特許 7241329 車載電源装置

(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】

(24)【登録日】2023-03-09

(45)【発行日】2023-03-17

(54)【発明の名称】車載電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20230310BHJP

   B60R 16/033 20060101ALI20230310BHJP

   H05K 1/18 20060101ALI20230310BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 P

B60R16/033 C

H05K1/18 Z

H05K1/18 P

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018138079

(22)【出願日】2018-07-24

(65)【公開番号】P2020018043

(43)【公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-05-11

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】影山 洋一

(72)【発明者】

【氏名】西中 大貴

(72)【発明者】

【氏名】竹中 一雄

(72)【発明者】

【氏名】平城 久雄

(72)【発明者】

【氏名】薛 侑吾

(72)【発明者】

【氏名】愛宕 克則

(72)【発明者】

【氏名】東出 貴司

【審査官】右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－２０２３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７００５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０４２９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０８８４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０２９１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０２０６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０４０６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２０８５３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｒ １６／０３３

Ｈ０５Ｋ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

実装基板と、
前記実装基板に埋設された、高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部と、
前記実装基板の一方面に、前記高電位導体部と前記中間電位導体部とに接続された高電位側電気二重層コンデンサと、前記中間電位導体部と前記接地電位導体部とに接続された接地電位側電気二重層コンデンサと、
前記実装基板の前記一方面もしくは他方面に配置された入力部と出力部と、
前記入力部と前記出力部とに接続され、前記実装基板の前記一方面に配置されて前記高電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位側電気二重層コンデンサとへの充電および前記高電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位側電気二重層コンデンサとからの放電を行う電力変換回路部と、
前記実装基板の前記一方面に配置されて前記電力変換回路部の動作を制御する制御回路部と、
を備え、
前記高電位側電気二重層コンデンサおよび前記接地電位側電気二重層コンデンサの前記実装基板に対向する底面部はそれぞれ、前記底面部から引き出されたリード部が、前記高電位導体部と前記中間電位導体部と前記接地電位導体部とに接合されることによって設けられる前記実装基板と前記底面部との間の空間部によって、前記実装基板に対して離間配置され、
前記制御回路部は、前記空間部に実装配置され、前記高電位導体部、前記中間電位導体部または前記接地電位導体部の直上に、前記実装基板と接するように配置され、
前記電力変換回路部は前記空間部の外側に実装配置され、
前記高電位導体部と前記高電位側電気二重層コンデンサと前記中間電位導体部と前記接地電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位導体部とは、高電位側から順に直列に接続され、
前記高電位導体部は、前記電力変換回路部と電気的に接続されており、
前記制御回路部は、前記中間電位導体部と向かい合っている、
車載電源装置。

【請求項2】

前記高電位側電気二重層コンデンサは、前記高電位導体部と前記中間電位導体部とに並列接続された複数の二重層コンデンサからなり、
前記接地電位側電気二重層コンデンサは、前記中間電位導体部と前記接地電位導体部とに並列接続された複数電気二重層コンデンサからなる、
請求項１に記載の車載電源装置。

【請求項3】

前記中間電位導体部は複数の分割導体部によって構成され、
前記複数の分割導体部における個々の分割導体部の間には前記実装基板に対向する底面部を有した中間電気二重層コンデンサが接続されることで前記複数の分割導体部は直列に接続され、
前記電力変換回路部は、さらに前記中間電気二重層コンデンサへの充電および前記中間電気二重層コンデンサからの放電を行う、
請求項１に記載の車載電源装置。

【請求項4】

前記中間電気二重層コンデンサは、前記個々の分割導体部の間に並列接続された複数の電気二重層コンデンサからなる、
請求項３に記載の車載電源装置。

【請求項5】

前記高電位導体部と前記中間電位導体部と前記接地電位導体部とが有する面積の総和は、前記高電位側電気二重層コンデンサから前記実装基板へ向かう方向から見て、前記高電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位側電気二重層コンデンサと前記制御回路部とが配置されている前記実装基板の面積よりも広い、
請求項１～４のいずれか一項に記載の車載電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、各種車両に使用される車載電源装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

以下、従来の車載電源装置について図面を用いて説明する。図６は従来の車載電源装置の構成を示した外観側面図であり、車載電源装置１は実装基板２に実装された蓄電部３と電力変換部４と制御部５とを有していた。電力変換部４は、車載電源装置１の外部から供給される電力を蓄電部３へ充電するときの充電動作と、車載電源装置１の外部へ電力を出力するときの放電動作との双方の動作が可能となっていた。そして電力変換部４は、スイッチング動作を行うコンバータ機能によって、上記の充電動作や放電動作に対応していた。また、制御部５は状況に応じて電力変換部４の動作を制御していた。

【0003】

ここで、電力変換部４はコンバータ機能のスイッチング動作に伴い多くのノイズや熱を発する。このため、電力変換部４は蓄電部３への熱的影響や制御部５へのノイズの影響を抑制するために、電力変換部４はそれぞれに対して近接配置を回避するように実装基板２上に配置されていた。

【0004】

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０００－２４３６５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来の車載電源装置１では、電力変換部４は蓄電部３や制御部５に対して近接配置を回避するように実装基板２上に配置していたため、特に蓄電部３の容量が大きい場合は、電力変換部４による熱やノイズの発生量が大きくなることに伴い、近接配置はさらなる回避が必要となることで、電源装置１の床面積や容積が大きくなることが避けられないという課題を有するものであった。

【0007】

そこで本発明は、電力変換部と蓄電部や制御部との近接配置を可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

そして、この目的を達成するために本発明は、実装基板と、前記実装基板に埋設された、高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部と、前記実装基板の一方面に、前記高電位導体部と前記中間電位導体部とに接続された高電位側電気二重層コンデンサと、前記中間電位導体部と前記接地電位導体部とに接続された接地電位側電気二重層コンデンサと、前記実装基板の前記一方面もしくは他方面に配置された入力部と出力部と、前記入力部と前記出力部とに接続され、前記実装基板の前記一方面に配置されて前記高電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位側電気二重層コンデンサとへの充電および前記高電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位側電気二重層コンデンサとからの放電を行う電力変換回路部と、前記実装基板の前記一方面に配置されて前記電力変換回路部の動作を制御する制御回路部と、を備え、前記高電位側電気二重層コンデンサおよび前記接地電位側電気二重層コンデンサの前記実装基板に対向する底面部はそれぞれ、前記底面部から引き出されたリード部が、前記高電位導体部と前記中間電位導体部と前記接地電位導体部とに接合されることによって設けられる前記実装基板と前記底面部との間の空間部によって、前記実装基板に対して離間配置され、前記制御回路部は、前記空間部に実装配置され、前記高電位導体部、前記中間電位導体部または前記接地電位導体部の直上に、前記実装基板と接するように配置され、前記電力変換回路部は前記空間部の外側に実装配置され、前記高電位導体部と前記高電位側電気二重層コンデンサと前記中間電位導体部と前記接地電位側電気二重層コンデンサと前記接地電位導体部とは、高電位側から順に直列に接続され、前記高電位導体部は、前記電力変換回路部と電気的に接続されており、前記制御回路部は、前記中間電位導体部と向かい合っている、ことを特徴としたものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、電力変換回路部から発せられたノイズは、高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部へと伝搬されたうえで、高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部とに接続された高電位側電気二重層コンデンサおよび接地電位側電気二重層コンデンサへ吸収される。ここで制御回路部は、高電位側電気二重層コンデンサおよび接地電位側電気二重層コンデンサの下側の空間部に配置されるので高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部とに近接した位置に配置される。このため、制御回路部の周囲に存在するノイズは高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部とによって吸収されやすく、この結果として、電力変換回路部から発せられたノイズによる制御回路部への影響は抑制され、電力変換回路部と制御回路部とは近接配置が可能となる。

【0010】

また、電力変換回路部から発せられた熱もまた、高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部とに伝えられたうえで、高電位側電気二重層コンデンサおよび接地電位側電気二重層コンデンサへ伝わることになる。しかしながら、電力変換回路部から発せられた熱は高電位導体部と中間電位導体部と接地電位導体部とに伝えられることにより、高電位側電気二重層コンデンサおよび接地電位側電気二重層コンデンサへ分散される。このため、特定の電気二重層コンデンサへ熱が集中して伝わることを抑制できる。この結果として、電力変換回路部と高電位側電気二重層コンデンサおよび接地電位側電気二重層コンデンサとの近接配置も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態における車載電源装置の構成を示す断面図

【図2】本発明の実施の形態における車載電源装置の構成を示す第１上面外観図

【図3】本発明の実施の形態における車載電源装置の回路構成を示す第１回路ブロック図

【図4】本発明の実施の形態における車載電源装置の構成を示す第２上面外観図

【図5】本発明の実施の形態における車載電源装置の回路構成を示す第２回路ブロック図

【図6】従来の車載電源装置の構成を示した外観側面図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

【0013】

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態における車載電源装置の構成を示す断面図、図２は本発明の実施の形態における車載電源装置の構成を示す第１上面外観図である。車載電源装置６は、実装基板７と高電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０と高電位側電気二重層コンデンサ１１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２と入力部１３と出力部１４と電力変換回路部１５と制御回路部１６と、を含む。高電位側電気二重層コンデンサ１１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２と電力変換回路部１５と制御回路部１６とは、実装基板７の一方面７Ａに配置されている。入力部１３と出力部１４とは、実装基板７の一方面７Ａあるいは他方面７Ｂのいずれかに配置されている。に配置されている。また、高
電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０とは、実装基板７に埋設して配置されている。

【0014】

高電位側電気二重層コンデンサ１１は、高電位導体部８と中間電位導体部９とに接続されている。接地電位側電気二重層コンデンサ１２は、中間電位導体部９と接地電位導体部１０とに接続されている。

【0015】

電力変換回路部１５は入力部１３と出力部１４に接続されている。そして、電力変換回路部１５は、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２への充電を行い、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２からの放電を行う。電力変換回路部１５の動作は制御回路部１６によって制御される。

【0016】

高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２はそれぞれ、実装基板７に対向する底面部１７と、底面部１７から引き出されるリード部１８Ａ、１８Ｂを有する。リード部１８Ａ、１８Ｂは高電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０とへ接合されることで、底面部１７と実装基板７との間には空間部１９が設けられる。そして、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２は実装基板７に対して離間配置される。

【0017】

制御回路部１６は空間部１９に実装配置され、電力変換回路部１５は空間部１９の外側に実装配置されている。

【0018】

高電位導体部８と高電位側電気二重層コンデンサ１１と中間電位導体部９と接地電位側電気二重層コンデンサ１２と接地電位導体部１０とは、高電位側から順に直列に接続されている。

【0019】

以上の構成により、電力変換回路部１５から発せられたノイズは、高電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０へと伝搬されたうえで、高電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０とに接続された高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２へ吸収される。ここで制御回路部１６は、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２の下側の空間部１９に配置される。このため制御回路部１６は、高電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０とに近接した位置に配置される。制御回路部１６の周囲に存在するノイズは高電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０とによって吸収されやすく、結果として、電力変換回路部１５から発せられたノイズによる制御回路部１６への影響は抑制され、電力変換回路部１５と制御回路部１６とは近接配置が可能となる。

【0020】

また、電力変換回路部１５から発せられた熱は、実装基板７に比較して伝熱性が高い高電位導体部８へ伝えられたうえで、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２へ伝わることになる。しかしながら、電力変換回路部１５から発せられた熱は高電位導体部８によって広い面積に分散されたうえで、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２へ伝えられる。このため、大きな熱が高電位側電気二重層コンデンサ１１へ集中して伝わることを抑制できる。この結果として、電力変換回路部１５と高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２との近接配置も可能となる。

【0021】

以下で、車載電源装置６の詳細について説明する。図３は本発明の実施の形態における車載電源装置の回路構成を示す第１回路ブロック図であり、車載電源装置６は、予備用の電源あるいは非常用の電源として車両２０の車体２１に搭載されている。車両２０や、入
力部１３に接続された車両用バッテリー２２が健全な条件下で車両２０が起動しているときは、電力変換回路部１５は蓄電部２３への蓄電を連続的あるいは間欠的に行い、車両２０が起動停止したときには蓄電部２３に蓄えられていた電力の全てあるいは一部はグランドへ放電される。また、車両２０が起動しているときに車両２０や車両用バッテリー２２が異常な条件下に陥った場合、所定の負荷２４の駆動が可能となるように、電力変換回路部１５は出力部１４から蓄電部２３に蓄えられた電力を負荷２４へ出力する、あるいは蓄電部２３に蓄えられた電力を出力部１４から負荷２４へ出力可能な状態とする。

【0022】

ここで、車両２０や車両用バッテリー２２が健全で正常な条件下であるか、あるいは異常な条件下に陥ったかを判断する基準は、制御回路部１６に接続された信号受信部２８に緊急信号が伝えられたか否かによる判断や、あるいは、入力部１３の電圧値と車両２０の起動状態とに基づいた判断などであってよい。

【0023】

車載電源装置６の入力部１３と出力部１４との間には電力変換回路部１５が接続されていて、電力変換回路部１５の入力側には充電回路２５が設けられ、出力側には放電回路２６が設けられている。また、充電回路２５と放電回路２６との接続点２７とグランド間には蓄電部２３が接続されて設けられている。蓄電部２３には高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２や、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２に蓄えられた電力を直接にグランドへ放電可能な電気回路（図示せず）などが設けられている。したがって、接続点２７は先に述べた高電位導体部８の一部であっても、あるいは電力変換回路部１５と高電位導体部８とを接続する接続導体８Ａであってもよい。

【0024】

蓄電部２３では、高電位側から順に電力変換回路部１５に接続された高電位導体部８と高電位側電気二重層コンデンサ１１と中間電位導体部９と接地電位側電気二重層コンデンサ１２と接地電位導体部１０とが、直列に接続されている。より詳細には、高電位側電気二重層コンデンサ１１の高電位側のリード部１８Ａが高電位導体部８に、高電位側電気二重層コンデンサ１１の低電位側のリード部１８Ｂが中間電位導体部９に接続されている。同様に、接地電位側電気二重層コンデンサ１２の高電位側のリード部１８Ａが中間電位導体部９に、接地電位側電気二重層コンデンサ１２の低電位側のリード部１８Ｂが接地電位導体部１０に接続されている。また、接地電位導体部１０はグランドに、あるいはグランドに相当する端子や電位に接続されている。

【0025】

ここで、高電位側電気二重層コンデンサ１１や接地電位側電気二重層コンデンサ１２の蓄電容量は、高電位導体部８や中間電位導体部９や接地電位導体部１０が電力変換回路部１５から発せられたノイズなどを吸収した際に生じる電力に比較して非常に大きな値となっている。また、高電位側電気二重層コンデンサ１１や接地電位側電気二重層コンデンサ１２は制御回路部１６の制御による充電回路２５の動作と制御回路部１６による蓄電部２３に対する電圧検出によって概ね満充電状態に近い状態に充電されているときでも、満充電に伴う電気二重層コンデンサの特性劣化などを考慮し、定格満充電値に比較して低い値に充電されている。このため、高電位側電気二重層コンデンサ１１や接地電位側電気二重層コンデンサ１２は電力変換回路部１５から発せられたノイズなどに伴って高電位導体部８や中間電位導体部９や接地電位導体部１０で生じた電力を容易に吸収することができる。

【0026】

また、高電位側電気二重層コンデンサ１１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２とは、実装基板７の一方面７Ａの所定領域２９の範囲内に集中して配置されている。言い換えると、高電位側電気二重層コンデンサ１１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２とが集中配置されている面積を所定領域２９としている。このため、高電位導体部８や中間電位導体部９や接地電位導体部１０は少なくともその一部が所定領域２９に相当する位置の実
装基板７の内部に埋設されている。このため、高電位側電気二重層コンデンサ１１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２と実装基板７との間に形成される空間部１９に配置される制御回路部１６は、高電位導体部８や中間電位導体部９や接地電位導体部１０の直上もしくは近傍に位置する。そして、空間部１９の外側であり、かつ、所定領域２９の外側に配置された電力変換回路部１５はノイズなどを発するものの、電力変換回路部１５が発したノイズは空間部１９や所定領域２９においては高電位導体部８や中間電位導体部９や接地電位導体部１０によって吸収され易くなる。このため、制御回路部１６がノイズから受ける悪影響は抑制される。ここで、上記の効果をさらに向上させるために、高電位導体部８や中間電位導体部９や接地電位導体部１０は、実装基板７に埋設して設けられ、また高電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０とが有する面積の総和は、所定領域２９が有する面積よりも広いとよい。

【0027】

また、電力変換回路部１５の充電回路２５や放電回路２６が動作することで発生する熱に関しても高電位導体部８や中間電位導体部９や接地電位導体部１０は、制御回路部１６や高電位側電気二重層コンデンサ１１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２を保護することになる。電力変換回路部１５から発せられた熱は、実装基板７に比較して伝熱性が高い高電位導体部８へ伝わったうえで、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２へ順に伝わることになる。しかしながら、電力変換回路部１５から発せられた熱は高電位導体部８によって広い面積に分散されたあとで、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２へ伝えられる。このため、大きな熱が高電位側電気二重層コンデンサ１１へ集中して伝わることを抑制できる。この結果として、電力変換回路部１５と、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２との近接配置も可能となる。

【0028】

また、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２は実装時に接合部３０からの熱の影響を抑制するために、長い寸法のリード部１８Ａ、１８Ｂが用いられる。このため、空間部１９がデッドスペースとして車載電源装置６の容積を大きくする要因となるものの、近接配置された電力変換回路部１５が発するノイズからの影響が、直上もしくは近傍に位置して高電位導体部８や中間電位導体部９や接地電位導体部１０によって抑制される空間部１９へ、制御回路部１６が配置される。これによって、車載電源装置６の床面積の大型化を抑制することができ、容積の大型化も抑制される。

【0029】

ここで、高電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０とは、実装基板７に埋設して配置され、高電位導体部８や中間電位導体部９あるいは接地電位導体部１０の一部が、実装基板７の一方面７Ａから露出する形で埋設されていてもよい。言い換えると、高電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０とは、実装基板７に完全に埋没して配置される必要はない。

【0030】

また、高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２のリード部１８Ａ、１８Ｂは実装基板７の他方面７Ｂで接合部３０によって接合されているが、高電位導体部８や中間電位導体部９や接地電位導体部１０と接合部３０とはスルーホールなどによって接続されていればよい。

【0031】

ここでは図２に示すように、高電位導体部８と高電位側電気二重層コンデンサ１１と中間電位導体部９と接地電位側電気二重層コンデンサ１２と接地電位導体部１０とは、図中の左右方向に概ね列状に配置されている。しかしながら、必ず列状に配置される必要は無く、高電位導体部８と高電位側電気二重層コンデンサ１１と中間電位導体部９と接地電位側電気二重層コンデンサ１２と接地電位導体部１０との配置、接続は上面視で蛇行した形態であってもよく、直列に接続されていればよい。

【0032】

以上で説明した実施の形態では、高電位側電気二重層コンデンサ１１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２とは、それぞれが単一の電気二重層コンデンサによって構成されている。この一方で、図４の本発明の実施の形態における車載電源装置の構成を示す第２上面外観図に示すように、高電位側電気二重層コンデンサ１１は、高電位導体部８と中間電位導体部９との間に接続されて、かつ、並列に接続された複数の電気二重層コンデンサによって構成されるとよい。ここでは第１高電位側電気二重層コンデンサ１１Ａ、第２高電位側電気二重層コンデンサ１１Ｂ、第３高電位側電気二重層コンデンサ１１Ｃの３つの電気二重層コンデンサが並列に接続された一例が示されているが、並列された電気二重層コンデンサの数量に特に限りはない。

【0033】

同様に、接地電位側電気二重層コンデンサ１２は、中間電位導体部９と接地電位導体部１０との間に接続されて、かつ、並列に接続された複数の電気二重層コンデンサによって構成されるとよい。ここでは第１接地電位側電気二重層コンデンサ１２Ａ、第２接地電位側電気二重層コンデンサ１２Ｂ、第３接地電位側電気二重層コンデンサ１２Ｃの３つの電気二重層コンデンサが並列に接続された一例が示されているが、並列された電気二重層コンデンサの数量に特に限りはない。

【0034】

高電位側電気二重層コンデンサ１１および接地電位側電気二重層コンデンサ１２が、並列に接続配置された複数の電気二重層コンデンサによって構成されることによって、特に電力変換回路部１５が発する熱は、複数の第１高電位側電気二重層コンデンサ１１Ａ、第２高電位側電気二重層コンデンサ１１Ｂ、第３高電位側電気二重層コンデンサ１１Ｃへ分散して伝えられ、さらに第１接地電位側電気二重層コンデンサ１２Ａ、第２接地電位側電気二重層コンデンサ１２Ｂ、第３接地電位側電気二重層コンデンサ１２Ｃへと伝えられる。

【0035】

これにより、個々の電気二重層コンデンサの温度上昇が抑制される。結果として、高電位側電気二重層コンデンサ１１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２と発熱源の電力変換回路部１５とのさらなる近接配置が可能となる。これに加え、電力変換回路部１５から発せられて高電位導体部８を通じて伝えられた熱が容易に分散することによって個々の電気二重層コンデンサの温度上昇が抑制される。したがって、高温に起因する電気二重層コンデンサの特性劣化も抑制される。また、個々の電気二重層コンデンサにおける特性の劣化に偏りも生じ難いので、蓄電部２３の信頼性、および車載電源装置６の動作信頼性が向上する。

【0036】

また、以上で説明した実施の形態では、蓄電部２３は高電位側電気二重層コンデンサ１１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２と、高電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０とを有し、高電位側である電力変換回路部１５に接続されている順に、高電位導体部８と高電位側電気二重層コンデンサ１１と中間電位導体部９と接地電位側電気二重層コンデンサ１２と接地電位導体部１０とが直列に接続されていた。

【0037】

この一方で、図５の本発明の実施の形態における車載電源装置の回路構成を示す第２回路ブロック図に示すように、中間電位導体部９は高電位側から順に高電位側電気二重層コンデンサ１１に接続された第１中間電位導体部９Ａ、第２中間電位導体部９Ｂ、接地電位側電気二重層コンデンサ１２に接続された第３中間電位導体部９Ｃ、の複数の分割導体部３２によって構成されてもよい。そして、第１中間電位導体部９Ａと第２中間電位導体部９Ｂとの間には第１中間電気二重層コンデンサ３１Ａが接続され、第２中間電位導体部９Ｂと第３中間電位導体部９Ｃとの間には第２中間電気二重層コンデンサ３１Ｂが接続されている。

【0038】

言い換えると、第１中間電位導体部９Ａと第１中間電気二重層コンデンサ３１Ａと第２
中間電位導体部９Ｂと第２中間電気二重層コンデンサ３１Ｂと第３中間電位導体部９Ｃとが直列に接続されている。すなわち、第１中間電位導体部９Ａ、第２中間電位導体部９Ｂ、第３中間電位導体部９Ｃに相当する複数の分割導体部３２における個々の分割導体部３２の間には中間電気二重層コンデンサ３１が接続されている。

【0039】

これにより、高電位導体部８と中間電位導体部９と接地電位導体部１０とに電力変換回路部１５からのノイズに起因して発生する電力が大きくなっても、直列に接続された多段の電気二重層コンデンサが電力を実質的に均等に吸収する。この結果、高電位側電気二重層コンデンサ１１と中間電気二重層コンデンサ３１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２とが電力変換回路部１５から発せられるノイズを効率よく大量に吸収することができ、高電位側電気二重層コンデンサ１１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２と発熱源の電力変換回路部１５とのさらなる近接配置が可能となる。また、高電位側電気二重層コンデンサ１１と中間電気二重層コンデンサ３１と接地電位側電気二重層コンデンサ１２とによって、電力変換回路部１５から発せられて高電位導体部８を通じて伝えられた熱が容易に分散することにより温度上昇が抑制されるので、高温に起因する電気二重層コンデンサの特性劣化も抑制される。

【0040】

また、中間電気二重層コンデンサ３１もまた高電位側電気二重層コンデンサ１１や接地電位側電気二重層コンデンサ１２と同様に、実装基板７に対向する底面部１７と、底面部１７から引き出されるリード部１８Ａ、１８Ｂを有する。そして、電力変換回路部１５は、中間電気二重層コンデンサ３１への充電および中間電気二重層コンデンサ３１からの放電も行うことになる。

【0041】

さらに、ここでは図示していないが、中間電気二重層コンデンサ３１もまた先に述べたように、並列に接続された複数の電気二重層コンデンサによって構成されるとよい。このとき、高電位側電気二重層コンデンサ１１や接地電位側電気二重層コンデンサ１２、および中間電気二重層コンデンサ３１は、同一特性でかつ、同一の数量で並列配置された複数の電気二重層コンデンサによって構成されるとよい。これにより、高電位側電気二重層コンデンサ１１や接地電位側電気二重層コンデンサ１２、および中間電気二重層コンデンサ３１が有する電気的特性が均一化され、蓄電部２３の信頼性、および車載電源装置６の動作信頼性が向上する。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明の車載電源装置は、デバイスの近接配置を可能とする効果を有し、各種電子機器において有用である。

【符号の説明】

【0043】

６ 車載電源装置
７ 実装基板
８ 高電位導体部
９ 中間電位導体部
９Ａ 第１中間電位導体部
９Ｂ 第２中間電位導体部
９Ｃ 第３中間電位導体部
１０ 接地電位導体部
１１ 高電位側電気二重層コンデンサ
１１Ａ 第１高電位側電気二重層コンデンサ
１１Ｂ 第２高電位側電気二重層コンデンサ
１１Ｃ 第３高電位側電気二重層コンデンサ
１２ 接地電位側電気二重層コンデンサ
１２Ａ 第１接地電位側電気二重層コンデンサ
１２Ｂ 第２接地電位側電気二重層コンデンサ
１２Ｃ 第３接地電位側電気二重層コンデンサ
１３ 入力部
１４ 出力部
１５ 電力変換回路部
１６ 制御回路部
１７ 底面部
１８Ａ リード部
１８Ｂ リード部
１９ 空間部
２０ 車両
２１ 車体
２２ 車両用バッテリー
２３ 蓄電部
２４ 負荷
２５ 充電回路
２６ 放電回路
２７ 接続点
２８ 信号受信部
２９ 所定領域
３０ 接合部
３１ 中間電気二重層コンデンサ
３１Ａ 第１中間電気二重層コンデンサ
３１Ｂ 第２中間電気二重層コンデンサ
３２ 分割導体部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】