特開 2023-77413 電気ボックス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023077413

(43)【公開日】2023-06-05

(54)【発明の名称】電気ボックス

(51)【国際特許分類】

   H02G 3/16 20060101AFI20230529BHJP

   H01H 85/12 20060101ALI20230529BHJP

   B60R 16/02 20060101ALN20230529BHJP

【ＦＩ】

H02G3/16

H01H85/12

B60R16/02 645A

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022186130

(22)【出願日】2022-11-22

(31)【優先権主張番号】202122903211.4

(32)【優先日】2021-11-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】521254764

【氏名又は名称】北京図森智途科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100104880

【弁理士】

【氏名又は名称】古部 次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100107216

【弁理士】

【氏名又は名称】伊與田 幸穂

(72)【発明者】

【氏名】何 小康

(72)【発明者】

【氏名】王 馳

(72)【発明者】

【氏名】計 平元

【テーマコード（参考）】

5G361

5G502

【Ｆターム（参考）】

5G361BA03

5G361BB01

5G361BB02

5G361BC01

5G361BC02

5G502AA01

5G502FF08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電源と電気機器との間に接続し、電気機器への冗長給電をサポートする電気ボックスを提供する。
【解決手段】電気ボックス２００は、その一端に位置する第１電力入力インタフェース２１３及びその他端に位置する第１電力出力インタフェース２１５を含む第１回路と、その一端に位置する第２電力入力インタフェース２２３及びその他端に位置する第２電力出力インタフェース２２５を含む第２回路と、第１回路及び第２回路に電気的に接続され、且つ、その一端に位置する第３電力出力インタフェース２６２を含む第３回路と、を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

その一端に位置する第１電力入力インタフェース及びその他端に位置する第１電力出力インタフェースを含む第１回路と、
その一端に位置する第２電力入力インタフェース及びその他端に位置する第２電力出力インタフェースを含む第２回路と、
前記第１回路及び第２回路に電気的に接続され、且つ第３電力出力インタフェースを含む、
ことを特徴とする電気ボックス。

【請求項2】

前記第１回路及び第２回路のうちの少なくとも１つは、少なくとも２つの導電体及び前記少なくとも２つの導電体に電気的に接続される保護素子を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気ボックス。

【請求項3】

前記導電体は、表面が錫メッキされた銅バーを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の電気ボックス。

【請求項4】

前記第１回路は、少なくとも２つの導電体を含み、一方の導電体の一端には第１電力入力インタフェースが形成され、他方の導電体の一端には第１電力出力インタフェースが形成され、又は、
前記第２回路は、少なくとも２つの導電体を含み、一方の導電体の一端には第２電力入力インタフェースが形成され、他方の導電体の一端には第２電力出力インタフェースが形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気ボックス。

【請求項5】

前記第３回路は、少なくとも第１導電体、第２導電体及びセキュリティボックスを含み、
前記第１導電体の一端は前記第１回路に電気的に接続され、他端は前記セキュリティボックスに電気的に接続され、
前記第２導電体の一端は前記第２回路に電気的に接続され、他端は前記セキュリティボックスに電気的に接続される、
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の電気ボックス。

【請求項6】

前記セキュリティボックスは、
前記第１導電体の前記他端に電気的に接続される第１保護素子と、
前記第２導電体の前記他端に電気的に接続される第２保護素子と、を含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の電気ボックス。

【請求項7】

前記セキュリティボックスは、
前記第１導電体の前記他端に電気的に接続される第１逆流防止素子と、
前記第２導電体の前記他端に電気的に接続される第２逆流防止素子と、を含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の電気ボックス。

【請求項8】

前記セキュリティボックスは、
前記第１逆流防止素子及び第２逆流防止素子のそれぞれにいずれも電気的に接続される保護素子を更に含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の電気ボックス。

【請求項9】

前記第３回路は、電圧変換器を更に含み、前記電圧変換器の入力と出力はいずれも前記セキュリティボックスに電気的に接続され、前記電圧変換器は、入力と異なる電圧を出力で提供するように構成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の電気ボックス。

【請求項10】

その一端に位置する第３電力入力インタフェース及びその他端に位置する第４電力出力インタフェースを含む第４回路を更に含み、
前記第４回路は、少なくとも２つの導電体及び前記少なくとも２つの導電体に電気的に接続されるスイッチ素子を更に含む、
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の電気ボックス。

【請求項11】

前記第３電力入力インタフェース、前記第４回路の導電体、前記スイッチ素子のうちの少なくとも１つと第４電力出力インタフェースとの間でデータ通信を提供するための少なくとも１つの信号線を更に含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の電気ボックス。

【請求項12】

第１電源の電力を第１グループの電気機器に供給するように構成される第１回路と、
第２電源の電力を第２グループの電気機器に供給するように構成される第２回路と、
第１電源の電力及び第２電源の電力を第３グループの電気機器に供給するように構成される第３回路と、を含む
ことを特徴とする電気ボックス。

【請求項13】

電流が前記第１電源及び前記第２電源のうち一方から他方へ流れ込むことを防止するように構成される逆流防止素子を更に含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の電気ボックス。

【請求項14】

前記第１回路、前記第２回路及び前記第３回路のそれぞれはいずれも保護素子を含み、前記保護素子は、前記保護素子での電流が閾値を超える場合、電流が前記保護素子を流れることを阻止するように構成される、
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の電気ボックス。

【請求項15】

前記第１電源及び前記第２電源は同じ電圧を有し、前記第３回路は、第３回路が第３グループの電気機器に異なる大きさの電圧を提供するように第１電源及び第２電源の電圧を昇圧又は降圧するように構成される電圧変換器を更に含む、
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の電気ボックス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は電気ボックスに関し、特に車両用電気ボックスに関する。

【背景技術】

【0002】

車両は、様々な用途に適用され、電力を必要とする様々な機器（即ち電気機器）を含み得る。例えば、安全上、運転支援又は自動運転の促進などの目的として、車両には様々なセンサを搭載することができ、車両に搭載されるセンサは車両周辺の様々な側面のセンサデータを取得することができる。センサデータの処理を容易にするために、車両に計算装置を取り付けることもでき、センサデータの処理結果は、自動車を安全に操作して走行させるために使用することができる。センサデータを取得して処理するために、車両内のセンサ、計算装置及びその他の機器に電力が必要である。車両の安全のために、電源が故障した場合の電気機器の電力供給問題を考慮する必要がある。

【発明の概要】

【0003】

本開示は、電源と電気機器との間に接続し、電気機器への冗長給電をサポートすることができる電気ボックスを提供する。

【0004】

本開示の一態様は、その一端に位置する第１電力入力インタフェース及びその他端に位置する第１電力出力インタフェースを含む第１回路と、その一端に位置する第２電力入力インタフェース及びその他端に位置する第２電力出力インタフェースを含む第２回路と、前記第１回路及び第２回路に電気的に接続され、且つ第３電力出力インタフェースを含む第３回路と、を含む電気ボックスを提供する。

【0005】

本開示の別の態様は、第１電源の電力を第１グループの電気機器に供給するように構成される第１回路と、第２電源の電力を第２グループの電気機器に供給するように構成される第２回路と、第１電源及び第２電源の電力を第３グループの電気機器に供給するように構成される第３回路と、を含む電気ボックスを提供する。

【0006】

本開示により提供される電気ボックスは、電気機器への冗長給電をサポートするために複数の電源の電力を電気機器に供給することができる複数の回路を含む。１つの電源が故障した場合、電気ボックスは、前記電気機器を含む装置が安全に動作し続けることを保証するために、別の電源の電力を電気機器に供給することができる（例えば、前記電気機器を含む車両が安全に運転し続けるか、又は、安全位置まで運転するのに十分な時間がある）。

【図面の簡単な説明】

【0007】

図面は、例示的に実施例を示して明細書の一部を構成しており、明細書の文字記載とともに実施例の例示的な実施形態を説明する。無論、以下に説明される図面は、本願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとっては、創造的な労働をするせずに、これらの図面を元に他の図面を得ることもできる。全ての図面において、同じ符号は類似しているが必ずしも同一ではない要素を示している。

【図1】例示的な実施例による電気ボックスの構成を示す模式図である。

【図2】例示的な実施例による電気ボックスを介して電源から電気機器に給電する模式図である。

【図3】別の例示的な実施例による電気ボックスの構成を示す模式図である。

【図4A】例示的な実施例による電気ボックスのカバープレートの取り付けプロセスを示す模式図である。

【図4B】図４ＡのフレームＡに示す部分拡大図である。

【図5】例示的な実施例による電気ボックスにカバープレートが取り付けられた上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本願の目的、技術的解決手段及び利点をより明らかにするために、以下、図面に合わせて本願を更に詳しく説明するが、無論、説明される実施例は、本願の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではない。当業者が本願における実施例に基づいて創造的な労働を行うことなく得た他の実施例の全ても、本願の請求範囲に属する。

【0009】

本開示において、「複数」という用語は、特に説明がない限り、２以上を指す。本開示において、特に説明がない限り、「第１」、「第２」などの用語は、その位置関係、タイミング関係又は重要度関係を制限することを意図するのではなく、類似のオブジェクトを区別するために使用される。このように使用される用語は、ここで説明される本願の実施例が、ここで図示又は説明されたもの以外の形態で実施できるように、適当な場合に互いに交換してもよいと理解すべきである。

【0010】

また、「含む」と「有する」という用語及びそれらの任意の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図し、例えば、一連のステップやユニットを含むプロセス、方法、システム、製品又は機器は、必ずしも明らかに挙げられたステップやユニットに限定されず、明らかに挙げられていない、又は、これらのプロセス、方法、システム、製品や機器に固有の他のステップやユニットを含むことができる。

【0011】

自動車の車両全体の電子電気システム及び自動運転の発展に伴い、車両全体の電子電気システムの安全レベルに対する要求もますます高くなり、一部の電子電気システムは冗長設計を開始すると同時に、冗長給電のニーズも生まれる。本願の発明者は、コスト、重量などの要因を考慮すると、システム全体の全ての電気機器を冗長設計する必要はなく、一部の電気機器を冗長設計し（これらの電気機器は主電気機器とも呼ばれ、主電気機器の冗長は補助電気機器とも呼ばれる）、別の電気機器を冗長設計しない（これらの電気機器は共用電気機器とも呼ばれる）ことも考えられる。このように、電気機器は、主電気機器、補助電気機器（即ち、主電気機器の冗長）、共用電気機器に分類され、電気機器の分類に従ってその給電を設計することができる。主電気機器は主電源から給電され、補助電気機器は補助電源から給電され、共用機器は主電源と補助電源から同時に給電される。この思想に基づいて、本開示は、冗長給電をサポートするように車両（例えば、自動運転車両）に取り付けることができる電気ボックスを提供する。

【0012】

図１は、例示的な実施例による電気ボックスの構成を示す模式図である。図１に示すように、電気ボックス１００は基板１０１を含む。基板１０１の表面に様々な素子を取り付けるか又は固定することができる。基板の周囲には取付穴が設けられており、例えば、図１において、基板の取付穴は四隅にあり、これらの取付穴を介して基板を車両に固定することができ、それにより、電気ボックスを車両に固定することができる。基板１０１は、例えば長方形、正方形、三角形、五角形、六角形、円形又は楕円形などの形状を有してもよく、又は車両上の電気ボックスの取り付け位置に応じて基板の形状を設計してもよい。

【0013】

図１に示すように、基板１０１の表面には、例えば導電体１１２、１１４、１２２、１２４と１５２などの１つ又は複数の導電体が取り付けられている。これらの導電体の１つ又は複数又は全ては、空間の占有を減少して電気ボックスの小型化を促進するために、金属バーで構成することができ、且つ絶縁材料で被覆する必要がない。金属バーの横断面は長方形であってもよく、金属バーの幅は厚さの少なくとも５倍、又は少なくとも１０倍、又は少なくとも２０倍であってもよい。金属バーを絶縁材料で被覆しないため、金属バーの酸化を防止するために、金属バーの表面に酸化防止処理を実施することができる。例えば、金属バーは銅バーであってもよく、銅バーの表面に錫メッキすることができる。

【0014】

保護素子を使用して導電体を電気的に接続することができ、例えば、保護素子１１６によって導電体１１２と１１４を電気的に接続し、保護素子１２６によって導電体１２２と１２４を電気的に接続し、保護素子は過電流を防止することができる。例えば、保護素子１１６は、導電体１１２と１１４を流れる電流（又は保護素子１１６を流れる電流）が第１所定の閾値を超える場合、導電体１１２と１１４との電気的接続を切断することができる。同様に、保護素子１２６は、導電体１２２と１２４を流れる電流（又は保護素子１２６を流れる電流）が第２所定の閾値を超える場合、導電体１２２と１２４との電気的接続を切断することができる。第１所定の閾値及び第２所定の閾値は、同じであってもよく、異なってもよい（例えば、第１所定の閾値が第２所定の閾値より大きく、例えば、第１所定の閾値は１２５アンペアであり、第２所定の閾値は６０アンペアである）。

【0015】

保護素子の一例として、ヒューズ（例えば、遅断ヒューズ）が挙げられる。ヒューズは、電流が所定の閾値を超えて異常に上昇する場合、それ自体が溶断して電流を遮断する。保護素子の別の例として、電流検出器を備えたスイッチが挙げられ、電流検出器が所定の閾値を超える電流の異常な上昇を検出した時にスイッチが切れる。

【0016】

図１に示すように、導電体１１２の一端は開口部を有し、当該端部に電力入力インタフェース１１３が形成され、導電体１１２の他端は保護素子１１６に電気的に接続される。電源は、ワイヤーを介して電力入力インタフェース１１３に電気的に接続することができ、導電体１１２の開口部を通して導電体１１２に対してワイヤーを固定することができる。導電体１１４の一端は開口部を有し、当該端部に電力出力インタフェース１１５が形成され、導電体１１４の他端は保護素子１１６に電気的に接続される。電気機器は、ワイヤーを介して電力出力インタフェース１１５に電気的に接続することができ、導電体１１４の開口部を通して導電体１１４に対してワイヤーを固定することができる。導電体１２２の一端は開口部を有し、当該端部に電力入力インタフェース１２３が形成され、導電体１２２の他端は保護素子１２６に電気的に接続される。電源は、ワイヤーを介して電力入力インタフェース１２３に電気的に接続することができ、導電体１２２の開口部を通して導電体１２２に対してワイヤーを固定することができる。導電体１２４の一端は開口部を有し、当該端部に電力出力インタフェース１２５が形成され、導電体１２４の他端は保護素子１２６に電気的に接続される。電気機器は、ワイヤーを介して電力出力インタフェース１２５に電気的に接続することができ、導電体１２４の開口部を通して導電体１２４に対してワイヤーを固定することができる。導電体１５２はアース線であり、接地インタフェースが形成され、且つ複数の開口部１５３を有する。電源内のアース線は、ワイヤーを介して導電体１５２に電気的に接続することができ、導電体１５２の開口部を通して導電体１５２に対してワイヤーを固定することができる。

【0017】

幾つかの実施例において、図１に示される導電体（例えば、導電体１１２、導電体１１４、導電体１２２、導電体１２４、導電体１５２）の開口部は円形の穴であってもよい。幾つかの実施例において、図１に示される導電体（例えば、導電体１１２、導電体１１４、導電体１２２、導電体１２４、導電体１５２）は、開口部を含まなくてもよく、代わりに開口部に対応する位置で、導電体の両側に凹部が形成され、又は導電体の表面に凸部（例えば、円筒状凸部）が形成される。導電体の電力入力インタフェース又は電力出力インタフェースに開口部、凹部又は凸部を含むことによって、電力入力インタフェース又は電力出力インタフェースと電源又は電気機器との電気的接続を強化するとともに、当該電気的接続に対応するワイヤーを固定することができる。

【0018】

幾つかの実施例において、導電体１１２、導電体１１４、導電体１２２、導電体１２４、導電体１５２は、取付穴（例えば、取付穴１３９）を有し、取付穴によって導電体を基板１０１に固定することができる。

【0019】

図１に示すように、電気ボックス１００は、導電体１３２と１３４及び電力出力インタフェース１６２を更に含む。導電体１３２と１３４の一端は、導電体１１２と１２２にそれぞれ電気的に接続され、他端は、例えば保護素子を介して電力出力インタフェース１６２に電気的に接続され、このように、導電体１１２と１２２を電力出力インタフェース１６２にそれぞれ電気的に接続する。図１において、導電体１３２と１３４は導電体１１２と１２２にそれぞれ電気的に接続されているが、代替的には、導電体１３２と１３４は、導電体１１４と１２４にそれぞれ電気的に接続されてもよい。導電体１３２と１３４は、ワイヤー（例えば、銅線）であってもよく、ワイヤーは、その横断面が円形又は楕円形であってもよく、その表面に絶縁材料が被覆されている。電力出力インタフェース１６２は、電気機器に電気的に接続されるための様々なコネクタ（例えば、車載グレードのコネクタ）であってもよい。

【0020】

前述のように、電力入力インタフェース１１３及び電力入力インタフェース１２３は、電源に電気的に接続されてもよい。電力出力インタフェース１１５、電力出力インタフェース１２５及び電力出力インタフェース１６２は、電気機器に電気的に接続されてもよい。電源の例として、発電機（例えば、車両内の発電機）及びバッテリーを含む。電気機器の例として、センサシステム、計算装置及び／又は制御装置を含む。

【0021】

幾つかの実施例において、電気ボックス１００は、セキュリティボックス１６８を更に含み、セキュリティボックスには、過電流を防止するための１つ又は複数の保護素子を有してもよい。セキュリティボックスは、導電体１３２及び１３４と電力出力インタフェース１６２との間に接続され、導電体１３５と１３７を介して電力出力インタフェース１６２に電気的に接続される。導電体１３５と１３７は、ワイヤー（例えば、銅線）であってもよく、ワイヤーは、その横断面が円形又は楕円形であってもよく、その表面に絶縁材料が被覆されている。セキュリティボックスには、逆電流を防止するための１つ又は複数の逆流防止素子を有してもよい。セキュリティボックス１６８は、例えば両側に取付穴を有し、取付穴によってセキュリティボックス１６８を基板１０１に固定することができる。

【0022】

幾つかの実施例において、電気ボックス１００は、電源の電圧を変換、即ち、昇圧又は降圧するための電圧変換器１６４を更に含む。電圧変換器１６４は、取付穴を備える１つ又は複数の取付部１６５を有し、取付穴によって電圧変換器１６４を基板１０１に固定する。電圧変換器１６４は、入力が導電体１３６に電気的に接続され、出力が導電体１３８に電気的に接続される。電圧変換器１６４は、導電体１３６と１３８を介してセキュリティボックス１６８に電気的に接続されてもよく、このように、電源からの電力は、導電体１３２と１３４及びセキュリティボックス１６８を介して電圧変換器１６４に供給され、電圧変換器１６４により変換された後（即ち、昇圧又は降圧後）の電力は、セキュリティボックス１６８を介して電力出力インタフェース１６２に供給される。導電体１３６と１３８は、ワイヤー（例えば、銅線）であってもよく、ワイヤーは、その横断面が円形又は楕円形であってもよく、その表面に絶縁材料が被覆されている。

【0023】

図１には、電圧変換器１６４をアース線としての導電体１５２に電気的に接続するための導電体１５６が更に点線で示されている。セキュリティボックス１６８及び電力出力インタフェース１６２は同様に、導電体（図示せず）を介して導電体１５２に電気的に接続することができる。導電体１５２に接続されるそれらの導電体は、ワイヤー（例えば、銅線）であってもよく、ワイヤーは、その横断面が円形又は楕円形であってもよく、その表面に絶縁材料が被覆されている。

【0024】

幾つかの実施例において、電気機器は、複数のグループ、例えば第１グループの電気機器、第２グループの電気機器及び第３グループの電気機器に分割されてもよい。電源は、複数の電源（例えば２つ）を含んでもよい。電力入力インタフェースは、異なる電源にそれぞれ電気的に接続される。電力出力インタフェースは、異なるグループの電気機器にそれぞれ電気的に接続される。

【0025】

幾つかの実施例において、電気機器の１つのグループは別のグループの冗長として使用され、例えば、第２グループの電気機器は第１グループの電気機器の冗長として使用され、２つの電源が互いに冗長である。この場合、第１グループの電気機器は主電気機器とも呼ばれ、第２グループの電気機器は補助電気機器とも呼ばれ、互いに冗長である２つの電源はそれぞれ主電源と補助電源と呼ばれる。主電気機器には主電源から電力が供給され、補助電気機器には補助電源から電力が供給される。主電源又は主電気機器が故障した場合、主電気機器は動作を停止し、補助電気機器は主電気機器の代わりに補助電源から電力を供給して動作する。第３グループの電気機器は、主電源と補助電源から電力を共同で供給することができ、この意味で、第３グループの電気機器は共用電気機器とも呼ばれる。

【0026】

図１に示すように、主電源は電力入力インタフェース１１３を介して導電体１１２に電気的に接続することができ、導電体１１２は保護素子１１６を介して導電体１１４に電気的に接続され、導電体１１４は電力出力インタフェース１１５を介して主電気機器に電気的に接続される。補助電源は電力入力インタフェース１２３を介して導電体１２２に電気的に接続することができ、導電体１２２は保護素子１２６を介して導電体１２４に電気的に接続され、導電体１２４は電力出力インタフェース１２５を介して補助電気機器に電気的に接続される。主電源と補助電源は、電力入力インタフェース１１３及び電力入力インタフェース１２３を介してそれぞれ導電体１１２及び導電体１２２に電気的に接続され、そして、それぞれ導電体１３２と１３４及びセキュリティボックス１６８を介して電力出力インタフェース１６２に電気的に接続され、電力出力インタフェース１６２を介して共用電気機器に電気的に接続される。

【0027】

主電気機器が故障して導電体１１２又は導電体１１４内の電流（又は保護素子１１６内の電流）が所定の閾値を超える場合、保護素子１１６は導電体１１２と導電体１１４との間の電気的接続を切断し、このように、主電源は主電気機器に電力を供給しなくなり、主電気機器は動作を停止する。同様に、主電源が故障した場合、主電源は主電気機器に電力を供給しなくなり、主電気機器は動作を停止する。前述のように、主電気機器が動作を停止する場合、その代わりに補助電気機器が動作してもよい。

【0028】

補助電気機器が故障して導電体１２２又は導電体１２４内の電流（又は保護素子１２６内の電流）が所定の閾値を超える場合、保護素子１２６は導電体１２２と導電体１２４との間の電気的接続を切断し、このように、補助電源は補助電気機器に電力を供給しなくなり、補助電気機器は動作を停止する。同様に、補助電源が故障した場合、補助電源は補助電気機器に電力を供給しなくなり、補助電気機器は動作を停止する。本願の実施例によれば、補助電気機器が動作を停止した後、共用電気機器は、動作し続けることができ、例えば、車両を緊急停止させることができる。また、共用電気機器が主電源と補助電源から電力を共同で供給するため、主電源と補助電源の一方が故障しても、他方から共用電気機器に電力を供給し続けることができる。

【0029】

幾つかの実施例において、電気ボックス１００はリレーを更に含み、電気ボックス１００の電力出力インタフェースの１つ又は複数はリレーに電気的に接続することができ、電気機器はリレーを介して電力出力インタフェースに電気的に接続され、このように、必要な場合、リレーの開閉を制御することによって、電気機器の電力供給を制御することができる。

【0030】

幾つかの実施例において、電気ボックス１００の基板１０１の１つ又は複数のエッジには、電気ボックス１００のサイドプレートが形成されてもよく、サイドプレートにはカバープレート（図１に示されず）を取り付けることができる。これらのサイドプレートは、基板１０１の表面から上方へ延伸して、各素子を収容するための空間を形成する。一部の素子、例えば電力出力インタフェース１６２は、サイドプレートに固定することができる。基板、サイドプレート及び／又はカバープレートは、任意の絶縁材料で形成されてもよい。幾つかの実施例において、基板、サイドプレート及び／又はカバープレートはポリアミド及びガラス繊維で形成され、例えばポリアミド６６と３０％のガラス繊維で構成される。ポリアミド及びガラス繊維で構成された基板、サイドプレート及びカバープレートは、良好な耐熱性を有し、車載用途に適している。

【0031】

図２は、本願の例示的な実施例による電気ボックスの使用環境を反映する回路図を示す。図２に示すように、電気ボックス２００は、少なくとも３つの回路を含む。第１回路は、第１電源（即ち、主電源２０１）の電力を第１グループの電気機器２０５に供給するための、その一端に位置する電力入力インタフェース２１３及びその他端に位置する電力出力インタフェース２１５を含む。第２回路は、第２電源（即ち、補助電源２０３）の電力を第２グループの電気機器２０７に供給するための、その一端に位置する電力入力インタフェース２２３及びその他端に位置する電力出力インタフェース２２５を含む。第３回路は、第１回路及び第２回路に電気的に接続され、且つ、第１電源（即ち、主電源２０１）の電力及び第２電源（即ち、補助電源２０３）の電力を第３グループの電気機器２０９に供給するための電力出力インタフェース２６２を含む。電気ボックス２００は、例えば、図１の電気ボックス１００であってもよい。なお、図２において簡素化するために、電気ボックスのアース線及び対応してアース線に接続されるワイヤーが示されていない。

【0032】

図２に示すように、第１回路は、導電体２１２、保護素子２１６及び導電体２１４を含む。主電源２０１は、保護素子２０２を介して導電体２１２の一端の電力入力インタフェース２１３に電気的に接続され、導電体２１２は、保護素子２１６を介して導電体２１４に電気的に接続され、導電体２１４の一端の電力出力インタフェース２１５は第１グループの電気機器２０５に電気的に接続される。第１グループの電気機器は、上記で言及された主電気機器であってもよい。保護素子２０２は、ヒューズ又は電流検出器を有するスイッチであってもよい。電力入力インタフェース２１３、導電体２１２、保護素子２１６、導電体２１４、電力出力インタフェース２１５は、図１に記載の電力入力インタフェース１１３、導電体１１２、保護素子１１６、導電体１１４、電力出力インタフェース１１５であってもよい。

【0033】

第２回路は、導電体２２２、保護素子２２６及び導電体２２４を含む。補助電源２０３は、保護素子２０４を介して導電体２２２の一端の電力入力インタフェース２２３に電気的に接続され、導電体２２２は、保護素子２２６を介して導電体２２４に電気的に接続され、導電体２２４の一端の電力出力インタフェース２２５は、第２グループの電気機器２０７に電気的に接続される。第２グループの電気機器は、上記で言及された補助電気機器であってもよい。保護素子２０４は、ヒューズ又は電流検出器を有するスイッチであってもよい。電力入力インタフェース２２３、導電体２２２、保護素子２２６、導電体２２４、電力出力インタフェース２２５は、図１に記載の電力入力インタフェース１２３、導電体１２２、保護素子１２６、導電体１２４、電力出力インタフェース１２５であってもよい。

【0034】

第３回路は、導電体２３２と２３４、セキュリティボックス２６８、導電体２３５と２３７及び電力出力インタフェース２６２を含む。主電源２０１及び補助電源２０３は、保護素子２０２と保護素子２０４及び導電体２１２と導電体２２２を介してそれぞれ導電体２３２と２３４に電気的に接続され、そして、導電体２３２と２３４、セキュリティボックス２６８、導電体２３５と２３７を介してそれぞれ電力出力インタフェース２６２に電気的に接続され、電力出力インタフェース２６２を介して第３グループの電気機器２０９に電気的に接続される。第３グループの電気機器は、上記で言及された共用電気機器であってもよい。セキュリティボックス２６８は、図１に記載のセキュリティボックス１６８であってもよく、導電体２３２、２３４、２３５及び２３７は、図１に記載の導電体１３２、１３４、１３５及び１３７であってもよい。

【0035】

図２に示すように、セキュリティボックス２６８は、保護素子２８１と２８２を含み、保護素子２８１の一端は導電体２３２に電気的に接続され、他端は逆流防止素子２８７に電気的に接続される。保護素子２８２の一端は導電体２３４に電気的に接続され、他端は逆流防止素子２８８に電気的に接続される。逆流防止素子は、電流が一方向（例えば、電源から電気機器への方向）へ流れることを可能にし、電流が反対方向（例えば、電源に向かう方向）へ流れることを防止する。逆流防止素子の一例として、ダイオード（即ち、逆流防止ダイオード）が挙げられる。逆流防止素子２８７及び逆流防止素子２８８が存在するため、電流が主電源２０１から補助電源２０３へ流れることを防止するとともに、電流が補助電源２０３から主電源２０１へ流れることを防止することができる。

【0036】

逆流防止素子２８７及び逆流防止素子２８８は、保護素子２８３、導電体２５１、保護素子２８５及び導電体２３５を介して電力出力インタフェース２６２に電気的に接続される。保護素子２８１、２８２、２８３及び２８５は、ヒューズ又は電流検出器を有するスイッチであってもよい。図２から分かるように、第３グループの電気機器（即ち、共用電気機器）は、主電源２０１及び補助電源２０３から電力を共同で供給する。このように、主電源２０１及び補助電源２０３の一方が故障しても、他方は、第３グループの電気機器に電力を供給し続けることができる。

【0037】

図２に示すように、第３回路は、電圧変換器２６４を更に含んでもよく、電圧変換器２６４は、一端が導電体２３６及び保護素子２８４を介して導電体２５１に電気的に接続され、他端が導電体２３８及び保護素子２８６を介して導電体２３７に電気的に接続され、導電体２３７は電力出力インタフェース２６２に電気的に接続される。このように、電力出力インタフェース２６２に異なる大きさの少なくとも２つの電圧を提供することができ、一方の電圧の大きさは電源の電圧の大きさと同じであり、他方の電圧は当該電源の電圧の大きさに対して大きくなるか又は小さくなる。幾つかの実施例において、主電源２０１及び補助電源２０３は同じ電圧を有する。例えば、主電源と補助電源の電圧は２４ボルトであり、電圧変換器２６４は２４ボルトの電圧を１２ボルトに降下することができ、このように電力出力インタフェース２６２に２４ボルト及び１２ボルトといった２つの異なる大きさの電圧を提供することができる。

【0038】

電力出力インタフェース２６２に異なる大きさの電圧を提供することで、異なる大きさの電圧を有する電気機器の電力需要を満たすことができる。電圧変換器２６４は、図１に記載の電圧変換器１６４であってもよい。導電体２３６と２３８は、図１に記載の導電体１３６と１３８であってもよい。

【0039】

セキュリティボックス２６８の各保護素子は、ヒューズ（例えば、遅断ヒューズ）又は電流検出器を有するスイッチであってもよい。保護素子は、対応する導電体を流れる電流（又は保護素子を流れる電流）が所定の閾値を超える場合、対応する導電体の電気的接続を切断することができる。所定の閾値は、必要に応じて柔軟に設定することができ、例えば、保護素子２８３に対応する所定の閾値は、保護素子２８１及び保護素子２８２に対応する所定の閾値より大きくてもよい。保護素子２８３に対応する所定の閾値は、保護素子２８４、２８５及び２８６に対応する所定の閾値より大きくてもよい。保護素子２８１及び保護素子２８２に対応する所定の閾値は同じであってもよい。

【0040】

幾つかの実施例において、電気ボックス２００は、それ以上又はそれ以下の回路を更に含んでもよい。例えば、電気ボックス２００は、（１つ又は複数の）追加回路及び／又は（１つ又は複数の）別の追加回路を更に含んでもよい。追加回路は、第１回路と同じ又は類似する構造を有してもよい。追加回路の一端の電力入力インタフェースは保護素子２０２を介して主電源２０１に電気的に接続され、追加回路の他端の電力出力インタフェースは第１グループの電気機器に電気的に接続される。追加回路を含む場合、第１回路及び追加回路の電力出力インタフェースは、第１グループの電気機器と同じ又は異なる電気機器にそれぞれ電気的に接続することができる。別の追加回路は、第２回路と同じ又は類似する構造を有してもよい。別の追加回路の一端の電力入力インタフェースは保護素子２０４を介して補助電源２０３に電気的に接続され、別の追加回路の他端の電力出力インタフェースは第２グループの電気機器に電気的に接続される。別の追加回路を含む場合、第２回路及び別の追加回路の電力出力インタフェースは、第２グループの電気機器と同じ又は異なる電気機器にそれぞれ電気的に接続することができる。

【0041】

図２において、保護素子２８３は、導電体２５１、保護素子２８５及び導電体２３５を含む第１補助回路を介して電力出力インタフェース２６２に電気的に接続され、当業者であれば、電気ボックス２００は、保護素子２８３と電力出力インタフェース２６２との間に電気的に接続される、当該第１補助回路と同じ又は類似するより多くの補助回路を更に含むことができると理解されるべきである。また、図２において、電圧変換器２６４は、導電体２３８、保護素子２８６及び導電体２３７を含む第２補助回路を介して電力出力インタフェース２６２に電気的に接続され、当業者であれば、電気ボックス２００は、電圧変換器２６４と電力出力インタフェース２６２との間に電気的に接続される、当該第２補助回路と同じ又は類似するより多くの補助回路を更に含むことができると理解されるべきである。

【0042】

図３は、別の例示的な実施例による電気ボックスの構成を示す模式図である。以下、図３の電気ボックス３００と図１の電気ボックス１００との違いに注目して説明し、同じ又は類似のことについては、その説明を省略する。なお、図３に示される電気ボックス３００と図１の電気ボックス１００の同じ又は類似の部分は、同じ図面符号で表される。

【0043】

図３に示すように、電気ボックス１００と比べると、電気ボックス３００は、導電体３７２、３７４及び３７６を更に含む。導電体３７２は、一端が電力入力インタフェース３８２に電気的に接続され、他端が導電体１５２（即ち、アース線）に電気的に接続され、導電体３７４は、一端が電力入力インタフェース３８２に電気的に接続され、他端がリレー３８６に電気的に接続され、導電体３７６の一端に開口部を有するとともに、当該端部に電力出力インタフェース３７５が形成され、導電体３７６の他端はリレー３８６に電気的に接続される。電力入力インタフェース３８２、導電体３７２、３７４と３７６及びリレー３８６は、第４回路を構成することができる。導電体３７２、３７４及び３７６の１つ又は複数又は全ては、金属バーで構成することができ、且つ絶縁材料で被覆する必要がない。金属バーの横断面は長方形であってもよく、金属バーの幅は厚さの少なくとも５倍、又は少なくとも１０倍、又は少なくとも２０倍であってもよい。金属バーを絶縁材料で被覆しないため、金属バーの酸化を防止するために、金属バーの表面に酸化防止処理を実施することができる。例えば、金属バーは銅バーであってもよく、銅バーの表面に錫メッキすることができる。リレー３８６は、例えば両側に取付穴を有し、取付穴によって基板１０１に固定される。幾つかの実施例において、導電体３７２、３７４及び３７６は、取付穴を有し、取付穴によって導電体を基板１０１に固定する。

【0044】

幾つかの実施例において、図３に示される導電体３７６の開口部は円形の穴であってもよい。幾つかの実施例において、導電体３７６は、開口部を含まなくてもよく、代わりに開口部に対応する位置で、導電体３７６の両側に凹部が形成され、又は導電体３７６の表面に凸部（例えば、円筒状凸部）が形成される。図３の導電体３５６（点線で示される）と図１の導電体１５６との違いは、導電体３５６が導電体１５２（即ち、アース線）に直接電気的に接続されるものではなく、導電体３７２を介して導電体１５２（即ち、アース線）に電気的に接続されることである。また、図３の導電体３５６はまた、リレー３８６に電気的に接続される。同時に、図３の電気ボックス３００は、電力入力インタフェース３８２を導電体３７２に電気的に接続するために、導電体３５８（点線で示される）を更に含む。導電体３５８は、電力入力インタフェース３８２に接続される信号線に対応するアース線として使用することができる。導電体３５６と３５８は、ワイヤー（例えば、銅線）であってもよく、ワイヤーは、その横断面が円形又は楕円形であってもよく、その表面に絶縁材料が被覆されている。

【0045】

幾つかの実施例において、上記で説明される主電源と補助電源は、車両の発電機により充電できる車載電源（例えば、バッテリー）であってもよい。車両がガレージ又は駐車場にある場合、車両のエネルギーを節約するために、ガレージ又は駐車場の電源（陸上電力とも呼ばれる）によって車両に電力を供給することができる。電力入力インタフェース３８２は、様々なコネクタ（例えば、車載グレードのコネクタ）であってもよく、陸上電力は、電力入力インタフェース３８２に電気的に接続することができ、導電体３７４、リレー３８６及び導電体３７６によって車両の電気機器（例えば、図２に示される第１グループの電気機器２０５、第２グループの電気機器２０７及び／又は第３グループの電気機器２０９）に電力を供給する（電気機器は電力出力インタフェース３７５電気的に接続することができる）。陸上電力のアース線は、電力入力インタフェース３８２を介して導電体３７２に電気的に接続することができる。

【0046】

図３に示すように、電気ボックス３００は、１つ又は複数の信号線３８４（点線で表す）を更に含み、信号線は、一端が電力出力インタフェース１６２に電気的に接続され、他端がリレー３８６、導電体３７４、電力入力インタフェース３８２にそれぞれ電気的に接続される。例えば、車両内の制御装置（又はコントローラ）を電力出力インタフェース１６２に接続することができ、制御装置は信号線によって陸上電力と電力入力インタフェース３８２との接触を検出することができ、制御装置は信号線によって導電体３７４の電圧又は電流を検出することができ、接触の検出結果及び／又は電圧（又は電流）の検出結果に基づいて信号線によってリレー３８６の開閉を制御する。例えば、制御装置は、信号線によって陸上電力と電力入力インタフェース３８２との接触を検出した場合、リレーを閉鎖するように制御して、陸上電力によって車両の電気機器に電力を供給する。制御装置は、信号線によって導電体３７４の電圧（又は電流）が大き過ぎると検出した場合、リレーを切断するように制御する。このように、陸上電力の電圧又は電流が大き過ぎるため、電気機器が損傷することを回避することができる。

【0047】

図４Ａは、例示的な実施例による電気ボックスのカバープレートの取り付けプロセスを示す模式図である。当該電気ボックスは、例えば、図３に示される電気ボックス３００である。図４Ｂは、図４ＡのフレームＡに示す部分拡大図である。図４Ａに示すように、電気ボックスのサイドプレート、例えばサイドプレート４０２、４０３、４０４及び４０５は、基板１０１のエッジに位置し、基板１０１の表面から上方へ延伸して、各素子を収容するための空間を形成する。一部の素子はサイドプレートに固定することができ、例えば、電力入力インタフェース３８２はサイドプレート４０２に固定する。

【0048】

電気ボックスのカバープレート及びサイドプレートは、シュート及びボルトで固定することができ、取り外しを容易にする。図４Ａと４Ｂに示すように、サイドプレート４０２、４０３、４０４はシュートを有し、カバー４０１はシュートに対応する突出したスライダを有し、スライダがシュート内でスライドする時にスライダとシュートとの間は、主に加工誤差及び加工中の製品の変形によって引き起こされる組み立てプロセス中のカバープレート及びサイドプレートの過度の抵抗を避けるために、隙間嵌めを使用する。スライダがシュート内でスライドを終了する時にスライダとシュートとの間は、カバープレートを組み立てた後に一定の保持力があると同時に、カバープレートとサイドプレートの組み立て隙間を減少させるために、締まり嵌めを使用する。

【0049】

基板１０１、サイドプレート４０２、４０３、４０４と４０５及び／又はカバープレート４０１は、ポリアミド及びガラス繊維で構成されてもよく、例えば、ポリアミド６６及び３０％のガラス繊維で構成される。

【0050】

図５は、図４Ａのカバープレートが取り付けられた上面図である。図５に示すように、カバープレートが取り付けられた後、電力出力インタフェース１１５、１２５及び３７５、電力入力インタフェース１１３及び１２３、導電体１５２（即ち、アース線）及び導電体３７２の一部は、電源、電気機器などの電気的接続を容易にするために、電気ボックスの外部に露出している。

【0051】

図面を参照して本開示の例示的な実施例又は例を記述したが、上記の例示的な記述は、網羅的であること、又は、本願を開示された具体的な形態に制限することを意図しないと理解すべきである。上記の教示された内容に基づいて、多くの修正や変形が可能である。従って、開示された主旨は、本明細書に記載の任意の単一の実施例又は例に限定されるべきではなく、添付される特許請求の範囲の幅と範囲に基づいて解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】