JP7008257B2

JP7008257B2 - リレーモジュール

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Publication number: JP7008257B2
Application number: JP2020556022A
Authority: JP
Inventors: 啓輔森; 英樹渡辺
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2039-10-31
Also published as: CN112970087A; EP3882945A1; EP3882945A4; US20210383985A1; JPWO2020100612A1; WO2020100612A1

Description

本開示は、各種車両に使用されるリレーモジュールに関する。

以下、従来のリレーモジュールについて図面を用いて説明する。図８は従来のリレーモジュールの構成を示す外観上面図である。リレーモジュール１は、プラス側メインリレー４と、マイナス側メインリレー５と、を有する。プラス側メインリレー４およびマイナス側メインリレー５は、メインバッテリー２を車両負荷３に接続、あるいは、メインバッテリー２から車両負荷３を遮断する。更に、リレーモジュール１は、プラス側充電リレー７と、マイナス側充電リレー８と、を有する。プラス側充電リレー７およびマイナス側充電リレー８は、メインバッテリー２を外部電源６に接続、あるいは、メインバッテリー２から外部電源６を遮断する。なお、外部電源６はメインバッテリー２を充電する。また、リレーモジュール１には、メインバッテリー２に流れる電流を検出す電流センサ９と、メインバッテリー２に過電流が生じた際に電流を遮断するヒューズ１０と、が設けられている。

プラス側メインリレー４と、マイナス側メインリレー５と、プラス側充電リレー７と、マイナス側充電リレー８と、には高い頻度で大きな値の電流が流れるため、プラス側メインリレー４と、マイナス側メインリレー５と、プラス側充電リレー７と、マイナス側充電リレー８と、に接続される導体部１１の面積は大きく設けられている。導体部１１は導体としての機能と放熱体としての機能とを有する。

なお、この出願の開示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。

特開２００２－２７１９４４号公報

従来のリレーモジュール１では、導体部１１に配置されたヒューズ１０と電流センサ９は、周囲からの伝搬によって同等の温度上昇が生じる。仮にリレーモジュール１に大電流が継続して流れた場合、動作温度範囲が狭い電流センサ９が早い段階で許容温度の上限に達する。その結果、ヒューズ１０に流れる電流が電流許容値に達していない状態、つまり、リレーモジュール１の正常動作の範囲内であっても、電流センサが正常に動作しなくなり、リレーモジュール１は、精度の高い電流検出ができなくなる可能性がある。つまり、従来のリレーモジュール１では、動作信頼性が低下する可能性がある。

本開示のリレーモジュールは、基台と、前記基台より第１の方向に位置し、前記基台に固定されている第１負荷リレーと、前記基台より前記第１の方向に位置し、前記第１負荷リレーと間隔を空けて配置され、前記基台に固定されている第１充電リレーと、前記基台より前記第１の方向に位置し、前記基台に固定されている第２負荷リレーと、前記基台より前記第１の方向に位置し、前記第２負荷リレーと間隔を空けて配置され、前記基台に固定されている第２充電リレーと、前記第１負荷リレーと前記第１充電リレーとを互いに接続する遮断導体部と、前記遮断導体部に接続されるヒューズ部と、前記ヒューズ部に接続される第１入力端子と、前記第２負荷リレーと前記第２充電リレーとを互いに接続する検出導体部と、前記検出導体部に接続される電流検出部と、前記電流検出部に接続される第２入力端子と、前記第１負荷リレーおよび前記第２負荷リレーおよび前記第１充電リレーおよび前記第２充電リレーより前記第１の方向に配置された絶縁層と、前記絶縁層より前記第１の方向に配置された放熱体と、を備える。前記ヒューズ部の少なくとも一部は、前記第１負荷リレーと前記第１充電リレーとの間に位置し、前記電流検出部の少なくとも一部は、前記第２負荷リレーと前記第２充電リレーとの間に位置し、前記電流検出部は、前記絶縁層に接触しており、前記第１の方向と垂直の方向である第２の方向から見て、前記ヒューズ部は、前記電流検出部より前記第１の方向と反対の方向である第３の方向に位置し、前記ヒューズ部は、前記電流検出部に接触していない。

本開示によれば、電流検出部は、熱的に絶縁層と放熱体との結合が強い状態で、かつ、ヒューズ部との熱的な結合が弱い状態で、配置されている。このため、リレーやとリレーと検出導体部との接続点で発生し易い熱は積極的に放熱体へと排出される。さらに、リレーと、リレーと遮断導体部との接続点と、で発生し易い熱は検出導体部へと伝搬しにくい。したがって、仮に、リレーモジュールに大電流が継続して流れた場合であっても、検出導体部に流れる電流による発熱以外の要因での検出導体部における温度上昇は抑制される。この結果として、電流検出部の動作温度範囲は適切に確保され、検出導体部による精度の高い電流検出が可能となり、リレーモジュールの動作信頼性を向上させることができる。

本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの構成を示す外観側面図本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの構成を示す外観上面図本開示の実施の形態におけるリレーモジュールを搭載した車両の機能ブロック図本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの遮断導体部の構成を示す外観側面図本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの遮断導体部の構成を示す外観上面図本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの別の遮断導体部の構成を示す外観上面図本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの検出導体部の構成を示す外観側面図本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの検出導体部の構成を示す外観上面図本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの別の検出導体部の構成を示す外観上面図従来のリレーモジュールの構成を示した外観上面図

以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。

本実施の形態では、第１の方向が上方、第２の方向が水平方向、第３の方向が下方として説明する。

（実施の形態）
図１は本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの構成を示す外観側面図であり、図２は本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの構成を示す外観上面図である。

リレーモジュール１２は、基台１３と、第１負荷リレー１４と、第１充電リレー１５と、第２負荷リレー１６と、第２充電リレー１７と、第１入力端子１８と、第２入力端子１９と、遮断導体部２０と、検出導体部２１と、絶縁層２２と、放熱体２３と、を有する。図２においては説明の便宜上、基台１３と、絶縁層２２と、放熱体２３と、は示していない。

第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５とは、空間２４を介在して配置されている。つまり、第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５は、間隔を空けて配置されている。第１負荷リレー１４の底部１４Ａと第１充電リレー１５の底部１５Ａとは、基台１３に固定されている。第１負荷リレー１４の上面１４Ｂには、電極１４Ｃが設けられている。第１充電リレー１５の上面１５Ｂには、電極１５Ｃが設けられている。

なお、第１負荷リレー１４の上面１４Ｂは必ずしも平坦である必要はなく、凹部を有する場合もある。第１負荷リレー１４の上面１４Ｂの凹部内に電極１４Ｃが設けられている場合についても、上面１４Ｂに電極１４Ｃが設けられていると解釈できる。

同様に、第１充電リレー１５の上面１５Ｂは必ずしも平坦である必要はなく、凹部を有する場合もある。第１充電リレー１５の上面１５Ｂの凹部内に電極１５Ｃが設けられている場合についても、上面１５Ｂに電極１５Ｃが設けられていると解釈できる。

第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７とは、空間２４を介在して配置されている。つまり、第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７は、間隔を空けて配置されている。第２負荷リレー１６の底部１６Ａと第２充電リレー１７の底部１７Ａとは、基台１３に固定されている。第２負荷リレー１６の上面１６Ｂには、電極１６Ｃが設けられている。第２充電リレー１７の上面１７Ｂには電極１７Ｃが設けられている。

なお、第２負荷リレー１６の上面１６Ｂは必ずしも平坦である必要はなく、凹部を有する場合もある。第２負荷リレー１６の上面１６Ｂの凹部内に電極１６Ｃが設けられている場合についても、上面１６Ｂに電極１６Ｃが設けられていると解釈できる。

同様に、第２充電リレー１７の上面１７Ｂは必ずしも平坦である必要はなく、凹部を有する場合もある。第２充電リレー１７の上面１７Ｂの凹部内に電極１７Ｃが設けられている場合についても、上面１５Ｂに電極１５Ｃが設けられていると解釈できる。

遮断導体部２０は、第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５とを接続している。更に、遮断導体部２０は、ヒューズ部２５を介して第１入力端子１８にも接続されている。

なお、図２では、ヒューズ部２５は第１導体部２７を介して第１入力端子１８に接続されているが、必ずしも第１導体部２７を構成する必要はない。詳細については、図５Ｂを参照しながら後述する。

検出導体部２１は、第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７とを接続している。更に検出導体部２１には、電流検出部２６が接続されている。更に、検出導体部２１は、電流検出部２６を介して第２入力端子１９に接続されている。

なお、図２では、電流検出部２６は第２導体部３４を介して第２入力端子１９に接続されているが、必ずしも第２導体部３４を構成する必要はない。詳細については、図７Ｂを参照しながら後述する。

絶縁層２２は、第１負荷リレー１４と第２負荷リレー１６と第１充電リレー１５と第２充電リレー１７との上方に配置されている。なお、絶縁層２２は、第１負荷リレー１４と第２負荷リレー１６と第１充電リレー１５と第２充電リレー１７とに、接触していても、接触していなくてもよい。絶縁層２２の上方（第１の方向）には放熱体２３が配置されている。絶縁層２２は放熱体２３に接触している。

電流検出部２６とヒューズ部２５とは、空間２４に配置されている。電流検出部２６は、ヒューズ部２５よりも空間２４における絶縁層２２に近い位置に配置されている。電流検出部２６は、絶縁層２２に接触している。また、ヒューズ部２５は電流検出部２６よりも基台１３に近い位置に配置されていて、ヒューズ部２５は電流検出部２６に接触していない。つまり、リレーモジュール１２の側方（第２の方向）から見て、ヒューズ部２５は、電流検出部２６より下方（第３の方向）に位置する。また、ヒューズ部２５と基台１３とは、接触していても、接触していなくてもよい。

以上の構成により、検出導体部２１および電流検出部２６は、熱的に絶縁層２２および放熱体２３との結合が強い状態に配置されており、電流検出部２６は、ヒューズ部２５と熱的な結合が弱い状態で配置されている。

このため、第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７との接続点で発生し易い熱は、検出導体部２１と電流検出部２６を通じて積極的に放熱体２３へと排出される。また、第２負荷リレー１６と検出導体部２１との接続点、および、第２充電リレー１７と検出導体部２１との接続点、で発生し易い熱は、検出導体部２１と電流検出部２６を通じて積極的に放熱体２３へと排出される。

一方、第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５との接続点で発生し易い熱は、検出導体部２１と電流検出部２６へと伝搬しにくい。また、第１負荷リレー１４と遮断導体部２０との接続点、および、第１充電リレー１５と遮断導体部２０との接続点で発生し易い熱は、検出導体部２１や電流検出部２６へと伝搬しにくい。

したがって、仮にリレーモジュール１２に大電流が継続して流れた場合であっても、検出導体部２１に流れる電流による発熱以外の要因での検出導体部２１における温度上昇は抑制される。この結果として、検出導体部２１における電流検出部２６の動作温度範囲は適切に確保され、検出導体部２１による精度の高い電流検出が可能となり、リレーモジュール１２の動作信頼性を向上させることができる。

［リレーモジュール１２の構成の詳細］
リレーモジュール１２の構成の詳細について、図１および図２を参照しながら説明する。リレーモジュール１２は、先に述べたように、基台１３と、第１負荷リレー１４と、第１充電リレー１５と、第２負荷リレー１６と、第２充電リレー１７と、第１入力端子１８と、第２入力端子１９と、遮断導体部２０と、検出導体部２１と、絶縁層２２と、放熱体２３とを有する。

さらに、第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５と第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７とは、共通の基台１３に配置されている。第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５とは、空間２４を介在して対面している。つまり、第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５とは、間隔を空けて配置されている。第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７は、空間２４を介在して対面している。つまり、第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７は、間隔を空けて配置されている。さらに、第１負荷リレー１４と第２負荷リレー１６は、空間２４を介在して対面している。つまり、第１負荷リレー１４と第２負荷リレー１６とは、間隔を空けて配置されている。さらに第１充電リレー１５と第２充電リレー１７は、空間２４を介在して対面している。つまり、第１充電リレー１５と第２充電リレー１７とは間隔を空けて配置されている。

いいかえると、第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５と第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７とは、縦横に２つずつに区切られた４つの升目状の個々の領域に個々に配置されている。

第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５とが対面していて、第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７とが対面している空間２４を特に第１空間２４Ａと表す。また、第１負荷リレー１４と第２負荷リレー１６とが対面していて、第１充電リレー１５と第２充電リレー１７とが対面している空間２４を特に第２空間２４Ｂと表す。この場合、第１空間２４Ａは第２空間２４Ｂに比較して大きく、互いのリレーを隔てる距離が大きい。そして第１空間２４Ａに、ヒューズ部２５と電流検出部２６とが配置されている。

さらに、第２負荷リレー１６に対して、第１負荷リレー１４が位置する方向を第２の方向とすると、第１入力端子１８は、第２の方向と反対の方向（第４の方向）に遮断導体部２０から引き出されている。第２入力端子１９は、第２の方向と反対の方向（第４の方向）に検出導体部２１から引き出されている。

いいかえると、第１の方向（上方）から見て、第１入力端子１８および第２入力端子１９、第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７との間の領域、第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５との間の領域は、第２の方向に向かって、この順に並んでいる。

この構成により、遮断導体部２０を介して第１入力端子１８に接続される第１負荷リレー１４および第１充電リレー１５は、第１入力端子１８との間に長い距離を得ることができる。よって、遮断導体部２０に接続されており、第４の方向に大きな寸法を有する、ヒューズ部２５を空間２４へ容易に配置することが可能となる。

そして、リレーモジュール１２では第１空間２４Ａに配置されている電流検出部２６と、ヒューズ部２５とが、側方から見て（第２の方向から見て）、ヒューズ部２５の方が電流検出部２６より下方（第３の方向）に位置する。電流検出部２６とヒューズ部２５とは熱的な結合が弱くなるように、電流検出部２６とヒューズ部２５とは接触しないように配置されている。電流検出部２６は、絶縁層２２に接触していて、絶縁層２２は放熱体２３に接触している。よって、電流検出部２６は、放熱が容易である。

電流検出部２６はヒューズ部２５と比較して、放熱特性が良好な状態であればよく、先に述べた電流検出部２６とヒューズ部２５との上下の位置関係が重要である。電流検出部２６およびヒューズ部２５が第１空間２４Ａに完全に収まっていなくても、電流検出部２６やヒューズ部２５の少なくとも一部が第１空間２４Ａに収まっていればよい。そして、図２に示す上面視のように、電流検出部２６とヒューズ部２５とが隣接する位置関係である必要は無い。

[車両の機能ブロック図の説明]
図３は本開示の実施の形態におけるリレーモジュール１２を搭載した車両の機能ブロック図である。図３に示すように、例えばリレーモジュール１２は、車両２９の車体３０に搭載されている。リレーモジュール１２は、車体３０に搭載された高電圧バッテリー３１と車両負荷３２とに接続されている。高電圧バッテリー３１の正電極３１Ａはリレーモジュール１２の第１入力端子１８に接続され、高電圧バッテリー３１の負電極３１Ｂはリレーモジュール１２の第２入力端子１９に接続されている。

また、車両負荷３２の正電位側は、第１入力端子１８、第１負荷リレー１４を通じて高電圧バッテリー３１の正電極３１Ａに接続されている。同様に車両負荷３２の負電位側は、第２入力端子１９、第２負荷リレー１６を通じて高電圧バッテリー３１の負電極３１Ｂに接続されている。いいかえると、第１負荷リレー１４は極性がプラス側の負荷電流経路、第２負荷リレー１６は極性がマイナス側の負荷電流経路に、それぞれ配置されている。

車両負荷３２は、車両２９が走行時などに駆動するモータ（図示せず）を始めとする電気的負荷や、電気的負荷に電力を供給する電力変換装置（図示せず）が含められたうえでの電気的負荷であってもよい。

また、外部電源３３は車両２９の外部に設けられていて、高電圧バッテリー３１を特に短時間で充電するために用いる電源である。したがって、外部電源３３は常時に車両２９に接続されてはいない。高電圧バッテリー３１を充電するために外部電源３３が接続されているとき、外部電源３３の正電位側は、第１入力端子１８、第１充電リレー１５を通じて高電圧バッテリー３１の正電極３１Ａに接続されている。同様に外部電源３３の負電位側は、第２入力端子１９、第２充電リレー１７を通じて高電圧バッテリー３１の負電極３１Ｂに接続されている。いいかえると、第１充電リレー１５は極性がプラス側の充電電流経路、第２充電リレー１７は極性がマイナス側の充電電流経路に、それぞれ配置されている。

第１負荷リレー１４と第２負荷リレー１６、第１充電リレー１５と第２充電リレー１７は上記のように、プラス側およびマイナス側の電流経路の双方に配置している。リレーモジュール１２は、特に異常電流が生じた際の遮断が、安全の確保にとって重要な機能である。したがって、機能の確実性を保証するために双方の極性にリレーが配置されているが、プラス側およびマイナス側の電流経路の何れか一方にリレーが配置されている形態であってもリレーモジュールが機能を果たすことは可能である。

次に、遮断導体部２０と検出導体部２１について説明する。

[遮断導体部２０の構成]
図４は本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの遮断導体部２０の構成を示す外観側面図であり、図５Ａは本開示の実施の形態におけるリレーモジュールの遮断導体部２０の構成を示す外観上面図である。遮断導体部２０には、ヒューズ部２５が接続されている。

図５Ａに示すように、ヒューズ部２５は、第１導体部２７を介して第１入力端子１８に接続されている。遮断導体部２０の一方の端部が第１負荷リレー１４に接続され、遮断導体部２０の他方の端部が第１充電リレー１５に接続されている（図２参照）。

図５Ａに示すようにヒューズ部２５は遮断導体部２０に接続されており、かつ、第１導体部２７を介して第１入力端子１８に接続されている。遮断導体部２０のうち、ヒューズ部２５が接続される部分を接続点遮断導体２０Ｊ（第３部分）と表し、第１負荷リレー１４と接続される部分を負荷遮断導体２０Ａ（第１部分）と表し、第１充電リレー１５と接続される部分を充電遮断導体２０Ｂ（第２部分）と表し、負荷遮断導体２０Ａと接続点遮断導体２０Ｊとを互いに接続する部分を接続部分２０Ｃと表し、充電遮断導体２０Ｂと接続点遮断導体２０Ｊとを互いに接続する部分を接続部分２０Ｄと表す。

遮断導体部２０のそれぞれの部分において、導体の断面積や表面積に差を設けてもよい。例えば、常時通電している時の放熱性を向上させるために負荷遮断導体２０Ａの断面積や表面積を充電遮断導体２０Ｂよりも大きくしてもよい。電流密度が大きくなり易い急速充電に電流容量を確保するために充電遮断導体２０Ｂの断面積や表面積を負荷遮断導体２０Ａよりも大きくしてもよい。

なお、図５Ａに示すように、第１導体部２７と第１入力端子１８とは別の導体で形成され、第１導体部２７と第１入力端子１８とが接合されていてもよい。図５Ｂに示すように、必ずしも第１導体部２７を設ける必要はなく、第１入力端子１８が第１導体部２７の機能を兼ね備え、第１入力端子１８が直接、ヒューズ部２５に接続されていても良い。

遮断導体部２０については、負荷遮断導体２０Ａ、充電遮断導体２０Ｂ、接続部分２０Ｃ、接続部分２０Ｄ、接続点遮断導体２０Ｊのそれぞれが、異なる別の導体で形成され、それぞれが接合されていてもよい。遮断導体部２０は、単一の導体によって形成されていてもよい。

側方から見て（第２の方向から見て）、第１接続点遮断導体２０Ｊは、負荷遮断導体２０Ａおよび充電遮断導体２０Ｂとは、異なる高さに位置する。遮断導体部２０は屈曲されることによって、負荷遮断導体２０Ａと、接続部分２０Ｃと、接続点遮断導体２０Ｊと、接続部分２０Ｄと、充電遮断導体２０Ｂとを有する。上述したように、側方から見て（第２の方向から見て）、ヒューズ部２５と電流検出部２６とが位置する高さ位置に違いを設けるために、遮断導体部２０は屈曲している。また、遮断導体部２０が屈曲形成されている前提としては、第１負荷リレー１４と、第１充電リレー１５とが実質的に同一の高さに位置する。

[検出導体部２１の構成]
図６は本開示の実施の形態におけるリレーモジュール１２の検出導体部２１の構成を示す外観側面図である。図７Ａは本開示の実施の形態におけるリレーモジュール１２の検出導体部２１の構成を示す外観上面図である。図７Ｂは本開示の実施の形態におけるリレーモジュール１２の別の検出導体部２１の構成を示す外観上面図である。本実施の形態においては、検出導体部２１は水平に延伸する１枚の導体で形成れている。電流検出部２６はシャント抵抗３６と検出回路３７とを有する。シャント抵抗３６は、検出導体部２１に接続されている。検出回路３７は図６に示すように、検出導体部２１の下方に設けられている。

図７Ａに示すように、電流検出部２６は検出導体部２１に接続されており、かつ、第２導体部３４を介して第２入力端子１９に接続されている。接続点を接続点検出導体２１Ｊと表し、第２負荷リレー１６と接続される部分を負荷検出導体２１Ａと表し、第２充電リレー１７と接続される部分を充電検出導体２１Ｂと表す。シャント抵抗３６は第２導体部３４と検出導体部２１に接続されている。さらにシャント抵抗３６に電流が流れることに応じてシャント抵抗３６に生じる電位差に基づいて電流値を検出する検出回路３７が、第２導体部３４と検出導体部２１とに密着する位置に配置されている。接続点検出導体２１Ｊにはシャント抵抗３６が接続される。接続点検出導体２１Ｊは負荷検出導体２１Ａと充電検出導体２１Ｂとの間に位置する。それぞれの導体の断面積や表面積は互いに異なっていてもよい。例えば、常時通電のために常時の放熱性を向上させるために負荷検出導体２１Ａの断面積または表面積を、充電検出導体２１Ｂよりも大きくしてよい。電流密度が大きくなり易い急速充電に電流容量を確保するために、充電検出導体２１Ｂの断面積または表面積を負荷検出導体２１Ａよりも大きくしてもよい。

なお、図７Ａに示すように、第２導体部３４と第２入力端子１９とは別の導体で形成され、第２導体部３４と第２入力端子１９とが接合されていてもよい。図７Ｂに示すように、必ずしも第２導体部３４を設ける必要はなく、第２入力端子１９が第２導体部３４の機能を兼ね備え、第２入力端子１９が直接、電流検出部２６に接続されていても良い。

検出導体部２１については、負荷検出導体２１Ａ、充電検出導体２１Ｂ、接続点検出導体２１Ｊのそれぞれが、互いに異なる別の導体で形成され、それぞれが接合されて形成されていてもよい。検出導体部２１は、単一の導体によって形成されていてもよい。

負荷検出導体２１Ａと充電検出導体２１Ｂと接続点検出導体２１Ｊは、側方から見て、第１の方向に同じ位置に形成されている。上述したように、側方から見て（第２の方向から見て）、ヒューズ部２５と電流検出部２６とが位置する高さ位置に違いを設けるために、検出導体部２１は、板状に形成されている。

本実施の形態では、シャント抵抗３６は、第２導体部３４と検出導体部２１とは互いに異なる導体で形成されている。しかしながら、シャント抵抗３６は、第２導体部３４および検出導体部２１と共に単一の導体で設けられていてもよい。シャント抵抗３６は、第２導体部３４および検出導体部２１よりも高い直流抵抗値を有していればよい。したがって、シャント抵抗３６は第２導体部３４と検出導体部２１と共に単一の導体で設けられている場合は、第２導体部３４と検出導体部２１との間に括れを形成してシャント抵抗３６としてもよい。

シャント抵抗３６で生じる電位差を検出する検出回路３７は、検出導体部２１の下面に配置されている。検出導体部２１の上面は図１に示すように絶縁層２２と接触している。検出導体部２１は単一面に形成された導体を主としているので、検出導体部２１における大きな面積を有する上面で絶縁層２２と接触することで放熱特性は向上する。このため、シャント抵抗３６を絶縁層２２に接触させて、検出回路３７はシャント抵抗３６の絶縁層２２に対する反対面に配置されても、検出回路３７の放熱性も良好な状態を維持することができる。よって、電流検出部２６は、ヒューズ部２５より放熱特性が良好である。さらに、電流検出部２６は、ヒューズ部２５や遮断導体部２０と熱的な結合を小さく抑制した位置関係で配置されている。

以上のように、検出導体部２１および電流検出部２６は熱的に、絶縁層２２および放熱体２３との結合が強い状態で、かつ、電流検出部２６はヒューズ部２５との熱的な結合が弱い状態で配置されている。このため、特に、第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７との接続点と、第２負荷リレー１６と検出導体部２１との接続点と、第２充電リレー１７と検出導体部２１との接続点と、で発生し易い熱は、検出導体部２１および電流検出部２６を通じて積極的に放熱体２３へと排出される。さらに、第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５との接続点と、第１充電リレー１５と遮断導体部２０との接続点と、で発生し易い熱は、検出導体部２１および電流検出部２６へと伝搬しにくい。

以上の説明では説明の便宜上、一例として図１における上下方向を基準として上下を規定している。しかしながら、リレーモジュール１２が９０°あるいは１８０°回転した配置であってもよく、リレーモジュール１２における構成要素の積層順が一致していればよい。

また、第１入力端子１８が正極側で第２入力端子１９が負極側として説明していたが、これは一例であり、第１入力端子１８が負極側で第２入力端子１９が正極側として設定されていてもよい。

（まとめ）
本開示の一態様のリレーモジュール１２は、基台１３と、基台１３より第１の方向（上方）に位置し、基台１３に固定されている第１負荷リレー１４と、基台１３より第１の方向（上方）に位置し、第１負荷リレー１４と間隔を空けて配置され、基台１３に固定されている第１充電リレー１５と、基台１３より第１の方向（上方）に位置し、基台１３に固定されている第２負荷リレー１６と、基台１３より第１の方向（上方）に位置し、第２負荷リレー１６と間隔を空けて配置され、基台１３に固定されている第２充電リレー１７と、第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５とを互いに接続する遮断導体部２０と、遮断導体部２０に接続されるヒューズ部２５と、ヒューズ部２５に接続される第１入力端子１８と、第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７とを互いに接続する検出導体部２１と、検出導体部２１に接続される電流検出部２６と、電流検出部２６に接続される第２入力端子１９と、第１負荷リレー１４および第２負荷リレー１６および第１充電リレー１５および第２充電リレー１７より第１の方向（上方）に配置された絶縁層２２と、絶縁層２２より第１の方向（上方）に配置された放熱体２３と、を備え、ヒューズ部２５の少なくとも一部は、第１負荷リレー１４と第１充電リレー１５との間に位置し、電流検出部２６の少なくとも一部は、第２負荷リレー１６と第２充電リレー１７との間に位置し、電流検出部２６は、絶縁層２２に接触しており、第１の方向と垂直の方向である第２の方向（側方）から見て、ヒューズ部２５は、電流検出部２６より第１の方向（上方）と反対の方向である第３の方向（下方）に位置し、ヒューズ部２５は、電流検出部２６に接触していない。

また、別の一態様のリレーモジュール１２は、第１導体部２７と、第２導体部３４と、を更に備え、第１入力端子１８は、第１導体部２７を介してヒューズ部２５と接続され、第２入力端子１９は、第２導体部３４を介して電流検出部２６に接続されている。

また、別の一態様のリレーモジュール１２においては、電流検出部２６は、シャント抵抗３６と、シャント抵抗３６を用いて電流を検出する検出回路３７と、を有し、検出導体部２１は、シャント抵抗３６を介して第２導体部３４に接続される。

また、別の一態様のリレーモジュール１２においては、シャント抵抗３６は、絶縁層２２に接触しており、検出回路３７は、シャント抵抗３６より第３の方向（下方）に位置する。

また、別の一態様のリレーモジュール１２においては、遮断導体部２０は、第１負荷リレー１４と接続される第１部分（負荷遮断導体２０Ａ）と、第１充電リレー１５と接続される第２部分（充電遮断導体２０Ｂ）と、第１部分と第２部分との間に位置する第３部分（接続点遮断導体２０Ｊ）と、を有し、第２の方向（側方）から見て、第３部分（接続点遮断導体２０Ｊ）は、第１部分（負荷遮断導体２０Ａ）および第２部分（充電遮断導体２０Ｂ）より、第３の方向（下方）に位置し、ヒューズ部２５は、第３部分（接続点遮断導体２０Ｊ）に接続されている。

また、別の一態様のリレーモジュール１２においては、第１負荷リレー１４の上面に設けられる第１電極１４Ｃと、第１充電リレー１５の上面に設けられる第２電極１５Ｃと、を更に備え、第１負荷リレー１４は、底部が基台１３に固定されており、第１充電リレー１５は、底部が基台１３に固定されている。

本開示のリレーモジュールは、精度の高い電流検出が可能となり、動作信頼性が向上する効果を有し、各種車両において有用である。

１リレーモジュール
２メインバッテリー
３車両負荷
４プラス側メインリレー
５マイナス側メインリレー
６外部電源
７プラス側充電リレー
８マイナス側充電リレー
９電流センサ
１０ヒューズ
１２リレーモジュール
１３基台
１４第１負荷リレー
１５第１充電リレー
１６第２負荷リレー
１７第２充電リレー
１４Ａ、１５Ａ、１６Ａ、１７Ａ底部
１４Ｂ、１５Ｂ、１６Ｂ、１７Ｂ上面
１４Ｃ、１５Ｃ、１６Ｃ、１７Ｃ電極
１８第１入力端子
１９第２入力端子
２０遮断導体部
２０Ａ負荷遮断導体（第１部分）
２０Ｂ充電遮断導体（第２部分）
２０Ｃ接続部分
２０Ｄ接続部分
２０Ｊ接続点遮断導体（第３部分）
２１検出導体部
２１Ａ負荷検出導体
２１Ｂ充電検出導体
２１Ｊ接続点検出導体
２２絶縁層
２３放熱体
２４空間
２４Ａ第１空間
２４Ｂ第２空間
２５ヒューズ部
２６電流検出部
２７第１導体部
２９車両
３０車体
３１高電圧バッテリー
３１Ａ正電極
３１Ｂ負電極
３２車両負荷
３３外部電源
３４第２導体部
３６シャント抵抗
３７検出回路

Claims

基台と、
前記基台より第１の方向に位置し、前記基台に固定されている第１負荷リレーと、
前記基台より前記第１の方向に位置し、前記第１負荷リレーと間隔を空けて配置され、前記基台に固定されている第１充電リレーと、
前記基台より前記第１の方向に位置し、前記基台に固定されている第２負荷リレーと、
前記基台より前記第１の方向に位置し、前記第２負荷リレーと間隔を空けて配置され、前記基台に固定されている第２充電リレーと、
前記第１負荷リレーと前記第１充電リレーとを互いに接続する遮断導体部と、
前記遮断導体部に接続されるヒューズ部と、
前記ヒューズ部に接続される第１入力端子と、
前記第２負荷リレーと前記第２充電リレーとを互いに接続する検出導体部と、
前記検出導体部に接続される電流検出部と、
前記電流検出部に接続される第２入力端子と、
前記第１負荷リレーおよび前記第２負荷リレーおよび前記第１充電リレーおよび前記第２充電リレーより前記第１の方向に配置された絶縁層と、
前記絶縁層より前記第１の方向に配置された放熱体と、
を備え、
前記ヒューズ部の少なくとも一部は、前記第１負荷リレーと前記第１充電リレーとの間に位置し、
前記電流検出部の少なくとも一部は、前記第２負荷リレーと前記第２充電リレーとの間に位置し、
前記電流検出部は、前記絶縁層に接触しており、
前記第１の方向と垂直の方向である第２の方向から見て、前記ヒューズ部は、前記電流検出部より前記第１の方向と反対の方向である第３の方向に位置し、
前記ヒューズ部は、前記電流検出部に接触していない、
リレーモジュール。
第１導体部と、第２導体部と、を更に備え、
前記第１入力端子は、前記第１導体部を介して前記ヒューズ部と接続され、
前記第２入力端子は、前記第２導体部を介して前記電流検出部に接続されている、
請求項１記載のリレーモジュール。
前記電流検出部は、
シャント抵抗と、
前記シャント抵抗を用いて電流を検出する検出回路と、
を有し、
前記検出導体部は、前記シャント抵抗を介して前記第２導体部に接続される、
請求項２に記載のリレーモジュール。
前記シャント抵抗は、前記絶縁層に接触しており、
前記検出回路は、前記シャント抵抗より前記第３の方向に位置する、
請求項３に記載のリレーモジュール。
前記遮断導体部は、前記第１負荷リレーと接続される第１部分と、前記第１充電リレーと接続される第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に位置する第３部分と、を有し、
前記第２の方向から見て、前記第３部分は、前記第１部分および前記第２部分より、前記第３の方向に位置し、
前記ヒューズ部は、前記第３部分に接続されている、
請求項１～４のいずれか一項に記載のリレーモジュール。
前記第１負荷リレーの上面に設けられる第１電極と、
前記第１充電リレーの上面に設けられる第２電極と、
を更に備え、
前記１負荷リレーは、底部が前記基台に固定されており、
前記第１充電リレーは、底部が前記基台に固定されている、
請求項１～５のいずれか一項に記載のリレーモジュール。