(57)【要約】【課題】副電池から外部への給電が、主電池の故障等で妨げられにくい車載用電源装置を提供する。【解決手段】車載用電源装置１００は、主電池１と、副電池２と、導体部３１と、主給電端３３ａと、副給電端３３ｂと、駆動回路３２とを備える。導体部３１は正常時において導通状態にあり、導通状態から非導通状態へと変更可能である。副電池２は導体部３１を介して主電池１に接続される。主給電端３３ａは主電池１から重要負荷６へ給電する。副給電端３３ｂは副電池２から重要負荷６へ給電する。駆動回路３２は、主電池１の電圧低下に起因して導体部３１を導通状態から非導通状態へ変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用の主電池と、
正常時において導通状態にあり、前記導通状態から非導通状態へと変更可能な導体部と、
前記導体部を介して前記主電池に接続される車載用の副電池と、
前記主電池から負荷へ給電する主給電端と、
前記副電池から前記負荷へ給電する副給電端と、
前記主電池の電圧低下に起因して前記導体部を前記導通状態から前記非導通状態へ変更する駆動回路と
を備える車載用電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載用電源装置であって、
前記駆動回路は、
前記主電池の電圧を入力する入力端と、
前記入力端における電圧低下に起因して導通するスイッチと
を有し、
前記導体部は
前記スイッチとの直列接続が前記副電池に並列に接続されるリレーコイルと、
互いの間が、前記リレーコイルの通電／非通電に対してそれぞれオフ／オンする一対の接点と
を有する、車載用電源装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車載用電源装置であって、
前記駆動回路は、
前記主電池の電圧を入力する入力端と、
前記入力端における電圧低下に起因して導通するスイッチと
を有し、
前記導体部は、
前記スイッチとの直列接続が前記副電池に並列に接続される点火部と、
前記点火部によって破断される配線と
を有するインフレータである、車載用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車載用電源装置に関し、特に複数種の電池を備えた車載用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両負荷の電動化が進んでいる。電動化される負荷には、走行、操舵、停止に関する機能を果たすものもある。よってバッテリ機能の消失（その機能不全を含む：以下同様）は回避されるべきである。そこで電源のバックアップとして副バッテリ（以下「副電池」と称す）を搭載する技術が提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１ではバックアップの対象となる重要な負荷（以下「重要負荷」と称す）に対して主バッテリ（以下「主電池」と称す）と副電池から給電されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−８３４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、副電池の充電率が適正範囲外であれば副電池を給電経路からスイッチを用いて遮断する。しかしこのスイッチの遮断が行われない場合、重要負荷を介して主電池と副電池とは接続されている。
【０００６】
従って、主電池側で地絡が発生し、しかも当該スイッチの制御を行う制御装置も故障した場合、副電池も主電池側の地絡に起因して、重要負荷への給電が確保できない懸念がある。
【０００７】
そこで、本発明は、副電池から外部への給電が、主電池の故障等で妨げられにくい車載用電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
車載用電源装置は、車載用の主電池と、正常時において導通状態にあり、前記導通状態から非導通状態へと変更可能な導体部と、前記導体部を介して接続される車載用の副電池と、前記主電池から負荷へ給電する主給電端と、前記副電池から前記負荷へ給電する副給電端と、前記主電池の電圧低下に起因して前記導体部を前記導通状態から前記非導通状態へ変更する駆動回路とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
かかる車載用電源装置によれば、副電池から外部への給電が、主電池の故障等で妨げられにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る車載用電源装置を示す図である。
【図２】実施の形態の変形にかかる車載用電源装置の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態に係る車載用電源装置について説明する。図１は、重要負荷６およびその他の一般負荷５と、これらに対して給電する車載用電源装置１００との接続関係を示す回路図である。
【００１２】
＜構成＞
車載用電源装置１００は主電池１（図において「メインＢＡＴ」と記載）、副電池２（図において「サブＢＡＴ」と記載）、リレー３１、駆動回路３２、主給電端３３ａ、及び副給電端３３ｂを備える。一般負荷５は副電池２のバックアップの対象とならない負荷であり、例えば車載エアコンディショナーである。一般負荷５は公知の負荷であり、本実施の形態において特有の特徴を有する物ではないので、詳細な説明は省略する。
【００１３】
主電池１は車載用電源装置１００の外部から充電される。具体的には主電池１は車載されるオルタネータ９（図において記号「ＡＬＴ」で表示）に配線Ｌ９によって接続され、オルタネータ９の発電機能によって充電される。
【００１４】
リレー３１はノーマリークローズ型のスイッチとして機能する。つまり、正常時において導通状態にあり、導通状態から非導通状態へと変更可能な導体部として、リレー３１を把握することができる。
【００１５】
副電池２は配線Ｌ２とリレー３１を介して主電池１に接続されており、リレー３１が導通状態にあるときにはオルタネータ９及び主電池１の少なくとも何れか一方によって充電されることが可能となっている。主電池１には例えば鉛蓄電池が採用され、副電池２には例えばリチウムイオン電池が採用される。
【００１６】
重要負荷６は主電池１からの給電が消失しても電力供給が維持されることが望まれる負荷であり、たとえばシフトバイワイヤー用アクチュエータや、電子制御制動力配分システムを例として挙げることができる。
【００１７】
車載用電源装置１００は重要負荷６に対し、主給電端３３ａ及び副給電端３３ｂを用いて給電する。主給電端３３ａは主電池１に接続され、主電池１から重要負荷６への給電に供される。副給電端３３ｂは副電池２に接続され、副電池２から重要負荷６への給電に供される。
【００１８】
主給電端３３ａと副給電端３３ｂとの間にはダイオード６１，６２が、それぞれの順方向が互いに逆となって、直列に接続される。かかるダイオード６１，６２の接続関係は、主電池１と副電池２との間での電流の回り込みが防がれる観点で望ましい。
【００１９】
ここでは主電池１及び副電池２のいずれも固定電位に対して正電圧を供給する場合を想定しており、よってダイオード６１，６２のカソード同士が共通に重要負荷６に接続される。
【００２０】
車載用電源装置１００は、過電流保護の為、一般負荷５あるいは主給電端３３ａと主電池１との間で直列に接続されるヒューズを更に備えることが望ましい。図１では一般負荷５と主電池１との間で直列に接続されるヒューズ、主給電端３３ａと主電池１との間で直列に接続されるヒューズのいずれをも格納するヒューズボックス４が例示されている。ヒューズボックス４と主電池１とは配線Ｌ４で接続されている。
【００２１】
上述の配線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ９はいわゆるワイヤーハーネスと呼ばれる車載用の配線によって実現される。
【００２２】
駆動回路３２は主電池１の電圧低下に起因してリレー３１を駆動して開放させる。具体的には駆動回路３２は、入力端３２ａ、出力端３２ｃ、およびスイッチ３２ｂを有する。入力端３２ａには主電池１の電圧が入力される。スイッチ３２ｂは入力端３２ａにおける電圧低下に起因して導通する。出力端３２ｃはリレー３１に接続される。
【００２３】
リレー３１は、リレーコイル３１ａと一対の接点３１ｂとを有する。スイッチ３２ｂとリレーコイル３１ａとの直列接続は副電池２に並列に接続される。一対の接点３１ｂは、配線Ｌ２と副電池２との間に設けられ、リレーコイル３１ａの通電／非通電に対してそれぞれオフ／オンする。
【００２４】
このようにリレー３１、駆動回路３２が構成されることにより、主電池１の電圧低下時にリレーコイル３１ａに通電され、一対の接点３１ｂの間がオフとなり、副電池２が配線Ｌ２から、ひいては主電池１から遮断される。
【００２５】
＜動作＞
リレー３１はノーマリークローズ型であるので、駆動回路３２がリレーコイル３１ａへと電流を流さない限り、主電池１と副電池２とは並列に接続される。よって車載用電源装置１００は、主電池１から主給電端３３ａを介して、もしくは副電池２から副給電端３３ｂを介して、外部（ここでは重要負荷６）へ給電する。また配線Ｌ２を介した主電池１、および、配線Ｌ９，Ｌ２を介したオルタネータ９、の少なくとも何れか一方から副電池２への充電も可能である。
【００２６】
オルタネータ９及び主電池１の両方がその給電機能を失った場合でも、副電池２から副給電端３３ｂ、ダイオード６２を経由して重要負荷６への給電が確保される。
【００２７】
本実施の形態では更に、主電池１に地絡が発生した場合には、駆動回路３２がリレーコイル３１ａへ電流を流し、リレー３１をオープン（非導通状態）にする。これにより、主電池１の電圧低下時に副電池２を配線Ｌ２から、ひいては主電池１から遮断でき、副電池２から副給電端３３ｂを介しての重要負荷６への給電が、主電池１の故障等で妨げられにくい。上述の様にダイオード６１，６２が存在するので、副給電端３３ｂから主給電端３３ａを介して主電池１へと電流が回り込むことも防がれる。
【００２８】
なお、主電池１に地絡では無く開放故障が発生した場合、リレー３１は導通したままである。よってこの場合には副電池２から配線Ｌ２，Ｌ４及びヒューズボックス４を介した一般負荷５への給電も実現される。かかる開放故障は副電池２による給電を妨げない。
【００２９】
スイッチ３２ｂとしては、例えば図示されるようにＰチャネル型電界効果トランジスタを採用することができる。この場合、当該トランジスタのゲートには抵抗を介して入力端３２ａが接続される。そのドレインとソースとの間に、リレーコイル３１ａと副電池２との直列接続が接続される。ここでは当該トランジスタのドレインが、駆動回路３２の出力端３２ｃを介してリレーコイル３１ａに接続される場合が例示される。
【００３０】
あるいは主電池１と副電池２との電位差を入力端３２ａを介して当該トランジスタのゲートに印加しても、主電池１の地絡に応じて同様に奏功することは明白である。
【００３１】
＜変形＞
リレー３１の代わりに、通電によって物理的に破断されるインフレータ３１’を採用してもよい。図２は、上記実施の形態の変形にかかる車載用電源装置の一部を示す図である。
【００３２】
インフレータ３１’は、電流が流れることによって点火する点火部３１ｃと、当該点火によって破断される配線３１ｄとを有している。点火部３１ｃはリレーコイル３１ａと代替して配置される。つまり点火部３１ｃとスイッチ３２ｂ（図１参照）との直列接続は副電池２に対して並列に接続される。配線３１ｄは一対の接点３１ｂと代替して配置される。
【００３３】
かかるインフレータ３１’も、リレー３１と同様に、正常時において導通状態にあり、導通状態から非導通状態へと変更可能な導体部として把握することができる。
【００３４】
かかる変形によっても、主電池１に地絡が発生しなければ配線３１ｄは破断せず、車載用電源装置１００は主電池１から主給電端３３ａを介して、副電池２から副給電端３３ｂを介して、給電する。また、主電池１に地絡が発生した場合には配線３１ｄが破断し、副電池２が配線Ｌ２から、ひいては主電池１から遮断される。よってかかる変形によっても上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３５】
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。
【符号の説明】
【００３６】
１  主電池
２  副電池
６  重要負荷
３１  リレー（導体部）
３１’  インフレータ（導体部）
３１ａ  リレーコイル
３１ｂ  一対の接点
３１ｃ  点火部
３１ｄ  配線
３２  駆動回路
３２ａ  入力端
３２ｂ  スイッチ
３３ａ  主給電端
３３ｂ  副給電端
１００  車載用電源装置
【図１】
2017052473.tif 000003
【図２】
2017052473.tif 000004