过流保护装置制造方法及图纸

过流保护装置设置在电源(2)和负载电路(3)之间，该负载电路包括彼此电连接的电负载(3a)和电线(3b)。该过流保护装置包括开关元件(11)、电流检测器(12)、特性估计部(15)和控制器(10)。开关元件切换从电源流向电负载的负载电流的流动和中断。电流检测器检测负载电流。特性估计部基于电流检测器检测到的负载电流估计电线的热特性。控制器基于特性估计部所估计的热特性和电流检测器检测到的负载电流，向开关元件输出用于中断负载电流从而保护所述负载电路免受过电流的过流保护信号。

【技术实现步骤摘要】
过流保护装置
本公开涉及一种过流保护装置。
技术介绍
过流保护装置基于用于连接负载和电源的电线的热特性和流经该电线的电流值来计算该电线的温度，并当确定该电线的温度超过预定阈值温度时通过切断负载电路来保护该电线免受过电流(例如，参见JP2014-27875A)。例如，可以使用热阻和热容作为热特性(例如，参见JP2014-27875A)。
技术实现思路
在传统的过流保护装置中，使用预定的固定值作为电线的热特性。然而，实际上，热特性取决于电线的类型。例如，如果电线类型不同，则即使电线直径相同，热特性也不同。另外，如果电线直径不同，则即使电线类型相同，热特性也不同。因此，为了在该类型的过流保护装置中实现更适当的过流保护操作，必须考虑由于如上所述的电线类型的不同而导致的热特性的差异。关于这点，可能存在一个产品(例如，车辆)内设置有各种电负载的情况。在这种情况下，可以在一个产品内根据电负载的规格使用不同类型的电线。为此，传统上需要在一个产品内准备多个分别适应各负载电路的过流保护装置。本公开是鉴于上面例示的情况完成的。本公开的目的是提供一种通用过流保护装置，该通用过流保护装置可适用于各种类型的负载电路。根据本专利技术的一个方面，过流保护装置设置在电源和负载电路之间，所述负载电路包括彼此电连接的电负载和电线。所述过流保护装置包括开关元件、电流检测器、特性估计部和控制器。该负载电路包括电负载和电线。开关元件切换从所述电源流向所述电负载的负载电流的流动和中断。所述电流检测器检测负载电流。所述特性估计部基于所述电流检测器所检测到的负载电流来估计所述电线的热特性。所述控制器基于所述特性估计部所估计的热特性和所述电流检测器所检测到的负载电流，向所述开关元件输出用于中断所述负载电流以保护所述负载电路免受过电流的过流保护信号。在上述配置中，电流检测器检测流经包括电负载和电线的负载电路的负载电流。基于电线的热特性和电流检测器所检测到的负载电流，控制器向开关元件输出用于中断负载电流从而保护负载电路免受过电流的过流保护信号。顺便提及，通常，确定适当的电线类型和适当的电线直径，从而当负载电流流经电线时不会引起电线的劣化、冒烟或点燃。而且，电线的热特性可根据电线的电线类型和电线直径而不同。在这方面，在上述配置中，电线的热特性由特性估计部基于电流检测器所检测到的负载电流来估计。因此，上述过流保护装置可以设置成可适用于各种负载电路的通用过流保护装置。附图说明通过以下详细描述并结合附图，本公开的其他目的和优点将更加明显。在附图中：图1是根据一实施例的过流保护装置的配置的示意电路图；图2是示出了存储在图1中示出的数据存储部中的电线容许电流特性的示例的曲线图；图3是示出了存储在图1中示出的数据存储部中的电线容许电流特性的示例的曲线图；图4是示出了存储在图1中示出的数据存储部中的电线容许电流特性的示例的曲线图；图5是示出了图1所示的过流保护装置的操作示例的曲线图；和图6是示出了图1所示的过流保护装置的操作示例的流程图。具体实施方式在下文中，将参考附图描述实施例。注意，适用于该实施例的各种变型在对该实施例进行说明后进行了集中描述，这是因为当将这些变型插入到与该实施例有关的一系列说明中时，可能会干扰对该实施例的理解。(配置)如图1所示，过流保护装置1设置在电源2和负载电路3之间，以保护负载电路3免受过电流。负载电路3包括彼此电连接的电负载3a和电线3b。在本实施例中，过流保护装置1安装在车辆(未示出)上。具体地，过流保护装置1设置在车辆负载控制电子控制单元(electroniccontrolunit，ECU)中，该车辆负载控制ECU控制作为车载负载的电负载3a的驱动。也就是说，过流保护装置1具有用于控制电负载3a的驱动的负载驱动电路的功能。下文中将控制电负载3a的驱动的车辆负载控制ECU简称为“车辆负载控制ECU”。电线3b是所谓的车辆线束，且电线3b设置成连接过流保护装置1和电负载3a。过流保护装置1包括控制器10、开关元件11、电流检测器12、电压检测器13、温度检测器14、特性估计部15和数据存储部16。在本实施例中，过流保护装置1包括安装在车辆负载控制ECU中的智能功率器件、控制集成电路(integratedcircuit，IC)和可重写非易失性存储器。对过流保护装置1执行整体操作控制的控制器10被设置作为，控制IC中的、对智能功率器件的运行进行控制的功能配置。具体地，控制器10基于例如接收自车辆负载控制ECU的外部源的指令信号，向开关元件11输出控制信号。控制信号是用于切换流经电负载3a的负载电流的流动和中断的信号。另外，控制器10向开关元件11输出过流保护信号。过流保护信号是用于即使在控制信号处于允许负载电流流动的状态(即“接通”状态)下也中断该负载电流的信号，以用于保护负载电路3免受过电流。开关元件11例如是设置在智能功率器件内部的功率半导体元件，并且例如构造成金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，MOSFET)。也就是说，开关元件11被配置为是根据输入到控制端(即，例如栅极)的控制信号，切换从电源2流向电负载3a的负载电流的流动和中断。另外，开关元件11配置成在过流保护信号输入到控制端时中断负载电流。设置电流检测器12的目的是检测负载电流。也就是说，电流检测器12配置成输出与负载电流对应的电输出(例如，电压)。具体地，例如，电流检测器12可设置在智能功率器件内部以便生成一输出，该输出与在开关元件11中负载电流的流入侧端和流出侧端之间的电压(即例如，漏源电压)对应。替代地，例如，电流检测器12可配置成生成一输出，该输出与插入在负载电流的电流路径中或以预定比例对负载电流分流的分流路径中的电流检测电阻器的两端的电压对应。设置电压检测器13的目的是检测作为电源2输出电压的电源电压。也就是说，电压检测器13配置成输出与电源电压相对应的电输出(例如，电压)。具体地，例如，电压检测器13可设置成生成与将电源电压除以预定比例而获得的电压相对应的输出。温度检测器14设置成生成与过流保护装置1的环境温度或电线3b的环境温度相对应的输出。具体地，温度检测器14可以设置在智能功率器件内部，从而生成与智能功率器件的温度相对应的输出。在本实施例中，特性估计部15被设置作为控制IC中的功能配置。特性估计部15基于电流检测器12所检测到的负载电流、电压检测器13所检测到的电源电压和温度检测器14所检测到的环境温度，来估计电线3b的热特性。该热特性包括热阻和热容。具体地，在本实施例中，特性估计部15基于电流检测器12所检测到的负载电流的时间变化、电压检测器13所检测到的电源电压、温度检测器14所检测到的温度环境和存储在数据存储部16中的各种数据，来估计电线3b的热特性。也就是说，控制器10基于特性估计部15所估计的热特性和电流检测器12所检测到的负载电流来估计电线3b的温度，并在所估计的温度超过预定阈值温度时输出过流保护信号。数据存储部16是嵌入在车辆负载控制ECU的控制IC中的或者与该控制IC分离安装的可重写非易失性存储器，且例如构造成闪存只读存储器(readonlymemory本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过流保护装置，其特征在于，所述过流保护装置设置在电源(2)和负载电路(3)之间，所述负载电路包括彼此电连接的电负载(3a)和电线(3b)，所述过流保护装置包括：开关元件(11)，所述开关元件切换从所述电源流向所述电负载的负载电流的流动和中断；电流检测器(12)，所述电流检测器检测所述负载电流；特性估计部(15)，所述特性估计部基于所述电流检测器检测到的负载电流估计所述电线的热特性；和控制器(10)，所述控制部基于所述特性估计部所估计的热特性和所述电流检测器检测到的负载电流，向所述开关元件输出用于中断所述负载电流的过流保护信号，从而保护所述负载电路免受过电流。

【技术特征摘要】
2017.11.27 JP 2017-2270831.一种过流保护装置，其特征在于，所述过流保护装置设置在电源(2)和负载电路(3)之间，所述负载电路包括彼此电连接的电负载(3a)和电线(3b)，所述过流保护装置包括：开关元件(11)，所述开关元件切换从所述电源流向所述电负载的负载电流的流动和中断；电流检测器(12)，所述电流检测器检测所述负载电流；特性估计部(15)，所述特性估计部基于所述电流检测器检测到的负载电流估计所述电线的热特性；和控制器(10)，所述控制部基于所述特性估计部所估计的热特性和所述电流检测器检测到的负载电流，向所述开关元件输出用于中断所述负载电流的过流保护信号，从而保护所述负载电路免受过电流。2.根据权利要求1所述的过流保护装置，其特征在于，所述过流保护装置还包括：数据存储部(16)，所述数据存储部存储有与多种类型电线的热特性有关的、对应于每种类型电线的信息，其中，所述特性估计部基于所述电流检测器检测到的负载电流的时间变化来估计...

【专利技术属性】
技术研发人员：伏屋友胜，安田尚由，森田学，
申请(专利权)人：安电株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP