この地絡電流により、ヒューズ512が溶断する。これにより、蓄電装置21が地絡F1から遮断される。また発電機1も地絡F1から遮断される。よって、このヒューズ512の溶断以降において、発電機1が蓄電装置22を充電する際に、発電機1から地絡F1へと電流が流れない。したがって効率的に蓄電装置22を充電することができる。これによれば、より長期間に亘って負荷32へと電力を供給できる。
On the other hand, a ground fault current flows from
次に、蓄電装置22と負荷32との間において地絡が発生した場合について考察する。この場合、ダイオードD1が蓄電装置21を当該地絡から遮断する。よって、蓄電装置21からの地絡電流を回避しつつ、蓄電装置21が負荷31へと電力を供給できる。
Next, a case where a ground fault occurs between the
一方で、蓄電装置22からは当該地絡へと地絡電流が流れる。この地絡電流により、ヒューズ522が溶断する。これにより、発電機1も当該地絡から遮断されるので、発電機1は蓄電装置21を効率的に充電することができる。これによれば、より長期間に亘って負荷31へと電力を供給することができる。
On the other hand, a ground fault current flows from the
図3は、車載用電源システム100Aの構成の一例を示す図である。車載用電源システム100Aは、ダイオードD1,D2の設置位置という点で、車載用電源システム100と相違する。車載用電源システム100Aにおいては、ダイオードD1は共通経路R3の上に設けられており、ダイオードD2は固有経路R21の上に設けられている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the in-vehicle
これによっても、負荷31と蓄電装置21との間において地絡が発生したときには、ダイオードD2が蓄電装置22を当該地絡から遮断することができる。よって、蓄電装置22からの地絡電流を回避しつつ、負荷32へと電力を供給できる。
Also in this case, when a ground fault occurs between the
また車載用電源システム100Aにおいては、蓄電装置22と発電機1との間には、2つのダイオードD1,D2が介在し、蓄電装置21と発電機1との間には、1つのダイオードD1が介在している。つまり、蓄電装置21と発電機1との間に介在するダイオードの数は、蓄電装置22と発電機1との間に介在するダイオードの数よりも少ない。よって、発電機1から蓄電装置22へと印加される電圧は、発電機1から蓄電装置21へと印加される電圧よりも小さい。これは、蓄電装置22の電圧(例えば定格電圧)が蓄電装置21(例えば定格電圧)よりも小さいときに好適である。例えばニッケル水素電池の電圧は13.6[V]程度であり、鉛バッテリの電圧は12.5〜13[V]程度である。よって蓄電装置21にニッケル水素電池を、蓄電装置22に鉛バッテリを、それぞれ採用する場合に、車載用電源システム100Aの構成は好適である。
In the in-vehicle
上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。 Each structure demonstrated by each said embodiment and each modification can be suitably combined unless it mutually contradicts.
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。 As described above, the present invention has been described in detail. However, the above description is illustrative in all aspects, and the present invention is not limited thereto. It is understood that countless variations that are not illustrated can be envisaged without departing from the scope of the present invention.
1 発電機
21,22 蓄電装置(第1蓄電装置、第2蓄電装置)
31,32 負荷(第1負荷、第2負荷)
4 車載電源用装置
100 車載用電源システム
D1,D2 ダイオード(第1ダイオード、第2ダイオード)
R1,R2 経路
R3 共通経路
R11,R21 固有経路
512,522 ヒューズ(第1ヒューズ、第2ヒューズ)
1
31, 32 load (first load, second load)
4 On-vehicle
R1, R2 path R3 common path R11, R21
Claims (5)
前記発電機と第2蓄電装置とを結ぶ第2経路の上に設けられ、前記発電機が前記第2蓄電装置を充電する充電電流が流れる方向を順方向とする第2ダイオードと
を備える、車載電源用装置。 A first diode provided on a first path connecting a generator that outputs a DC voltage and the first power storage device, the forward direction being a direction in which a charging current for charging the first power storage device by the generator flows; ,
An in-vehicle device comprising: a second diode provided on a second path connecting the generator and the second power storage device, wherein the generator has a forward direction in which a charging current for charging the second power storage device flows. Power supply device.
前記第1経路は、共通経路と第1固有経路とを有し、
前記発電機は、前記共通経路および前記第1固有経路をこの順で経由して前記第1蓄電装置に接続され、
前記第2経路は、前記共通経路と第2固有経路とを有し、
前記発電機は、前記共通経路および前記第2固有経路をこの順で経由して前記第1蓄電装置に接続され、
前記第1ダイオードは前記第1固有経路の上に設けられ、前記第2ダイオードは前記第2固有経路の上に設けられる、車載電源用装置。 The on-vehicle power supply device according to claim 1,
The first route has a common route and a first unique route;
The generator is connected to the first power storage device via the common path and the first inherent path in this order,
The second route has the common route and a second unique route,
The generator is connected to the first power storage device via the common path and the second specific path in this order,
The on-vehicle power supply device, wherein the first diode is provided on the first specific path, and the second diode is provided on the second specific path.
前記第1経路は、共通経路と第1固有経路とを有し、
前記発電機は、前記共通経路および前記第1固有経路をこの順で経由して前記第1蓄電装置に接続され、
前記第2経路は、前記共通経路と第2固有経路とを有し、
前記発電機は、前記共通経路および前記第2固有経路をこの順で経由して前記第1蓄電装置に接続され、
前記第1ダイオードは前記共通経路の上に設けられ、前記第2ダイオードは前記第2固有経路の上に設けられる、車載電源用装置。 The on-vehicle power supply device according to claim 1,
The first route has a common route and a first unique route;
The generator is connected to the first power storage device via the common path and the first inherent path in this order,
The second route has the common route and a second unique route,
The generator is connected to the first power storage device via the common path and the second specific path in this order,
The on-vehicle power supply device, wherein the first diode is provided on the common path, and the second diode is provided on the second specific path.
前記第1蓄電装置と第1負荷との間に設けられる第1ヒューズを更に備える、車載電源用装置。 The on-vehicle power supply device according to any one of claims 1 to 3,
The on-vehicle power supply device further comprising a first fuse provided between the first power storage device and the first load.
前記発電機と、
前記第1蓄電装置と、
前記第2蓄電装置と
を備える、車載用電源システム。 The on-vehicle power supply device according to any one of claims 1 to 4,
The generator;
The first power storage device;
An in-vehicle power supply system comprising the second power storage device.
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2016
- 2016-04-18 JP JP2016082723A patent/JP2017195652A/en active Pending
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2017
- 2017-04-04 WO PCT/JP2017/014019 patent/WO2017183437A1/en active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019069965A1 (en) | 2017-10-06 | 2019-04-11 | 上村工業株式会社 | Electroless palladium plating solution |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2017183437A1 (en) | 2017-10-26 |
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