(57)【要約】【課題】電源供給の冗長化を図りつつスイッチ手段の定格電流を小さくして無駄を低減できる電源供給装置及び電気接続箱を提供する。【解決手段】分岐回路１１が、５２Ｖバッテリ２の供給路Ｌ１をｎ（ｎは３以上の整数）の分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５に分岐する。合流回路１２が、ｎの分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５を１つの供給路Ｌ３に合流する。ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５が、ｎの分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５上にそれぞれ設けられる。ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５の定格電流は、供給路Ｌ３から電源供給を受ける負荷（１２Ｖ負荷５、５２Ｖ負荷４、ＥＣＵ７、１２Ｖバッテリ３）の定格電流／（ｎ−１）以上、かつ、定格電流／（ｎ−２）未満である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源を負荷に供給するための給電装置において、
前記電源の供給路をｎ（ｎは３以上の整数）の分岐路に分岐する分岐回路と、
前記ｎの分岐路を１つの供給路に合流する合流回路と、
前記ｎの分岐路上にそれぞれ設けられたスイッチ手段と、を備え、
前記スイッチ手段の定格電流は、前記供給路から電源供給を受ける前記負荷の定格電流／（ｎ−１）以上、かつ、前記負荷の定格電流／（ｎ−２）未満である
ことを特徴とする給電装置。
【請求項２】
前記スイッチ手段が、半導体スイッチから構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の給電装置を備えた電気接続箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電装置及び電気接続箱に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、バッテリからの電源を負荷に供給する給電装置が設けられている。この給電装置において、負荷とバッテリとの間には負荷への電源供給をオンオフするスイッチが設けられている。このような給電装置において、給電装置を構成する電子部品が故障しても負荷への電源供給が絶たれないようにして、電源供給を安定させることが考えられる。例えば、特許文献１では、スイッチを制御するドライバのバックアップが設けられている（特許文献１）。
【０００３】
また、スイッチが故障しても負荷への電源供給が継続できるように図２に示すような供給装置も提案されている。同図に示すように、給電装置１００は、５２Ｖバッテリ１０１からの供給路Ｌ１０を２つの分岐路Ｌ２０１、Ｌ２０２に分岐する分岐回路１０２と、２つの分岐回路Ｌ２０１、Ｌ２０２を１つの供給路Ｌ３０に合流する合流回路１０３と、２つの分岐回路Ｌ２０１、Ｌ２０２上に設けられたリレーＲ１１、Ｒ１２とを備えている。
【０００４】
リレーＲ１１、Ｒ１２のリレーコイルは、ＥＣＵ１０４に接続され、ＥＣＵ１０４によってリレーＲ１１、Ｒ１２はオンオフ制御されている。
【０００５】
供給路Ｌ３０は、その後、分岐回路１０４により５２Ｖ負荷用供給路Ｌ４０１と、１２Ｖ負荷用供給路４０２と、に分岐される。５２Ｖ負荷用供給路Ｌ４０１は５２Ｖ負荷１０５に接続されている。１２Ｖ負荷用供給路４０２は１２Ｖ負荷１０７や１２Ｖバッテリ１０８、ＥＣＵ１０４に接続されている。１２Ｖ負荷用供給路４０２上にはＤＣ／ＤＣコンバータ１０６が設けられ、５２Ｖを１２Ｖに変換して、１２負荷１０７や１２Ｖバッテリ１０８、ＥＣＵ１０４に供給している。
【０００６】
上述した給電装置によれば、並列接続されたリレーＲ１１、Ｒ１２を２つ設けることにより、１つが故障しても電源供給が継続し、電源供給を安定化できる。しかしながら、リレーＲ１１、Ｒ１２の定格電流は各々、供給路Ｌ１０、Ｌ３０に接続される５２Ｖ負荷１０５、１２Ｖ負荷１０７、ＥＣＵ１０４、ＥＣＵ１０４の定格電流の合計以上必要である。
【０００７】
例えば、５２Ｖ負荷１０５、１２Ｖ負荷１０７の定格電流の合計が１２０Ａであれば、リレーＲ１１、Ｒ１２の定格電流もそれぞれ１２０Ａ以上必要である。このため、リレーＲ２１、Ｒ２２としては、合計で１２０Ａ×２＝２４０Ａも流せる仕様となってしまい、無駄である、と言う問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１３５２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、電源供給の冗長化を図りつつスイッチ手段の定格電流を小さくして無駄を低減できる電源供給装置及び電気接続箱を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、電源を負荷に供給するための給電装置において、前記電源の供給路をｎ（ｎは３以上の整数）の分岐路に分岐する分岐回路と、前記ｎの分岐路を１つの供給路に合流する合流回路と、前記ｎの分岐路上にそれぞれ設けられたスイッチ手段と、を備え、前記スイッチ手段の定格電流は、前記供給路から電源供給を受ける前記負荷の定格電流／（ｎ−１）以上、かつ、前記負荷の定格電流／（ｎ−２）未満であることを特徴とする給電装置である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記スイッチ手段が、半導体スイッチから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の給電装置である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の給電装置を備えた電気接続箱である。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように請求項１、３記載の発明によれば、分岐回路が、電源の供給路をｎ（ｎは３以上の整数）の分岐路に分岐し、スイッチ手段が、ｎの分岐路上にそれぞれ設けられる。スイッチ手段の定格電流は、供給路から電源供給を受ける負荷の定格電流／（ｎ−１）以上、かつ、負荷の定格電流／（ｎ−２）未満である。これにより、ｎのスイッチ手段のうち１つが故障しても負荷への電源供給を行うことができ、電源供給の冗長化を図りつつスイッチ手段の定格電流を小さくして無駄を低減できる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、スイッチ手段が、半導体スイッチから構成されているので、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の給電装置及び電気接続箱の一実施形態を示す回路図である。
【図２】従来の給電装置の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の電源ボックス（給電装置、電気接続箱）について図１を参照して説明する。本実施形態の電源ボックス１は、自動車に搭載されたバッテリ及び負荷に接続され、バッテリからの電源を負荷に供給するためのものである。
【００１７】
本実施形態の電源ボックス１が搭載される自動車には、５２Ｖバッテリ２（電源）、１２Ｖバッテリ３の２つのバッテリが搭載され、５２Ｖで駆動する５２Ｖ負荷４（負荷）と、１２Ｖで駆動する１２Ｖ負荷５（負荷）と、が併設されている。
【００１８】
同図に示すように、電源ボックス１は、分岐回路１１と、合流回路１２と、分岐回路１３と、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５（スイッチ手段）と、ヒューズＨ１、Ｈ２と、を備えている。
【００１９】
分岐回路１１は、５２Ｖバッテリ２の供給路Ｌ１を５つ（＝ｎ）の分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５に分岐する回路である。合流回路１２は、５つの分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５を１つの供給路Ｌ３に合流する回路である。分岐回路１３は、供給路Ｌ３を、５２Ｖ負荷４に供給するための５２Ｖ負荷用供給路Ｌ４１及び１２Ｖ負荷５に供給するための１２Ｖ負荷用供給路Ｌ４２に分岐する回路である。これら分岐回路１１、合流回路１２及び分岐回路１３は、例えばバスバにより構成されている。
【００２０】
なお、１２Ｖ負荷用供給路Ｌ４２上には、降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ６が設けられ、５２Ｖバッテリ２からの５２Ｖを１２Ｖに変換して、１２Ｖ負荷５、１２Ｖバッテリ３、ＥＣＵ７に供給している。
【００２１】
ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５は、分岐回路１１により分岐された５つの分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５上にそれぞれ設けられ、５２Ｖ負荷４及び１２Ｖ負荷５への電源供給をオンオフする。ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５は、ｎチャンネル型のものであり、ゲートがＥＣＵ７に接続され、ＥＣＵ７によりオンオフ制御される。
【００２２】
本実施形態では、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５のゲートは互いに接続され、まとめてＥＣＵ７に接続されている。これにより、ＥＣＵ７はこれらＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５を一括でオンオフ制御する。このＥＣＵ７は、１２Ｖバッテリ３からの電源供給を受けて動作する。このＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５については後で詳細に説明する。
【００２３】
ヒューズＨ１は、５２Ｖ負荷用供給路Ｌ４１上に設けられ、５２Ｖ負荷用供給路Ｌ４１に過電流が流れると溶断して、過電流を防止する周知のヒューズである。ヒューズＨ２は、１２Ｖ負荷用供給路Ｌ４２上に設けられ、１２Ｖ負荷用供給路Ｌ４２に過電流が流れると溶断して、過電流を防止する周知のヒューズである。
【００２４】
電源ボックス１は、分岐回路１１、合流回路１２及び分岐回路１３を構成するバスバに設けた接続端子を収容する図示しないコネクタブロックや、上記バスバ、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５、ヒューズＨ１、Ｈ２を収容する樹脂製の図示しない収容ボックスなどをさらに備えている。５２Ｖバッテリ２、１２Ｖバッテリ３、５２Ｖ負荷４、１２Ｖ負荷５、ＥＣＵ７に接続されたワイヤハーネスの一端に設けたコネクタをコネクタブロックに接続することにより、これら５２Ｖバッテリ２、１２Ｖバッテリ３、５２Ｖ負荷４、１２Ｖ負荷５と電源ボックス１とを接続することができる。
【００２５】
次に、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５の詳細について説明する。各ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５の定格電流は、供給路Ｌ３から電源供給を受けるすべての負荷（１２Ｖバッテリ３、１２Ｖ負荷５、５２Ｖ負荷４、ＥＣＵ７など）の合計定格電流／（５−１）以上、合計定格電流／（５−２）未満に設けられている。
【００２６】
即ち、合計定格電流が１２０Ａであった場合、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５の定格電流は、３０Ａ以上、４０Ａ未満に設けられている。なお、本実施形態では、各ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５の定格電流は、３０Ａに設けられている。
【００２７】
上述した電源ボックス１によれば、５２Ｖバッテリ２から供給される電流は、分岐回路１１によりそれぞれ５つの分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５に分岐されて流れる。例えば、供給路Ｌ１に１２０Ａが流れているときは、５つの分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５にはそれぞれ２４（１２０／５）Ａの電流が流れる。
【００２８】
このとき、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５のうち１つが故障すると、５２Ｖバッテリ２から供給される電流は、５つの分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５のうち故障したＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５が設けられたものを除いた４つの分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５に分岐されて流れる。４つの分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５にはそれぞれ３０Ａ（１２０／４）Ａの電流が流れ、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５の定格電流である３０Ａ以下となっている。また、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５としては、合計で３０Ａ×５＝１５０Ａ流せる仕様となっており、従来の１２０Ａ×２＝２４０Ａに比べて無駄を低減できる。
【００２９】
上述した実施形態によれば、分岐回路１１が、１２Ｖバッテリ２の供給路Ｌ１を５つの分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５に分岐し、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５が、５つの分岐路Ｌ２１〜Ｌ２５上にそれぞれ設けられる。ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５の定格電流は、供給路Ｌ３から電源供給を受ける５２Ｖ負荷４及び１２Ｖ負荷５の定格電流１２０Ａ／４（３０Ａ）以上、かつ、１２０Ａ／３未満に設けられている。これにより、５個のＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５のうち１つが故障しても５２Ｖ負荷４及び１２Ｖ負荷５への電源供給を行うことができ、電源供給の冗長化を図りつつＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５の定格電流を小さくして無駄を低減できる。
【００３０】
また、上述した実施形態によれば、スイッチ手段が、半導体スイッチであるＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５から構成されているので、小型化を図ることができる。
【００３１】
なお、上述した実施形態によれば、自動車に５２Ｖバッテリ２と１２Ｖバッテリ３との２つのバッテリ（電源）が搭載されていたが、これに限ったものではない。電源としては１つあればよい。
【００３２】
また、上述した実施形態によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ６は電源ボックス１外に設けられていたが、これに限ったものではない。ＤＣ／ＤＣコンバータ６は電源ボックス１内にあってもよい。
【００３３】
また、上述した実施形態によれば、スイッチ手段をＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５から構成していたが、これに限ったものではない。スイッチ手段としては、従来と同様にリレーで構成してもよい。
【００３４】
また、上述した実施形態によれば、分岐回路１１による分岐数であるｎ＝５に設けていたが、これに限ったものではない。ｎとしては、３以上の整数であればよく、３つ、４つに分岐してもよいし、６以上に分岐してもよい。この場合、供給路Ｌ３から電源供給される５２Ｖ負荷４及び１２Ｖ負荷５の合計定格電流を１２０Ａとすると、各ＭＯＳＦＥＴの定格電流としては、１２０Ａ／（ｎ−１）以上、かつ、１２０Ａ／（ｎ−２）未満に設ければよい。
【００３５】
ただし、ｎ≧４であれば、ＭＯＳＦＥＴの定格電流を上限値（＝１２０Ａ／（ｎ−２））付近にしても、その定格電流の合計は、合計定格電流１２０Ａの２倍未満となり、従来技術よりも無駄が小さくなる。ｎ＝３の場合は、ＭＯＳＦＥＴの定格電流を上限値（＝１２０Ａ／（３−２））近くにすれば、ＭＯＳＦＥＴの定格電流の合計が２４０Ａよりも大きくなるが、下限値（＝１２０Ａ／（３−１））近くにとることにより、２４０Ａよりも小さくなり、無駄をなくすことができる。即ち、ｎ≧３であることにより、ＭＯＳＦＥＴの定格電流の合計を１２０Ａの２倍よりも小さくすることができる。
【００３６】
また、上述した実施形態によれば、分岐回路１１、合流回路１２、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ５が電源ボックス１内に設けられていたが、これに限ったものではない。これらのうち一部が電源ボックス１外に設けられていてもよい。
【００３７】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  電源ボックス（給電装置、電気接続箱）
２  ５２Ｖバッテリ（電源）
３  ５２Ｖ負荷（負荷）
４  １２Ｖ負荷（負荷）
１１  分岐回路
１２  合流回路
Ｑ１〜Ｑ５  ＭＯＳＦＥＴ（スイッチ手段、半導体スイッチ）
Ｌ１、Ｌ３  供給路
Ｌ２１〜Ｌ２５  分岐路
【図１】
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【図２】
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