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JPH1159293A - Power source device for vehicle and power source system for vehicle - Google Patents

Power source device for vehicle and power source system for vehicle

Info

Publication number
JPH1159293A
JPH1159293A JP9217275A JP21727597A JPH1159293A JP H1159293 A JPH1159293 A JP H1159293A JP 9217275 A JP9217275 A JP 9217275A JP 21727597 A JP21727597 A JP 21727597A JP H1159293 A JPH1159293 A JP H1159293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
current
vehicle
storage battery
supply line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9217275A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Matsuda
裕 松田
Shigeki Motomura
茂樹 本村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP9217275A priority Critical patent/JPH1159293A/en
Publication of JPH1159293A publication Critical patent/JPH1159293A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stop a current supply by securely breaking a power source line at the time when a higher current than a designated value flows through the power source line. SOLUTION: This power source device 10 for a vehicle is composed as a power source for the vehicle which supplies a loaded electric system of the vehicle with a power, and is stored in a box 11 housed in an engine room of the vehicle, and also supplies the loaded electric system of the vehicle with a current through two systems of main power-source lines 12A and 12B. The device is equipped with a first storage battery 14 connected with the main power-source lines, power source breakers 16A and 16B installed in series on each power source line and current-detecting means 18A and 18B, abnormality- judging means 20, and a second storage battery 22, which is contacted with the first battery 14 through a diode 24 and supplies the power source breakers 16 (16A, 16B) and the abnormality-judging means 20 with a current.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の電装システ
ムに電流を供給する車両用電源装置に関し、更に詳細に
は、車両用電源装置から電装システムに電流を供給する
電源ライン、又は電装システムの構成部品の短絡等に付
随する電源ラインの電流値異常を正確に認識して、電源
ラインを確実かつ安全に遮断するようにした車両用電源
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle power supply for supplying electric current to an electric system of a vehicle, and more particularly, to a power supply line for supplying electric current from the vehicle power supply to the electric system, or a power supply system for the electric system. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle power supply device that accurately recognizes a current value abnormality of a power supply line accompanying a short circuit of a component or the like and reliably and safely shuts off the power supply line.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車の電装システムは、車両用
電源装置として蓄電池及び蓄電池と負荷とを接続する電
源ラインを備え、蓄電池から電源ラインを介して供給さ
れる直流電流により動作している。電源ラインは、照明
電源、ワイパー電源、ラジオ電源等のサブシステム毎に
設けられ、サブシステム毎にヒュージブルリンク又はヒ
ューズ等の溶断装置(以下、ヒューズと総称する)によ
り保護されている。サブシステム毎の電源ラインに設け
られたヒューズは、電源ラインの短絡、電装システムの
構成部品の異常等により電源ラインを流れる電流が過大
になった場合、大電流により生じたヒューズの抵抗発熱
作用によるヒューズ金属の溶断により電源ラインを遮断
し、サブシステムを保護している。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric system of an automobile includes a storage battery as a vehicle power supply device and a power supply line connecting the storage battery and a load, and is operated by a direct current supplied from the storage battery via the power supply line. The power supply line is provided for each subsystem such as a lighting power supply, a wiper power supply, and a radio power supply, and is protected for each subsystem by a fusing device such as a fusible link or a fuse (hereinafter, referred to as a fuse). If the current flowing through the power supply line becomes excessive due to a short circuit in the power supply line, an abnormality in a component of the electrical system, or the like, the fuse provided in the power supply line for each subsystem is caused by the resistance heating action of the fuse caused by the large current. The power line is cut off by blowing the fuse metal, protecting the subsystem.

【0003】従って、自動車の電源ラインにしばしば生
じるような断続的な短絡や、抵抗を介して電流が流れる
ような経路の短絡では、ヒューズでの発熱が小さいため
に或いは電流値が小さいためにヒューズが溶断せず、電
源ラインが短絡したまま、電流が流れ続けることも度々
ある。また、短絡異常が電源ラインに発生してもヒュー
ズが溶断せずに電流が流れ続ける現象は、特に大容量の
ヒューズを設けた電源ラインに発生し易いと言われてい
て、このような状態を放置すると、電源ラインの過熱に
より車両用電源装置に設けられた蓄電池を損傷させる等
の不具合に至る可能性がある。
Therefore, in an intermittent short circuit often occurring in a power supply line of an automobile or a short circuit in a path in which a current flows through a resistor, the fuse generates little heat or the current value is small. Often, the current does not melt and the current continues to flow while the power supply line is short-circuited. Also, even if a short-circuit abnormality occurs in the power supply line, the phenomenon that the current continues to flow without blowing the fuse is said to be particularly likely to occur in the power supply line provided with a large-capacity fuse. If left unattended, overheating of the power supply line may lead to problems such as damage to the storage battery provided in the vehicle power supply device.

【0004】そこで、電流検出手段及び遮断手段を電源
ラインに備え、電源ラインの電流を常時監視して電流値
の異常を検出した時、電源ラインを遮断する技術が、特
開平7−43256号公報、特開平7−95720号公
報等によって提案されている。個別負荷に対する電源ラ
インの電線サイズが小さい場合には、短絡時に電源ライ
ンを流れる電流値が電線サイズに制約されて低いため
に、車両用電源装置の蓄電池のバッテリー電圧の低下が
小さく、提案されている手法は、比較的安定した動作が
期待できる。しかし、次に述べるように、電源ラインの
電線サイズが大きい場合には、短絡時に大きな電流が流
れるために、車両用電源装置の蓄電池のバッテリー電圧
降下が著しく、その結果、電流検出手段及び遮断手段が
正常に動作せず、満足できる成果を挙げることが難し
い。
Japanese Patent Laid-Open No. 7-43256 discloses a technique in which a current detection means and a cutoff means are provided in a power supply line, and the current in the power supply line is constantly monitored to detect a current value abnormality and to cut off the power supply line. And Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-95720. When the electric wire size of the power supply line for the individual load is small, the current value flowing through the power supply line during a short circuit is restricted by the electric wire size and is low. Some methods can expect relatively stable operation. However, as described below, when the electric wire size of the power supply line is large, a large current flows at the time of short circuit, so that the battery voltage drop of the storage battery of the vehicle power supply device is remarkable. Does not work properly and it is difficult to achieve satisfactory results.

【0005】ところで、多重通信技術により電装システ
ムを集中制御する方式の進展に伴い、近年、大電流を流
せる電線サイズの大きな電源バスを使って1本又は2、
3本の少ない本数の電源ラインで電流を電装システムに
供給する車両用電源装置が提案され始めている。このよ
うな車両用電源装置では、電装システムを構成する多数
のサブシステムは1系統又は極く少ない本数の系統の電
源ラインにより電流の供給を受けているので、万一、電
源ラインに異常が生じた場合には、影響を受けるサブシ
ステムの数が多くなり、車両の電装システムの多くの機
能が停止すると言った異常状態に進展することが考えら
れる。従って、前掲公報で提案されている手法を上述し
た近年の車両用電源装置に適用した場合、電源ラインの
電線サイズが大きいために、デッドショート時に大きな
電流が流れて車両用電源装置の蓄電池のバッテリー電圧
が大きく降下し、電流検出手段及び、遮断手段が正常に
動作しないという問題がある。
In recent years, with the development of a system for centrally controlling an electrical system using multiplex communication technology, one or two or more power supply buses having a large electric wire size capable of flowing a large current have recently been used.
A power supply device for a vehicle that supplies a current to an electrical system by using a small number of three power supply lines has begun to be proposed. In such a vehicle power supply device, since a large number of subsystems constituting the electrical system are supplied with current by one or a very small number of power supply lines, an abnormality may occur in the power supply line. In such a case, the number of affected subsystems may increase, and the system may progress to an abnormal state in which many functions of the electrical system of the vehicle stop. Therefore, when the method proposed in the above-mentioned publication is applied to the above-described recent vehicle power supply device, a large current flows at the time of dead short due to a large electric wire size of the power supply line, and a battery of the storage battery of the vehicle power supply device. There is a problem that the voltage greatly drops and the current detection means and the cutoff means do not operate normally.

【0006】そこで、このような集中制御方式の電装シ
ステム用の車両用電源装置として、例えば特開昭57−
80239号公報では、電源ラインの少なくとも1ヶ所
に電流センサーを設け、電流値が過大になった異常発生
時にその旨を電流センサーから中央制御部へ報知し、中
央制御部が電源制御器をリセット状態から順次作動させ
て異常部位を特定し異常区間を切り離す技術が開示され
ている。しかし、上掲公報の技術は、その構成が複雑で
あるために構成部品の故障が増え、かえって電源ライン
の遮断動作が確実に作動しないという問題がある。
A vehicle power supply device for such a centralized control electrical system is disclosed in, for example,
In Japanese Patent No. 80239, a current sensor is provided in at least one place of a power supply line, and when an abnormality occurs in which the current value becomes excessive, the fact is notified from the current sensor to the central control unit, and the central control unit resets the power supply controller. A technique is disclosed in which an abnormal portion is specified by operating sequentially from an abnormal section and an abnormal section is separated. However, the technology disclosed in the above publication has a problem in that the components are increased in number due to its complicated configuration, and the operation of shutting off the power supply line does not operate reliably.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上の説明から判る通
り、車両の電装システムに比較的少ない本数の電源ライ
ンにより電流を供給する車両用電源装置に適用して、電
源ラインの短絡又は電装システムの構成部品の異常状態
発生時に電源ラインを確実に遮断して、不測の事態発生
を防止できる実用的な技術は、現在のところ、見い出せ
ないのが実情である。そこで、本発明の目的は、所定値
以上の電流が電源ラインに流れたときに、確実に電源ラ
インを遮断して、電流を供給停止する車両用電源装置を
提供することである。
As can be seen from the above description, the present invention is applied to a vehicle power supply apparatus for supplying a current to a vehicle electrical system through a relatively small number of power supply lines, so that a short-circuit of the power supply line or the electrical system is not performed. At present, there is no practical technology that can surely shut off the power supply line when an abnormal state of a component part occurs to prevent occurrence of an unexpected situation. Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle power supply device that reliably shuts off a power supply line and stops supplying current when a current equal to or more than a predetermined value flows through the power supply line.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来の技術
の問題点を研究した結果、常時の電流監視により異常発
生を認識して電源ラインを遮断することは、電源バスの
ような大きな電流を流す電源ラインの保護にとって必須
の動作であり、そして、重要なことは、電源ラインの短
絡時にバッテリー電圧降下が生じても、正確な電流監視
動作及び確実な電源ライン遮断動作ができるようにする
ことであると認識し、それには、電装システム用の電源
とは別にそれらの動作に必要な電源を設けることを着眼
し、本発明を完成するに到った。
As a result of studying the problems of the prior art, the inventor of the present invention has found that it is not possible to recognize the occurrence of an abnormality by constantly monitoring the current and to cut off the power supply line. This is an essential operation for the protection of the power supply line that conducts current, and importantly, to ensure accurate current monitoring operation and reliable power supply line disconnection operation even if a battery voltage drop occurs when the power supply line is short-circuited. The present invention has been completed by focusing on providing a power supply necessary for the operation of the power supply system in addition to the power supply for the electrical system.

【0009】上記目的を達成するために、得た知見に基
づいて、本発明に係る車両用電源装置(以下、第1発明
と言う)は、第1の蓄電池と、第1の蓄電池から車両電
力負荷に電流を供給する主電源ラインと、主電源ライン
に設けられ、主電源ラインを流れる電流の電流値を検出
する主電流検出手段と、主電源ラインに設けられ、主電
源ラインを遮断する主遮断手段と、主電流検出手段から
入力された電流値に基づき、判定基準に従って、主電源
ラインを流れる電流の電流値が異常である旨を判定し、
主遮断手段を動作させる異常判定手段と、主電流検出手
段、主遮断手段及び異常判定手段の少なくともいずれか
にその動作に必要な電流を供給する第2の蓄電池とを備
えていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, based on the knowledge obtained, a vehicle power supply device according to the present invention (hereinafter referred to as a first invention) includes a first storage battery and a vehicle power supply from the first storage battery. A main power supply line for supplying current to the load, main current detection means provided on the main power supply line for detecting a current value of a current flowing through the main power supply line, and a main power supply line provided on the main power supply line for interrupting the main power supply line Interrupting means, based on the current value input from the main current detecting means, according to a criterion, determine that the current value of the current flowing through the main power supply line is abnormal,
An abnormality determining means for operating the main interrupting means, and a second storage battery for supplying a current necessary for the operation to at least one of the main current detecting means, the main interrupting means, and the abnormality determining means. I have.

【0010】本発明で使用する電流検出手段は、既知の
構成であって、例えばシャント抵抗を使ったシャント抵
抗方式又はホール素子を使った方式等がある。異常判定
手段も既知の構成であって、例えばA/D変換器とコン
ピュータとの組み合わせ等がある。判定基準は、主電流
検出手段で検出した電流値が判定基準を充足すると、自
動的に主遮断手段を動作させるための基準であって、主
電源ラインの電流値と相関させて任意に設定する基準で
ある。判定基準は、予め設定され、異常判定手段に記憶
させておく。本発明では、第1の蓄電池とは独立して第
2の蓄電池を設け、電流異常発生時の電圧降下等の第1
の蓄電池の性能異変とは無関係に、主電源ラインの遮断
動作に必要な所定の電流を所定の電圧で必要なところ、
例えば主電流検出手段、主遮断手段、異常判定手段等に
供給する。これにより、本発明に係る車両用電源装置
は、確実に主電源ラインを遮断できる。
The current detecting means used in the present invention has a known structure, for example, a shunt resistance method using a shunt resistor or a method using a Hall element. The abnormality determination means also has a known configuration, and includes, for example, a combination of an A / D converter and a computer. The criterion is a criterion for automatically operating the main cutoff means when the current value detected by the main current detection means satisfies the criterion, and is set arbitrarily in correlation with the current value of the main power supply line. It is a standard. The criterion is set in advance and stored in the abnormality determining means. According to the present invention, a second storage battery is provided independently of the first storage battery, and a first storage battery such as a voltage drop when a current abnormality occurs is provided.
Irrespective of the abnormal performance of the storage battery, where the predetermined current required for the cutoff operation of the main power supply line is required at the predetermined voltage,
For example, the power is supplied to a main current detecting unit, a main shutoff unit, an abnormality determining unit, and the like. Thus, the power supply device for a vehicle according to the present invention can reliably shut off the main power supply line.

【0011】好適には、第1の蓄電池は車両に搭載され
た発電機に充電可能に接続され、第2の蓄電池は逆流阻
止手段を介して第1の蓄電池に接続されている。主電源
ラインへの電源供給源となる第1の蓄電池に第2の蓄電
池を逆流阻止手段、例えばダイオードを介して接続する
ことより、第2の蓄電池は、第1の蓄電池及び発電機か
ら充電可能になる。
[0011] Preferably, the first storage battery is rechargeably connected to a generator mounted on the vehicle, and the second storage battery is connected to the first storage battery via backflow prevention means. The second storage battery can be charged from the first storage battery and the generator by connecting the second storage battery to the first storage battery serving as a power supply source to the main power supply line via a backflow prevention unit, for example, a diode. become.

【0012】また、好適には、第1、第2の蓄電池及び
主遮断手段等の付属手段を1つの筐体に収納する。これ
により、第1の蓄電池と第2の蓄電池との間の配線、及
び蓄電池と付属手段との配線を著しく短縮化してそれら
配線自体での短絡の可能性を減らし、かつ配線作業の煩
雑さを軽減している。
[0012] Preferably, the first and second storage batteries and auxiliary means such as main shutoff means are housed in one housing. As a result, the wiring between the first storage battery and the second storage battery, and the wiring between the storage battery and the auxiliary means are significantly shortened to reduce the possibility of a short circuit in the wiring itself, and to reduce the complexity of wiring work. It has been reduced.

【0013】第1発明によれば、逆流阻止手段を介して
第1の蓄電池に並列に接続された第2の蓄電池と、主電
流検出手段、異常判定手段、主遮断手段等の任意の手段
とが接続されているので、常時は、第2の蓄電池は、第
1の蓄電池又は発電機から充電されつつ、電流検出手
段、異常判定手段、遮断手段等に対して電流を供給して
いる。主電源ラインに短絡が発生した場合、第1の蓄電
池の電圧が低下しても、逆流阻止手段により第2の蓄電
池から第1の蓄電池に電流が流れないので、第2の蓄電
池の電圧は低下しない。よって、主遮断手段等の必要な
ところに所定の電圧で所定の電流を供給し、安定して主
遮断手段等を動作させることができるので、主電源ライ
ン或いは電装システムを確実に保護することができる。
According to the first invention, the second storage battery connected in parallel to the first storage battery via the backflow prevention means, and any means such as the main current detection means, the abnormality determination means, the main cutoff means, and the like. Is connected, the second storage battery always supplies current to the current detection unit, the abnormality determination unit, the interruption unit, and the like while being charged from the first storage battery or the generator. When a short circuit occurs in the main power supply line, even if the voltage of the first storage battery drops, no current flows from the second storage battery to the first storage battery by the backflow prevention means, so the voltage of the second storage battery drops. do not do. Therefore, it is possible to supply a predetermined current at a predetermined voltage to a necessary portion such as the main shut-off means and operate the main shut-off means etc. stably, so that the main power supply line or the electrical system can be reliably protected. it can.

【0014】本発明に係る車両用電源システム(以下、
第2発明と言う)は、上述の車両用電源装置と、車両用
電源装置の主電源ラインのうちの任意の二本の主電源ラ
インを相互に接続してなる電源ループラインに直列に挿
入され、車両用電源装置から電流の供給を受けて車両電
力負荷に電流を分配する電源分配装置とを有する車両用
電源システムであって、更に、車両用電源装置は、異常
判定手段と電源分配装置との間で信号を授受する信号授
受手段と、第2の蓄電池から制御用電流を電源分配装置
に供給する制御電源ラインとを備え、電源分配装置は、
電源ループラインを流れる電流値を検出するループ電流
検出手段と、電源ループラインを遮断するループ遮断手
段と、車両用電源装置の信号授受手段を介して異常判定
手段から得た電流異常の判定に従ってループ遮断手段を
動作させ、かつループ電流検出手段から得た電流値を信
号授受手段を介して異常判定手段に伝達する制御手段と
を備え、ループ電流検出手段、ループ遮断手段及び制御
手段の少なくともいずれかは、制御電源ラインを介して
車両用電源装置の第2の蓄電池から制御用電流の供給を
受けていることを特徴としている。
A power supply system for a vehicle according to the present invention (hereinafter referred to as “power supply system”)
A second invention) is inserted in series into a power supply loop line formed by mutually connecting the above-described vehicle power supply device and any two main power supply lines of the main power supply lines of the vehicle power supply device. A power supply system for a vehicle, comprising: a power supply distribution device that receives a current supplied from the vehicle power supply device and distributes the current to a vehicle power load, further comprising an abnormality determination unit, a power supply distribution device, And a control power supply line for supplying a control current from the second storage battery to the power distribution device, the power distribution device comprising:
A loop current detecting means for detecting a current value flowing through the power loop line, a loop breaking means for breaking the power loop line, and a loop according to a current abnormality determination obtained from the abnormality determining means via a signal transmitting / receiving means of the vehicle power supply device. Control means for operating the breaking means and transmitting the current value obtained from the loop current detecting means to the abnormality determining means via the signal transmitting / receiving means, wherein at least one of the loop current detecting means, the loop breaking means and the control means is provided. Is characterized in that a control current is supplied from a second storage battery of a vehicle power supply device via a control power supply line.

【0015】第2発明は、車両用電源装置から各電源分
配装置に電流を供給する主電源ラインとしてループ遮断
手段を有する電源ループラインを形成し、かつ信号授受
手段を備えているので、第1発明の効果に加えて、電源
ラインに短絡等の異常が発生した時、信号授受手段を介
して各電源分配装置から得た情報により電源ラインの短
絡箇所を特定し、短絡が発生した電源ラインをループ遮
断手段により遮断してシステムから分離する共に電源分
配装置に通電を継続することができる。
According to the second aspect of the present invention, a power supply loop line having a loop breaking means is formed as a main power supply line for supplying a current from the vehicle power supply apparatus to each of the power distribution apparatuses, and a signal transfer means is provided. In addition to the effects of the present invention, when an abnormality such as a short circuit occurs in the power supply line, a short-circuited portion of the power supply line is identified by information obtained from each power distribution device via the signal transfer means, and the power supply line in which the short circuit has occurred is identified The power can be continuously supplied to the power distribution device while being separated from the system by being cut off by the loop cut-off means.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に、実施形態例を挙げ、添付
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細
に説明する。実施形態例1 本実施形態例は、第1発明に係る車両用電源装置の実施
形態例であって、図1は、本実施形態例の車両用電源装
置の概略回路図である。本実施形態例の車両用電源装置
10(以下、簡単に装置10と言う)は、車両の電装シ
ステムに電力を供給する車両用電源として構成され、車
両のエンジンルーム内に格納された1つの筺体11(図
1では一点鎖線で表示)内に収容されていて、図1に示
すように、2系統の主電源ライン12A、12Bによっ
て車両の電装システムに電流を供給している。装置10
は、主電源ライン12A、Bに接続された第1の蓄電池
14と、各主電源ライン12A、Bに直列に設けられた
電源遮断器16A、B及び電流検出手段18A、Bと、
異常判定手段20と、電源遮断器16及び異常判定手段
20に電流を供給する第2の蓄電池22とを備えてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiment 1 This embodiment is an embodiment of the vehicle power supply device according to the first invention, and FIG. 1 is a schematic circuit diagram of the vehicle power supply device of this embodiment. The vehicle power supply device 10 (hereinafter, simply referred to as the device 10) of the present embodiment is configured as a vehicle power supply that supplies electric power to an electric system of the vehicle, and one housing stored in an engine room of the vehicle. 11 (indicated by a dashed line in FIG. 1), and as shown in FIG. 1, electric current is supplied to the electric system of the vehicle by two main power supply lines 12A and 12B. Apparatus 10
Is a first storage battery 14 connected to the main power supply lines 12A, B, power supply breakers 16A, B and current detection means 18A, B provided in series with each main power supply line 12A, B,
The power supply apparatus includes an abnormality determination unit and a second storage battery that supplies current to the power supply breaker and the abnormality determination unit.

【0017】第1の蓄電池14は、負極が接地され、正
極が2本の主電源ライン12A、Bに接続されて、2本
の主電源ライン12A、Bにより電流を外部の電装シス
テムに供給し、また正極がヒューズ23を介して外部の
発電機(ALT)に接続され、充電可能になっている。
電流検出手段18A、Bは、それぞれ主電源ライン12
A、Bの電流値を検出して、検出値を異常判定手段20
に出力する手段であって、例えば図2(a)に示すよう
に、シャント抵抗を主電源ライン12に直列に挿入し、
この両端の微小電圧をOPアンプで測定するシャント抵
抗方式又は図2(b)に示すようなホール素子方式のも
の等を採用できる。
The first storage battery 14 has a negative electrode grounded and a positive electrode connected to the two main power supply lines 12A and B, and supplies current to an external electrical system through the two main power supply lines 12A and B. The positive electrode is connected to an external generator (ALT) via a fuse 23, and can be charged.
The current detecting means 18A and 18B are connected to the main power supply line 12 respectively.
A, B current values are detected, and the detected values are determined by the abnormality determining means 20.
A shunt resistor is inserted in series with the main power supply line 12 as shown in FIG.
A shunt resistance method in which the minute voltage at both ends is measured by an OP amplifier, a Hall element method as shown in FIG.

【0018】シャント抵抗方式の電流検出手段18は、
図2(a)に示すように、洋白(Cu−Ni−Zn)等
からなるシャント抵抗18aと、シャント抵抗18aの
高電位側及び低電位側にそれぞれ接続された高電位側電
圧フォロア18b1 及び低電位側電圧フォロア18b2
と、電圧フォロア18b1 、18b2 の出力側に接続さ
れた差動増幅器18cと、バイアス電圧印加回路18d
と、時定数回路18eとを備え、シャント抵抗18aを
流れた電流値を信号として異常判定手段20に出力す
る。ホール素子方式の電流検出手段18は、図2(b)
に示すように、コア・リング内を主電源ライン12に貫
通させたホール素子18fと、主電源ライン12を流れ
る電流によりホール素子18fに生じるホール電圧を増
幅するアンプ18gとを備え、主電源ライン12を流れ
る電流値を計測して、異常判定手段20に出力する。
The shunt resistance type current detecting means 18
As shown in FIG. 2 (a), nickel silver (Cu-Ni-Zn) and the shunt resistor 18a made of such a high-potential-side voltage follower 18b respectively connected to the high potential side and low potential side of the shunt resistor 18a 1 And low-potential-side voltage follower 18b 2
And a differential amplifier 18c connected to the output side of the voltage followers 18b 1 and 18b 2 and a bias voltage applying circuit 18d
And a time constant circuit 18e, and outputs the value of the current flowing through the shunt resistor 18a to the abnormality determination means 20 as a signal. The current detecting means 18 of the Hall element type is shown in FIG.
As shown in the figure, the main power supply line comprises a Hall element 18f penetrating the core ring through the main power supply line 12, and an amplifier 18g for amplifying a Hall voltage generated in the Hall element 18f by a current flowing through the main power supply line 12. The value of the current flowing through 12 is measured and output to abnormality determination means 20.

【0019】異常判定手段20は、電流検出手段18か
らのアナログ出力を一連の離散的な数値の列からなるデ
ジタル信号に変換するA/D変換器と、A/D変換器か
らのデジタル信号に基づいて予め設定されている数値と
比較演算するマイクロコンピュータとから構成されてい
る。マイクロコンピュータは、電流検出手段18から出
力された電流値と比較して電流異常と判定する基準とし
て判定基準を有する。判定基準は、自由に設定できる
が、本実施形態例では、次のような二つの基準を判定基
準としている。 1)第1の判定基準は、通常時には発生することがない
ような大きな電流値を第1基準値とし、電流検出手段1
8から出力された電流値が一回でもその基準値を超えた
時に、電流異常と判定する。 2)第1基準値よりは小さな電流値であるものの、通常
時の電流値より大きい電流が短い時間、例えばエンジン
始動時等に流れることがある。そこで、第2の判定基準
は、第1基準値より小さな電流値を第2基準値とし、か
つ第2基準値を超える電流値が基準時間の間連続して継
続し、または断続的にパルス状で継続する時に、電流異
常と判定する。例えば、第2の判定基準では、ランプ電
源をオンにした直後にはラッシュ電流が極く短い時間流
れることが多い。このような状態を異常と見なさないよ
うにするために、継続時間、パルス回数等が判定基準に
組み込まれている。
The abnormality judging means 20 converts an analog output from the current detecting means 18 into a digital signal composed of a series of discrete numerical values, and a digital signal from the A / D converter. And a microcomputer for performing a comparison operation with a preset numerical value based on the predetermined value. The microcomputer has a criterion as a criterion for comparing the current value outputted from the current detecting means 18 with the current value to determine that the current is abnormal. The criteria can be set freely, but in the present embodiment, the following two criteria are used as criteria. 1) The first determination criterion is to use a large current value that does not normally occur as a first reference value,
When the current value output from 8 exceeds the reference value even once, it is determined that the current is abnormal. 2) Although the current value is smaller than the first reference value, a current larger than the normal current value may flow for a short time, for example, when the engine is started. Therefore, the second determination criterion is that a current value smaller than the first reference value is used as the second reference value, and a current value exceeding the second reference value is continuously continued during the reference time, or is intermittently pulsed. Is determined to be abnormal when the operation is continued. For example, in the second criterion, a rush current often flows for an extremely short time immediately after the lamp power is turned on. In order to prevent such a state from being regarded as abnormal, the duration, the number of pulses, and the like are incorporated in the determination criteria.

【0020】異常判定手段20は、電流検出手段18か
ら得た電流値と上述の二つの判定基準とを対照して、電
流値が上述の二つの判定基準のいずれかを充足しておれ
ば、電流値が異常であると判定する。異常判定手段20
は、主電源ライン12に電流異常が発生していると判定
すると、その電流値を出力した電流検出手段18A、B
を有する主電源ライン12A、Bに設けられている電源
遮断器16A、Bに信号を出力して起動し、その主電源
ライン12A、Bを遮断する。一方、異常判定手段20
は、電流値が二つの判定基準のいずれも充足していない
時には、主電源ライン12に異常は発生していないと判
定し、特に信号を出力しない。
The abnormality judging means 20 compares the current value obtained from the current detecting means 18 with the above two criteria, and if the current value satisfies one of the two criteria, It is determined that the current value is abnormal. Abnormality determination means 20
When it is determined that a current abnormality has occurred in the main power supply line 12, the current detecting means 18A, B that output the current value
A signal is output to the power supply breakers 16A and 16B provided on the main power supply lines 12A and 12B, which are activated, and the main power supply lines 12A and 12B are cut off. On the other hand, the abnormality determination means 20
Determines that no abnormality has occurred in the main power supply line 12 when the current value does not satisfy any of the two criteria, and does not output a signal.

【0021】電源遮断器16は、リレーとリレーを駆動
して電源ライン12をオン・オフする電磁コイルとから
なるリレー式遮断器であって、異常判定手段20は電磁
コイルを動作させる電流をオン・オフ制御して電源遮断
器16に導通動作又は遮断動作させる。
The power circuit breaker 16 is a relay circuit breaker comprising a relay and an electromagnetic coil for driving the relay to turn on and off the power line 12. The abnormality determining means 20 turns on a current for operating the electromagnetic coil. -Turn off and make the power supply breaker 16 conduct or cut off.

【0022】第2の蓄電池22は、負極で接地され、正
極は逆流阻止用のダイオード24を介して第1の蓄電池
14の正極側に接続され、また制御電源ライン26A、
B、Cによりそれぞれ電源遮断器16A、B及び異常判
定手段20に必要な電流を供給している。制御電源ライ
ン26A、Bは、それぞれ、電源遮断器16A、Bの電
磁コイルに励磁用電流を供給し、電磁コイルを経て異常
判定手段20に接続されている。また、制御電源ライン
26Cは、異常判定手段20の動作に必要な電流を供給
している。以上の接続により、第1の蓄電池14から第
2の蓄電池22に電流が流れて第2の蓄電池22を充電
するものの、第1の蓄電池14の電圧が降下しても、第
2の蓄電池22から第1の蓄電池14には電流は流れな
い。従って、第2の蓄電池22は、電源ライン12の短
絡の際にも電圧が降下せず、所定の電流を所定電圧で必
要なところに供給することができる。
The second storage battery 22 is grounded at the negative electrode, the positive electrode is connected to the positive electrode side of the first storage battery 14 via a backflow preventing diode 24, and a control power supply line 26A,
B and C supply necessary currents to the power circuit breakers 16A and 16B and the abnormality determination means 20, respectively. The control power supply lines 26A and 26B supply excitation current to the electromagnetic coils of the power supply breakers 16A and 16B, respectively, and are connected to the abnormality determination unit 20 via the electromagnetic coils. The control power supply line 26 </ b> C supplies a current necessary for the operation of the abnormality determination unit 20. With the above connection, although current flows from the first storage battery 14 to the second storage battery 22 to charge the second storage battery 22, even if the voltage of the first storage battery 14 drops, the second storage battery 22 No current flows through the first storage battery 14. Accordingly, the voltage of the second storage battery 22 does not drop even when the power supply line 12 is short-circuited, and the second storage battery 22 can supply a predetermined current at a predetermined voltage to a required place.

【0023】2本の主電源ライン12のうちの一本12
Aは、第1の蓄電池14から電源遮断器16A及び電流
検出手段18Aを経て別に設けられたヒューズボックス
28(図1では一点鎖線で表示)に入り、そこで各負荷
の動作電源として分岐し、小容量のヒューズ30を経
て、更にその先のSW、リレー、ランプ(図示せず)等
へ接続されている。他方の電源ライン12Bは、第1の
蓄電池14から電源遮断器16B及び電流検出手段18
Bを経てヒューズボックス28に入る前で、イグニショ
ンSW32(図1では一点鎖線で表示)によりACC電
源、IG電源、ST電源等からなる複数系統のうちの一
つの系統が選択されるようになっている。複数系統のラ
インは、それぞれ、ヒューズボックス28の小容量のヒ
ューズを経て、ACC電源、IG電源、及びST電源と
して負荷に接続されている。
One of the two main power supply lines 12
A enters the separately provided fuse box 28 (indicated by a dashed line in FIG. 1) from the first storage battery 14 via the power supply breaker 16A and the current detecting means 18A, and branches there as an operating power supply for each load. It is further connected to a switch, a relay, a lamp (not shown) and the like via the fuse 30 having a capacity. The other power supply line 12B is connected to the power supply breaker 16B and the current detecting means 18 from the first storage battery 14.
Before entering the fuse box 28 via B, one of a plurality of systems including an ACC power supply, an IG power supply, and an ST power supply is selected by an ignition switch 32 (indicated by a dashed line in FIG. 1). I have. The lines of the plurality of systems are connected to loads as ACC power supply, IG power supply, and ST power supply, respectively, through small-capacity fuses in the fuse box 28.

【0024】イグニションSWは、イグニションキーの
位置に応じて電源供給系を切り換えるスイッチであっ
て、イグニションキーを差し込んだ状態では、電源ライ
ン12Bはオフ状態になっている。その状態からキーを
回すと、順次、ACC位置、IG位置、及びST位置に
なる。ACC位置では、エンジンは起動しないが、エン
ジン停止時でも動作させたい、例えばラジオ、オーディ
オ機器等の負荷に電流が供給される。IG位置では、エ
ンジンは始動しないものの、ACC及びIGの電源供給
系がオンとなり、スタータを除く車両の全ての負荷に対
して電源が供給可能な状態となる。ST位置では、スタ
ーターリレーがオンになって、スターターモータに電源
が供給され、エンジンが始動する。
The ignition switch is a switch for switching a power supply system according to the position of the ignition key. When the ignition key is inserted, the power supply line 12B is off. When the key is turned from that state, the ACC position, the IG position, and the ST position are sequentially set. In the ACC position, the engine is not started, but current is supplied to a load, such as a radio or an audio device, which is to be operated even when the engine is stopped. In the IG position, although the engine does not start, the power supply systems of the ACC and the IG are turned on, and power can be supplied to all loads of the vehicle except the starter. In the ST position, the starter relay is turned on, power is supplied to the starter motor, and the engine starts.

【0025】装置10は、電源ライン12の電流値を電
流検出手段18で常時検出して監視し、装置10とヒュ
ーズボックス28、またはイグニションSW32までの
電源ライン12A、Bを保護する。例えば、車両ボディ
への断続的なショートが電源ライン12Aのa点で発生
した場合、電流検出手段18Aが過大な電流を検出し、
異常判定手段20が電流値が異常であると判定して、電
源遮断器16Aを動作させ、電源ライン12Aを遮断す
る。この時、異常判定手段20、電源遮断器16Aの動
作電源は、第2の蓄電池22から供給される。第2の蓄
電池22は、逆流阻止用ダイオード24を介して、エン
ジン回転時には発電機(ALT)により充電されてい
る。また、電源ライン12Aがa点で車両ボディへのデ
ッドショートを起こしたときには、100Aを超える
(場合によっては数100Aの)電流が流れ、第1の蓄
電池14の電源電圧は大幅に低下する。しかし、ダイオ
ード24の逆流阻止作用により第2の蓄電池22から電
源ライン12Aに電流が流れるようなことはなく、第2
の蓄電池22の電圧は低下しない。よって、第2の蓄電
池22は、電源遮断器16A及び異常判定手段20に必
要な電流を供給できるので、電源遮断器16A及び異常
判定手段20は正常に動作し、電源ライン12Aを遮断
することができる。電源ライン12B上のb点で発生し
たショートに対しても同様に検出し、電源ライン12B
を遮断することができる。
The device 10 constantly detects and monitors the current value of the power supply line 12 with the current detecting means 18 to protect the power supply lines 12A and B up to the device 10 and the fuse box 28 or the ignition switch 32. For example, when an intermittent short circuit to the vehicle body occurs at point a of the power supply line 12A, the current detection unit 18A detects an excessive current,
Abnormality determining means 20 determines that the current value is abnormal, operates power supply breaker 16A, and cuts off power supply line 12A. At this time, the operating power of the abnormality determining means 20 and the power supply breaker 16A is supplied from the second storage battery 22. The second storage battery 22 is charged by the generator (ALT) via the backflow prevention diode 24 when the engine is rotating. Further, when the power supply line 12A causes a dead short to the vehicle body at the point a, a current exceeding 100A (in some cases, several hundreds A) flows, and the power supply voltage of the first storage battery 14 is greatly reduced. However, the current does not flow from the second storage battery 22 to the power supply line 12A due to the backflow preventing action of the diode 24.
Of the storage battery 22 does not decrease. Therefore, since the second storage battery 22 can supply a necessary current to the power supply breaker 16A and the abnormality determination means 20, the power supply breaker 16A and the abnormality determination means 20 operate normally, and the power supply line 12A can be cut off. it can. A short circuit occurring at point b on the power supply line 12B is similarly detected, and the power supply line 12B
Can be shut off.

【0026】本実施形態例では、第2の蓄電池22は、
電源遮断器16及び異常判定手段20に動作電流を供給
しているが、その他の手段、例えば電流検出手段18が
動作電流を必要とする場合には、第2の蓄電池22が電
流検出手段18に動作電流を供給することができる。
In the present embodiment, the second storage battery 22
Although the operating current is supplied to the power supply breaker 16 and the abnormality determining means 20, when other means, for example, the current detecting means 18 requires the operating current, the second storage battery 22 supplies the current detecting means 18. An operating current can be supplied.

【0027】実施形態例2 本実施形態例は、第2発明に係る車両用電源システムの
実施形態例であって、車両の電装システムの電源供給用
電源バスシステムとして本発明に係る車両用電源システ
ムを適用した例である。図3は実施形態例2の車両用電
源システムの概略回路図である。本実施形態例の車両用
電源システム40(以下、システム40と言う)は、エ
ンジンルーム内に配置された一つの車両用電源装置42
と、車室内の前面パネルの左右両サイド、及びリア(後
部)にそれぞれ配置された3個の電源分配装置44A、
B、Cとから構成されている。
Embodiment 2 This embodiment is an embodiment of a vehicle power supply system according to the second invention, and is a vehicle power supply system according to the present invention as a power supply power bus system for a vehicle electrical system. This is an example in which is applied. FIG. 3 is a schematic circuit diagram of the vehicle power supply system according to the second embodiment. The vehicle power supply system 40 (hereinafter, referred to as a system 40) of the present embodiment includes one vehicle power supply device 42 disposed in an engine room.
And three power distribution devices 44A respectively disposed on the left and right sides of the front panel in the vehicle compartment and on the rear (rear).
B and C.

【0028】電源装置42は、基本的には実施形態例1
と同じ構成の車両用電源装置であり、電源ライン42
A、42Bによって電源分配装置44A、B、Cに電流
を供給している。電源ライン42A、Bは、ループを形
成して各電源分配装置44A、B、Cと接続し、各電源
分配装置44A、B、Cから、各負荷への負荷電源供給
ライン58A、B、Cが分岐している。電源装置42
は、電源ライン42A、42Bに接続された第1の蓄電
池44と、各電源ライン42A、Bに直列に設けられた
電源遮断器46A、B及び電流検出手段48A、Bと、
異常判定手段50と、電源遮断器46及び異常判定手段
50に電流を供給する第2の蓄電池52とを備えてい
る。また、第2の蓄電池52から出た制御電源ライン5
4A、Bも、同じく逆流防止用のダイオードを介してル
ープを形成し、各電源分配装置44A、B、Cの電源遮
断器及び制御手段に電源を供給する。
The power supply device 42 is basically the first embodiment.
A vehicle power supply device having the same configuration as
A and 42B supply current to the power distribution devices 44A, B and C. The power supply lines 42A, B form a loop and are connected to the respective power distribution devices 44A, B, C, and the load power supply lines 58A, B, C from the respective power distribution devices 44A, B, C to the respective loads. It has branched. Power supply 42
A first storage battery 44 connected to the power supply lines 42A and 42B, power supply breakers 46A and B and current detection means 48A and B provided in series with the power supply lines 42A and 42B,
The apparatus includes an abnormality determining unit 50 and a second storage battery 52 that supplies current to the power supply breaker 46 and the abnormality determining unit 50. Also, the control power supply line 5 extending from the second storage battery 52
Similarly, 4A and 4B also form a loop via a diode for preventing backflow, and supply power to the power breakers and control means of each of the power distribution devices 44A, B and C.

【0029】第2の蓄電池52は、更に2系統の制御電
源ライン54A、Bによって電源分配装置44A、Bに
制御用電流を供給し、その制御電源ライン54A、Bの
各々には、スイッチ手段56A、Bが設けられている。
本実施形態例では、スイッチ手段56A、Bは、電流監
視・遮断機能を備えた半導体スイッチ素子により構成さ
れ、電流値を検出し、かつ異常判定手段50からの指令
で制御電源ライン54をオン・オフでき、かつ電流を監
視してショート等の異常に際し、自動的に制御電源ライ
ン54を遮断する機能を備えている。制御電源ライン5
4は、電子回路駆動用の電源を供給するラインであるか
ら、ラインを流れる電流値は最大でも数Aであり、電線
サイズが小さいので、左右2系統をループ状に配索をし
ても電線が太くなるという問題は生じない。従って、半
導体スイッチ素子によって遮断することは実用的にも十
分可能であり、万一、制御電源ライン54にショートが
発生しても、流れる電流は電線サイズで制限されて大き
くないため、第2の蓄電池の電圧低下は、電子回路の動
作に支障を与えるほど大きなものでない。また、電子回
路駆動用電源ということで、大きな電流値の変動もない
ため、スイッチ手段56に代えて、小容量のヒューズに
よる保護も可能である。
The second storage battery 52 further supplies a control current to the power distribution devices 44A, B by two control power lines 54A, B, and a switch means 56A is provided to each of the control power lines 54A, B. , B are provided.
In the present embodiment, the switch means 56A and 56B are constituted by semiconductor switch elements having a current monitoring / shutoff function, detect a current value, and turn on / off the control power supply line 54 in response to a command from the abnormality determination means 50. It has a function of being able to be turned off and monitoring the current to automatically cut off the control power supply line 54 when an abnormality such as a short circuit occurs. Control power line 5
Reference numeral 4 denotes a line for supplying power for driving an electronic circuit, and the current flowing through the line is at most several A, and the wire size is small. There is no problem that the body becomes thicker. Therefore, it is practically possible to cut off by the semiconductor switch element. Even if a short circuit occurs in the control power supply line 54, the flowing current is limited by the wire size and is not large. The voltage drop of the storage battery is not so great as to impair the operation of the electronic circuit. In addition, since the power supply for driving the electronic circuit does not cause a large change in the current value, the power can be protected by a small-capacity fuse instead of the switch means 56.

【0030】更に、本システム40は、信号ライン60
を介して、電源装置42と電源分配装置44との間で信
号の授受を行う信号授受手段62を電源装置42に備
え、電源ライン42A、B及び制御電源ライン54A、
Bに電流異常が生じた時には、その旨の信号が、異常判
定手段50から信号授受手段62及び信号ライン60を
介して各電源分配装置44A、B、Cに伝達される。
Further, the system 40 includes a signal line 60.
The power supply unit 42 includes a signal transmission / reception unit 62 for transmitting / receiving a signal between the power supply unit 42 and the power distribution unit 44 via the power supply unit 42, and the power supply lines 42A and B and the control power supply line 54A,
When a current abnormality occurs in B, a signal to that effect is transmitted from the abnormality determination unit 50 to each of the power distribution units 44A, 44B, and 44C via the signal transfer unit 62 and the signal line 60.

【0031】電源分配装置44Aは、主電源ライン42
Bの一端及び他端の双方にそれぞれSW手段として設け
られたリレー式遮断器64A、66Aを備え、遮断器6
4Aを介して電源装置40と、及び遮断器66Aを介し
て隣の電源分配装置44Bとそれぞれ接続し、負荷電源
供給ライン58Aは二つの遮断器64A、66Aの間か
ら分岐している。更に、電源分配装置44Aは、遮断器
66Aと電源分配装置44Bとの間の主電源ライン42
Bに設けられたループ電流検出手段68Aと、制御手段
70Aとを備えている。制御手段70Aは、電源装置4
2の信号授受手段62を介して異常判定手段50から得
た電流異常の判定に従って遮断器64A、66Aを動作
させ、かつループ電流検出手段68Aから得た電流値を
信号授受手段62を介して異常判定手段50に伝達す
る。制御電源ライン54Aに接続した制御電源ライン7
2Aと、制御電源ライン54Bから分岐した制御電源ラ
イン74Aとが合流して、遮断器64A、66A及び異
常判定手段70Aに電流を供給する。各制御電源ライン
72A及び74Aには両者の合流点の前で、ダイオード
76A、78Aが逆流阻止のためにそれぞれ設けてあ
る。遮断器64A、66A及び電流検出手段68Aの構
成は、電源装置40に設けられている遮断器46及び電
流検出手段48の構成と同じである。
The power distribution device 44A is connected to the main power line 42
B includes relay-type circuit breakers 64A and 66A provided as SW means at both one end and the other end, respectively.
The load power supply line 58A is branched from between the two circuit breakers 64A and 66A by being connected to the power supply device 40 via the circuit breaker 4A and the adjacent power distribution device 44B via the circuit breaker 66A. Further, the power distribution device 44A is connected to the main power line 42 between the circuit breaker 66A and the power distribution device 44B.
B includes a loop current detecting means 68A provided in B and a control means 70A. The control unit 70A includes the power supply device 4
The circuit breakers 64A and 66A are operated according to the current abnormality determination obtained from the abnormality determination unit 50 via the signal transmission / reception unit 62, and the current value obtained from the loop current detection unit 68A is supplied via the signal transmission / reception unit 62 to the abnormality. The information is transmitted to the determination means 50. Control power supply line 7 connected to control power supply line 54A
2A and the control power supply line 74A branched from the control power supply line 54B merge to supply current to the circuit breakers 64A and 66A and the abnormality determination means 70A. Diodes 76A and 78A are provided in each of the control power supply lines 72A and 74A in front of the junction thereof to prevent backflow. The configurations of the circuit breakers 64A and 66A and the current detection unit 68A are the same as the configurations of the circuit breaker 46 and the current detection unit 48 provided in the power supply device 40.

【0032】電源分配装置44Bの構成は、更に別の負
荷に電流を供給する負荷電源供給ライン80を負荷電源
供給ライン58Bから分岐させ、かつ負荷電源供給ライ
ン80に電流検出手段82を備えていること、及び接地
手段84を備えていることを除いて、電源分配装置44
Aの構成と同じである。電源分配装置44Cの構成は、
両隣が電源分配装置44であることを除いて、電源分配
装置44Aの構成と同じである。以下の説明中、電源分
配装置44B、Cを構成する各手段の符号は、電源分配
装置44Aの手段と同じ数字にそれぞれB及びCを付し
ている。
The configuration of the power distribution device 44B is such that a load power supply line 80 for supplying a current to another load is branched from the load power supply line 58B, and the load power supply line 80 is provided with a current detecting means 82. Power distribution device 44, except that
The configuration is the same as A. The configuration of the power distribution device 44C is as follows.
The configuration is the same as that of the power distribution device 44A except that the power distribution device 44 is located on both sides. In the following description, the reference numerals of the units constituting the power distribution devices 44B and C are the same as those of the power distribution device 44A, with B and C respectively attached.

【0033】以下に、図3を参照して、本システム40
の動作を説明する。通常使用時は、遮断器46A、B、
64A、66A、64B、66B、64Cが閉状態で、
遮断器66Cのみが開状態である。全ての電源ライン、
即ち主電源ライン42A、B及び負荷電源供給ライン5
8A、B、Cが通電状態になっている。この時、例えば
a点でショート故障が発生したとする。電源装置40の
電流検出手段48B及び電源分配装置44Aの電流検出
手段68Aが異常電流を観測し、電流検出手段48Aは
異常電流を観測しないので、電源装置40は、電源分配
装置44A、B間でショートが発生したと推定すること
ができる。このように、通常使用時に遮断器64C又は
66Cのみを開状態とすることにより、比較的容易に異
常箇所の推定が可能である。異常判定手段50が、電源
分配装置44Aに対して遮断器66Aの開、電源分配装
置44Cに対して遮断器64Cの開及び遮断器66Cの
閉の信号を信号授受手段62から信号ライン60を介し
て電源分配装置44A、Cの制御手段70A、Cに指令
し、各遮断器を動作させる。これにより、電源分配装置
44A、C間の点aを含む電源ライン42Bは、本シス
テム40から切り離され、従ってショート発生箇所が分
離され、しかも電源分配装置44A、B、Cには通電が
継続される。
In the following, referring to FIG.
Will be described. During normal use, the circuit breakers 46A, B,
64A, 66A, 64B, 66B, 64C in the closed state,
Only the breaker 66C is in the open state. All power lines,
That is, the main power supply lines 42A and 42B and the load power supply line 5
8A, B and C are energized. At this time, for example, it is assumed that a short-circuit failure has occurred at point a. Since the current detection means 48B of the power supply device 40 and the current detection means 68A of the power distribution device 44A observe the abnormal current, and the current detection device 48A does not observe the abnormal current, the power supply device 40 is connected between the power distribution devices 44A and 44B. It can be estimated that a short circuit has occurred. In this way, by opening only the circuit breaker 64C or 66C during normal use, it is possible to relatively easily estimate an abnormal location. The abnormality determination means 50 sends a signal of opening the circuit breaker 66A to the power distribution device 44A, opening of the circuit breaker 64C and closing of the circuit breaker 66C to the power distribution device 44C from the signal transmission / reception means 62 via the signal line 60. Command to the control means 70A, 70C of the power distribution devices 44A, 44C to operate each circuit breaker. As a result, the power supply line 42B including the point a between the power distribution devices 44A and 44C is disconnected from the system 40, so that the short-circuit occurrence point is separated, and the power distribution devices 44A, 44B and 44C are continuously energized. You.

【0034】また、電源分配装置44Cの遮断器66C
を開にした状態で、電源装置40と電源分配装置44B
との間の点bでショートが発生した時には、異常判定手
段50は、電源装置40の電流検出手段48Aが異常な
電流値を検出した旨、電流検出手段48A以外の電流検
出手段は異常な電流値を検出していない旨を各電源分配
装置44A、B、Cから得ることにより、電源装置40
と電源分配装置44Bとの間で異常が発生していると推
定することができる。よって、異常判定手段50は、遮
断器46Aを動作させて主電源ライン42Aを遮断する
と共に、電源分配装置44Bの遮断器64Bの開及び電
源分配装置44Cの遮断器66Cを閉にする。これによ
り、本システム40は、電源装置40と電源分配装置4
4Bとの間の主電源ライン42Aを本システム40から
切り離して、ショート発生箇所を分離し、しかも電源分
配装置44A、B、Cに通電を継続することができる。
The circuit breaker 66C of the power distribution device 44C
Power supply device 40 and power distribution device 44B
When a short circuit occurs at the point b between the power supply device 40 and the current detection unit 48A, the current detection unit 48A of the power supply device 40 detects an abnormal current value. The fact that no value has been detected is obtained from each of the power distribution devices 44A, B and C, so that the power supply device 40
It can be estimated that an abnormality has occurred between the power supply device 44B and the power distribution device 44B. Therefore, the abnormality determination unit 50 operates the circuit breaker 46A to cut off the main power supply line 42A, and also opens the circuit breaker 64B of the power distribution device 44B and closes the circuit breaker 66C of the power distribution device 44C. Thereby, the present system 40 includes the power supply device 40 and the power distribution device 4.
By disconnecting the main power supply line 42A from the system 40 to the main power supply line 4B, the short-circuit occurrence point can be separated, and the power distribution devices 44A, B, and C can be continuously energized.

【0035】以上のように、本システム40では、電源
装置42が信号授受手段62を、各電源分配装置44が
電流検出手段68をそれぞれ備え、電源装置42から各
電源分配装置44に電流を供給する主電源ライン42が
ループ状に形成されているので、主電源ライン42に短
絡等の異常が発生した時、信号授受手段62を介して各
電源分配装置44から得た情報により電源ライン42の
異常発生箇所を特定し、異常が発生した電源ライン42
を遮断器46、64、66により遮断してシステム40
から分離する共に各電源分配装置44に通電を継続する
ことができる。本システム40では、制御電源ライン5
4A、Bもダイオード76、78を介して相互に接続さ
れているので、制御電源ライン54A、Bの一方に断線
等の異常が発生しても、他方の制御電源ラインを介して
制御電源を供給することができる。
As described above, in the present system 40, the power supply unit 42 includes the signal transfer unit 62, and each power distribution unit 44 includes the current detection unit 68, and supplies the current from the power supply unit 42 to each power distribution unit 44. The main power supply line 42 is formed in a loop, so that when an abnormality such as a short circuit occurs in the main power supply line 42, the power supply line 42 is controlled by information obtained from each power distribution device 44 via the signal transfer means 62. Identify the location where the error occurred, and check the power line 42 where the error occurred.
Is interrupted by circuit breakers 46, 64, 66 and the system 40
And power supply to each power distribution device 44 can be continued. In the present system 40, the control power supply line 5
4A and 4B are also connected to each other via the diodes 76 and 78. Therefore, even if an abnormality such as disconnection occurs in one of the control power supply lines 54A and B, control power is supplied through the other control power supply line. can do.

【0036】[0036]

【発明の効果】第1発明によれば、主電源ラインを介し
て電装システムに電流を供給する第1の蓄電池から独立
して第2の蓄電池を設けた車両用電源装置を構成し、第
2の蓄電池により制御電源を供給することにより、第1
の蓄電池の電圧降下が著しい、大電流が流れる主電源ラ
インの短絡事故等でも、確実に主電源ラインを遮断し
て、電装システム及び主電源ラインを保護することがで
きる。また、第2発明の車両用電源システムによれば、
車両用電源装置に信号授受手段を、各電源分配装置にル
ープ電流検出手段及びループ遮断手段をそれぞれ備え、
車両用電源装置から各電源分配装置に電流を供給する主
電源ラインをループ状に形成しているので、主電源ライ
ンに短絡等の異常が発生した時、信号授受手段を介して
各電源分配装置から得た情報により主電源ラインの異常
発生箇所を特定し、異常が発生した主電源ラインをルー
プ遮断手段により遮断してシステムから分離する共に電
源分配装置に通電を継続することができる。第1発明に
係る車両用電源装置又は第2発明に係る車両用電源シス
テムを車両に適用することにより、電源ラインの短絡等
の異常による不具合を未然に防ぐことができる。
According to the first invention, a vehicle power supply device having a second storage battery provided independently of the first storage battery for supplying current to the electrical system via the main power supply line is constituted, By supplying the control power from the storage battery of
Therefore, even in the event of a short circuit in the main power supply line through which a large current flows due to a remarkable voltage drop of the storage battery, the electric power supply system and the main power supply line can be protected by reliably shutting off the main power supply line. According to the vehicle power supply system of the second invention,
The vehicle power supply device includes a signal transmission / reception unit, and each power distribution device includes a loop current detection unit and a loop interruption unit.
Since the main power supply line for supplying current from the vehicle power supply device to each power distribution device is formed in a loop shape, when an abnormality such as a short circuit occurs in the main power supply line, each power distribution device is transmitted via signal transmission / reception means. The location where the abnormality has occurred in the main power supply line can be specified based on the information obtained from the system, and the main power supply line in which the abnormality has occurred can be cut off by the loop cut-off means and separated from the system, and the power distribution device can be continuously energized. By applying the vehicle power supply device according to the first invention or the vehicle power supply system according to the second invention to a vehicle, it is possible to prevent a problem due to an abnormality such as a short circuit of a power supply line.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る車両用電源装置の実施形態例1の
構成を示す概略回路図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of a vehicle power supply device according to the present invention.

【図2】図2(a)及び(b)は、それぞれ、電流検出
手段の方式を説明する回路図及び模式図である。
FIGS. 2A and 2B are a circuit diagram and a schematic diagram illustrating a method of a current detection unit.

【図3】本発明に係る車両用電源装置の実施形態例2の
概略回路図である。
FIG. 3 is a schematic circuit diagram of Embodiment 2 of the vehicle power supply device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 本発明に係る車両用電源分配装置の実施形態例 12 電源ライン 14 第1の蓄電池 16 電源遮断器 18 電流検出手段 20 異常判定手段 22 第2の蓄電池 23 ヒューズ 24 ダイオード 26 制御電源ライン 28 ヒューズボックス 30 ヒューズ 32 イグニションSW 40 本発明に係る車両用電源システムの実施形態例 42 電源装置 44 電源分配装置 46 電源遮断器 48 電流検出手段 50 異常判定手段 52 第2の蓄電池 54 制御電源ライン 56 スイッチ手段 58 負荷電源供給ライン 60 信号伝送ライン 62 信号授受手段 64、66 リレー式遮断器 68 電流検出手段 70 制御手段 72 制御電源ライン 74 制御電源ライン 76、78 ダイオード 80 負荷電源供給ライン 82 電流検出手段 84 接地手段 Reference Signs List 10 Embodiment of vehicle power distribution device according to the present invention 12 Power supply line 14 First storage battery 16 Power supply breaker 18 Current detection means 20 Abnormality determination means 22 Second storage battery 23 Fuse 24 Diode 26 Control power supply line 28 Fuse box REFERENCE SIGNS LIST 30 fuse 32 ignition SW 40 embodiment of vehicle power supply system according to the present invention 42 power supply device 44 power distribution device 46 power supply breaker 48 current detection means 50 abnormality determination means 52 second storage battery 54 control power supply line 56 switch means 58 Load power supply line 60 Signal transmission line 62 Signal transfer means 64, 66 Relay breaker 68 Current detection means 70 Control means 72 Control power supply line 74 Control power supply line 76, 78 Diode 80 Load power supply line 82 Current detection means 84 Grounding means

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の蓄電池と、 第1の蓄電池から車両電力負荷に電流を供給する主電源
ラインと、 主電源ラインに設けられ、主電源ラインを流れる電流の
電流値を検出する主電流検出手段と、 主電源ラインに設けられ、主電源ラインを遮断する主遮
断手段と、 主電流検出手段から入力された電流値に基づき、判定基
準に従って、主電源ラインを流れる電流の電流値が異常
である旨を判定し、主遮断手段を動作させる異常判定手
段と、 主電流検出手段、主遮断手段及び異常判定手段の少なく
ともいずれかにその動作に必要な電流を供給する第2の
蓄電池とを備えていることを特徴とする車両用電源装
置。
A first storage battery; a main power supply line for supplying a current from the first storage battery to a vehicle power load; and a main current provided on the main power supply line for detecting a current value of a current flowing through the main power supply line. A detecting means, a main interrupting means provided in the main power supply line for interrupting the main power supply line, and an abnormal current value of the current flowing through the main power supply line according to the criterion based on the current value inputted from the main current detecting means. And a second storage battery that supplies a current necessary for the operation to at least one of the main current detection unit, the main shutdown unit, and the abnormality determination unit. A power supply device for a vehicle, comprising:
【請求項2】 第1の蓄電池は車両に搭載された発電機
に充電可能に接続され、第2の蓄電池は逆流阻止手段を
介して第1の蓄電池に接続されていることを特徴とする
請求項1に記載の車両用電源装置。
2. The battery according to claim 1, wherein the first storage battery is rechargeably connected to a generator mounted on the vehicle, and the second storage battery is connected to the first storage battery via backflow prevention means. Item 4. The vehicle power supply device according to item 1.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の車両用電源装置
と、車両用電源装置の主電源ラインのうちの任意の二本
の主電源ラインを相互に接続してなる電源ループライン
に直列に挿入され、車両用電源装置から電流の供給を受
けて車両電力負荷に電流を分配する電源分配装置とを有
する車両用電源システムであって、 更に、車両用電源装置は、異常判定手段と電源分配装置
との間で信号を授受する信号授受手段と、第2の蓄電池
から制御用電流を電源分配装置に供給する制御電源ライ
ンとを備え、 電源分配装置は、電源ループラインを流れる電流値を検
出するループ電流検出手段と、電源ループラインを遮断
するループ遮断手段と、車両用電源装置の信号授受手段
を介して異常判定手段から得た電流異常の判定に従って
ループ遮断手段を動作させ、かつループ電流検出手段か
ら得た電流値を信号授受手段を介して異常判定手段に伝
達する制御手段とを備え、ループ電流検出手段、ループ
遮断手段及び制御手段の少なくともいずれかは、制御電
源ラインを介して車両用電源装置の第2の蓄電池から制
御用電流の供給を受けていることを特徴とする車両用電
源システム。
3. A vehicle power supply device according to claim 1 or 2, and a power supply loop line formed by connecting any two of the main power supply lines of the vehicle power supply device to each other. A power supply distribution device inserted into the vehicle power supply device and receiving the current supplied from the vehicle power supply device to distribute the current to the vehicle power load. The vehicle power supply device further comprises an abnormality determination unit and a power supply. A signal transmission / reception unit for transmitting / receiving a signal to / from the distribution device; and a control power supply line for supplying a control current from the second storage battery to the power distribution device. A loop current detecting means for detecting, a loop breaking means for breaking a power loop line, and a loop breaking means operated according to the current abnormality determination obtained from the abnormality determining means via a signal transfer means of the vehicle power supply device. And control means for transmitting a current value obtained from the loop current detection means to the abnormality determination means via the signal transmission / reception means, and at least one of the loop current detection means, the loop cutoff means, and the control means includes a control power supply line. A control power supply is supplied from a second storage battery of the power supply device for a vehicle via the power supply system.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100834009B1 (en) * 2006-03-15 2008-06-02 한국철도기술연구원 Battary having a function of cutting-off output power in emergency
JP2009220601A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Furukawa Electric Co Ltd:The Vehicle power source system
KR101428262B1 (en) * 2012-12-10 2014-08-07 현대자동차주식회사 Power control system for vehicle battery
WO2017183437A1 (en) * 2016-04-18 2017-10-26 株式会社オートネットワーク技術研究所 Automotive power supply device and automotive power supply system
CN114206660A (en) * 2019-07-11 2022-03-18 沃尔沃卡车集团 Control unit for power transmission system

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