JP7760422B2 - Vehicle Power System - Google Patents
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Description
本発明は、車両において車載装置に給電する車両電源システムに関する。 The present invention relates to a vehicle power supply system that supplies power to on-board devices in a vehicle.
特許文献1には、簡便な方法でケーブルの接地を行う電動車両の充電口の構成が開示されている。また、特許文献2には、電流供給線、アース線、及びシールド線で構成された電動車両用の充電ケーブルにおいて、アース線とシールド線とを充電器側で接地し、シールド線とアース線とを電動車両側で短絡させることで放射ノイズを低減することが記載されている。また、特許文献3には、充電ケーブルに車体接続用電線を設け、車体接続用電線の電位から接地故障を認識する充電装置が記載されている。 Patent Document 1 discloses the configuration of a charging port for an electric vehicle that uses a simple method to ground the cable. Patent Document 2 describes a charging cable for an electric vehicle that is composed of a current supply line, a ground line, and a shielded wire, in which the ground line and shielded wire are grounded on the charger side and short-circuited on the electric vehicle side to reduce radiated noise. Patent Document 3 also describes a charging device that includes a vehicle body connection wire in the charging cable and detects a ground fault from the potential of the vehicle body connection wire.
充電スタンド等において大容量の充電設備により電動車両の動力用の二次電池に充電を行う場合、動力用の二次電池に流れる大きな充電電流による電磁ノイズにより、車載のAV機器の視聴に乱れが生じ得る。
本発明の目的は、電動車両の充電時における車載AV機器への電磁ノイズの影響を低減することである。
When charging a secondary battery for powering an electric vehicle using high-capacity charging equipment at a charging station or the like, electromagnetic noise caused by a large charging current flowing through the secondary battery for powering the vehicle can disrupt viewing on in-vehicle AV equipment.
An object of the present invention is to reduce the influence of electromagnetic noise on in-vehicle AV equipment when an electric vehicle is being charged.
本発明の一の態様は、車両の回転電機に電力を供給する第1バッテリと、前記車両に搭載されたAV機器に給電する第2バッテリと、前記車両が、前記車両の外部から前記第1バッテリに充電されている外部充電状態のときは、前記AV機器および前記第2バッテリの第2接地ラインと、前記第1バッテリの第1接地ラインと、を電気的に切り離す切替装置と、前記第1バッテリに接続された前記回転電機を含む第1負荷回路、および前記第2バッテリに接続された前記AV機器を含む第2負荷回路、のうち一方の負荷回路を他方の負荷回路に対して電磁的にシールドするシールド構造物と、を有する、車両電源システムである。
本発明の他の態様によると、前記切替装置は、前記車両の車体を介して大地に接地された前記第1接地ラインと、前記第2接地ラインと、の間の電気的接続の切り離しを行う。
本発明の他の態様によると、前記第1バッテリおよび前記第2バッテリの少なくとも一方を前記車両の車体に対して着脱可能に装着するバッテリソケットを備え、前記切替装置は、前記バッテリソケットにおける前記第1バッテリの接地ラインと前記第2バッテリの接地ラインとの電気的接続を切り離すことにより、前記第1接地ラインと前記第2接地ラインとの電気的接続の切り離しを行う。
本発明の他の態様によると、前記AV機器は、少なくとも前記切替装置により前記第2接地ラインが前記第1接地ラインから電気的に切り離されているときは、前記車両に搭載された他の機器との間において、電気的に絶縁状態であっても通信が可能なキャリアを用いた通信を行う。
One aspect of the present invention is a vehicle power supply system having a first battery that supplies power to a rotating electric machine of a vehicle, a second battery that supplies power to AV equipment mounted on the vehicle, a switching device that electrically disconnects a second ground line of the AV equipment and the second battery from a first ground line of the first battery when the vehicle is in an external charging state in which the first battery is being charged from outside the vehicle, and a shielding structure that electromagnetically shields one of a first load circuit including the rotating electric machine connected to the first battery and a second load circuit including the AV equipment connected to the second battery from the other load circuit.
According to another aspect of the present invention, the switching device disconnects the electrical connection between the first ground line, which is grounded to the earth via the body of the vehicle, and the second ground line.
According to another aspect of the present invention, the vehicle includes a battery socket for removably attaching at least one of the first battery and the second battery to the body of the vehicle, and the switching device disconnects the electrical connection between the first ground line and the second ground line by disconnecting the electrical connection between the ground line of the first battery and the ground line of the second battery at the battery socket.
According to another aspect of the present invention, at least when the second ground line is electrically disconnected from the first ground line by the switching device, the AV equipment communicates with other equipment installed in the vehicle using a carrier that allows communication even when electrically isolated.
本発明によれば、電動車両の充電時における車載AV機器への電磁ノイズの影響を低減することができる。 This invention reduces the impact of electromagnetic noise on in-vehicle AV equipment when charging an electric vehicle.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る、電動車両である車両1に搭載された車両電源システム2aの構成を示す図である。この車両電源システム2aは、車両1を駆動する回転電機3と、AV機器4と、回転電機3に電力を供給する第1バッテリ5と、AV機器4に給電する第2バッテリ6と、車両1の種々の機能を制御するECU7と、切替制御装置8aと、を含む。AV機器4は、例えば、テレビ、TCU(Telematics Control Unit)等の通信機器、ディスプレイオーディオ、ラジオ機器、IVI(In-Vehicle Infotainment)装置などであり得る。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First embodiment]
1 is a diagram showing the configuration of a vehicle power supply system 2a mounted on a vehicle 1, which is an electric vehicle, according to a first embodiment of the present invention. The vehicle power supply system 2a includes a rotating electric machine 3 that drives the vehicle 1, AV equipment 4, a first battery 5 that supplies power to the rotating electric machine 3, a second battery 6 that supplies power to the AV equipment 4, an ECU 7 that controls various functions of the vehicle 1, and a switching control device 8a. The AV equipment 4 may be, for example, a television, a communication device such as a TCU (Telematics Control Unit), a display audio, a radio device, an IVI (In-Vehicle Infotainment) device, or the like.
第1バッテリ5は、いわゆる回生ブレーキにより回転電機3が発電機モードで動作したときに、回転電機3により充電されるほか、車両1の車体に設けられた充電コネクタ9を介して、車両1の外部の充電設備からの給電を受けて充電される。回転電機3には、駆動力を発生させるか、又は回生ブレーキにより発生した電力を第1バッテリ5に供給するかを制御する駆動装置(不図示)が備えられている。 The first battery 5 is charged by the rotating electric machine 3 when the rotating electric machine 3 operates in generator mode due to so-called regenerative braking, and is also charged by receiving power from a charging facility external to the vehicle 1 via a charging connector 9 provided on the vehicle body. The rotating electric machine 3 is equipped with a drive device (not shown) that controls whether to generate driving force or supply power generated by regenerative braking to the first battery 5.
回転電機3と第1バッテリ5との間には第1接地ライン10(図示の一方の太線)が接続されており、AV機器4と第2バッテリ6との間には第2接地ライン11(図示の他方の太線)が接続されている。また、第1接地ライン10には、ECU7のグランドも接続されている。 A first ground line 10 (one of the thick lines in the figure) is connected between the rotating electric machine 3 and the first battery 5, and a second ground line 11 (the other thick line in the figure) is connected between the AV equipment 4 and the second battery 6. The ground of the ECU 7 is also connected to the first ground line 10.
本実施形態では、第1接地ライン10は、車両1の車体が構成する接地ラインである車体グランド12を介して大地に接地されており、第2接地ライン11は、切替装置30aを介して第1接地ライン10と接続されている。切替装置30aは、例えば、ノーマリオンタイプのリレーであり、切替装置30aが無通電のときに、第1接地ライン10と第2接地ライン11とが接続される。以下、切替装置30a、並びに後述する切替装置30b、30c、30d、及び30eを総称して切替装置30ともいうものとする。 In this embodiment, the first ground line 10 is grounded to the earth via the vehicle body ground 12, which is a ground line formed by the body of the vehicle 1, and the second ground line 11 is connected to the first ground line 10 via a switching device 30a. The switching device 30a is, for example, a normally-on type relay, and when the switching device 30a is not energized, the first ground line 10 and the second ground line 11 are connected. Hereinafter, the switching device 30a, as well as the switching devices 30b, 30c, 30d, and 30e described below, will be collectively referred to as the switching device 30.
なお、切替装置30は、本明細書に記載する各実施形態では、後述する切替制御装置8a、8b、または8cにより制御されるリレーであるが、これには限られない。後述するように、切替装置30は、メカニカルスイッチなどの、第1接地ライン10と第2接地ライン11との接続/切り離しを行うことのできる任意の電気部品であり得る。 In each embodiment described herein, the switching device 30 is a relay controlled by a switching control device 8a, 8b, or 8c, which will be described later, but is not limited to this. As will be described later, the switching device 30 may be any electrical component, such as a mechanical switch, that can connect/disconnect the first ground line 10 and the second ground line 11.
切替制御装置8aは、車両1が、車両1の外部から第1バッテリ5に充電されている外部充電状態のときに、切替装置30を制御して、AV機器4と第2バッテリ6との間の第2接地ラインと、第1バッテリ5の第1接地ライン10と、を電気的に切り離す。 When the vehicle 1 is in an external charging state in which the first battery 5 is being charged from outside the vehicle 1, the switching control device 8a controls the switching device 30 to electrically disconnect the second ground line between the AV equipment 4 and the second battery 6 from the first ground line 10 of the first battery 5.
切替制御装置8aは、プロセッサ20aとメモリ21とを備える。メモリ21は、例えば、揮発性及び又は不揮発性の半導体メモリ、及び又はハードディスク装置等により構成される。プロセッサ20aは、例えば、CPU(Central Processing Unit)を備えるコンピュータである。プロセッサ20aは、プログラムが書き込まれたROM(Read Only Memory)、データの一時記憶のためのRAM(Random Access Memory)等を有する構成であってもよい。そして、プロセッサ20aは、機能要素又は機能ユニットとして、検知部22と、切替制御部23aと、を備える。 The switching control device 8a includes a processor 20a and a memory 21. The memory 21 is, for example, composed of volatile and/or non-volatile semiconductor memory and/or a hard disk drive. The processor 20a is, for example, a computer equipped with a CPU (Central Processing Unit). The processor 20a may also include a ROM (Read Only Memory) in which a program is written, a RAM (Random Access Memory) for temporary data storage, and the like. The processor 20a also includes, as functional elements or units, a detection unit 22 and a switching control unit 23a.
プロセッサ20aが備えるこれらの機能要素は、例えば、コンピュータであるプロセッサ20aがプログラムを実行することにより実現される。なお、上記コンピュータ・プログラムは、コンピュータ読み取り可能な任意の記憶媒体に記憶させておくことができる。これに代えて、プロセッサ20aが備える上記機能要素の全部又は一部を、それぞれ一つ以上の電子回路部品を含むハードウェアにより構成することもできる。 These functional elements of processor 20a are realized, for example, by processor 20a, which is a computer, executing a program. The computer program can be stored on any computer-readable storage medium. Alternatively, all or part of the functional elements of processor 20a can be configured as hardware, each including one or more electronic circuit components.
検知部22は、車両1の外部からの第1バッテリ5への給電を検知して、車両1が車外から第1バッテリ5に充電されている外部充電状態であることを検知する。例えば、検知部22は、第1バッテリ5と充電コネクタ9との間に設けられた給電センサ13により、車両1が外部充電状態であることを検知する。給電センサ13は、例えば、第1バッテリ5と充電コネクタ9との間の導電ケーブルにおける電流を検知する電流センサであり得る。あるいは、給電センサ13は、充電コネクタ9において、外部から充電ケーブルが接続されたことを検知する機械式のセンサであってもよい。 The detection unit 22 detects power supply to the first battery 5 from outside the vehicle 1 and detects that the vehicle 1 is in an external charging state in which the first battery 5 is being charged from outside the vehicle. For example, the detection unit 22 detects that the vehicle 1 is in an external charging state using a power supply sensor 13 provided between the first battery 5 and the charging connector 9. The power supply sensor 13 may be, for example, a current sensor that detects the current in the conductive cable between the first battery 5 and the charging connector 9. Alternatively, the power supply sensor 13 may be a mechanical sensor that detects that an external charging cable has been connected to the charging connector 9.
切替制御部23aは、車両1が外部充電状態であるときに、第2接地ライン11と第1接地ライン10とを電気的に切り離す。本実施形態では、切替制御部23aは、たとえば、第2接地ライン11と第1接地ライン10との接続をオンオフする切替装置30aに指示して、車両1が外部充電状態であるときに、第2接地ライン11と第1接地ライン10との接続を電気的に切り離す。 The switching control unit 23a electrically disconnects the second ground line 11 from the first ground line 10 when the vehicle 1 is in an external charging state. In this embodiment, the switching control unit 23a, for example, instructs the switching device 30a, which turns the connection between the second ground line 11 and the first ground line 10 on and off, thereby electrically disconnecting the connection between the second ground line 11 and the first ground line 10 when the vehicle 1 is in an external charging state.
また、車両電源システム2aは、第1バッテリ5に接続された回転電機3を含む第1負荷回路24aに対し、第2バッテリ6に接続されたAV機器4を含む第2負荷回路24bを電磁的にシールドする、シールド構造物14を備える。シールド構造物14は、密閉筐体である必要はなく、従来技術に従い、防御対象とする電磁波の波長に応じた大きさの網目、スリット、及び又は開口を有する導電性材料で構成され得る。 The vehicle power supply system 2a also includes a shielding structure 14 that electromagnetically shields the second load circuit 24b, which includes the AV equipment 4 connected to the second battery 6, from the first load circuit 24a, which includes the rotating electric machine 3 connected to the first battery 5. The shielding structure 14 does not need to be a sealed enclosure, and can be made of a conductive material with mesh, slits, and/or openings sized according to the wavelength of the electromagnetic waves to be shielded, in accordance with conventional technology.
上記の構成を有する車両電源システム2aでは、車両1が外部充電状態であるときに、第2接地ライン11と第1接地ライン10とが電気的に切り離され、かつ、シールド構造物14により、AV機器4を含む第2負荷回路24bが、回転電機3を含む第1負荷回路24aに対して電磁的にシールドされている。このため、車両電源システム2aでは、車両1の第1バッテリ5が充電スタンド等において大容量の充電設備により充電されているような場合に、動力用の第1バッテリ5に流れる大きな充電電流による電磁ノイズがAV機器4に与える影響を、効果的に低減することができる。したがって、上記外部充電状態におけるAV機器4における視聴の乱れを低減することができる。 In the vehicle power supply system 2a configured as described above, when the vehicle 1 is in an external charging state, the second ground line 11 and the first ground line 10 are electrically disconnected, and the shielding structure 14 electromagnetically shields the second load circuit 24b, including the AV equipment 4, from the first load circuit 24a, including the rotating electric machine 3. Therefore, in the vehicle power supply system 2a, when the first battery 5 of the vehicle 1 is being charged by high-capacity charging equipment at a charging station or the like, the impact of electromagnetic noise on the AV equipment 4 caused by the large charging current flowing through the first battery 5 for power can be effectively reduced. This reduces viewing disruptions on the AV equipment 4 when the vehicle 1 is in the external charging state.
なお、第2接地ライン11が第1接地ライン10に対して電気的に切り離されたときには、AV機器4とECU7との接地電位が異なるものとなり得るため、これらの間の電気的な通信に支障を生ずる場合があり得る。このため、AV機器4とECU7とは、電気的に絶縁状態であっても通信が可能なキャリアを用いた通信、例えば、AV機器4とECU7との間での電気的絶縁を保ち得る光、音、振動などをキャリアとする通信を行うものとしてもよい。本実施形態では、AV機器4とECU7との間の通信は、例えば、フォトカプラ15により、光をキャリアとする通信を行う。なお、このような、電気的絶縁を保ち得るキャリアを用いた通信は、AV機器4とECU7との間で常時行われる必要はなく、少なくとも車両1が外部充電状態であるときに行われるものとすればよい。 Note that when the second ground line 11 is electrically disconnected from the first ground line 10, the ground potentials of the AV equipment 4 and the ECU 7 may differ, which may interfere with electrical communication between them. For this reason, the AV equipment 4 and the ECU 7 may communicate using a carrier that allows communication even when electrically isolated, such as light, sound, or vibration, which can maintain electrical isolation between the AV equipment 4 and the ECU 7. In this embodiment, communication between the AV equipment 4 and the ECU 7 is performed using light as a carrier, for example, via a photocoupler 15. Note that such communication using a carrier that can maintain electrical isolation does not need to be performed constantly between the AV equipment 4 and the ECU 7; it may be performed at least when the vehicle 1 is in an external charging state.
[第2実施形態]
図2は、本発明の第2の実施形態に係る車両電源システム2bの構成を示す図である。図2において、図1示す構成要素と同じ構成要素については、図1に示す符号と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図1における説明を援用する。
Second Embodiment
Fig. 2 is a diagram showing the configuration of a vehicle power supply system 2b according to a second embodiment of the present invention. In Fig. 2, the same components as those shown in Fig. 1 are designated by the same reference numerals as those shown in Fig. 1, and the description of Fig. 1 above is incorporated herein.
車両電源システム2bは、車両電源システム2aと同様の構成を有するが、第1接地ライン10および第2接地ライン11は、それぞれ、切替装置30bおよび30cを介して車体グランド12に接続されている。切替装置30bおよび30cは、例えば、切替装置30aと同様に、ノーマリオンタイプのリレーであり、切替装置30bおよび30cが無通電のときに、第1接地ライン10および第2接地ライン11が、共に車体グランド12に接続される。 Vehicle power supply system 2b has a similar configuration to vehicle power supply system 2a, but the first ground line 10 and second ground line 11 are connected to the vehicle ground 12 via switching devices 30b and 30c, respectively. Switching devices 30b and 30c are, for example, normally-on relays, similar to switching device 30a. When switching devices 30b and 30c are not energized, the first ground line 10 and second ground line 11 are both connected to the vehicle ground 12.
また、車両電源システム2bは、切替制御装置8aに代えて切替制御装置8bを有する点が車両電源システム2aと異なる。切替制御装置8bは、切替制御装置8aと同様の構成を有するが、切替制御部23aを備えるプロセッサ20aに代えて、切替制御部23bを備えるプロセッサ20bを有する点が異なる。切替制御部23bは、切替制御部23aと同様の構成を有するが、車両1が外部充電状態であるときに、第1接地ライン10と車体グランド12との間に配された切替装置30b、または第2接地ライン11と車体グランド12との間に配された切替装置30cのいずれかを動作させることにより、第2接地ライン11を第1接地ライン10から電気的に切り離す点が異なる。 Vehicle power supply system 2b also differs from vehicle power supply system 2a in that it has switching control device 8b instead of switching control device 8a. Switching control device 8b has a similar configuration to switching control device 8a, but differs in that it has processor 20b including switching control unit 23b instead of processor 20a including switching control unit 23a. Switching control unit 23b has a similar configuration to switching control unit 23a, but differs in that when vehicle 1 is in an external charging state, switching control unit 23b electrically disconnects second ground line 11 from first ground line 10 by operating either switching device 30b arranged between first ground line 10 and vehicle body ground 12 or switching device 30c arranged between second ground line 11 and vehicle body ground 12.
車両電源システム2bでは、例えば、車両1が外部充電状態であるときに切替装置30cを動作させて接続オフ状態とすることで、第1接地ライン10が接続された車体グランド12に対して第2接地ライン11が電気的に切り離される。これにより、図1に示す第1実施形態の場合と同様に、第1バッテリ5に流れる充電電流による電磁ノイズがAV機器4に与える影響を効果的に低減することができる。 In the vehicle power supply system 2b, for example, when the vehicle 1 is in an external charging state, the switching device 30c is operated to set the connection off state, electrically disconnecting the second ground line 11 from the vehicle body ground 12 to which the first ground line 10 is connected. This effectively reduces the impact on the AV equipment 4 of electromagnetic noise caused by the charging current flowing through the first battery 5, as in the first embodiment shown in Figure 1.
これに加え、車両電源システム2bでは、例えば、外部の充電設備からの充電ケーブルが充電コネクタ9に接続されることにより、第1接地ライン10が充電コネクタ9および充電ケーブルを介して車外の接地ラインに接続される場合は、車両1が外部充電状態であるときには、切替装置30bを動作させて接続オフ状態としてもよい。これにより、第1バッテリ5が充電される際の第1接地ライン10の接地は、車外の接地ラインで確保しつつ、第2接地ライン11は、車体グランド12に接地させた状態に維持して、AV機器4における電磁ノイズの影響を低減することができる。 In addition, in the vehicle power supply system 2b, for example, if a charging cable from an external charging facility is connected to the charging connector 9, and the first ground line 10 is connected to a ground line outside the vehicle via the charging connector 9 and the charging cable, the switching device 30b may be operated to turn the connection off when the vehicle 1 is in an external charging state. This ensures that the first ground line 10 is grounded by the ground line outside the vehicle when the first battery 5 is being charged, while maintaining the second ground line 11 grounded to the vehicle body ground 12, thereby reducing the effects of electromagnetic noise on the AV equipment 4.
[第3実施形態]
図3は、本発明の第3の実施形態に係る車両電源システム2cの構成を示す図である。図3において、図1示す構成要素と同じ構成要素については、図1に示す符号と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図1における説明を援用する。
[Third embodiment]
Fig. 3 is a diagram showing the configuration of a vehicle power supply system 2c according to a third embodiment of the present invention. In Fig. 3, the same components as those shown in Fig. 1 are designated by the same reference numerals as those shown in Fig. 1, and the description of Fig. 1 above is used.
車両電源システム2cは、車両電源システム2aと同様の構成を有するが、第1接地ライン10と第2接地ライン11とが切替装置30aを介して接続されているほか、第1バッテリ5の出力ライン16と第2バッテリ6の出力ライン17とが、切替装置30dを介して接続されている。切替装置30dは、例えば、切替装置30aと同様に、ノーマリオンタイプのリレーである。 Vehicle power supply system 2c has a similar configuration to vehicle power supply system 2a, but the first ground line 10 and the second ground line 11 are connected via switching device 30a, and the output line 16 of the first battery 5 and the output line 17 of the second battery 6 are connected via switching device 30d. Switching device 30d is, for example, a normally-on type relay, similar to switching device 30a.
また、車両電源システム2cは、切替制御装置8aに代えて切替制御装置8cを有する点が車両電源システム2aと異なる。切替制御装置8cは、切替制御装置8aと同様の構成を有するが、切替制御部23aを備えるプロセッサ20aに代えて、切替制御部23cを備えるプロセッサ20cを有する点が異なる。切替制御部23cは、切替制御部23aとは異なり、車両1が外部充電状態でないときは、切替装置30aおよび30dを共に接続オン状態とし、車両1が外部充電状態であるときには、切替装置30aおよび30dを共に動作させて接続オフ状態とする。 Vehicle power supply system 2c also differs from vehicle power supply system 2a in that it has switching control device 8c instead of switching control device 8a. Switching control device 8c has the same configuration as switching control device 8a, but differs in that it has processor 20c including switching control device 23c instead of processor 20a including switching control unit 23a. Unlike switching control device 23a, switching control device 23c sets both switching devices 30a and 30d to the connection-on state when vehicle 1 is not in an external charging state, and operates both switching devices 30a and 30d to the connection-off state when vehicle 1 is in an external charging state.
これにより、車両電源システム2cでは、車両1が外部充電状態でないときには、第1バッテリ5の出力ライン16および第1接地ライン10を、それぞれ、第2バッテリ6の出力ライン17および第2接地ライン11と接続して、車両1の走行中は、回生ブレーキ等の際に第1バッテリ5および第2バッテリ6の双方を回転電機3により充電することができる。その一方、車両1が外部充電状態であるときには、車両電源システム2cでは、第1バッテリ5の出力ライン16および第1接地ライン10が、それぞれ、第2バッテリ6の出力ライン17および第2接地ライン11から電気的に切り離されるので、図1に示す第1実施形態の場合と同様に、第1バッテリ5に流れる充電電流による電磁ノイズがAV機器4に与える影響を効果的に低減することができる。 As a result, in the vehicle power supply system 2c, when the vehicle 1 is not in an external charging state, the output line 16 and first ground line 10 of the first battery 5 are connected to the output line 17 and second ground line 11 of the second battery 6, respectively, and both the first battery 5 and the second battery 6 can be charged by the rotating electric machine 3 during regenerative braking or other operations while the vehicle 1 is running. On the other hand, when the vehicle 1 is in an external charging state, the vehicle power supply system 2c electrically disconnects the output line 16 and first ground line 10 of the first battery 5 from the output line 17 and second ground line 11 of the second battery 6, respectively. This effectively reduces the impact of electromagnetic noise caused by the charging current flowing through the first battery 5 on the AV equipment 4, similar to the first embodiment shown in FIG. 1 .
[第4実施形態]
図4は、本発明の第4の実施形態に係る車両電源システム2dの構成を示す図である。図4において、図1示す構成要素と同じ構成要素については、図1に示す符号と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図1における説明を援用する。
[Fourth embodiment]
Fig. 4 is a diagram showing the configuration of a vehicle power supply system 2d according to a fourth embodiment of the present invention. In Fig. 4, the same components as those shown in Fig. 1 are designated by the same reference numerals as those shown in Fig. 1, and the description of Fig. 1 above is incorporated herein.
車両電源システム2dは、車両電源システム2aと同様の構成を有するが、第1バッテリ5および第2バッテリ6は、それぞれ、バッテリソケット18および19を介して車両1に着脱可能に固定されている。これにより、車両電源システム2dでは、例えば、可搬型のモバイルバッテリを第1バッテリ5および第2バッテリ6として用いることができる。 Vehicle power supply system 2d has a similar configuration to vehicle power supply system 2a, but the first battery 5 and second battery 6 are detachably fixed to vehicle 1 via battery sockets 18 and 19, respectively. This allows vehicle power supply system 2d to use, for example, portable mobile batteries as the first battery 5 and second battery 6.
そして、車両電源システム2dでは、第1接地ライン10と第2接地ライン11とは、バッテリソケット18および19のそれぞれの内部の接地ラインを互いに接続する切替装置30eにより接続されている。切替装置30eは、例えば、切替装置30aと同様に、ノーマリオンタイプのリレーである。 In the vehicle power supply system 2d, the first ground line 10 and the second ground line 11 are connected by a switching device 30e, which connects the internal ground lines of the battery sockets 18 and 19 to each other. The switching device 30e is, for example, a normally-on type relay, similar to the switching device 30a.
なお、バッテリソケット18および19に代えて、第1バッテリ5および第2バッテリ6をそれぞれ差し込むことのできる2つのスロットを備えた一つのバッテリソケットを用いるものとすることもできる。この場合には、切替装置30eは、上記バッテリソケットの中に内蔵されているものとすることができる。 Instead of battery sockets 18 and 19, a single battery socket with two slots into which the first battery 5 and second battery 6 can be inserted can also be used. In this case, the switching device 30e can be built into the battery socket.
切替制御装置8aの切替制御部23aは、車両1が外部充電状態でないときは、切替装置30eを接続オン状態とし、車両1が外部充電状態であるときには、切替装置30eを動作させて接続オフ状態とする。すなわち、切替制御部23aは、バッテリソケット18における第1バッテリ5の接地ラインと、バッテリソケット19における第2バッテリ6の接地ラインとの電気的接続を、切替装置30eによりオンオフすることにより、第1接地ライン10と第2接地ライン11との電気的接続をオンオフする。 The switching control unit 23a of the switching control device 8a sets the switching device 30e to the connection-on state when the vehicle 1 is not in an external charging state, and operates the switching device 30e to the connection-off state when the vehicle 1 is in an external charging state. In other words, the switching control unit 23a turns the electrical connection between the ground line of the first battery 5 in the battery socket 18 and the ground line of the second battery 6 in the battery socket 19 on and off using the switching device 30e, thereby turning the electrical connection between the first ground line 10 and the second ground line 11 on and off.
これにより、車両電源システム2dでは、図1に示す第1実施形態の場合と同様に、車両1が外部充電状態でないときは、第1バッテリ5に流れる充電電流による電磁ノイズがAV機器4に与える影響を効果的に低減され得る。また、車両電源システム2dでは、切替装置30eは、2つのバッテリソケット18、19の内部の接地ライン間を接続するので、バッテリソケット18、19と車載装置とをつなぐために車両1内に引き回すワイヤハーネスの構成を単純化することができる。また、第1バッテリ5及び第2バッテリ6の直近において、それぞれの接地ラインが接続されるので、電磁ノイズも生じにくい。 As a result, in the vehicle power supply system 2d, similar to the first embodiment shown in FIG. 1, when the vehicle 1 is not in an external charging state, the impact of electromagnetic noise caused by the charging current flowing through the first battery 5 on the AV equipment 4 can be effectively reduced. Furthermore, in the vehicle power supply system 2d, the switching device 30e connects the internal ground lines of the two battery sockets 18, 19, thereby simplifying the configuration of the wire harness routed within the vehicle 1 to connect the battery sockets 18, 19 to the on-board devices. Furthermore, because the respective ground lines are connected in close proximity to the first battery 5 and the second battery 6, electromagnetic noise is less likely to occur.
[他の実施形態]
シールド構造物14は、上述した各実施形態では、第1バッテリ5に接続された回転電機3を含む第1負荷回路24aに対し、第2バッテリ6に接続されたAV機器4を含む第2負荷回路24bを電磁的にシールドするものとしたが、その逆でもよい。すなわち、車両電源システム2a、2b、2c、2d(以下、総称して車両電源システム2ともいう)は、第1負荷回路24aおよび第2負荷回路24bのうち、一方の負荷回路を他方の負荷回路に対して電磁的にシールドするシールド構造物を含むものとすることができる。
Other Embodiments
In the above-described embodiments, the shielding structure 14 electromagnetically shields the second load circuit 24b including the AV equipment 4 connected to the second battery 6 from the first load circuit 24a including the rotating electric machine 3 connected to the first battery 5, but the reverse may also be true. That is, the vehicle power supply systems 2a, 2b, 2c, and 2d (hereinafter also collectively referred to as the vehicle power supply system 2) may include a shielding structure that electromagnetically shields one of the first load circuit 24a and the second load circuit 24b from the other load circuit.
上述した各実施形態に示す車両電源システム2では、切替装置30は、切替制御装置8a、8b、8c(以下、総称して切替制御装置8ともいう)により制御されるリレーであるがーであるが、これには限られない。切替装置30は、メカニカルスイッチなどの、第1接地ライン10と第2接地ライン11との接続及び切り離しを行うことのできる任意の電気部品であり得る。 In the vehicle power supply system 2 shown in each of the above-described embodiments, the switching device 30 is a relay controlled by the switching control devices 8a, 8b, and 8c (hereinafter collectively referred to as the switching control device 8), but is not limited to this. The switching device 30 may be any electrical component, such as a mechanical switch, that can connect and disconnect the first ground line 10 and the second ground line 11.
例えば、切替装置30は、充電コネクタ9に設けられたメカニカルスイッチであって、充電ケーブルのプラグが充電コネクタ9に接続されたときに電気接点がブレークとなり、充電コネクタ9から上記プラグが抜かれたときに電気接点がメイクとなるスイッチであってもよい。 For example, the switching device 30 may be a mechanical switch provided in the charging connector 9, which breaks the electrical contact when the plug of the charging cable is connected to the charging connector 9 and makes the electrical contact when the plug is removed from the charging connector 9.
なお、本発明は上記の実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。 The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
[上記実施形態によりサポートされる構成]
上述した実施形態は、以下の構成をサポートする。
[Configuration supported by the above embodiment]
The above-described embodiment supports the following configurations.
(構成1)車両の回転電機に電力を供給する第1バッテリと、前記車両に搭載されたAV機器に給電する第2バッテリと、前記車両が、前記車両の外部から前記第1バッテリに充電されている外部充電状態のときは、前記AV機器および前記第2バッテリの第2接地ラインと、前記第1バッテリの第1接地ラインと、を電気的に切り離す切替装置と、前記第1バッテリに接続された前記回転電機を含む第1負荷回路、および前記第2バッテリに接続された前記AV機器を含む第2負荷回路、のうち一方の負荷回路を他方の負荷回路に対して電磁的にシールドするシールド構造物と、を有する、車両電源システム。
構成1の車両電源システムによれば、第1バッテリに流れる大きな充電電流による電磁ノイズがAV機器に与える影響を効果的に低減して、AV機器における視聴の乱れを低減することができる。
(Configuration 1) A vehicle power supply system having a first battery that supplies power to a rotating electric machine of a vehicle, a second battery that supplies power to AV equipment mounted on the vehicle, a switching device that electrically disconnects a second ground line of the AV equipment and the second battery from a first ground line of the first battery when the vehicle is in an external charging state in which the first battery is being charged from outside the vehicle, and a shielding structure that electromagnetically shields one of a first load circuit including the rotating electric machine connected to the first battery and a second load circuit including the AV equipment connected to the second battery from the other load circuit.
The vehicle power supply system of configuration 1 can effectively reduce the influence on AV equipment of electromagnetic noise caused by a large charging current flowing through the first battery, thereby reducing disturbances to viewing on the AV equipment.
(構成2)前記切替装置は、前記車両の車体を介して大地に接地された前記第1接地ラインと、前記第2接地ラインと、の間の電気的接続の切り離しを行う、構成1に記載の車両電源システム。
構成2の車両電源システムによれば、第1バッテリへの充電時の接地を確保しつつ、AV機器における視聴の乱れを低減することができる。
(Configuration 2) A vehicle power supply system as described in Configuration 1, wherein the switching device disconnects the electrical connection between the first ground line, which is grounded to the ground via the vehicle body, and the second ground line.
According to the vehicle power supply system of configuration 2, it is possible to ensure grounding when charging the first battery, while reducing disturbances to viewing on AV equipment.
(構成3)前記第1バッテリおよび前記第2バッテリの少なくとも一方を前記車両の車体に対して着脱可能に装着するバッテリソケットを備え、前記切替装置は、前記バッテリソケットにおける前記第1バッテリの接地ラインと前記第2バッテリの接地ラインとの電気的接続を切り離すことにより、前記第1接地ラインと前記第2接地ラインとの電気的接続の切り離しを行う、構成1に記載の車両電源システム。
構成3の車両電源システムによれば、車両内のワイヤハーネスの構成を単純化し得ると共に、第1バッテリからの電磁ノイズを低減することができる。
(Configuration 3) A vehicle power supply system as described in Configuration 1, comprising a battery socket for removably attaching at least one of the first battery and the second battery to the vehicle body, and the switching device disconnects the electrical connection between the first ground line and the second ground line by disconnecting the electrical connection between the ground line of the first battery and the ground line of the second battery in the battery socket.
According to the vehicle power supply system of configuration 3, the configuration of the wire harness inside the vehicle can be simplified and electromagnetic noise from the first battery can be reduced.
(構成4)前記AV機器は、少なくとも前記切替装置により前記第2接地ラインが前記第1接地ラインから電気的に切り離されているときは、前記車両に搭載された他の機器との間において、電気的に絶縁状態であっても通信が可能なキャリアを用いた通信を行う、構成1ないし3のいずれかに記載の車両電源システム。
構成4の車両電源システムによれば、第2接地ラインが第1接地ラインから切り離された場合でも、AV機器と他の車載機器との間の良好な通信を実現することができる。
(Configuration 4) A vehicle power supply system described in any of configurations 1 to 3, wherein the AV equipment communicates with other equipment installed in the vehicle using a carrier that allows communication even when electrically isolated, at least when the second ground line is electrically disconnected from the first ground line by the switching device.
According to the vehicle power supply system of configuration 4, even if the second ground line is disconnected from the first ground line, good communication can be achieved between the AV device and other in-vehicle devices.
1…車両、2、2a、2b、2c、2d…車両電源システム、3…回転電機、4…AV機器、5…第1バッテリ、6…第2バッテリ、7…ECU、8、8a、8b、8c…切替制御装置、9…充電コネクタ、10…第1接地ライン、11…第2接地ライン、12…車体グランド、13…給電センサ、14…シールド構造物、15…フォトカプラ、16、17…出力ライン、18、19…バッテリソケット、20a、20b、20c…プロセッサ、21…メモリ、22…検知部、23a、23b、23c…切替制御部、24a…第1負荷回路、24b…第2負荷回路、30、30a、30b、30c、30d、30e…切替装置。 1...vehicle, 2, 2a, 2b, 2c, 2d...vehicle power supply system, 3...rotating electric machine, 4...AV equipment, 5...first battery, 6...second battery, 7...ECU, 8, 8a, 8b, 8c...switching control device, 9...charging connector, 10...first ground line, 11...second ground line, 12...vehicle body ground, 13...power supply sensor, 14...shield structure, 15...photocoupler, 16, 17...output line, 18, 19...battery socket, 20a, 20b, 20c...processor, 21...memory, 22...detection unit, 23a, 23b, 23c...switching control unit, 24a...first load circuit, 24b...second load circuit, 30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e...switching device.
Claims (4)
前記車両に搭載されたAV機器に給電する第2バッテリと、
前記車両が、前記車両の外部から前記第1バッテリに充電されている外部充電状態のときは、前記AV機器および前記第2バッテリの第2接地ラインと、前記第1バッテリの第1接地ラインと、を電気的に切り離す切替装置と、
前記第1バッテリに接続された前記回転電機を含む第1負荷回路、および前記第2バッテリに接続された前記AV機器を含む第2負荷回路、のうち一方の負荷回路を他方の負荷回路に対して電磁的にシールドするシールド構造物と、
を有する、
車両電源システム。 a first battery that supplies power to a rotating electric machine of the vehicle;
a second battery for supplying power to AV equipment mounted on the vehicle;
a switching device that electrically disconnects a second ground line of the AV equipment and the second battery from a first ground line of the first battery when the vehicle is in an external charging state in which the first battery is charged from outside the vehicle;
a shielding structure that electromagnetically shields one of a first load circuit including the rotating electric machine connected to the first battery and a second load circuit including the AV equipment connected to the second battery from the other load circuit;
having
Vehicle power system.
請求項1に記載の車両電源システム。 the switching device disconnects the electrical connection between the first ground line, which is grounded to the ground via a body of the vehicle, and the second ground line;
10. The vehicle power supply system of claim 1.
前記切替装置は、前記バッテリソケットにおける前記第1バッテリの接地ラインと前記第2バッテリの接地ラインとの電気的接続を切り離すことにより、前記第1接地ラインと前記第2接地ラインとの電気的接続の切り離しを行う、
請求項1に記載の車両電源システム。 a battery socket for detachably mounting at least one of the first battery and the second battery to a body of the vehicle;
the switching device electrically disconnects the ground line of the first battery from the ground line of the second battery in the battery socket, thereby electrically disconnecting the first ground line from the second ground line.
10. The vehicle power supply system of claim 1.
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の車両電源システム。 At least when the second ground line is electrically disconnected from the first ground line by the switching device, the AV device communicates with other devices mounted on the vehicle using a carrier that allows communication even in an electrically isolated state.
4. The vehicle power supply system according to claim 1.
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