JP5895765B2 - Charge control unit for vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、車両用電池の充電を制御する充電制御ユニットに関する。   The present invention relates to a charge control unit that controls charging of a vehicle battery.

電気自動車やプラグインハイブリッド車に搭載される電池の充電について開示されている文献として、下記特許文献１がある。一般的な充電制御ユニットは、図６に示すように、外部電源９１と電気的に接続された外部コネクタ９２が嵌合可能な車両側コネクタ１０１、および電池９０への充電を制御する制御装置１０２（ＥＣＵ）を備える。この充電制御ユニットは、屋外に設置された外部電源（いわゆる充電スタンド）と電気的に接続されることもあることから、雷サージからの各種電気部品の保護を目的とした回路遮断器１０３が内蔵されている。   As a document disclosed about charging of a battery mounted on an electric vehicle or a plug-in hybrid vehicle, there is Patent Document 1 below. As shown in FIG. 6, the general charging control unit includes a vehicle-side connector 101 into which an external connector 92 electrically connected to an external power source 91 can be fitted, and a control device 102 that controls charging to the battery 90. (ECU). Since this charging control unit may be electrically connected to an external power source (so-called charging stand) installed outdoors, a circuit breaker 103 for the purpose of protecting various electrical components from lightning surges is built in. Has been.

特開平７−１９２８２６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-192826

このように制御装置に回路遮断器が内蔵されている場合、実際に回路遮断器が作動すると制御装置全体を交換することが必要になり、高額な復帰費用が発生してしまう。   When the circuit breaker is built in the control device in this way, when the circuit breaker actually operates, it is necessary to replace the entire control device, resulting in high restoration costs.

上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、回路遮断器が作動した場合の復帰費用を低減することができる車両用充電制御ユニットを提供することにある。   In view of the above situation, the problem to be solved by the present invention is to provide a vehicle charge control unit that can reduce the return cost when a circuit breaker is activated.

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両用充電制御ユニットは、電池を備えた車両内に設けられる車両用充電制御ユニットであって、外部電源と電気的に接続された外部コネクタが嵌合可能な車両側コネクタと、ボックス内に各種電気部品が収容されてなる、前記外部電源による前記電池の充電を制御する制御装置と、前記車両側コネクタと前記制御装置とを電気的に接続する接続部と、を備え、前記車両側コネクタおよび前記接続部のいずれかは、前記外部コネクタと前記車両側コネクタが嵌合状態にあるか否かを検出するための嵌合検出回路を有し、前記嵌合検出回路が設けられた基板には、作動時に前記外部コネクタと前記制御装置の電気的接続を遮断する不可逆性の回路遮断器が実装されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a vehicle charge control unit according to the present invention is a vehicle charge control unit provided in a vehicle equipped with a battery, and an external connector electrically connected to an external power source is fitted therein. A vehicle-side connector, a control device for controlling charging of the battery by the external power source, in which various electric components are housed in a box, and the vehicle-side connector and the control device are electrically connected A connecting portion, and any one of the vehicle-side connector and the connecting portion has a fitting detection circuit for detecting whether the external connector and the vehicle-side connector are in a fitted state, An irreversible circuit breaker that cuts off the electrical connection between the external connector and the control device during operation is mounted on the board on which the fitting detection circuit is provided .

また、前記不可逆性の回路遮断器が実装された前記基板は、前記車両側コネクタに固定されたグロメットを構成する樹脂に覆われていればよい。さらに、前記不可逆性の回路遮断器が実装された前記基板は、樹脂材料に包み込まれていればよい。   The board on which the irreversible circuit breaker is mounted may be covered with a resin constituting a grommet fixed to the vehicle-side connector. Furthermore, the substrate on which the irreversible circuit breaker is mounted only needs to be encased in a resin material.

また、前記制御装置は、前記ボックス内に回路遮断器を有していなくてもよい。   Moreover, the said control apparatus does not need to have a circuit breaker in the said box.

本発明によれば、雷サージ等によって回路遮断器が作動しても、回路遮断器が設けられた車両側コネクタまたは接続部の交換のみで済むから、復帰費用が安価である。   According to the present invention, even if the circuit breaker is activated by a lightning surge or the like, it is only necessary to replace the vehicle-side connector or connection portion provided with the circuit breaker, so that the restoration cost is low.

また、このような車両用充電制御ユニットには、外部コネクタと車両側コネクタとが嵌合しているか否かを検出するための嵌合検出回路が設けられることがある。上記回路遮断器を、この嵌合検出回路が形成された基板に実装すれば、基板を製造する工程で回路遮断器を実装できることによる製造コストの増加の抑制や、回路遮断器を固定する部分を別に設けることによるユニットの大型化の抑制を実現しつつ、復帰費用を抑えられる。   Such a vehicle charging control unit may be provided with a fitting detection circuit for detecting whether or not the external connector and the vehicle-side connector are fitted. If the circuit breaker is mounted on the board on which the fitting detection circuit is formed, the circuit breaker can be mounted in the process of manufacturing the board, and the increase in manufacturing cost can be suppressed. Restoration costs can be reduced while realizing an increase in the size of the unit by providing it separately.

車両側コネクタには、このコネクタが設けられた部位からの水の浸入を防止するためのグロメットが設けられる。このグロメットの内側に回路遮断器が実装された基板が収容されるようにすれば、グロメットで回路遮断器を保護することができるとともに、ユニットの大きさがコンパクトになる。また、基板全体が樹脂材料に包まれていれば、基板に設けられた嵌合検出回路と一緒に回路遮断器を保護することができ、コスト削減につながる。   The vehicle-side connector is provided with a grommet for preventing water from entering from a portion where the connector is provided. If the board on which the circuit breaker is mounted is accommodated inside the grommet, the circuit breaker can be protected by the grommet and the size of the unit becomes compact. Moreover, if the whole board | substrate is wrapped in the resin material, a circuit breaker can be protected with the fitting detection circuit provided in the board | substrate, and it will lead to cost reduction.

本発明では、制御装置に（ボックス内に）回路遮断器を設ける必要がなくなる。そのため、回路遮断器が作動した後、復帰させるのが容易かつ安価に済む。   In the present invention, it is not necessary to provide a circuit breaker in the control device (in the box). Therefore, it is easy and inexpensive to restore after the circuit breaker is activated.

本発明の一実施形態にかかる充電制御ユニットを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the charge control unit concerning one Embodiment of this invention. 車両側コネクタおよびグロメットの内部を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the inside of a vehicle side connector and a grommet. 図３（ａ）はモールド成形体に包まれた回路遮断器が搭載された基板を示した図であり、図３（ｂ）はモールド成形体に包まれる前の状態を示した図である。FIG. 3A is a view showing a substrate on which a circuit breaker wrapped in a molded body is mounted, and FIG. 3B is a view showing a state before being wrapped in the molded body. 電線と制御装置とを繋ぐコネクタに回路遮断器が搭載された充電制御ユニットの模式図である。It is a schematic diagram of the charge control unit with which the circuit breaker was mounted in the connector which connects an electric wire and a control apparatus. 車両側コネクタに回路遮断器が搭載された充電制御ユニットの模式図である。It is a schematic diagram of the charge control unit with which the circuit breaker was mounted in the vehicle side connector. 従来の充電制御ユニットを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the conventional charge control unit.

以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示す本実施形態にかかる充電制御ユニット１は、車両に設けられた電池９０の充電を制御するユニット（装置）であって、車両側コネクタ２、接続部３、および制御装置４（ＥＣＵ（Electronic Control Unit））を備える。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. A charging control unit 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 is a unit (device) that controls charging of a battery 90 provided in a vehicle, and includes a vehicle-side connector 2, a connection unit 3, and a control device 4 (ECU). (Electronic Control Unit)).

車両側コネクタ２は、車両（電気自動車やプラグインハイブリッド車）に設けられたコネクタ（充電ポート）であって、外部コネクタ９２が嵌合可能なものである。なお、外部コネクタ９２は、外部電源９１と電気的に接続されたコネクタ（充電プラグ）である。接続部３は、車両側コネクタ２と制御装置４とを電気的に接続する部分であり、本実施形態では当該接続部３を構成する部材として車両側コネクタ２（コネクタ端子２２）と制御装置４とを繋ぐ電線３１（ハーネス）や、この電線３１と制御装置４とを繋ぐコネクタ、後述する基板３３（嵌合検出回路）が用いられている。制御装置４は、電池９０や後述する嵌合検出回路と電気的に接続されており、電池９０の電圧等を検出し、外部電源９１からの電力供給を制御する。この制御装置４は、ボックス４１内に各種電気部品が収容されることによって構成されている。従来、当該ボックス４１内には雷サージから各種電気部品を保護するための回路遮断器が設けられていたが、以下で説明するように本実施形態では接続部３に回路遮断器５が設けられるから、制御装置４にはこのような回路遮断器は設けられていない。   The vehicle-side connector 2 is a connector (charging port) provided in a vehicle (electric vehicle or plug-in hybrid vehicle), and can be fitted with an external connector 92. The external connector 92 is a connector (charging plug) that is electrically connected to the external power source 91. The connection portion 3 is a portion that electrically connects the vehicle-side connector 2 and the control device 4, and in this embodiment, the vehicle-side connector 2 (connector terminal 22) and the control device 4 are members constituting the connection portion 3. An electric wire 31 (harness) that connects the two, a connector that connects the electric wire 31 and the control device 4, and a substrate 33 (fitting detection circuit) to be described later are used. The control device 4 is electrically connected to the battery 90 and a fitting detection circuit described later, detects the voltage of the battery 90 and the like, and controls power supply from the external power source 91. The control device 4 is configured by housing various electric components in a box 41. Conventionally, a circuit breaker for protecting various electrical components from lightning surges has been provided in the box 41, but in the present embodiment, a circuit breaker 5 is provided at the connection portion 3 as described below. Thus, the control device 4 is not provided with such a circuit breaker.

本実施形態では、上記接続部３には不可逆性の回路遮断器５（一旦作動すると、新しいものに交換が必要な遮断器。例えばヒューズ）が設けられている。具体的には以下の通りである。   In the present embodiment, the connecting portion 3 is provided with an irreversible circuit breaker 5 (a circuit breaker that needs to be replaced with a new one once activated, for example, a fuse). Specifically, it is as follows.

図２に示すように、車両側コネクタ２は、ハウジング２１およびそのハウジング２１に固定されたコネクタ端子２２を有する。車両側コネクタ２（ハウジング２１）の後方には、グロメット６が設けられている。グロメット６は前方から後方に向かって次第に小径になる筒状の部材である。車両側コネクタ２のハウジング２１内の空間を通過した水は、グロメット６内部に浸入するが、当該水はグロメット６に設けられたドレンホース６１から外部に排出される。   As shown in FIG. 2, the vehicle-side connector 2 includes a housing 21 and a connector terminal 22 fixed to the housing 21. A grommet 6 is provided behind the vehicle-side connector 2 (housing 21). The grommet 6 is a cylindrical member that gradually decreases in diameter from the front to the rear. The water that has passed through the space in the housing 21 of the vehicle-side connector 2 enters the grommet 6, but the water is discharged to the outside from a drain hose 61 provided in the grommet 6.

車両側コネクタ２の後方であって、グロメット６の内側の空間には基板３３が設けられている。この基板３３には嵌合検出回路が形成されている。なお、嵌合検出回路以外の回路が形成されていてもよい。嵌合検出回路は、車両側コネクタ２に設けられたコネクタ端子２２や制御装置４と電気的に接続されており、外部コネクタ９２と車両側コネクタ２が嵌合状態にあるか（電池９０に給電しても問題がないか）確認するための回路である。制御装置４は、この嵌合検出回路により両コネクタが嵌合状態にあることを確認しない限り、電池９０に対する給電を許可しない。本実施形態では、この嵌合検出回路が設けられた基板３３に不可逆性の回路遮断器５が実装されている（図３（ｂ）では回路遮断器５は他の部材に隠れている）。具体的には、コネクタ端子２２に接続された中継電線３４と、制御装置４に接続された電線３１のうちの制御装置４に繋がるものが、基板３３上に実装された回路遮断器５を介して電気的に接続されている。   A substrate 33 is provided in the space behind the vehicle-side connector 2 and inside the grommet 6. A fitting detection circuit is formed on the substrate 33. A circuit other than the fitting detection circuit may be formed. The fitting detection circuit is electrically connected to the connector terminal 22 provided on the vehicle-side connector 2 and the control device 4, and whether the external connector 92 and the vehicle-side connector 2 are in a fitted state (power is supplied to the battery 90). This is a circuit for confirming that there is no problem. The control device 4 does not allow power supply to the battery 90 unless it is confirmed by the fitting detection circuit that both connectors are in the fitted state. In this embodiment, the irreversible circuit breaker 5 is mounted on the board 33 provided with the fitting detection circuit (in FIG. 3B, the circuit breaker 5 is hidden by other members). Specifically, the relay wire 34 connected to the connector terminal 22 and the one connected to the control device 4 among the wires 31 connected to the control device 4 are connected via the circuit breaker 5 mounted on the substrate 33. Are electrically connected.

この基板３３は、疎水性を有する樹脂材料によって形成されたモールド成形体（保護部材）７に包み込まれた状態で、グロメット６の内側の空間に設置されている。したがって、グロメット６の内側の空間に水が浸入したとしても、当該水が基板３３にまで到達することはない。   The substrate 33 is installed in a space inside the grommet 6 in a state of being wrapped in a molded body (protective member) 7 formed of a hydrophobic resin material. Therefore, even if water enters the space inside the grommet 6, the water does not reach the substrate 33.

以上説明した本実施形態にかかる充電制御ユニット１によれば、次のような作用効果が奏される。   According to the charge control unit 1 according to the present embodiment described above, the following operational effects are achieved.

外部コネクタ９２と車両側コネクタ２が嵌合状態にあるときに、雷が発生し大電流が外部コネクタ９２を通じて車両に流れ込むと、車両側コネクタ２のコネクタ端子２２に電気的に接続されている回路遮断器５が作動し、制御装置４内への大電流の通電が阻止される。回路遮断器５が作動した後、復帰させる場合には、回路遮断器５を含む基板３３およびそれに繋がる電線３１を交換すればよいだけである。つまり、従来であれば制御装置４（制御装置４のボックス４１内）に設けられていた回路遮断器５が作動するため、復帰させるためには制御装置４全体を交換したり、制御装置４を分解して回路遮断器５を交換しなければならなかったところ、回路遮断器５が設けられた接続部３を構成する部材を交換すればよいだけであるから、復帰費用が抑えられる。   When the external connector 92 and the vehicle-side connector 2 are in the fitted state, when lightning occurs and a large current flows into the vehicle through the external connector 92, a circuit that is electrically connected to the connector terminal 22 of the vehicle-side connector 2 The circuit breaker 5 is actuated, and energization of a large current into the control device 4 is blocked. When returning after the circuit breaker 5 is activated, it is only necessary to replace the substrate 33 including the circuit breaker 5 and the electric wire 31 connected thereto. In other words, since the circuit breaker 5 provided in the control device 4 (in the box 41 of the control device 4) in the prior art operates, the entire control device 4 is replaced or the control device 4 is replaced in order to return it. When the circuit breaker 5 had to be replaced after being disassembled, it is only necessary to replace the member constituting the connecting portion 3 provided with the circuit breaker 5, so that the return cost can be reduced.

また、回路遮断器５は、車両側コネクタ２と外部コネクタ９２の嵌合を検知するための嵌合検出回路が設けられた基板３３に実装されている。つまり、本実施形態では、充電制御ユニット１に嵌合検出回路が搭載された基板３３が設けられることを巧みに利用し（充電制御ユニットに必須の構成である基板３３を利用し）、その基板３３に回路遮断器５を実装している。これにより、基板３３を製造する工程で一緒に回路遮断器５を実装できるため製造コストの増加が抑えられるし、回路遮断器５を固定する部分を別に設けることによるユニットの大型化も抑えられる。なお、基板３３は車両側コネクタ２に固定することもできる。つまり、車両側コネクタ２に固定された基板３３に回路遮断器５が実装された構成としてもよい。   The circuit breaker 5 is mounted on a substrate 33 provided with a fitting detection circuit for detecting the fitting of the vehicle-side connector 2 and the external connector 92. That is, in the present embodiment, the board 33 having the fitting detection circuit mounted on the charge control unit 1 is skillfully used (using the board 33 which is an essential component for the charge control unit), and the board is used. The circuit breaker 5 is mounted on 33. Thereby, since the circuit breaker 5 can be mounted together in the process of manufacturing the substrate 33, an increase in manufacturing cost can be suppressed, and an increase in the size of the unit by separately providing a portion for fixing the circuit breaker 5 can be suppressed. The board 33 can also be fixed to the vehicle-side connector 2. That is, the circuit breaker 5 may be mounted on the substrate 33 fixed to the vehicle-side connector 2.

また、車両側コネクタ２には、このコネクタが設けられた部位からの水の浸入を防止するためのグロメット６が設けられる。このグロメット６の内側に回路遮断器５が実装された基板３３が収容されるため、グロメット６で回路遮断器５を保護することができるとともに、ユニットの大きさがコンパクトになる。また、基板３３全体がモールド成形体７に包まれているため、基板３３に設けられた嵌合検出回路と一緒に回路遮断器５を保護することができ、コスト削減につながる。   The vehicle-side connector 2 is provided with a grommet 6 for preventing water from entering from a portion where the connector is provided. Since the substrate 33 on which the circuit breaker 5 is mounted is accommodated inside the grommet 6, the circuit breaker 5 can be protected by the grommet 6, and the size of the unit becomes compact. Moreover, since the whole board | substrate 33 is wrapped in the molded object 7, the circuit breaker 5 can be protected with the fitting detection circuit provided in the board | substrate 33, and it leads to cost reduction.

回路遮断器５は、車両側コネクタ２と制御装置４とを電気的に接続する接続部３を構成するその他の部材に設けてもよい。例えば、図４に示す充電制御ユニット１ａのように、電線３１（ハーネス）と制御装置４とを電気的に接続するためのコネクタ３２１，３２２に搭載してもよい。この場合、電線３１側のコネクタ３２１に回路遮断器５を設けておけば、回路遮断器５が作動した後復帰させるときには、電線３１およびそれに接続されたコネクタ３２１を交換するだけでよいから、復帰が容易である。   The circuit breaker 5 may be provided on another member that constitutes the connection portion 3 that electrically connects the vehicle-side connector 2 and the control device 4. For example, like the charging control unit 1a shown in FIG. 4, it may be mounted on connectors 321 and 322 for electrically connecting the electric wire 31 (harness) and the control device 4. In this case, if the circuit breaker 5 is provided in the connector 321 on the electric wire 31 side, when returning after the circuit breaker 5 is activated, it is only necessary to replace the electric wire 31 and the connector 321 connected thereto. Is easy.

また、図５に示す充電制御ユニット１ｂのように、接続部３ではなく、車両側コネクタ２に直接回路遮断器５を設けてもよい。例えば、コネクタのハウジング２１に嵌合検出回路が設けられた基板３３を固定し、当該基板３３に回路遮断器５を実装した上で、この回路遮断器５を車両側コネクタ２のコネクタ端子２２と制御装置４とを繋ぐ電気的接続の一部を構成するようにするとよい。   Moreover, you may provide the circuit breaker 5 directly in the vehicle side connector 2 instead of the connection part 3 like the charging control unit 1b shown in FIG. For example, the board 33 provided with the fitting detection circuit is fixed to the connector housing 21, and the circuit breaker 5 is mounted on the board 33, and then the circuit breaker 5 is connected to the connector terminal 22 of the vehicle-side connector 2. A part of the electrical connection connecting the control device 4 may be configured.

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

１（１ａ，１ｂ） 充電制御ユニット
２ 車両側コネクタ
３ 接続部
３１ 電線
３２１，３２２ コネクタ
３３ 基板
４ 制御装置
４１ ボックス
５ 回路遮断器
６ グロメット
９０ 電池
９１ 外部電源
９２ 外部コネクタ 1 (1a, 1b) Charging control unit 2 Vehicle side connector 3 Connection part 31 Electric wires 321, 322 Connector 33 Board 4 Controller 41 Box 5 Circuit breaker 6 Grommet 90 Battery 91 External power supply 92 External connector

Claims (4)

電池を備えた車両内に設けられる車両用充電制御ユニットであって、
外部電源と電気的に接続された外部コネクタが嵌合可能な車両側コネクタと、
ボックス内に各種電気部品が収容されてなる、前記外部電源による前記電池の充電を制御する制御装置と、
前記車両側コネクタと前記制御装置とを電気的に接続する接続部と、
を備え、
前記車両側コネクタおよび前記接続部のいずれかは、前記外部コネクタと前記車両側コネクタが嵌合状態にあるか否かを検出するための嵌合検出回路を有し、
前記嵌合検出回路が設けられた基板には、作動時に前記外部コネクタと前記制御装置の電気的接続を遮断する不可逆性の回路遮断器が実装されていることを特徴とする車両用充電制御ユニット。 A vehicle charge control unit provided in a vehicle equipped with a battery,
A vehicle-side connector capable of fitting an external connector electrically connected to an external power source;
A control device for controlling charging of the battery by the external power source, in which various electrical components are housed in a box;
A connecting portion for electrically connecting the vehicle-side connector and the control device;
With
Either of the vehicle side connector and the connection portion has a fitting detection circuit for detecting whether or not the external connector and the vehicle side connector are in a fitted state,
An irreversible circuit breaker that cuts off an electrical connection between the external connector and the control device during operation is mounted on the board provided with the fitting detection circuit. . 前記不可逆性の回路遮断器が実装された前記基板は、前記車両側コネクタに固定されたグロメットの内側の空間に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用充電制御ユニット。 The vehicle charge control unit according to claim 1 , wherein the board on which the irreversible circuit breaker is mounted is accommodated in a space inside a grommet fixed to the vehicle-side connector. 前記不可逆性の回路遮断器が実装された前記基板は、樹脂材料に包み込まれていることを特徴とする請求項１に記載の車両用充電制御ユニット。 The vehicle charge control unit according to claim 1 , wherein the board on which the irreversible circuit breaker is mounted is encased in a resin material. 前記制御装置は、前記ボックス内に回路遮断器を有していないことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用充電制御ユニット。 The control device for a vehicle charging control unit according to any one of claims 1 to 3, characterized in that does not have a circuit breaker in the box.
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