(57)【要約】【課題】電源ボックスの小型化に寄与することができる車両用電源システムを提供する。【解決手段】電源ボックス１５は、メインバッテリ１２による電力供給が行われる負荷Ｌ１及び負荷Ｌ２と電気的に接続されるとともに過電流が流れることで電気的に切断されるヒューズ１５ａ，１５ｂを有する。負荷Ｌ２及び負荷Ｌ３に対して電力供給を行うサブバッテリ１３を備えた場合に、負荷Ｌ３と電気的に接続されるとともに過電流が流れることで電気的に切断されるヒューズ１４ｃを電源ボックス１５の外部であるリレーユニット１４内に設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機と、
前記発電機からの電力を蓄えるとともに少なくとも第１の負荷及び第２の負荷に対して電力供給を行う第１バッテリと、
前記第１バッテリと第１及び第２の負荷との間に接続される電源ボックスと、
を有し、
前記電源ボックスは、前記第１バッテリによる電力供給が行われる第１の負荷及び第２の負荷と電気的に接続されるとともに過電流が流れることで電気的に切断される第１切断部材を有し、
前記第２の負荷及びバックアップ負荷に対して電力供給を行う第２バッテリを備えた場合に、前記第１の負荷、第２の負荷及びバックアップの負荷への電力供給を切り替える電源切替手段と、前記バックアップ負荷と電気的に接続されるとともに過電流が流れることで電気的に切断される第２切断部材を前記電源ボックスの外部に設けられることを特徴とする車両用電源システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用電源システムにおいて、
前記電源切替手段は、複数のリレーで構成されることを特徴とする車両用電源システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用電源システムにおいて、
前記電源切替手段と前記第２切断部材は１つの筐体内に収容されることを特徴とする車両用電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などの車両に搭載された車両用電源システムは、車両用発電機（オルタネータ）やバッテリ等を有する。
また、車両には電動パワーステアリングなどの各種電気負荷が搭載されている。エンジンに連動するオルタネータで発電された電力は、バッテリの充電や、車両に搭載された電気負荷の駆動に利用される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような車両用電源システムでは、アイドリングストップ機能を有する車両のバッテリの早期劣化や、回生エネルギーによりオルタネータを発電させて充電する車両のバッテリの早期劣化を抑えるため、頻繁な充放電に対する耐久性の高い高性能バッテリ（リチウムイオン電池やキャパシタなど）と、安価な鉛バッテリとの両方を利用するものがある。各バッテリから第１の負荷と、第二の負荷と、バックアップ負荷に電力が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７８３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような車両用電源システムでは、例えば高性能バッテリを搭載する場合には電源ボックスに複数のバッテリから各負荷に対して適切に電力供給を行うためスイッチ（例えばリレー）を搭載する必要がある。このため、電源ボックスはスイッチを収容するためのスペースを設ける必要がある。さらに、スイッチを電源ボックスに設けるため、バックアップ系の負荷への過電流を制限する切断部材（ヒューズ）を電源ボックスに設ける場合もある。
【０００６】
しかしながら、例えば高性能バッテリを搭載しない場合には、電源ボックス内にスイッチやバックアップ系の負荷に対応する切断部材を搭載する必要がないため、電池ボックスに無駄なスペースが生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電源ボックスの小型化に寄与することができる車両用電源システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する車両用電源システムは、発電機と、前記発電機からの電力を蓄えるとともに少なくとも第１の負荷及び第２の負荷に対して電力供給を行う第１バッテリと、前記第１バッテリと第１及び第２の負荷との間に接続される電源ボックスと、を有し、前記電源ボックスは、前記第１バッテリによる電力供給が行われる第１の負荷及び第２の負荷と電気的に接続されるとともに過電流が流れることで電気的に切断される第１切断部材を有し、前記第２の負荷及びバックアップ負荷に対して電力供給を行う第２バッテリを備えた場合に、前記第１の負荷、第２の負荷及びバックアップの負荷への電力供給を切り替える電源切替手段と、前記バックアップ負荷と電気的に接続されるとともに過電流が流れることで電気的に切断される第２切断部材を前記電源ボックスの外部に設けられる。
【０００９】
この構成によれば、電源ボックスには第１の負荷及び第２の負荷に対応する第１切断部材が設けられ、電源切替手段及び第２切断部材は電源ボックスの外部に設けられる。即ち、バッテリとして第１バッテリのみを設ける構成（第２バッテリが無い構成）において、電源ボックスにバックアップ負荷に対応した第２切断部材や電源切替手段の収容スペースがないため、電源ボックスの小型化に寄与できる。もちろん、第１バッテリに加えて第２バッテリを備える構成において、電源ボックスにバックアップ負荷に対応した第２切断部材や電源切替手段の収容スペースがないため、電源ボックスの小型化に寄与できる。
【００１０】
上記車両用電源システムにおいて、前記電源切替手段は、複数のリレーで構成されることが好ましい。
この構成によれば、電源切替手段を複数のリレーで構成することで、このリレーの開閉動作によって電源の切替を行うことができる。
【００１１】
上記車両用電源システムにおいて、前記電源切替手段と前記第２切断部材は１つの筐体内に収容されることが好ましい。
この構成によれば、前記電源切替手段と前記第２切断部材は１つの筐体内に収容されるため、個別に筐体を設ける必要がないため車両用電源システム全体としての大型化を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車両用電源システムによれば、電源ボックスの小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における車両用電源システムの概略構成図である。
【図２】第２における車両用電源システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、車両用電源システムの第１実施形態について説明する。
図１に示すように、車両用電源システム１０は、オルタネータ１１と、第１バッテリとしてのメインバッテリ１２と、第２バッテリとしてのサブバッテリ１３と、リレーユニット１４と、電源ボックス１５とを備える。
【００１５】
オルタネータ１１は、図示しないエンジンに連動し、車両状況に応じて電力を発生する。例えば、加速時では、エンジンの回転に応じてオルタネータ１１が駆動される。また、減速時では、車輪がエンジンを回転させ、そのエンジンの回転に応じてオルタネータ１１が駆動される。
【００１６】
オルタネータ１１の出力端子は、メインバッテリ１２と接続されている。更に、オルタネータ１１は、リレーユニット１４と接続されている。
メインバッテリ１２は、例えば鉛バッテリで構成される。
【００１７】
サブバッテリ１３は、例えばキャパシタであって、リレーユニット１４を介してオルタネータ１１及びメインバッテリ１２と接続される。
リレーユニット１４は、２つのリレー１４ｂ，１４ｂと、ヒューズ１４ｃとがハウジング１４ｄに収容されている。即ち、サブバッテリ１３はリレー１４ａ，１４ｂを介してオルタネータ１１及びメインバッテリ１２と接続される。従ってオルタネータ１１の動作時に各リレー１４ａ，１４ｂが導通状態となるとオルタネータ１１の発電電力がサブバッテリ１３に供給されて、サブバッテリ１３が充電されるようになっている。
【００１８】
リレーユニット１４のヒューズ１４ｃは、その一端が２つのリレー１４ａ，１４ｂの一方のリレー１４ｂと、サブバッテリ１３との間に接続され、その他端が緊急時にも電力を供給する必要があるバックアップ系の負荷Ｌ３と接続されるヒューズである。このため、バックアップ系の負荷Ｌ３には、サブバッテリ１３側からは常時電力供給が可能となっており、２つのリレー１４ａ，１４ｂを導通することでメインバッテリ１２及びオルタネータ１１側から電力供給が可能となっている。なお、バックアップ系の負荷Ｌ３は、メインバッテリ及びサブバッテリの少なくともいずれかから電力が供給される。バックアップ系の負荷Ｌ３の一例として、ＡＢＳ装置、パワーステアリング装置等が挙げられる。
【００１９】
また、リレーユニット１４には、電源ボックス１５が接続される。
電源ボックス１５は、その内部に複数のヒューズ１５ａ，１５ｂを有している。電源ボックス１５に収容される複数のヒューズ１５ａ，１５ｂは、メインバッテリ系ヒューズ１５ａと、サブバッテリ系ヒューズ１５ｂとで構成される。
【００２０】
メインバッテリ系ヒューズ１５ａは、メインバッテリ１２及びオルタネータ１１から常時電力供給が可能となるように前記リレーユニット１４と接続される。このメインバッテリ系ヒューズ１５ａは主にメインバッテリから電力供給されるメインバッテリ系の負荷Ｌ１と接続される。メインバッテリ系の負荷Ｌ１の一例として、車両ドアロック、ブレーキランプ等が挙げられる。
【００２１】
サブバッテリ系ヒューズ１５ｂは、リレー１４ａを導通することでメインバッテリ１２及びオルタネータ１１側から給電可能とされ、リレー１４ｂを導通することでサブバッテリ１３側から給電可能となるようにリレーユニット１４と接続される。このサブバッテリ系ヒューズ１５ｂは、主にサブバッテリから電力供給されるサブバッテリ系の負荷Ｌ２と接続される。
【００２２】
次に、車両用電源システム１０の作用を説明する。
車両用電源システム１０のオルタネータ１１は車両状況に応じて発電動作し、この時の発電電力は負荷Ｌ１〜Ｌ３に供給されて消費されるか、メインバッテリ１２又はサブバッテリ１３に蓄電される。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の車両用電源システム１０は、電源ボックス１５内にはメインバッテリ系の負荷Ｌ１及びサブバッテリ系の負荷Ｌ２に対応する第１切断部材としてのヒューズ１５ａ，１５ｂが備えられる。そして、バックアップ系の負荷Ｌ３に対応する第２切断部材としてのヒューズ１４ｃは電源ボックス１５の外部に設けられている。このため、電源ボックス１５は、ヒューズ１４ｃの収納スペースを設けることなく小型に設計されている。
【００２４】
次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）電源ボックス１５にはメインバッテリ系の負荷Ｌ１及びサブバッテリ系の負荷Ｌ２に対応するヒューズ１５ａ，１５ｂが設けられ、ヒューズ１４ｃは電源ボックス１５の外部に設けられる。メインバッテリ１２に加えてサブバッテリ１３を備える構成の本実施形態において、電源ボックス１５にバックアップ系の負荷Ｌ３に対応したヒューズ１４ｃの収容スペースがないため、電源ボックス１５の小型化に寄与できる。
【００２５】
（２）複数のリレー１４ａ，１４ｂによって電源切替手段が構成されるため、リレー１４ａ，１４ｂの開閉動作によって負荷Ｌ１〜Ｌ３に対する電源の切替を行うことができる。
【００２６】
（３）バックアップ系の負荷Ｌ３に対応するヒューズ１４ｃと、リレー１４ａ，１４ｂは、１つのハウジング１４ｄ内に設けられるため、個別に専用のハウジングを設ける必要がないため、車両用電源システム１０全体としての大型化が抑えられている。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、バッテリを１種類設けた例として図２を参照しつつ説明する。なお、図１と同じ構成については同一符号を付して説明の一部又は全部を割愛する。
【００２８】
図２に示す車両用電源システム１０は、オルタネータ１１と、第１バッテリとしてのメインバッテリ１２と、電源ボックス１５とを備える。即ち、第１実施形態の車両用電源システム１０と比較してサブバッテリ１３とリレーユニット１４を省略した構成である。
【００２９】
オルタネータ１１の出力端子は、メインバッテリ１２と、電源ボックス１５とに接続されている。
電源ボックス１５は、第１実施形態同様に、その内部に複数のヒューズ１５ａ，１５ｂを有している。電源ボックス１５に収容される複数のヒューズ１５ａ，１５ｂは、メインバッテリ系ヒューズ１５ａと、サブバッテリ系ヒューズ１５ｂとで構成される。
【００３０】
メインバッテリ系ヒューズ１５ａは、メインバッテリ１２及びオルタネータ１１から常時電力供給が可能となるように前記リレーユニット１４と接続される。このメインバッテリ系ヒューズ１５ａは主にメインバッテリから電力供給されるメインバッテリ系の負荷Ｌ１と接続される。メインバッテリ系の負荷Ｌ１の一例として、車両ドアロック、ブレーキランプ等が挙げられる。
【００３１】
サブバッテリ系ヒューズ１５ｂは、リレー１４ａを導通することでメインバッテリ１２及びオルタネータ１１側から給電可能とされ、リレー１４ｂを導通することでサブバッテリ１３側から給電可能となるようにリレーユニット１４と接続される。このサブバッテリ系ヒューズ１５ｂは、主にサブバッテリから電力供給されるサブバッテリ系の負荷Ｌ２と接続される。
【００３２】
次に、車両用電源システム１０の作用を説明する。
車両用電源システム１０のオルタネータ１１は車両状況に応じて発電動作し、この時の発電電力は負荷Ｌ１，Ｌ２に供給されて消費されるか、メインバッテリ１２に蓄電される。
【００３３】
図２に示すように、本実施形態の車両用電源システム１０は、本実施形態の車両用電源システム１０は、電源ボックス１５内にはメインバッテリ系の負荷Ｌ１及びサブバッテリ系の負荷Ｌ２に対応する第１切断部材としてのヒューズ１５ａ，１５ｂが備えられる。つまり、電源ボックス１５にバックアップ系の負荷Ｌ３に対応したヒューズ１４ｃを設ける必要がないため、電源ボックス１５は小型に設計されている。
【００３４】
次に、本実施形態の効果を記載する。
（４）電源ボックス１５にはメインバッテリ系の負荷Ｌ１及びサブバッテリ系の負荷Ｌ２に対応するヒューズ１５ａ，１５ｂが設けられ、負荷Ｌ３に対応するようなヒューズ１４ｃの収納スペースを設ける必要がない。このため、電源ボックス１５の小型化に寄与できる。
【００３５】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態ではメインバッテリとして鉛バッテリ、サブバッテリとしてキャパシタを用いたが、各蓄電装置の構成、組み合わせはこれに限らず、適宜変更してもよい。例えば、サブバッテリ１３をリチウムイオン電池に変更してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０…車両用電源システム、１１…オルタネータ（発電機）、１２…メインバッテリ（第１バッテリ）、１３…サブバッテリ（第２バッテリ）、１４ａ，１４ｂ…リレー（電源切替手段）、１４ｃ…ヒューズ（第２切断部材）、１４ｄ…ハウジング（筐体）、１５…電源ボックス、１５ａ，１５ｂ…ヒューズ（第１切断部材）、Ｌ１…メインバッテリ系の負荷（第１の負荷）、Ｌ２…サブバッテリ系の負荷（第２の負荷）、Ｌ３…バックアップ系の負荷。
【図１】
2016007993.tif 000003
【図２】
2016007993.tif 000004