特許 6497327 給電制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6497327

(24)【登録日】2019年3月22日

(45)【発行日】2019年4月10日

(54)【発明の名称】給電制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02H 3/08 20060101AFI20190401BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20190401BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20190401BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20190401BHJP

【ＦＩ】

   H02H3/08 A

   H02J7/00 S

   H01M10/44 P

   H01M10/48 P

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-8108(P2016-8108)

(22)【出願日】2016年1月19日

(65)【公開番号】特開2017-131021(P2017-131021A)

(43)【公開日】2017年7月27日

【審査請求日】2018年4月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】杉沢 佑樹

【審査官】 阿部 陽

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１４９５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４４６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００２６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１０９３６４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｈ ３／０８−３／２５３

Ｈ０１Ｍ １０／４２−１０／４８

Ｈ０２Ｊ ７／００−７／１２；７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリから負荷への給電経路に設けられたスイッチをオン又はオフに切替え、前記バッテリから給電されるスイッチ制御部と、該バッテリから前記スイッチ制御部を介して流れた電流が出力される出力端子とを備える給電制御装置において、
前記スイッチ制御部及び出力端子間に接続され、所定電流以上である電流が流れた場合に溶断される溶断部と、
前記バッテリから前記スイッチ及びスイッチ制御部夫々へ流れる電流の電流経路に設けられたバッテリ導体と、
該バッテリ導体が形成されているバッテリ基板と、
前記溶断部から前記出力端子へ流れる電流の電流経路に設けられた出力導体と、
該出力導体が形成されている出力基板と
を備え、
前記バッテリから前記スイッチ制御部に給電されている間、電流が前記バッテリから前記スイッチ制御部、溶断部及び出力端子の順に流れ、
前記バッテリ基板及び出力基板は間隔を隔てて重なり合っており、
前記出力導体は、前記バッテリ基板にて、前記バッテリ導体が形成されている部分を除く他の部分と対向していること
を特徴とする給電制御装置。

【請求項2】

前記スイッチ制御部から前記溶断部に流れる電流の電流経路に設けられた中間導体と、
該中間導体が形成されている中間基板と
を備え、
前記出力基板及び中間基板は間隔を隔てて重なり合っており、
前記出力導体は、前記中間基板にて、前記中間導体が形成されている部分を除く他の部分と対向していること
を特徴とする請求項１に記載の給電制御装置。

【請求項3】

前記溶断部は、該溶断部に前記所定電流以上である電流が流れた場合に溶断される複数の溶断素子を有し、
該複数の溶断素子は相互に並列に接続されていること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給電制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリから負荷への給電を制御する給電制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両には、バッテリから負荷への給電を制御する給電制御装置が搭載されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の給電制御装置では、バッテリの正極と負荷の一端との間にスイッチが接続されており、バッテリの負極と負荷の他端とは接地されている。特許文献１に記載の給電制御装置は、スイッチをオン又はオフに切替えるスイッチ制御部を備える。スイッチ制御部は、スイッチをオン又はオフに切替えることによって、バッテリから負荷への給電を制御する。

【0003】

バッテリの正極には、スイッチ制御部が更に接続されており、バッテリからスイッチ制御部に給電される。このとき、電流はバッテリの正極からスイッチ制御部を介して出力端子に流れる。出力端子は接地されており、出力端子から流れた電流は、接地されているバッテリの負極に戻る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４４７３２９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されているような従来の給電制御装置として、バッテリの正極と、スイッチ制御部と、スイッチの一端とがバッテリ導体によって接続され、スイッチ制御部と、出力端子とが出力導体によって接続されている給電制御装置がある。この給電制御装置では、スイッチがオンである場合、電流が、バッテリの正極から、バッテリ導体、スイッチ及び負荷の順に流れ、負荷に給電される。また、スイッチがオンであるか否かに無関係に、電流は、バッテリの正極から、バッテリ導体、スイッチ制御部、出力導体及び出力端子の順に流れ、バッテリからスイッチ制御部に給電される。

【0006】

バッテリ導体及び出力導体を備える給電制御装置として、バッテリ導体が形成されているバッテリ基板と、出力導体が形成されている出力基板とが樹脂を挟んで重なり合っている給電制御装置がある。この給電制御装置において、故障によってスイッチがオン状態に維持された場合、スイッチに大きな電流が流れ続ける。スイッチは例えば出力基板に設置されている。

【0007】

ここで、スイッチがＦＥＴ(Field Effect Transistor)又はバイポーラトランジスタ等の半導体スイッチである場合、スイッチは大きな熱を発し続ける。スイッチが発する熱によって樹脂が溶解してバッテリ導体及び出力導体が接触した場合、バッテリの正極と出力端子とが短絡され、バッテリの正極及び出力端子間に過電流が流れる。これにより、種々の問題が発生する可能性がある。

【0008】

通常、バッテリの正極とバッテリ導体との間にはヒューズが搭載されている。一定電流以上である電流がヒューズに流れた場合、ヒューズは溶断される。このため、バッテリから、一定電流以上である電流が流れることはない。

【0009】

しかしながら、バッテリ基板及び出力基板が間隔を隔てて重なり合っている給電制御装置では、ヒューズが溶断される前に、樹脂が溶解し、バッテリ導体及び出力導体が接触し、バッテリの正極と出力端子とが短絡する虞がある。通常、スイッチ制御部を介して流れる電流は、スイッチを介して負荷に流れる電流よりも小さいので、スイッチ制御部への給電には、スイッチに接続される導線よりも細くて、大きな抵抗値を有する導線が用いられる。バッテリの正極と出力端子とが短絡した場合、ヒューズの作用により、一定電流以上である電流がバッテリの正極及び出力端子間には流れることはない。しかし、スイッチ制御部への給電に、細くて大きな抵抗値を有する導線が用いられている場合、一定電流未満である電流が過電流として該導線を通流する虞がある。

【0010】

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バッテリの一端と出力端子とが短絡する確率が低い給電制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明に係る給電制御装置は、バッテリから負荷への給電経路に設けられたスイッチをオン又はオフに切替え、前記バッテリから給電されるスイッチ制御部と、該バッテリから前記スイッチ制御部を介して流れた電流が出力される出力端子とを備える給電制御装置において、前記スイッチ制御部及び出力端子間に接続され、所定電流以上である電流が流れた場合に溶断される溶断部と、前記バッテリから前記スイッチ及びスイッチ制御部夫々へ流れる電流の電流経路に設けられたバッテリ導体と、該バッテリ導体が形成されているバッテリ基板と、前記溶断部から前記出力端子へ流れる電流の電流経路に設けられた出力導体と、該出力導体が形成されている出力基板とを備え、前記バッテリから前記スイッチ制御部に給電されている間、電流が前記バッテリから前記スイッチ制御部、溶断部及び出力端子の順に流れ、前記バッテリ基板及び出力基板は間隔を隔てて重なり合っており、前記出力導体は、前記バッテリ基板にて、前記バッテリ導体が形成されている部分を除く他の部分と対向していることを特徴とする。

【0012】

本発明にあっては、電流が、バッテリから、スイッチ制御部、溶断部及び出力端子の順に流れ、バッテリからスイッチ制御部に給電される。スイッチ制御部及び出力端子が溶断部を介して接続されているため、装置内で出力端子に直接に接続される導体として、面積が小さい導体を用いることが可能である。この場合、バッテリの一端に接続されている導体と出力端子に接続されている導体とが接触する確率が低いので、バッテリの一端と出力端子とが短絡する確率が低い。

【0013】

溶断部及びスイッチ制御部間を接続する導体と、バッテリの一端に接続されている導体とが接触した場合、電流は、バッテリから溶断部及び出力端子の順に流れる。所定電流以上である電流が溶断部に流れた場合、溶断部は溶断される。従って、溶断部及びスイッチ制御部間を接続する導体と、バッテリの一端に接続している導体とが接触した場合に、所定電流以上である電流がバッテリ及び出力端子間を流れることはない。

【0015】

また、出力基板に形成されている出力導体は、バッテリ基板において、バッテリ導体が形成されている部分を除く他の部分と対向している。このため、出力基板及びバッテリ基板に挟まれている樹脂が溶解して出力基板及びバッテリ基板が接触した場合であっても、出力導体及びバッテリ導体が接触する確率は低い。従って、バッテリの一端と出力端子とが接触する確率が更に低い。

【0016】

本発明に係る給電制御装置は、前記スイッチ制御部から前記溶断部に流れる電流の電流経路に設けられた中間導体と、該中間導体が形成されている中間基板とを備え、前記出力基板及び中間基板は間隔を隔てて重なり合っており、前記出力導体は、前記中間基板にて、前記中間導体が形成されている部分を除く他の部分と対向していることを特徴とする。

【0017】

本発明にあっては、出力基板に形成されている出力導体は、中間基板において、中間導体が形成されている部分を除く他の部分と対向している。このため、バッテリ基板、中間基板及び出力基板中の２つによって挟まっている２つの樹脂が溶解してバッテリ基板、中間基板及び出力基板中の隣り合う２つの基板が接触した場合であっても、バッテリ導体と中間導体とが接触し、かつ、中間導体と出力導体とが接触して、バッテリの一端と出力端子とが短絡する確率は低い。

【0018】

本発明に係る給電制御装置は、前記溶断部は、該溶断部に前記所定電流以上である電流が流れた場合に溶断される複数の溶断素子を有し、該複数の溶断素子は相互に並列に接続されていることを特徴とする。

【0019】

本発明にあっては、スイッチ制御部及び出力端子間が複数の溶断素子によって接続されているため、複数の溶断素子中の１つが欠損した場合であっても、バッテリからスイッチ制御部への給電が継続され、スイッチ制御部は作動し続ける。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、溶断部を介してスイッチ制御部及び出力端子を接続しているため、バッテリの一端と出力端子とが短絡する確率が低い。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施の形態における電源システムの要部構成を示すブロック図である。

【図2】給電制御装置の外観を示す斜視図である。

【図3】第１回路基板、バッテリ基板及び中間基板夫々の平面図である。

【図4】給電制御装置の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本実施の形態における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。電源システム１は、車両に好適に搭載されており、バッテリ２、負荷３ａ，３ｂ、給電制御装置４及びヒューズＦ１を備える。給電制御装置４は、バッテリ端子４０、負荷端子４１ａ，４１ｂ及びＧＮＤ端子４２を有する。バッテリ２の正極はヒューズＦ１を介して給電制御装置４のバッテリ端子４０に接続されている。給電制御装置４の負荷端子４１ａ，４１ｂ夫々は負荷３ａ，３ｂの一端に接続されている。バッテリ２の負極と、負荷３ａ，３ｂ夫々の他端と、給電制御装置４のＧＮＤ端子４２とは接地されている。

【0023】

バッテリ２は、ヒューズＦ１を介して給電制御装置４に給電すると共に、ヒューズＦ１及び給電制御装置４を介して負荷３ａ，３ｂに給電する。バッテリ２が給電している場合、バッテリ２の正極から、ヒューズＦ１を介して給電制御装置４のバッテリ端子４０に電流が入力され、負荷端子４１ａ，４１ｂ及びＧＮＤ端子４２の少なくとも１つから電流が出力される。ヒューズＦ１に一定電流以上である電流が流れた場合、ヒューズＦ１は溶断される。

【0024】

バッテリ２から給電制御装置４に給電されている間、給電制御装置４は作動する。給電制御装置４は、バッテリ２から負荷３ａ，３ｂへの給電を各別に制御する。例えば、負荷３ａ，３ｂの中で作動すべき作動負荷と停止すべき停止負荷とが示されている負荷信号が給電制御装置４に入力されている場合、給電制御装置４は、入力された負荷信号の内容に基づいて、バッテリ２から負荷３ａ，３ｂへの給電を制御する。

【0025】

負荷３ａ，３ｂ夫々は車両に搭載された電気機器である。負荷３ａ，３ｂ夫々は、バッテリ２から給電されている場合に作動し、バッテリ２からの給電が停止している場合に動作を停止する。

【0026】

給電制御装置４は、更に、バッテリ導体５０、中間導体５１、ＧＮＤ導体５２、スイッチ５３ａ，５３ｂ、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）５４、レギュレータ５５、溶断部５６、キャパシタＣ１，Ｃ２、ダイオードＤ１，Ｄ２、抵抗Ｒ１及びツェナーダイオードＺ１を有する。スイッチ５３ａ，５３ｂ夫々は、Ｎチャネル型のＦＥＴである。溶断部５６は、キャパシタＣ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３を有する。

【0027】

バッテリ端子４０にはバッテリ導体５０が接続されている。バッテリ導体５０は、スイッチ５３ａ，５３ｂ夫々のドレインと、キャパシタＣ１の一端と、ダイオードＤ１のアノードとに各別に接続されている。スイッチ５３ａ，５３ｂ夫々のソースは負荷端子４１ａ，４１ｂに接続されている。スイッチ５３ａ，５３ｂ夫々のゲートはマイコン５４に各別に接続されている。

【0028】

ダイオードＤ１のカソードは、抵抗Ｒ１の一端と、ツェナーダイオードＺ１のカソードとに接続されている。抵抗Ｒ１の他端は、レギュレータ５５と、キャパシタＣ２の一端とに接続されている。レギュレータ５５は、更に、中間導体５１とマイコン５４とに各別に接続されている。マイコン５４は更に中間導体５１に接続されている。中間導体５１は、更に、キャパシタＣ２の他端と、溶断部５６が有するキャパシタＣ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３夫々の一端とが接続されている。ＧＮＤ端子４２と、キャパシタＣ１，Ｃ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３夫々の他端と、ダイオードＤ２及びツェナーダイオードＺ１夫々のアノードとがＧＮＤ導体５２に接続されている。ダイオードＤ２のカソードは負荷端子４１ａに接続されている。
以上のように、溶断部５６の一端は、中間導体５１を介してマイコン５４に接続されており、溶断部５６の他端は、ＧＮＤ導体５２を介してＧＮＤ端子４２に接続されている。

【0029】

スイッチ５３ａ，５３ｂ夫々について、ゲートの電圧が一定電圧以上である場合、ドレイン及びソース間に電流が流れることが可能である。このとき、スイッチ５３ａ，５３ｂ夫々はオンである。また、スイッチ５３ａ，５３ｂ夫々について、ゲートの電圧が一定電圧未満である場合、ドレイン及びソース間に電流が流れることはない。このとき、スイッチ５３ａ，５３ｂ夫々はオフである。マイコン５４は、中間導体５１の電位を基準として、スイッチ５３ａ，５３ｂ夫々のゲートの電圧を各別に調整する。これにより、マイコン５４は、スイッチ５３ａ，５３ｂを各別にオン又はオフに切替える。

【0030】

マイコン５４は、例えば、前述した負荷信号の内容に基づいて、スイッチ５３ａ，５３ｂを各別にオン又はオフに切替える。マイコン５４はスイッチ制御部として機能する。

【0031】

マイコン５４がスイッチ５３ａをオンに切替えた場合、電流は、バッテリ２の正極から、ヒューズＦ１、バッテリ端子４０、バッテリ導体５０、スイッチ５３ａ、負荷端子４１ａ及び負荷３ａの順に流れ、バッテリ２から負荷３ａに給電される。従って、バッテリ２の正極から負荷３ａの一端への給電経路にスイッチ５３ａが設けられており、バッテリ２の正極からスイッチ５３ａのドレインへ流れる電流の電流経路にバッテリ導体５０が設けられている。バッテリ２から負荷３ａに給電されている間、負荷３ａは作動する。
マイコン５４がスイッチ５３ａをオフに切替えた場合、バッテリ２から負荷３ａへの給電は停止され、負荷３ａは動作を停止する。

【0032】

同様に、マイコン５４がスイッチ５３ｂをオンに切替えた場合、電流は、バッテリ２の正極から、ヒューズＦ１、バッテリ端子４０、バッテリ導体５０、スイッチ５３ｂ、負荷端子４１ｂ及び負荷３ｂの順に流れ、バッテリ２から負荷３ｂに給電される。従って、バッテリ２の正極から負荷３ｂの一端への給電経路にスイッチ５３ｂが設けられており、バッテリ２の正極からスイッチ５３ｂのドレインへ流れる電流の電流経路にバッテリ導体５０が設けられている。バッテリ２から負荷３ｂに給電されている間、負荷３ｂは作動する。
マイコン５４がスイッチ５３ｂをオフに切替えた場合、バッテリ２から負荷３ｂへの給電は停止され、負荷３ｂは動作を停止する。

【0033】

給電制御装置４では、更に、電流が、バッテリ２の正極から、ヒューズＦ１、バッテリ端子４０、バッテリ導体５０、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１、レギュレータ５５、マイコン５４、中間導体５１、溶断部５６、ＧＮＤ導体５２及びＧＮＤ端子４２の順に流れる。キャパシタＣ２は、バッテリ２がヒューズＦ１、バッテリ端子４０、バッテリ導体５０、ダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１を介して出力した電圧を平滑し、平滑した電圧をレギュレータ５５に出力する。キャパシタＣ２がレギュレータ５５に出力する電圧は、中間導体５１の電位を基準とした電圧である。

【0034】

レギュレータ５５は、キャパシタＣ２から入力された電圧から所定電圧を生成し、生成した所定電圧をマイコン５４に出力する。レギュレータ５５がマイコン５４に出力する所定電圧も中間導体５１の電位を基準とした電圧である。レギュレータ５５がマイコン５４に所定電圧を出力することによって、マイコン５４に給電される。

【0035】

以上のように、バッテリ２からマイコン５４に給電される。バッテリ２からマイコン５４に給電されている間、電流がバッテリ２の正極からバッテリ端子４０、バッテリ導体５０、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１、レギュレータ５５、マイコン５４、中間導体５１、溶断部５６、ＧＮＤ導体５２及びＧＮＤ端子４２の順に流れる。ここで、ＧＮＤ導体５２介して流れた電流は、ＧＮＤ端子４２から、ＧＮＤ端子４２と同様に接地されているバッテリ２の負極に出力される。ＧＮＤ端子４２は出力端子として機能する。

【0036】

また、バッテリ２の正極からマイコン５４へ流れる電流の電流経路にバッテリ導体５０が設けられている。マイコン５４から溶断部５６へ流れる電流の電流経路に中間導体５１が設けられている。溶断部５６からＧＮＤ端子４２へ流れる電流の電流経路にＧＮＤ導体５２が設けられている。ＧＮＤ導体５２は出力導体として機能する。

【0037】

ダイオードＤ１はキャパシタＣ２からバッテリ２への逆流を防止する。抵抗Ｒ１はレギュレータ５５及びキャパシタＣ２に流れる電流を制限する。ツェナーダイオードＺ１は、ＧＮＤ導体５２の電位を基準としたダイオードＤ１のカソードの電圧を制限する。具体的には、ＧＮＤ導体５２の電位を基準としたダイオードＤ１のカソードの電圧がツェナーダイオードＺ１の降伏電圧となった場合、電流が、ダイオードＤ１のカソードから、ツェナーダイオードＺ１、ＧＮＤ導体５２及びＧＮＤ端子４２の順に流れる。このため、ＧＮＤ導体５２の電位を基準として、ダイオードＤ１のカソードの電圧がツェナーダイオードＺ１の降伏電圧を超えることはない。ツェナーダイオードＺ１は、ダイオードＤ１のカソードの電圧を、ＧＮＤ導体５２の電位を基準として、ゼロＶからツェナーダイオードＺ１の降伏電圧までの範囲内に維持する。

【0038】

所定電流以上である電流が中間導体５１から溶断部５６に流れた場合、キャパシタＣ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３夫々が溶断される。これにより、溶断部５６が溶断される。溶断部５６が溶断された場合、中間導体５１から溶断部５６を介してＧＮＤ導体５２に電流が流れることはない。

【0039】

キャパシタＣ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３夫々は、自身に閾値電流以上である電流が流れた場合に溶断される。キャパシタＣ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３夫々に対応する３つの閾値電流の大きさは、同一であってもよい。また、３つの閾値電流中で、２つの閾値電流の大きさが同一であり、残り１つの閾値電流の大きさが他の２つの閾値電流と異なっていてもよい。更に、３つの閾値電流は相互に異なっていてもよい。

【0040】

溶断部５６に所定電流以上である電流が流れた場合にキャパシタＣ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３の全てが溶断される限り、キャパシタＣ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３が溶断される順序については自由度を持って溶断部５６を設計することができる。

【0041】

例えば、以下の順序でキャパシタＣ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３が溶断される溶断部５６を設計してもよい。溶断部５６に所定電流以上である電流が流れた場合に、まず、キャパシタＣ３にキャパシタＣ３に対応する閾値電流以上である電流が流れてキャパシタＣ３が溶断される。キャパシタＣ３の溶断により、抵抗Ｒ２に流れる電流が、抵抗Ｒ２に対応する閾値電流以上となり、抵抗Ｒ２が溶断される。抵抗Ｒ２の溶断により、抵抗Ｒ３に流れる電流が、抵抗Ｒ３に対応する閾値電流以上となり、抵抗Ｒ３が溶断される。
また、溶断部５６に所定電流以上である電流が流れた場合に、キャパシタＣ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３夫々に閾値電流以上である電流が略同時に流れて溶断されるように溶断部５６を設計してもよい。

【0042】

溶断部５６では、キャパシタＣ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３は相互に並列に接続されており、キャパシタＣ３は、中間導体５１及びＧＮＤ導体５２間の電圧を安定させる機能を有する。溶断部５６では、閾値以上である電流が流れた場合に溶断される溶断素子の数が３であり、２以上である。このため、キャパシタＣ３及び抵抗Ｒ２，Ｒ３中の１つが欠損した場合であっても、電流が中間導体５１から溶断部５６を介してＧＮＤ導体５２に流れることが可能であり、バッテリ２からマイコン５４への給電が継続され、マイコン５４は作動し続ける。溶断素子の１つが欠損した場合に、溶断部５６が溶断される所定電流が小さくなる可能性がある。

【0043】

キャパシタＣ１は、バッテリ２の正極及びバッテリ導体５０間で重畳した外乱ノイズを除去する。ダイオードＤ２は、負荷３ａでサージ電圧を発生することを防止する。例えば、負荷３ａが図示しないインダクタを有する場合において、スイッチ５３ａがオフに切替わってバッテリ２から負荷３ａへの給電が停止したとき、インダクタは自身に流れている電流の大きさを維持すべく、負荷３ａの一端の電位を基準とした負荷３ａの他端の電圧を上昇させる。このとき、電流は、負荷３ａの他端から、ＧＮＤ端子４２、ＧＮＤ導体５２、ダイオードＤ２及び負荷端子４１ａの順に流れ、負荷３ａの一端に戻る。このため、負荷３ａの両端間の電圧がダイオードＤ２の両端間の電圧以上に上昇することはない。

【0044】

図２は給電制御装置４の外観を示す斜視図である。給電制御装置４は、更に、第１回路基板６１、第２回路基板６２、バッテリ基板６３、中間基板６４、絶縁性の樹脂６５，６６，６７及びコネクタ６８を有する。第１回路基板６１、第２回路基板６２、バッテリ基板６３及び中間基板６４夫々は、所謂、プリント基板であり、平板状をなしている。第１回路基板６１、第２回路基板６２、バッテリ基板６３及び中間基板６４は、第１回路基板６１、バッテリ基板６３、中間基板６４及び第２回路基板６２の順に並置されている。並置方向は、第１回路基板６１、第２回路基板６２、バッテリ基板６３及び中間基板６４夫々の板面に垂直な方向と略一致している。第１回路基板６１は、第２回路基板６２、バッテリ基板６３及び中間基板６４夫々と間隔を隔てて重なり合っている。

【0045】

第１回路基板６１及びバッテリ基板６３によって樹脂６５が挟持されている。バッテリ基板６３及び中間基板６４によって樹脂６６が挟持されている。第２回路基板６２及び中間基板６４によって樹脂６７が挟持されている。
第１回路基板６１、バッテリ基板６３及び中間基板６４夫々の同一側の一面には、ＧＮＤ導体５２、バッテリ導体５０及び中間導体５１が形成されている。

【0046】

例えば、故障により、第１回路基板６１又は第２回路基板６２に設けられたスイッチ５３ａ，５３ｂの少なくとも一方がオン状態に維持された場合、オン状態であるスイッチは大きな熱を発し続ける。樹脂６５，６６，６７夫々は、例えば、このスイッチが発する熱によって溶解する。

【0047】

第１回路基板６１にはコネクタ６８が設置されている。コネクタ６８内には、バッテリ端子４０、負荷端子４１ａ，４１ｂ及びＧＮＤ端子４２が設けられている。バッテリ端子４０、負荷端子４１ａ，４１ｂ及びＧＮＤ端子４２夫々には導線が接続されている。バッテリ端子４０及び負荷端子４１ａ，４１ｂ夫々は、導線によって、ヒューズＦ１及び負荷３ａ，３ｂに接続されている。ＧＮＤ端子４２は導線によって接地されている。

【0048】

スイッチ５３ａ，５３ｂ、マイコン５４、レギュレータ５５、溶断部５６、キャパシタＣ１，Ｃ２、ダイオードＤ１，Ｄ２、抵抗Ｒ１及びツェナーダイオードＺ１夫々は、第１回路基板６１又は第２回路基板６２の一面に設置されている。バッテリ端子４０、負荷端子４１ａ，４１ｂ、ＧＮＤ端子４２、バッテリ導体５０、中間導体５１、ＧＮＤ導体５２、スイッチ５３ａ，５３ｂ、マイコン５４、レギュレータ５５、溶断部５６、キャパシタＣ１，Ｃ２、ダイオードＤ１，Ｄ２、抵抗Ｒ１及びツェナーダイオードＺ１に関しては、スルーホール、及び、第１回路基板６１又は第２回路基板６２に形成された導線等によって接続が行われている。

【0049】

図３は、第１回路基板６１、バッテリ基板６３及び中間基板６４夫々平面図である。第１回路基板６１、バッテリ基板６３及び中間基板６４夫々の板面は矩形状をなしている。第１回路基板６１、バッテリ基板６３及び中間基板６４夫々の縦及び横の寸法は略同一である。図３において、第２回路基板６２の図示を省略している。第２回路基板６２の板面も矩形状をなし、第２回路基板６２の縦及び横の寸法は、第１回路基板６１、バッテリ基板６３及び中間基板６４夫々の縦及び横の寸法と略同一である。

【0050】

ＧＮＤ導体５２は、矩形状をなし、第１回路基板６１の角部分（左上部分）に形成されている。第１回路基板６１は出力基板として機能する。第１回路基板６１において、ＧＮＤ導体５２が形成されている部分を除く他の部分に、スイッチ５３ａ，５３ｂ、マイコン５４、レギュレータ５５、溶断部５６、キャパシタＣ１，Ｃ２、ダイオードＤ１，Ｄ２、抵抗Ｒ１及びツェナーダイオードＺ１中の一又は複数の素子が設置されている。
なお、図３において、コネクタ６８の図示も省略している。

【0051】

バッテリ導体５０は、バッテリ基板６３において、角部分（図３の左上部分）を除く他の部分に形成されている。中間導体５１は、中間基板６４において、角部分（図３の左上部分）を除く他の部分に形成されている。

【0052】

図４は給電制御装置４の平面図である。図４には、バッテリ導体５０、中間導体５１及びＧＮＤ導体５２の配置が概略的に示されている。バッテリ導体５０の配置は破線で示されている。中間導体５１の配置は一点鎖線で示されている。

【0053】

図４に示すように、ＧＮＤ導体５２は、バッテリ基板６３において、バッテリ導体５０が形成されている部分を除く他の部分と対向している。また、ＧＮＤ導体５２は、中間基板６４において、中間導体５１が形成されている部分を除く他の部分と対向している。

【0054】

以上のように構成された給電制御装置４においては、マイコン５４、レギュレータ５５、及び、キャパシタＣ２の他端夫々は、溶断部５６を介してＧＮＤ端子４２に接続されている。このため、給電制御装置４では、マイコン５４と、レギュレータ５５と、キャパシタＣ２の一端とがＧＮＤ導体に直接に接続している給電制御装置のＧＮＤ導体の面積よりも面積が小さい導体を、ＧＮＤ導体５２として用いることができる。この場合、樹脂６５が溶解したときに、バッテリ導体５０とＧＮＤ導体５２とが接触する確率が低いので、バッテリ２の正極とＧＮＤ端子４２とが短絡する確率が低い。

【0055】

樹脂６６の溶解によって、バッテリ導体５０及び中間導体５１が接触した場合、電流は、バッテリ２の正極から、ヒューズＦ１、バッテリ端子４０、バッテリ導体５０、中間導体５１、溶断部５６、ＧＮＤ導体５２及びＧＮＤ端子４２の順に流れ、バッテリ２の負極に戻る。前述したように、所定電流以上である電流が溶断部５６に流れた場合、溶断部５６は溶断される。このため、バッテリ導体５０及び中間導体５１が接触した場合に、所定電流以上である電流がバッテリ２の正極と、ＧＮＤ端子４２との間を流れることはない。
給電制御装置４では、バッテリ導体５０及び中間導体５１が接触した場合、ヒューズＦ１が溶断される前に、溶断部５６が溶断されるように構成されている。即ち、ヒューズＦ１に係る一定電流は、溶断部５６に係る所定電流よりも大きい。

【0056】

また、前述したように、第１回路基板６１に形成されているＧＮＤ導体５２は、バッテリ基板６３において、バッテリ導体５０が形成されている部分を除く他の部分と対向している。このため、樹脂６５が溶解して第１回路基板６１及びバッテリ基板６３が接触した場合であっても、バッテリ導体５０及びＧＮＤ導体５２が接触する確率は低い。このため、バッテリ２の正極とＧＮＤ端子４２とが接触する確率は更に低い。

【0057】

より厳密には、ＧＮＤ導体５２と、ＧＮＤ導体５２に直接に接続されている導線とが、バッテリ基板６３において、バッテリ導体５０と、バッテリ導体５０に接続されている導線とが形成されている部分を除く他の部分と対向していることが好ましい。この場合、バッテリ２の正極とＧＮＤ端子４２とが接触する確率が更に下がる。

【0058】

更に、前述したように、第１回路基板６１に形成されているＧＮＤ導体５２は、中間基板６４において、中間導体５１が形成されている部分を除く他の部分と対向している。このため、樹脂６５，６６が溶解して第１回路基板６１、バッテリ基板６３及び中間基板６４が接触した場合であっても、バッテリ導体５０と中間導体５１とが接触し、かつ、中間導体５１及びＧＮＤ導体５２とが接触して、バッテリ２の正極とＧＮＤ端子４２とが短絡する確率は低い。

【0059】

より厳密には、ＧＮＤ導体５２と、ＧＮＤ導体５２に接続されている導線とが、中間基板６４において、中間導体５１と、中間導体５１に直接に接続されている部分を除く部分と対向していることが好ましい。この場合、バッテリ２の正極とＧＮＤ端子４２とが接触する確率が更に下がる。

【0060】

なお、並置されている第１回路基板６１、第２回路基板６２、バッテリ基板６３及び中間基板６４の順序は、第１回路基板６１、バッテリ基板６３、中間基板６４及び第２回路基板６２の順に限定されない。第１回路基板６１が、第２回路基板６２、バッテリ基板６３及び中間基板６４夫々と間隔を隔てて重なり合っていればよい。

【0061】

また、溶断部５６を構成する複数の溶断素子夫々は、抵抗又はキャパシタに限定されず、ヒューズ又はインダクタ等であってもよい。溶断部５６を構成する３つの溶断素子は、２つの抵抗及び１つのキャパシタに限定されず、例えば、３つの抵抗であってもよい。溶断部５６では、閾値電流以上である電流が流れた場合に溶断する溶断素子が並列に接続されていればよい。更に、溶断部５６を構成する溶断素子の数は、３に限定されず、１、２又は４以上であってもよい。

【0062】

更に、ＧＮＤ導体５２、バッテリ導体５０及び中間導体５１夫々は、第１回路基板６１、バッテリ基板６３及び中間基板６４夫々の同一側の一面に形成されていなくてもよい。

【0063】

開示された本実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0064】

２ バッテリ
３ａ，３ｂ 負荷
４ 給電制御装置
４２ ＧＮＤ端子（出力端子）
５０ バッテリ導体
５１ 中間導体
５２ ＧＮＤ導体（出力導体）
５３ａ，５３ｂ スイッチ
５４ マイコン（スイッチ制御部）
５６ 溶断部
６１ 第１回路基板（出力基板）
６３ バッテリ基板
６４ 中間基板
Ｃ３ キャパシタ（溶断素子）
Ｒ２，Ｒ３ 抵抗（溶断素子）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】