JP2005218171A - バッテリーから負荷への給電方法及び給電制御装置並びに自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】 各車載負荷に対する適正な給電を行いながら、バッテリーから出力される電流の最大値を抑えて当該バッテリーの小型化及び長寿命化を図る。
【解決手段】 車両のバッテリー１０からＰＤＵ等からなる回路体を通じて各ＥＣＵ１１２，１１４，１１６や各モジュール１２２，１２４，１２６等の車載負荷へ給電を行うに際し、予め優先度を設定しておく。そして、互いに優先度の異なる複数の車載負荷へ給電を行うときには、前記バッテリー１０から前記回路体に流れ込む電流の最大値を許容範囲内に収めるべく、優先度の低い車載負荷に対する電流を制限する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、バッテリーから負荷へ給電を行うための方法及びその制御装置に関するものである。

近年、例えば自動車等に搭載されるバッテリーから各負荷への給電を行う手段として、当該給電を行う配電回路中にＦＥＴ等のスイッチング素子を介在させ、そのオンオフによって通電制御を行うようにしたものが知られている。例えば特許文献１には、前記配電回路を形成する複数枚のバスバーと、制御回路が組み込まれた制御回路基板とが貼り合わされるとともに、両者にまたがってＦＥＴ等のスイッチング素子が実装され、このスイッチング素子の駆動によって、前記配電回路の通電のオンオフ切換、すなわち各車載負荷への給電のオンオフの切換が行われるものが開示されている。
特開２００３−１６４０３９号公報

車両においては、バッテリーから複数の車載負荷に対して同時に給電を行わなければならない場合が多い。その場合、給電の対象となる電装品によってはバッテリーから出力される電流の瞬間最大値がきわめて大きくなることがある。従って従来は、通常時にバッテリーから出力される電流の値は比較的低くても、前記の電流最大値を見越して大きなバッテリー容量を設定しておかなければならず、これがバッテリー小型化の大きな妨げとなっている。また、たとえ瞬時ではあってもバッテリーの出力電流が過度に増大するとバッテリーの寿命に悪影響を与えるおそれがあり、その対策が求められている。

本発明は、このような事情に鑑み、各負荷に対する適正な給電を行いながら、バッテリーから出力される電流の最大値を抑えて当該バッテリーの小型化及び長寿命化を図ることができる給電方法及び給電制御装置を提供することを目的とする。

例えば車両に搭載される電装品の中には、例えばエンジンのインジェクタやＡＢＳ、エアバッグなどのように、安全面等の観点から予め定められた大きさの電流を常にフルに供給しなければならないものと、一時的に供給電流を規定値より下げても著しい支障は生じないものとが存在する。

本発明は、このような観点からなされたものであり、バッテリーから負荷への給電を行う方法であって、複数の負荷について予め優先度を設定しておき、互いに優先度の異なる複数の負荷へ給電を行うときに前記バッテリーから前記回路体に流れ込む電流の最大値を許容範囲内に収めるべく優先度の低い負荷に対する電流を制限するものである。

また本発明は、車両のバッテリーから負荷への給電を行う装置であって、前記バッテリーから負荷への配電回路を形成するとともに、当該配電回路を流れる電流を変化させる電流調節素子を含む回路体と、前記バッテリーの使用状態を検出する検出手段と、この検出手段により検出されるバッテリーの使用状態に基づいて前記回路体における各電流調節素子の作動を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、前記配電回路を通じてバッテリー電力が供給される負荷について予め設定された優先度を記憶する記憶部と、互いに優先度の異なる複数の負荷へ給電を行うときに前記バッテリーから前記回路体に流れ込む電流の最大値を許容範囲内に収めるべく優先度の低い負荷に対する電流を制限するように前記電流調節素子の作動を制御する電流操作部とを含んでいるものである。

以上の構成によれば、互いに優先度の異なる複数の負荷に対して同時に給電を行う際に、優先度の高い負荷に対してはこれに見合った十分な大きさの電流を与えながら、優先度の低い負荷への電流を抑えることによって、バッテリーから出力される電流の最大値を抑え、その平準化を図ることができる。また、メモリ収納通信で確実にフレキシブルに対応することができる。

前記給電制御装置において、その電流調節素子として、前記配電回路中に介設される通電端子対を含み、前記制御手段から入力される制御電圧によって前記通電端子間の電流が変化する半導体スイッチング素子を含むとともに、その制御電圧の入力部に当該電圧のサージを吸収する素子が設けられている構成とすれば、当該半導体スイッチング素子のスイッチングサージを減らすことによって、バッテリー出力電流の平準化効果をより高めることができる。

また、前記回路体、前記検出手段、及び前記制御手段が組み合わされてバッテリー装着用配電ユニットを構成するとともに、このバッテリー装着用配電ユニットに、前記バッテリーの端子に結合され、その結合状態で前記バッテリー端子と前記回路体とを電気的に接続する接続端子と、前記配電回路と外部回路とを接続するための外部接続部とが設けられている構成とすれば、当該配電ユニットをバッテリーに装着するだけで給電制御システムを構築することができ、その配線作業及び車載作業が容易になる。

また、前記制御手段は、外部回路との信号の送受信を一括して行う信号処理部を有し、この信号処理部と前記外部接続部とが撓み変形可能なフレキシブル配線材を介して電気的に接続されている構成とすれば、配線の簡素化及びユニット全体の小型化をさらに進めることができる。

以上のように、本発明によれば、各負荷に優先度を与えることにより、各負荷に見合った大きさの電流供給を確保しながら、バッテリー出力電流の最大値を抑えて当該バッテリーの小型化及び長寿命化に寄与することができる。

本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示す電源装置ＢＳは、車両に搭載されるバッテリー１０と、本発明に係るバッテリー装着用配電ユニット（以下、単に「配電ユニット」と称する。）１２と、これらを覆うカバー１４とで構成されている。

前記バッテリー１０は、図例では略直方体状をなし、その特定の面（図例では上面１１）の左右両端部から上向きに正極バッテリー端子１６と負極バッテリー端子１８とが突設されている。

前記配電ユニット１２は、ユニット本体のハウジングを構成する本体ケース２０と、この本体ケース２０に装着される放熱板（放熱部材）２２と、外部接続用コネクタ（外部接続部）２４とを備えている。

前記本体ケース２０は、前記バッテリー１０の上面１１に隣接する側面（図例では両バッテリー端子１６，１８に近い側の側面）７７に沿うように装着されるものであり、当該側面７７に向かって開口する形状を有している。放熱板２２は、アルミニウム等の伝熱性に優れた金属材料で板状に形成されたもので、前記本体ケース２２の開口を塞ぐように装着される。そして、この本体ケース２０と放熱板２２とで囲まれる空間内に、図２（ａ）（ｂ）に示すような回路体が格納されている。

この回路体は、複数枚のバスバーからなるバスバー層２６と、メイン制御基板２８と、ＬＡＮ制御基板３２と、ＰＤＵ（Power distribution Unit）制御基板３４と、ＰＤＵプリアンプ基板３６と、ＤＣ−ＤＣコンバータ基板３７と、サブ制御基板３８とを備えている。

前記バスバー層２６は、多数枚のバスバー（導電材料からなる金属板）が前記バッテリー側面７７と略平行な方向の平面上に並べられた状態で前記放熱板２２の裏面に絶縁層を介して接着されており、後述のバッテリー端子接続用バスバー４６，６２とともに、前記バッテリー１０から各負荷への配電回路（電力回路）を構築する。

前記各基板２８，３２，３４，３６，３７，３８は、それぞれ通常の回路基板（例えばプリント回路基板）で構成されている。このうちメイン制御基板２８は、前記バスバー２６の面のうち前記放熱板２２に接着されている面との反対側の面に絶縁層を介して貼り合わされており、このメイン制御基板２８と前記バスバー２６とにまたがるようにして、図略のリレースイッチやＦＥＴといったスイッチング素子が実装されている。そして、このスイッチング素子のオンオフ駆動を制御するための回路が前記メイン制御基板２８に組み込まれている。

なお、このスイッチング素子を前記バスバー２６及びメイン制御基板２８に実装する形態としては、例えば、前記特許文献１（特開２００３−１６４０３９号公報）に記載されるように、前記メイン制御基板２８に適当な貫通孔を設けて当該貫通孔を通じて前記スイッチング素子の一部の端子を適当なバスバー２６に実装するとともに、前記メイン制御基板２８上のランド上に前記スイッチング素子の別の端子を直接実装するようにすればよい。

前記ＬＡＮ制御基板３２、ＰＤＵ制御基板３４、ＰＤＵプリアンプ基板３６、ＤＣ−ＤＣコンバータ基板３７、及びサブ制御基板３８は、前記メイン制御基板２８の上に適当な隙間をおいて重ねるようにして当該メイン制御基板２８及び前記バスバー２６と略平行な姿勢で配設されており、サブ制御基板３８はソケット４０を介して前記メイン制御基板２８に電気的に接続されている。

なお、これらの基板の支持は本体ケース２０側で行ってもよいし、放熱板２２側から支持部材を延ばして当該支持部材で行うようにしてもよい。

前記バスバー層２６は、その左右両端部にそれぞれ設けられたバッテリー接続用バスバー４６，６２を通じて前記バッテリー１０に電気的に接続されるようになっている。

前記バッテリー接続用バスバー４６は、前記バスバー層２６に含まれるバスバーのうちの特定のバスバー４２とヒューズ部４４を介して一体につながっている。さらに、このバスバー４６からは前記ヒューズ部４４とは別のヒューズ部４８を含む複数の外部接続部５０が分岐しており、各分岐接続部５０に外部接続用電線５２の端末がそれぞれ接続されるようになっている。また、前記バスバー４６には電線５４及びコネクタ５６を介して回路体側に設けられた回路体センサ５８の入出力部が接続されており、当該バッテリーセンサ５８により、前記バッテリー１０から回路体に流れ込む電流及び電圧の大きさ及び当該回路体の温度が検出されるようになっている。

一方、バッテリー接続用バスバー６２は、前記バスバー層２６に含まれるバスバーのうちの特定のバスバー６０と一体につながっており、同バスバー６２にはアース接続部６４が形成されている。そして、このアース接続部６４がアース電線６６を介して車両のボディ（アース）に接続されるようになっている。

さらに、各バッテリー接続用バスバー４６，６２は、前記バスバー層２６及び各基板に対して略直交する方向に沿って放熱板２２の上側を通る向きに延びる接続端子部６８，７０を有している。

これらの接続端子部６８，７０は、バッテリー側面７７に沿うユニット本体の左右両端部から水平方向に突出している。各接続端子部６８，７０の端部には貫通孔７２が設けられ、当該貫通孔７２に前記バッテリー１０の正極バッテリー端子１６及び負極バッテリー端子１８をそれぞれ下から挿入するようにして当該端子１６，１８に図略のナット部材を螺着させることにより、前記各接続端子部６８，７０がそれぞれ正極バッテリー端子１６及び負極バッテリー端子１８に結合され、かつ、電気的に接続されるようになっている。従って、この結合状態では、前記回路体を含むユニット本体がバッテリー側面７７に沿うように配置されるとともに、正極バッテリー端子１６にバッテリー接続用バスバー４６を介してバスバー層２６及び外部接続用電線５２が電気的に接続され、また負極バッテリー端子１８がバッテリー接続用バスバー６２及びアース電線６６を介してボディアースに接続されるようになっている。

前記放熱板２２の表側面からは複数枚のフィン７４が突出している。各フィン７４は、図３（ａ）に示されるように、放熱板２２に対して傾斜する向きに延びており、前記接続端子部６８，７０が前記バッテリー端子１６，１８にそれぞれ結合された状態で各フィン７４の端面がバッテリー側面７７に当接または近接して、これらフィン７４同士の間に前記バッテリー側面７７と放熱板２２の表面とで囲まれる通風路７６が形成されるようになっている。

さらに、前記放熱板２２の一方の側面にはブラケット７８を介して送風装置８０が取付けられている。この送風装置８０は前記放熱板２２及びバッテリー１０に対して側方から対向するファン８２を備えており、これらのファン８２が回転駆動されることにより、バッテリー１０の側面に直接風が供給されて冷却が行われるのに加え、前記各通風路７６に強制的に空気流が形成されて放熱板２２及びバッテリー１０の双方から発せられる熱が同時に放散されるようになっている。

なお、前記フィン７４の具体的な形状は適宜設定可能であり、例えば図３（ｂ）に示すような曲線状に設定してもよい。

前記本体ケース２０は、図１に示すように、前記回路体を格納する本体部８４を有するとともに、その左右両側で前記外部接続用電線５２及びアース電線６６を配線するための配線溝９０と、前記各バッテリー接続用バスバー４６，６２の接続端子部６８，７０をそれぞれ上側から覆う接続部カバー８５，８６とを有しており、各接続部カバー８５，８６には前記バッテリー端子１６，１８が挿通可能な貫通孔８８が前記各接続端子部６８，７０の貫通孔７２と合致する位置に設けられている。

前記外部接続用コネクタ２４は、前記各基板２８，３２，…の下方に設けられており、同コネクタ２４のハウジングには、前記バスバー層２６に直結される電力用端子や、ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路体）９２を介してＬＡＮ制御基板３２に接続される信号用端子が保持されるとともに、当該ハウジングの底面に図４（ａ）に示すような複数のコネクタ挿入孔９８が設けられている。また、前記外部接続用電線５２からは図略の信号線が分岐しており、この信号線の端末に設けられたコネクタが前記ＦＰＣ９２に接続されている。

このＦＰＣ９２の使用により、小スペース化が図れるとともに、伝送の信頼性が高められる。なお、当該ＦＰＣ９２に他のフレキシブル配線材（例えば複数本の平型導体が平行に配線されたフレキシブルフラット配線材）を用いてこれを先割りするようにしてもよいし、通常の電線を用いても配線は可能である。また、前記ＦＰＣ等のフレキシブル配線材の金属層を多層にすれば、よりコンパクト化を図ることができる。また、前記外部接続用コネクタ２４に光通信用の素子やドライバ（アンプ）を内蔵させてもよい。

一方、図略の負荷（外部回路）からは、電源線やアース線、信号線を含む複数の電線９４が導かれ、各電線９４の端末に設けられたコネクタ９６のハウジングが前記外部接続用コネクタ２４のコネクタ挿入穴９８内に嵌入されることにより、各電線９４に含まれる電源線及びアース線が前記外部接続用コネクタ２４の電力用端子を介してバスバー層２６に接続されるとともに、各電線９４に含まれる信号線が同コネクタ２４の信号用端子を介して前記ＬＡＮ制御基板３２に接続されるようになっている。

なお、この外部接続用コネクタ２４の具体的な構造も適宜設定可能であり、例えば図４（ａ）のコネクタ挿入穴９８に代えて同図（ｂ）に示すような多数の電線接続穴９９を外部接続用コネクタ２４に設け、前記各電源線やアース線、信号線の端末にそれぞれ個別に設けられたコネクタが前記各電線接続穴９９に嵌入されるようにしてもよい。

前記カバー１４は、下向きに開放されたキャップ状をなし、前記バッテリー１０及び配電ユニット１２を上方及び側方から覆うように構成されている。このカバー１４の側壁には、前記送風装置８０を外部に露出させるための切欠部１００や、前記外部接続用電線５２及びアース電線６６をそれぞれカバー１４の外部に導出するための切欠部１０２，１０４が設けられるとともに、前記送風装置８０のファン８２によりカバー１４内に導入された空気を排出するための排気口１０６が設けられている。

以上の構成において、前記配電ユニット１２が前記バッテリー１０に装着されることにより、コンパクトな構造で、前記バッテリー１０から各車載負荷への配電回路が構築されることになる。

具体的には、負極バッテリー端子１８が配電ユニット１２のバッテリー接続用バスバー６２及びアース電線６６を介してボディアースに接続される一方、正極バッテリー端子１６がバッテリー接続用バスバー４６の各ヒューズ部４８及び外部接続用電線５２を通じて一部の車載負荷に接続されるとともに、同バスバー４６からヒューズ部４４を通じてバスバー層２６に接続される。そして、このバスバー層２６により形成される電力回路及びその電力回路中に組み込まれる図略のスイッチング素子を通じて外部接続用コネクタ２４から各コネクタ９６及び電線９４の電源線を通じて適当な車載負荷へバッテリー電力が分配される。

一方、回路体に含まれる各基板はＬＡＮ制御基板３２、ＦＰＣ９２、コネクタ９６、及び各電線９４の信号線を通じて車載電装品との送受信を行うことができる。

次に、この配電ユニット１２を含む電源装置ＢＳを利用して構築される車両の給電システムの一例を図５に基づいて説明する。

このシステムは、前記電源装置ＢＳの他、車室１１０内に配置される運転席用ＥＣＵ（電子制御ユニット）１１２、助手席用ＥＣＵ１１４、後部席用ＥＣＵ１１６や、前記電源装置ＢＳとともにエンジンルーム１２０内に配置されるエンジン制御モジュール１２２、ＥＰＳモジュール１２４、ランプ制御モジュール１２６等を含んでいる。

前記各ＥＣＵ１１２，１１４，１１６は、それぞれ、運転席周りの電装品、助手席周りの電装品、後部席周りの電装品を制御するためのものであるが、この実施の形態では、車室内で操作されるスイッチ等から出力される操作信号は統括して運転席用ＥＣＵ１１２に入力されるようになっている。

一方、電源装置ＢＳにおいては、バッテリーセンサ１３０と、当該バッテリー１０の出力電流を前記車室１１０内の各ＥＣＵ１１２，１１４，１１６とＰＤＵ１３４とに分配するヒューズモジュール１３２と、パワーマネジメント部１３６及びＬＡＮ制御部１３８とが装備されている。

前記バッテリーセンサ１３０は、バッテリー１０の温度と出力電流及び出力電圧を検出するものであり、例えば前記図２等に示したバッテリー接続用バスバー６８の表面に樹脂モールドで包み込むようにして作り込むことが可能である。その場合、当該バスバー６８の温度が擬似的にバッテリー温度として検出されることになる。

前記ヒューズモジュール１３２は、前述のヒューズ部４４，４８が一体化されたものであるが、当該一体化は必ずしも要しない。

ＰＤＵ１３４は、前記バスバー層２６により形成される電力回路と、同回路に組み込まれるスイッチング素子と、当該スイッチング素子のオンオフを制御する制御回路とを備えるともに、前記図２（ｂ）に示した回路体センサ５８を含んでいる。

パワーマネジメント部１３６は、前記各センサ１３０，５８の検出信号に基づき、バッテリー出力電流の瞬間最大値を抑止するように各スイッチング素子のオンオフ駆動の制御を行うとともに、バッテリー温度が一定以上になったときに送風装置８０の各ファン８２を作動させてバッテリー冷却を行わせるものであり、主として前記ＰＤＵ制御基板３４やサブ制御基板３８に組み込まれている。具体的に、このパワーマネジメント部１３６は、前記配電回路を通じてバッテリー電力が供給される車載負荷について予め設定された優先度を記憶する記憶部と、互いに優先度の異なる複数の車載負荷へ給電を行うときに前記バッテリーから前記回路体に流れ込む電流の最大値を許容範囲内に収めるべく優先度の低い車載負荷に対する電流を制限するように前記電流調節素子の作動を制御する電流操作部とを含んでいる。

前記電力回路及びこれを制御する制御回路の具体的構成を図６に示す。

図示のように、バッテリー＋Ｂ端子（正極バッテリー端子）及びヒューズ部４４の下流側で複数の出力回路が分岐しており、各出力回路には電流調節素子であるＦＥＴ１４０のドレイン及びソース（通電端子対）が介在している。

なお、本発明において用いられる電流調節素子はＦＥＴに限らず、その他のＣＭＯＳやバイポーラトランジスタやＩＧＢＴの適用が可能である。

一方、前記パワーマネジメント部１３６からは、Ｄ／Ａコンバータ１４１及びプリアンプ回路１４２を通じて各ＦＥＴ１４０のゲートにバイアス電圧が供給されるようになっており、当該バイアス電圧供給のオンオフ及びバイアス電圧の大きさの調節によって、各ＦＥＴ１４０におけるドレイン−ソース間の通電のオンオフ切換及び通電時における電流の大きさの調節が行われる（その具体的な制御内容については後述する。）。

また、前記ゲートとアースとの間にはツェナーダイオード１４４が設けられ、このツェナーダイオード１４４によって前記ＦＥＴ４０のスイッチング動作時におけるゲート電圧のサージ分が吸収されるようになっている。なお、このサージ吸収素子としては、前記ツェナーダイオード１４４の他、例えばＩＧＢＴを使用したり、ＬＣ回路やＲＣ回路を利用したりすることが可能である。

ＬＡＮ制御部１３８は、前記外部回路（各ＥＣＵ１１２，１１４，１１６や各モジュール１２２，１２４，１２６）との間での送受信を一括して行うものであり、前記ＬＡＮ制御基板３４に組み込まれている。

このＬＡＮ制御部１３８を媒介として前記パワーマネジメント１３６と外部接続用コネクタ２４との間に構築される伝送回路を図７に示す。図示のパワーマネジメント部１３６に組み込まれたＣＰＵ１４４からバスライン１３７を通じて出力される信号は、ＬＡＮ制御部１３８においてシフトレジスタ及びメモリを含むＭＵＸ１４６により統合され、出力用アンプ１４８さらには前記ＦＰＣ９２を通じて外部接続用コネクタ２４に伝送され、外部回路へ出力される。一方、外部接続用コネクタ２４に入力された信号は、前記ＦＰＣ９２及びＬＡＮ制御部１３８内の入力用アンプ１５０を通じてシフトレジスタ及びメモリを含むＤＥ−ＭＵＸ１５２に入力され、ここで複数の信号に分岐されてバスライン１３７を通じて前記パワーマネジメント部１３６のＣＰＵ１４４に入力されるとともに、前記ＤＥ−ＭＵＸ１５２からは前記ＣＰＵ１４４にクロック信号も入力される。

次に、この給電システムにおいて行われる制御内容を図８のフローチャートに基づいて説明する。

走行中、パワーマネジメント部１３６は、バッテリーセンサ１３０により時々刻々検出されるバッテリー出力電流及び電圧に基づきバッテリー抵抗値を演算してこのバッテリーの残り蓄電量を算出する。そして、このバッテリー蓄電量とオルタネータの発電量とに基づいて、現在の最大許容電流値を決定する（ステップＳ１）。

そして、パワーマネジメント部１３６は、外部回路から複数の車載負荷について給電指令が入力された場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、その給電対象となる各車載負荷に対して同時にかつフルに要求電力を供給したときの電流総量を予測演算する（ステップＳ３）。この予測電流総量が前記最大許容電流値に満たない場合や（ステップＳ４でＮＯ）、給電対象となる車載負荷が単一の場合（ステップＳ２でＮＯ）には、給電指令が入力された車載負荷に対してその要求電力に見合うフル給電を行うべく、適当なＦＥＴ１４０をオンにして通電を行う（ステップＳ５）。これに対し、前記予測電流総量が前記最大許容電流値を上回る場合には（ステップＳ４でＹＥＳ）、当該電流総量を前記最大許容電流値以下に抑えるべく、優先度の低い車載負荷に対して供給する電流をその要求電力に見合う電流よりも低い電流に制限するように調節する（ステップＳ６）。

すなわち、パワーマネジメント部１３６は、前記配電回路を通じて給電される各車載負荷について予め設定された優先度を記憶しており、その優先度に基づいて各車載負荷への電流の配分を行う。具体的には、エンジンのインジェクタやＡＢＳ、エアバッグなどのように、安全面等の観点から予め定められた大きさの電流を常にフルに供給しなければならないものについては高い優先度が設定されるのに対し、エアコンディショナーやＡＶ機器等、その供給電流を制限しても正常な走行を確保できるものについては低い優先度が設定されており、パワーマネジメント部１３６は当該優先度を各車載負荷と対応づけた状態で記憶している。

そして、優先度の高い車載負荷と優先度の低い車載負荷とについて同時に給電指令が入力された場合、パワーマネジメント部１３６は、優先度の高い車載負荷に対してはその要求電力に見合う電流をそのまま供給できるように当該車載負荷に対応するＦＥＴ１４０のゲート電圧を調節するとともに、その優先度の高い車載負荷に対して供給する電流を前記最大許容電流値から差し引いた残りの分を優先度の低い車載負荷に配分して当該車載負荷へその要求電力に見合う電流よりも低い電流を一時的に供給する。

その後、前記優先度の高い車載負荷への給電が終了して供給電流に余裕が生じたときには、その時点で優先度の低い車載負荷への供給電流をフルの値にまで引き上げるようにする。

なお、本発明において設定される優先度は、例えば二段階式の簡単なものでもよいし、各車載負荷について優先比率を設定し、その優先比率に基づいて総電流値から各車載負荷へ供給すべき電流を演算するようにしてもよい。

以上示した給電システムによれば、バッテリー１０側で一括して適正な電力分配を行うことが可能になるとともに、バッテリー出力電流の平準化によるバッテリー負荷の軽減や、ファン８２を用いたバッテリー１０の冷却により、バッテリー１０の必要容量を減らしてその小型化を図るとともに、長寿命化を図ることが可能である。

なお、本発明では必ずしも複数枚の回路基板を具備する必要はなく、仕様によっては単一の回路基板に必要な回路を全て集中配置するようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係る配電ユニットを含んだ電源装置の一例を示す分解斜視図である。 （ａ）は前記配電ユニットの側面図、（ｂ）は同配電ユニットを放熱板の裏面側からケースを透過して見た正面図である。 （ａ）は前記配電ユニットを放熱板の表面側から見た背面図、（ｂ）は当該放熱板の表面側に形成されるフィンの形状の変形例を示す背面図である。 （ａ）は前記配電ユニットの底面図、（ｂ）は同配電ユニットに設けられる外部接続用コネクタの変形例を示す底面図である。 前記配電ユニットを用いて構築される車両の給電システムの例を示すブロック図である。 前記配電ユニットに組み込まれる配電回路を示す回路図である。 前記配電ユニットに組み込まれる伝送回路を示すブロック図である。 前記配電ユニットにおいて行われる給電制御内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…バッテリー
１２…配電ユニット
１６，１８…バッテリー端子
２４…外部接続用コネクタ
１３０…バッテリーセンサ（検出手段）
１３４…ＰＤＵ（配電回路及び制御手段を構成）
１３６…パワーマネジメント部（制御手段を構成）
１４０…ＦＥＴ（スイッチング素子）
１４４…ツェナーダイオード（サージ吸収素子）

Claims (6)

1. バッテリーから負荷への給電を行う方法であって、複数の負荷について予め優先度を設定しておき、互いに優先度の異なる複数の負荷へ給電を行うときに前記バッテリーから前記回路体に流れ込む電流の最大値を許容範囲内に収めるべく優先度の低い負荷に対する電流を制限することを特徴とするバッテリーから負荷への給電方法。
2. バッテリーから負荷への給電を行う装置であって、前記バッテリーから負荷への配電回路を形成するとともに、当該配電回路を流れる電流を変化させる電流調節素子を含む回路体と、前記バッテリーの使用状態を検出する検出手段と、この検出手段により検出されるバッテリーの使用状態に基づいて前記回路体における各電流調節素子の作動を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、前記配電回路を通じてバッテリー電力が供給される負荷について予め設定された優先度を記憶する記憶部と、互いに優先度の異なる複数の負荷へ給電を行うときに前記バッテリーから前記回路体に流れ込む電流の最大値を許容範囲内に収めるべく優先度の低い負荷に対する電流を制限するように前記電流調節素子の作動を制御する電流操作部とを含んでいることを特徴とする給電制御装置。
3. 請求項２記載の給電制御装置において、前記電流調節素子として、前記配電回路中に介設される通電端子対を含み、前記制御手段から入力される制御電圧によって前記通電端子間の電流が変化する半導体スイッチング素子を含むとともに、その制御電圧の入力部に当該電圧のサージを吸収する素子が設けられていることを特徴とする給電制御装置。
4. 請求項２または３記載の給電制御装置において、前記回路体、前記検出手段、及び前記制御手段が組み合わされてバッテリー装着用配電ユニットを構成するとともに、このバッテリー装着用配電ユニットに、前記バッテリーの端子に結合され、その結合状態で前記バッテリー端子と前記回路体とを電気的に接続する接続端子と、前記配電回路と外部回路とを接続するための外部接続部とが設けられていることを特徴とする給電制御装置。
5. 請求項４記載の給電制御装置において、前記制御手段は、外部回路との信号の送受信を一括して行う信号処理部を有し、この信号処理部と前記外部接続部とが撓み変形可能なフレキシブル配線材を介して電気的に接続されていることを特徴とする給電制御装置。
6. 請求項２ないし請求項５のいずれかの給電制御装置を備えた自動車。

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