CN106340914A - 馈电装置和电接线盒 - Google Patents

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Abstract

提供一种电源单元和电接线盒。分支电路将52V电池的供给路径分支为n(n是3以上的整数)个分支路径。合并电路将n个分支路径结合为一个供给路径。MOSFET分别布置在n个分支路径上。每个MOSFET的额定电流都等于或大于由供给路径供给电力的负载(12V负载、52V负载、ECU和12V电池)的额定电流除以n‑1，并且小于额定电流除以n‑2。

Description

馈电装置和电接线盒
技术领域
本发明涉及一种馈电装置以及一种电接线盒。
背景技术
在车辆中，布置了馈电装置，用于从电池向负载供给电力。馈电装置在负载与电池之间设置有用于接通/断开向负载的电力供应的开关。在这样的馈电装置中，即使馈电装置的电子组件损坏，也需要稳定的供电给，从而不停地向负载进行供电。例如，在专利文献1中，设置了用于控制开关的备用的驱动器(见专利文献1)。
此外，为了即使开关损坏也继续向负载供给电力，设置了如图2所示的供给系统。在图2中，馈电装置100具有：分支点路102，其将来自52V电池的供给路径L10分支为两个分支路径L201、L202；合并电路103，其将两个分支路径L201、L202结合为一个供给路径L30；以及继电器R11、R12，其布置在两个分支电路L201、L202上。
继电器R11、R12的继电器线圈连接到ECU 104，并且继电器R11、R12的接通/断开由ECU 104控制。
此后，供给路径L30分支为52V负载供给路径L401和12V负载供给路径L402。52V负载供给路径L401连接到52V负载105。12V负载供给路径L402连接到12V负载107、12V电池108以及ECU 104。DC/DC转换器106布置在12V负载供给路径402上，将52V转换为12V，并且将其供给到12V负载107、12V电池108和ECU 104。
根据上述馈电装置，设置了并联连接的继电器R11、R12。从而，即使一个元件损坏，也继续供电，并且能够稳定供电。然而，作为继电器R11、R12的额定电流，至少分别需要连接到供给路径L10、L30的52V负载105、连接到供给路径L10、L30的12V负载107、ECU 104的额定电流的总和。
例如，当52V负载105和12V负载107的额定电流的总和是120A时，至少需要120A以上作为继电器R11、R12的额定电流。为此，提供了总共能够流通120A×2＝240A的继电器R21、R22的规格。因此，产生了浪费的问题。
专利文献1：JP 2013-135274A
发明内容
从而本发明的目的是提供一种馈电装置和电接线盒，其能够实现供电的冗长化，降低开关单元的额定电流并且减少浪费。
为了解决上述问题，本发明具有如下所述的配置。即，根据第一方面的本发明是用于将电源供给到负载的馈电装置，包括：分支电路，该分支电路用于将电力的供给路径分支为n(n是3以上的整数)个分支路径；合并电路，用于将n个分支路径结合为一个供给路径；以及开关单元，该开关单元分别布置在n个分支路径上。开关单元的额定电流大于等于负载的额定电流除以n-1，并且小于负载的额定电流除以n-2，所述负载由供给路径供给电力。
在本发明中，开关单元由半导体开关构成。
此外，本发明是具有上述馈电装置的电接线盒。
根据本发明的第一和第三方面，分支电路将电源电力的供给路径分支为n(n是3以上的整数)，并且开关单元分别布置在n个分支路径上。开关单元的额定电流大于等于负载的额定电流除以n-1并且小于负载的额定电流除以n-2。从而，即使n个开关单元中的一个故障，也能够将电力供给到负载。此外，能够实现供电的冗长化，并且能够降低开关单元的额定电流。结果，能够减少浪费。
根据本发明的第二方面，由于开关单元由半导体开关构成，所以能够将其小型化。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的馈电装置和电接线盒的电路图；并且
图2是示出传统的馈电装置的一个实例的电路图。
参考标记列表
1 供电盒(馈电装置、电接线盒)
2 52V电池(电源)
3 12V电池
4 52V负载(负载)
5 12V负载(负载)
11 分支电路
12 合并电路
Q1-Q5 MOSFET(开关单元、半导体开关)
L1,L3 供给路径
L21-L25 分支路径
具体实施方式
后文中，将通过参考图1说明本发明的供电盒(馈电装置，电接线盒)。本发明的供电盒1连接到车载电池和负载，并且被配置为从电池向负载供电。
在本发明的一个实施例的供电盒1所安装的车辆中，安装了52V电池2(电源)和12V电池3这两个电池，并且布置了由52V驱动的52V负载4(负载)和由12V驱动的12V负载5(负载)。
如图1所示，供电盒1具有分支电路11、合并电路12、分支电路13、MOSFET Q1-Q5(开关单元)以及熔丝H1、H2。
分支电路11是用于将52V电池2的供给路径L1分支为5个(＝n)分支路径L21-L25的电路。合并电路12是用于将5个分支路径L21-L25结合为一个供给路径L3的电路。分支电路13是用于将供给路径L3分支为用于供给到52V负载4的52V负载供给路径L41以及用于供给到12V负载5的12V负载供给路径L42的电路。这些分支电路11、合并电路12和分支电路13由例如汇流条构成。
并且，在12V负载供给路径L42上，布置了降压型DC/DC转换器6。该降压型DC/DC转换器6将来自52V电池2的52V转换为12V，并且将12V供给到12V负载5、12V电池3和ECU 7。
MOSFET Q1-Q5分别布置在由分支电路11分支的5个分支路径L21-L25上，并且接通/断开向52V负载4和12V负载5的电力供应。MOSFET Q1-Q5是n-沟道型，并且连接到ECU 7。MOSFET Q1-Q5由ECU 7控制接通/断开。
在本发明的实施例中，MOSFET Q1-Q5的栅极互相连接，并且一起连接到ECU 7。从而，MOSFET Q1-Q5由ECU 7共同地控制通/断。ECU 7在从12V电池3接收到电力供应之后运行。后文将描述MOSFETQ1-Q5。
熔丝H1布置在52V负载供给路径41上，并且是公知的熔丝，用于当过流在52V负载供给路径L41中流动时，通过熔断而防止过电流。熔丝H2布置在42V负载供给路径42上，并且是公知的熔丝，用于当过流在12V负载供给路径L42中流通时通过熔断而防止过流。
供电盒1还具有：连接器块(未示出)，用于容纳布置在具有分支电路12和合并电路13的汇流条上的连接端子；树脂存储盒(未示出)，用于容纳上述汇流条、MOSFET Q1-Q5、熔丝H1、H2等。连接器在连接到52V电池2、12V电池3、52V负载4、12V负载5和ECU7)的线束的一端上布置，通过将该连接器连接到连接器块，能够连接52V电池2、12V电池3、52V负载4、12V负载5和供电盒1。
接着，将说明MOSFET Q1-Q5。每个MOSFET Q1-Q5的额定电流都不小于由供给路径L3供给电力的所有负载(12V电池3、12V负载5、42V负载4和ECU 7)的合计额定电流/(5-1)，并且小于其合计额定电流/(5-2)。
换言之，当合计额定电流是120A时，每个MOSFET Q1-Q5的额定电流都至少是30A并且小于40A。在本发明的实施例中，每个MOSFET Q1-Q5的额定电流都为30A。
根据上述供电盒1，由52V电池2供给的电流分支到5个分支路径L21-L25，并且在其中流动。例如，当120A在供给路径L1中流动时，24A(120/5A)，24A电流在5个分支路径L21-L25的各个分支路径中流动。
此时，当MOSFET Q1-Q5中的一个故障时，由52V电池2供给的电流分支到5个分支路径L21-L25中除了故障的MOSFET的分支路径以外的4个分支路径L21-L25，并且在4个分支路径中流动。30A的电流(120/4)分别在4个分支路径L21-L25中流动，并且每个MOSFETQ1-Q5的额定电流等于或小于30A。此外，规定MOSFET Q1-Q5使得其总共能够流通30A×5＝150A。为此，与传统的120A×2＝240A相比能够减少浪费。
根据上述实施例，分支电路11将12V电池的供给路径L1分支为5个分支路径L21-L25，并且MOSFET Q1-Q5分别布置在5个分支路径L21-L25上。MOSFET Q1-Q5的额定电流等于或大于由供给路径L3供给电力的52V负载4和12V负载5的额定电流120A/4(30A)，并且小于120A/3。从而即使5个MOSFET Q1-Q5中的一个故障，电力也能够供给到52V负载4和12V负载5。此外，能够实现供电的冗长化，能够降低MOSFET Q1-Q5的额定电流，并且从而能够减少浪费。
此外，根据上述实施例，由于开关单元由MOSFET Q1-Q5构成，所以能够降低尺寸。
并且，根据上述实施例，安装了52V电池和12V电池这两个电池(电源)，但是不限于此。可以设置一个电池作为电源。
此外，根据上述实施例，DC/DC转换器6布置在供电盒1的外部，但不限于此。DC/DC转换器6可以布置在供电盒1内部。
而且，根据上述实施例，开关单元由MOSFET Q1-Q5构成，但不限于此。开关单元可以是以与传统相同的方式由继电器构成。
此外，根据上述实施例，由分支电路11分支的分支数设定为n＝5，但不限于此。n可以等于或大于3，并且分支电路可以分支为3或4或多于6。在该情况下，由供给路径L3供电的52V负载4和12V负载5的合计额定电流是120A，并且每个MOSFET的额定电流可以设定为等于或大于120A/(n-1)并且小于120A/(n-2)。
对此，当分支数等于或大于4(n≧4)时，即使MOSFET的额定电流设定成上限值(＝120A/(n-2))，额定电流的总和小于合计额定电流120A的两倍。因此，与现有技术相比能够减少浪费。当分支数是3(n＝3)时，如果MOSFET的额定电流接近上限值(＝120A/(3-2))，则MOSFET的额定电流的总和大于240A。然而，如果其额定电流接近下限值(＝120A/(3-1))，则能够减少浪费。即，由于分支数等于或大于3，所以MOSFET的额定电流的总和能够比120A的二倍少。
此外，根据上述实施例，分支电路11、合并电路12和MOSFETQ1-Q5布置在供电盒1内部，但不限于此。它们中的一部分可以布置在供电盒1的外部。
同时，在实施例中，描述了本发明，但不限于此。能够在本发明的范围内做出各种改变和变型。

Claims (3)

1.一种用于将电力供给到负载的馈电装置，包括：
分支电路，该分支电路用于将电力的供给路径分支为n个分支路径，n是3以上的整数；
合并电路，用于将所述n个分支路径结合为一个供给路径；以及
开关单元，该开关单元分别布置在所述n个分支路径上，
其中，所述开关单元的额定电流大于等于所述负载的额定电流除以n-1，并且小于所述负载的额定电流除以n-2，所述负载由所述供给路径供给电力。
2.根据权利要求1所述的馈电装置，其中，所述开关单元由半导体开关构成。
3.一种电接线盒，具有根据权利要求1或2所述的馈电装置。
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