专利名称：车辆用电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆用电源装置，更具体地涉及并用高压电源和低压电源的车辆用电源装置。
背景技术：
日本专利特开平No.11-185536公开了一项涉及远程控制电缆的技术，该电缆上设置有用于操作远程控制类型的车辆进行高空提升作业的电源线和信号线，其中，该电源线上包覆有接地的屏蔽材料。
根据这项技术，当电缆随着时间老化或由于踩踏而损坏时，电源线与包覆该线的屏蔽接触，从而导致短路而使电源电流流到接地。如果由于短路而使超过规定量的电流流动，则保险丝将会熔断而切断电流。这可以防止会产生ON信号的从电源线到信号线的电流的错误流动。
近年来，安装有提供几百伏的电源电压的高容量(蓄)电池并使用存储在这种电池内的电力启动马达而驱动的电动车辆、以及使用这种电池和汽油发动机的混合动力车辆，已开始投入实际应用。
称为系统主继电器的继电器设置在高容量电池和负荷电路例如马达之间。当车辆碰撞时，有必要使该系统主继电器迅速达到开状态，以便停止向电源线提供高压电。
这样，当ECU(电子控制单元)检测到碰撞时，将用于控制系统主继电器的控制信号设置到非工作(inactive)接地电位，从而切断电源。
同时，除了高容量电池外，这种车辆通常还安装有用于驱动ECU的12V的辅机用电池。
在混合动力车辆中，设置有从高容量电池的直流电流产生用于驱动马达的交流电流的逆变器。这使得难以确保在位于乘员座位前面的发动机舱(发动机室)内留出空间。
为此，高容量电池和辅机用电池有时布置在位于乘员座位后面的行李舱(行李箱)内。这需要在发动机舱和行李舱之间的控制信号线和电源线的复杂布线。
当车辆碰撞时，车体通常被损坏和变形。在这种情况下，导电元件可能会插入到控制信号线或电源线中而引起短路。如果该元件是电连接到接地的车体上的元件，则即便是它连到控制信号线上，该控制信号线也可能固定到接地电位上，从而防止系统主继电器导通。
相反，如果与该接地车体电绝缘的导电元件，例如托架，由于车体在碰撞时变形而损坏了用于控制系统主继电器的信号线和/或来自辅机用电池的电源线，则会导致短路并且用于控制系统主继电器的控制信号线可能达到电源电位。在这种情况下，被ECU控制而设置到开状态的系统主继电器会再次导通。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以可靠地切断电源电流的车辆用电源装置。
总之，本发明提供一种车辆用电源装置，该装置包括第一电源；由该第一电源驱动的负荷；连接和断开该第一电源和该负荷之间的电流供应通路的连接部；控制该连接部的连接和断开的控制单元；将控制信号从该控制单元传输到该连接部的第一配线；以及连接到与该控制信号的非工作电位相对应的第一恒定电位且与该第一配线并行的第二配线。
优选地，该第一电源和该连接部设置在车辆中乘员座位的后部(后面)区域，该负荷和该控制单元设置在车辆中该乘员座位的前部区域，并且该第一和第二配线在该后部区域和该前部区域之间并行地延伸。
更优选地，该车辆用电源装置还包括设置在该后部区域内并向该控制单元提供与该控制信号的工作电位相对应的第二恒定电位的第二电源；以及连接该第二电源和该控制单元并向该控制单元提供该第二恒定电位的第三配线。在所述配线在该后部区域和该前部区域之间沿其并行地延伸的通路内，第一配线和第二配线之间的距离小于第一配线和第三配线之间的距离。
优选地，该后部区域是行李舱，该前部区域是发动机舱。
优选地，第一和第二配线形成双绞线。
优选地，该车辆用电源装置还包括检测碰撞的检测部。在这种情况下，控制单元响应该检测部检测到的碰撞而将控制信号的电平设置到非工作电位，从而使连接部断开电流供应通路。
根据本发明的另一方面的车辆用电源装置包括第一电源；由该第一电源驱动的负荷；连接和断开该第一电源和该负荷之间的电流供应通路的连接部；控制该连接部的连接和断开的控制单元；将控制信号从该控制单元传输到该连接部的第一配线；连接到与该控制信号的非工作电位相对应的第一恒定电位的第二配线；向该控制单元提供与该控制信号的工作电位相对应的第二恒定电位的第二电源；以及连接该第二电源和该控制单元并向该控制单元提供该第二恒定电位的第三配线。在该第一、第二和第三配线彼此并行地延伸的部分内，第二配线和第三配线之间的距离小于第一配线和第三配线之间的距离。
优选地，第一和第二电源以及连接部设置在车辆中乘员座位的后部区域，负荷和控制单元设置在车辆中该乘员座位的前部区域，并且第一、第二和第三配线在该后部区域和该前部区域之间并行地延伸。
优选地，该后部区域是行李舱，该前部区域是发动机舱。
优选地，第二和第三配线形成双绞线。
优选地，该车辆用电源装置还包括检测碰撞的检测部。控制单元响应该检测部检测到的碰撞而将控制信号的电平设置到非工作电位，从而使连接部断开电流供应通路。
根据本发明，控制系统主继电器的信号线不可能设置到工作电位，因此能够更可靠地切断电源电流。
从下面参考附图对本发明的详细说明中可以更清楚地发现本发明的上述和其它目的、特征、方面和优点。
图1是示出根据本发明的车辆用电源装置的构造的电路图；图2示出图1中的配线(布线)的具体示例；图3示出根据本发明的第二实施例的配线的具体示例。
具体实施例方式
下面参考附图详细说明本发明的实施例。在附图中，相同或相应的部分用相同的参考符号表示，下面不再重复说明。
第一实施例图1示出根据本发明的车辆用电源装置的构造。
参考图1，该车辆用电源装置1包括输出高压+HV的高压电池22，由高压电池22驱动的车辆用负荷(下称“车辆负荷”)12，以及用于连接和断开高压电池22和车辆负荷12之间的电流供应通路的系统主继电器18、20。车辆用电源装置1可用于混合动力车辆、电动车辆等。
高压电池22具有多个串连的电池模块并输出高压+HV。例如，当28个每个为7.2V的电池模块串连时，输出201.6V的高压+HV。
车辆负荷12是例如驱动车轮的驱动系统。该驱动系统包括电动机(马达)和用于驱动该电动机的逆变器。
车辆用电源装置1还包括控制系统主继电器18、20的连接和断开的ECU16，用于将控制信号从ECU16传输到系统主继电器18、20的配线34、38，以及连接到接地电位且与配线34、38并行地延伸的配线36。
高压电池22和系统主继电器18、20设置在与车辆中乘员座位的后部区域相对应的行李舱4内。车辆负荷12和ECU16设置在与车辆中该乘员座位的前部区域相对应的发动机舱2内。在混合动力车辆的情况下，发动机舱2内还容纳有发动机和发电机。
配线34、38和配线36在发动机舱2和行李舱4之间彼此并行地延伸。
车辆用电源装置1还包括用于检测碰撞的碰撞传感器14。ECU16根据由驾驶员操纵的电源开关(未示出)的状态将配线34、38的电平设置到工作(active)电位+B，从而使系统主继电器18、20导通。ECU16响应碰撞传感器14检测到的碰撞而将配线34、38的电平设置到接地电位的非工作电位，从而使系统主继电器18、20断开电流供应通路。
碰撞传感器14可以是进行机械地开/关的触点式碰撞传感器，或者是没有触点的半导体式碰撞传感器。可以用控制气囊点火的ECU的输出辅助或替代碰撞传感器的输出。
车辆用电源装置1还包括设置在行李舱4内并向ECU16提供与控制信号的工作电位相对应的电源电位+B的辅机用电池24，以及连接辅机用电池24和ECU16并向ECU16提供电源电位+B的配线32。例如，电源电压+B通常为12V。
由于发动机舱2内安装有逆变器，因此难以确保在乘员座位前面的发动机舱2内留出空间。因此，高压电池22和辅机用电池24设置在乘员座位后面的行李舱4内。
通过这种设置，配线34、36、38和配线32在发动机舱2和行李舱4之间并行地延伸。在该并行的通路内，配线34和36之间的距离小于配线32和配线34之间的距离。配线36和38之间的距离小于配线32和38之间的距离。
这样，即便车辆的一部分由于车辆碰撞而变形以及与接地车体电绝缘的导电元件损坏了配线32-38，传输用于控制继电器的信号的配线34、38与配线36短路而达到接地电位的可能性，比它们与配线32短路而达到电源电位+B的可能性高。
因此，可以降低在碰撞时被控制到开状态的系统主继电器18、20在碰撞后再次导通的可能性。
图2示出图1的配线的具体示例。
参考图2，输出高压+HV的高压电池22具有连接到系统主继电器18的正极侧和连接到系统主继电器20的负极侧。系统主继电器18、20均具有用于控制导通的线圈，线圈的一端连接到接地电位。
系统主继电器18的导通控制线圈的另一端连接到配线34，系统主继电器20的导通控制线圈的另一端连接到配线38。
配线34与连接到行李舱4一侧的接地电位的配线36A形成双绞线50。双绞线50设置成从行李舱4延伸到发动机舱2内的ECU16。这样，用于传输继电器控制信号的配线34与连接到接地电位的配线36A之间的距离比与提供电源电位+B的配线32之间的距离近。
配线38与连接到行李舱4一侧的接地电位的配线36B形成双绞线52。双绞线52设置成从行李舱4延伸到发动机舱2内的ECU16。这样，用于传输继电器控制信号的配线38与连接到接地电位的配线36B之间的距离比与提供电源电位+B的配线32之间的距离近。
这样，可以用双绞线以低成本的方式将控制配线和接地线设置成彼此靠近。可以用具有连接到接地电位的屏蔽的屏蔽线代替双绞线来传输控制信号。
第二实施例图3示出根据本发明的第二实施例的配线的具体示例。
参考图3，输出高压+HV的高压电池22具有连接到系统主继电器18的正极侧和连接到系统主继电器20的负极侧。设置在系统主继电器18、20的导通控制线圈的一端连接到接地电位。
系统主继电器18的导通控制线圈的另一端连接到配线34，系统主继电器20的导通控制线圈的另一端连接到配线38。
上述构型与图2中所示的第一实施例的构型类似。但是，在图3中，用传输电源电位+B的配线32而不是配线34、38与连接到接地电位的配线形成配线对。即，电源电位+B和接地电位通过双绞线54提供给ECU16。
通过配线的这种设置，接地线和电源线之间的距离减小。电源线和配线34之间的距离与电源线和配线38之间的距离大于接地线和电源线之间的距离。
这样，即便车辆的一部分由于车辆碰撞而变形并且与接地车体电绝缘的导电元件损坏了这些配线，构成双绞线的电源线与接地线短路而达到接地电位，从而传输用于控制继电器的信号的配线34和38达到电源电位+B的可能性较小。
因此，可以降低在碰撞时被控制到开状态的系统主继电器18、20在碰撞后再次导通的可能性。
尽管已经对本发明进行了详细描述和示例，但是应该理解这仅是示例性的并且不是限制性的，本发明的精神和范围仅受到所附权利要求的条款的限制。
权利要求
1.一种车辆用电源装置，包括第一电源(22)；由所述第一电源驱动的负荷(12)；连接和断开所述第一电源和所述负荷之间的电流供应通路的连接部(18、20)；控制所述连接部的连接和断开的控制单元(16)；将控制信号从所述控制单元传输到所述连接部的第一配线(34、38)；以及连接到与所述控制信号的非工作电位相对应的第一恒定电位且与所述第一配线并行延伸的第二配线(36)。
2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于所述第一电源和所述连接部设置在车辆中乘员座位的后部区域(4)内，所述负荷和所述控制单元设置在车辆中所述乘员座位的前部区域(2)内，以及所述第一和第二配线在所述后部区域和所述前部区域之间并行地延伸。
3.根据权利要求2所述的车辆用电源装置，其特征在于，还包括设置在所述后部区域内并向所述控制单元提供与所述控制信号的工作电位相对应的第二恒定电位的第二电源(24)；以及连接所述第二电源和所述控制单元并向所述控制单元提供所述第二恒定电位的第三配线(32)；其中，在所述配线在所述后部区域和所述前部区域之间并行地延伸的通路内，所述第一配线和所述第二配线之间的距离小于所述第一配线和所述第三配线之间的距离。
4.根据权利要求2所述的车辆用电源装置，其特征在于所述后部区域是行李舱，以及所述前部区域是发动机舱。
5.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于所述第一和第二配线形成双绞线。
6.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，还包括检测碰撞的检测部(14)，其中，所述控制单元响应所述检测部检测到的碰撞而将所述控制信号的电平设置到所述非工作电位，从而使所述连接部断开所述电流供应通路。
7.一种车辆用电源装置，包括第一电源(22)；由所述第一电源驱动的负荷(12)；连接和断开所述第一电源和所述负荷之间的电流供应通路的连接部(18、20)；控制所述连接部的连接和断开的控制单元(16)；将控制信号从所述控制单元传输到所述连接部的第一配线(34、38)；连接到与所述控制信号的非工作电位相对应的第一恒定电位的第二配线(36)；向所述控制单元提供与所述控制信号的工作电位相对应的第二恒定电位的第二电源(24)；以及连接所述第二电源和所述控制单元并向所述控制单元提供所述第二恒定电位的第三配线(32)；其中，在所述第一、第二和第三配线彼此并行地延伸的部分内，所述第二配线和第三配线之间的距离小于所述第一配线和第三配线之间的距离。
8.根据权利要求7所述的车辆用电源装置，其特征在于所述第一和第二电源以及所述连接部设置在车辆中乘员座位的后部区域(4)内，所述负荷和所述控制单元设置在车辆中所述乘员座位的前部区域(2)内，以及所述第一、第二和第三配线在所述后部区域和所述前部区域之间并行地延伸。
9.根据权利要求8所述的车辆用电源装置，其特征在于所述后部区域是行李舱，以及所述前部区域是发动机舱。
10.根据权利要求7所述的车辆用电源装置，其特征在于所述第二和第三配线形成双绞线。
11.根据权利要求7所述的车辆用电源装置，其特征在于还包括检测碰撞的检测部(14)，其中，所述控制单元响应所述检测部检测到的碰撞而将所述控制信号的电平设置到所述非工作电位，从而使所述连接部断开所述电流供应通路。
全文摘要
本发明提供一种车辆用电源装置。在沿在发动机舱(2)和行李舱(4)之间延伸的配线的通路内，配线(34)和配线(36)之间的距离小于配线(32)和配线(34)之间的距离。此外，配线(36)和(38)之间的距离小于配线(32)和(38)之间的距离。即便导电元件在车辆碰撞时损坏了配线(32－38)，传输用于控制继电器的信号的配线(34)和(38)与配线(36)短路而达到接地电位的可能性比与配线(32)短路而达到电源电位+B的可能性高。这可以降低在碰撞时被控制到开状态的系统主继电器(18、20)在碰撞后再次导通的可能性。
文档编号H02G3/00GK1757543SQ20051010508
公开日2006年4月12日 申请日期2005年9月26日 优先权日2004年10月8日
发明者小岛靖 申请人:丰田自动车株式会社