CN107107843B - 汽车用电源供给装置以及电源盒 - Google Patents

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Abstract

汽车用电源供给装置(11)具备第一蓄电池以及第二蓄电池(13、14)、第一负载组以及第二负载组(16、17)、设置于第一蓄电池以及第二蓄电池和第一负载组以及第二负载组之间的多个熔断器(19a～19e)以及防止瞬断装置(18、20、21、22、23)。彼此补充动作的第一冗余系统负载以及第二冗余系统负载分配到第一负载组以及第二负载组(16、17)。防止瞬断装置(18、20、21、22、23)连接于第一负载组以及第二负载组，在一个或一个以上的熔断器熔断时，防止供给到第一负载组以及第二负载组中的至少任一方的电力的瞬断。

Description

汽车用电源供给装置以及电源盒
技术领域
本发明涉及一种从多个蓄电池向大量的电气负载供给电力的汽车用电源供给装置。
背景技术
提出了一种汽车用电源供给装置，为了确保向各种电气负载的电源供给的稳定性，其具备能够从多个蓄蓄电池中的至少任一个蓄蓄电池向各电气负载供给电源的冗余功能。该冗余功能构成为在1个蓄蓄电池的电压降低时或者失效时自动地从另外的蓄蓄电池向各电气负载供给电力。
近年来，不依靠驾驶员而通过驱动多个负载来进行汽车的驾驶的自动驾驶控制装置正在实用化。在这样的自动驾驶控制装置中，为了确保汽车的安全驾驶，需要将电源稳定地供给到自动驾驶控制装置以及各负载。
在专利文献1中公开了能够从第一蓄电装置和第二蓄电装置向多个负载供给电力的车辆的电源控制装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-240487号公报
发明内容
在专利文献1所公开的车辆的电源控制装置中，当第一蓄电装置以及第二蓄电装置与各负载之间的电源供给线断线或者变成接地状态时，无法稳定地将电源供给到各负载。因此，无法稳定地将电源供给到自动驾驶控制装置。
本发明的目的在于，提供一种能够将稳定的电源供给到多个负载的汽车用电源供给装置。
本发明的一个方面提供一种汽车用电源供给装置，包括：第一蓄电池和第二蓄电池；第一负载组和第二负载组；以及多个熔断器，设置于所述第一蓄电池和所述第二蓄电池与所述第一负载组和所述第二负载组之间，基于短路电流而熔断，从所述第一蓄电池和所述第二蓄电池向所述第一负载组和所述第二负载组供给电力。彼此补充动作的第一冗余系统负载和第二冗余系统负载分别分配到所述第一负载组以及第二负载组。汽车用电源供给装置具备防止瞬断装置，该防止瞬断装置连接到所述第一负载组和所述第二负载组，在所述多个熔断器中的任一个熔断器熔断时，所述防止瞬断装置防止供给到所述第一负载组和所述第二负载组中的至少任一个负载组的电力的瞬断。
根据该结构，即使产生短路电流，也能够对第一负载组和第二负载组中的至少任一方供给稳定的电力。
优选的是，所述防止瞬断装置包括：第一电力供给路径，从所述第一蓄电池经由所述多个熔断器中的第一熔断器向所述第一负载组供给电力；第二电力供给路径，从所述第二蓄电池经由所述多个熔断器中的第二熔断器向所述第二负载组供给电力；半导体继电器，将所述第一电力供给路径与所述第二电力供给路径连接；传感器，检测流向所述半导体继电器的短路电流；以及控制器，在通常时将所述半导体继电器维持成导通状态，并且基于从所述传感器输出的检测信号而使所述半导体继电器不导通。
根据该结构，当短路电流流到半导体继电器时，在熔断器熔断之前，半导体继电器成为不导通状态，使向第一负载组和第二负载组中的任一方的电力供给稳定化。
优选的是，所述第一电力供给路径与所述第二电力供给路径连接于第三负载组，该第三负载组包括需要始终被供给电源的负载。
根据该结构，能够始终将稳定的电力供给到第三负载组。
优选的是，所述第一电力供给路径经由熔断器与交流发电机连接。
根据该结构，即使在交流发电机与第一电力供给路径之间发生短路故障，也能够使供给到第一负载组和第二负载组中的任一方的电力稳定化。
优选的是，所述防止瞬断装置具备电力辅助电路，该电力辅助电路将供给到所述第一负载组或者所述第二负载组的电力的瞬断抵消。
根据该结构，通过电力辅助电路使供给到第一或者第二负载组的电力稳定化。
优选的是，所述电力辅助电路包括：二极管，在所述第一电力供给路径上设置于所述半导体继电器与所述第一负载组之间，或者在所述第二电力供给路径上设置于所述半导体继电器与所述第二负载组之间，包括连接于对应的负载组的阴极；以及电容器，设置于所述二极管的所述阴极与接地电位之间。
根据该结构，能够利用从电容器供给的电力来防止供给到负载组的电力的瞬断。
本发明的另一方面提供一种与第一蓄电池、第二蓄电池、第一负载组以及第二负载组一起使用的电源盒。该电源盒包括：第一电力供给路径，从所述第一蓄电池经由第一熔断器向所述第一负载组供给电力；第二电力供给路径，从所述第二蓄电池经由第二熔断器向所述第二负载组供给电力；半导体继电器，将所述第一电力供给路径与所述第二电力供给路径连接；传感器，检测流向所述半导体继电器的短路电流；以及控制器，基于从所述传感器输出的检测信号，在任一个熔断器熔断之前使所述半导体继电器不导通。
根据该结构，当短路电流流到半导体继电器时，在熔断器熔断之前，半导体继电器成为不导通状态，使向第一负载组和第二负载组中的任一方的电力供给稳定化。
根据本发明的几个方面，能够将稳定的电源供给到多个负载。本发明的其他方面以及优点将根据示出本发明的技术思想的例子的附图以及以下的记载而变成明确。
附图说明
图1是示出自动驾驶控制装置的框图。
图2是示出依照第一实施方式的电源供给装置的电路图。
图3是示出图2的电源供给装置的动作的电路图。
图4是示出图2的电源供给装置的动作的电路图。
图5是示出图2的电源供给装置的动作的电路图。
图6是示出图2的电源供给装置的动作的电路图。
图7是示出图2的电源供给装置的动作的电路图。
图8是示出图2的电源供给装置的动作的电路图。
图9是示出图2的电源供给装置的动作的电路图。
图10是示出第二实施方式的电源供给装置的电路图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，依照附图来说明汽车用电源供给装置的第一实施方式。如图1所示，自动驾驶控制装置1包括自动驾驶控制ECU2，该自动驾驶控制ECU2被输入来自各种传感器3、监视摄像头4、雷达5、超声波传感器6以及通信天线7等的检测信号。
各种传感器3是取得汽车的车轮旋转速度信息、加速度信息、惯性信息、车角度信息、外部气温信息等各种外部信息的大量传感器。监视摄像头4是检测汽车的周围的前后左右的障碍物、移动体或者人体并将检测信号向自动驾驶控制ECU2输出的摄像头。
雷达5检测以距汽车比较远的中长距离位于前方以及后方的移动体，并将检测信号输出到自动驾驶控制ECU2。超声波传感器6在汽车的发动时以及停车时探测近距离的障碍物，并将检测信号输出到自动驾驶控制ECU2。
通信天线7通过通信来取得地图信息、GPS、DGPS、天气预报等控制信息，并经由外部通信用ECU(未图示)输出到自动驾驶控制ECU2。
自动驾驶控制ECU2根据上述检测信号以及控制信息来控制发动机控制ECU8、电动转向装置9以及电动制动装置10。自动驾驶控制装置1不需要驾驶员的操作，而能够控制或者执行汽车的驾驶。
从电源供给装置11向上述自动驾驶控制装置1供给电源。接下来，说明电源供给装置11。
如图2所示，对电源盒12连接有第一以及第二蓄电池13、14、交流发电机15、第一以及第二负载组16、17。从第一以及第二蓄电池13、14或者交流发电机15经由电源盒12向第一以及第二负载组16、17供给电力。第一以及第二蓄电池13、14使用相同的铅蓄电池。
电源盒12具备半导体继电器18、熔断器19a～19e、电流传感器20、电力辅助电路21和控制器22。在交流发电机15工作时，将交流发电机15的输出电力经由熔断器19a供给到半导体继电器18的一个端子t1。
将第一蓄电池13的输出电力经由熔断器19b供给到半导体继电器18的端子t1。将第二蓄电池14的输出电力经由熔断器19c供给到半导体继电器18的另一个端子t2。
在端子t2的附近配置上述电流传感器20，该电流传感器20能够检测流到半导体继电器18的电流值以及电流方向。然后，将电流传感器20的检测信号输入到控制器22。
在第1实施方式中，电流传感器20由霍尔传感器构成。在其他例子中，电流传感器20可以具备对半导体继电器18的两端子t1、t2的电压进行检测的电压检测部以及根据半导体继电器18的端子t1、t2间的电位差来检测流到半导体继电器18的电流值和电流方向的电流检测部，也可以使电压检测部和电流检测部包括在控制器22中。
在第二蓄电池14的接地侧端子配置有能够检测流向第二蓄电池14的电流值的电流传感器23。电流传感器23例如由霍尔传感器构成。将电流传感器23的检测信号输出到控制器22。
控制器22根据从电流传感器20、23输出的检测信号，对半导体继电器18进行开闭控制。
电力辅助电路21由二极管24和电容器25构成。半导体继电器18的端子t1经由二极管24以及熔断器19d而连接于第一负载组16。二极管24的阴极端子经由电容器25而连接于接地电位(例如车身)。
因此，当至少第一蓄电池13输出正常的输出电压时，对电容器25进行充电，直至电容器25的输出电压成为与第一蓄电池13的输出电压相同的电压为止。
半导体继电器18的另一个端子t2经由熔断器19e而连接于第二负载组17。
构成第一以及第二负载组16、17的多个负载包括分别分配到第一以及第二负载组16、17的第一以及第二冗余系统负载，以使得即使一个负载组的动作变得不稳定，也能够通过另一个负载组的动作而进行补充。
作为冗余系统负载，例如考虑如下的ECU、致动器以及传感器。
·具有相同功能的处于左右或者前后的负载。例如，自动驾驶ECU(例如第1自动驾驶ECU以及第2自动驾驶ECU)、前照灯(例如右前照灯以及左前照灯)、制动灯(例如右制动灯以及左制动灯)、门锁机构(例如右门锁机构以及左门锁机构)等。例如，前照灯中的右前照灯是第一负载组16所包括的第一冗余系统负载，左前照灯是第二负载组17所包括的第二冗余系统负载。通过冗余系统负载的分配，即使右前照灯的动作变得不稳定或者无法动作，也能够通过左前照灯确保前方照明。
·具有相同功能的可代替的负载。例如，电动变速器和电动停车制动器、周围摄像机和障碍物探测装置等。
另外，还存在作为无法形成为冗余结构的单一负载的在安全上重要的负载(相当于后述的第三负载组所包括的负载)。第三负载组的各负载构成为从第一以及第二蓄电池13、14这两者接受电力供给，例如存在异常显示装置(导航、仪表)、安全气囊等。
电源供给装置11(优选电源盒12)具备从第一蓄电池13向第一负载组16供给电力的第一电力供给路径w1以及从第二蓄电池14向第二负载组17供给电力的第二电力供给路径w2。经由半导体继电器18将第一电力供给路径w1与第二电力供给路径w2连接。
此外，电流传感器20、23、电力辅助电路21也可以根据需要而设置。
接下来，说明以上述方式构成的电源供给装置11的作用。
在通常时，通过控制器22将半导体继电器18维持成通电状态，从第一蓄电池13和第二蓄电池14中的至少任一方对第一负载组16和第二负载组17供给电力。
“1.在交流发电机15与电源盒12之间发生短路故障的情况”
如图3所示，在具备电力辅助电路21的电源供给装置11中，当交流发电机15与电源盒12之间的电线是接地电位时，具体地说，在成为与车身短路的状态时，短路电流Is1从第一蓄电池13以及第二蓄电池14流动，熔断器19a熔断。
在从短路电流Is1开始流动直至熔断器19a熔断为止的期间的约100msec的期间内，供给到第二负载组17的电力成为瞬断状态，第二负载组17的动作变得不稳定。
在第一负载组16中，在直至熔断器19a熔断为止的期间的约100msec的期间内被从电容器25供给所需的电力，因此第一负载组16稳定地动作。
在熔断器19a熔断之后，从第一以及第二蓄电池13、14向第一以及第二负载组16、17的电力供给恢复，第一负载组16继续正常动作。在第二负载组17中，即使电力供给恢复，也存在如下情况，即在ECU等中成为重置状态而未恢复到正常的动作。在该情况下，能够通过第一负载组16的动作安全地自动驾驶汽车，或者，能够通过驾驶员的操作使汽车安全地移动至修理工厂。
如图4所示，在不具备电力辅助电路21而具备电流传感器20的电源供给装置11中，当交流发电机15与电源盒12之间的电线成为与车身短路的状态时，短路电流Is1从第一蓄电池13以及第二蓄电池14流动，熔断器19a熔断。
此时，从第二蓄电池14流动到半导体继电器18的短路电流Is2是比通常时流动到半导体继电器18的电流充分大的电流，因此由电流传感器20检测到该短路电流Is2，电流传感器20将检测信号S1输出到控制器22。
控制器22基于该检测信号S1而使半导体继电器18不导通，从短路电流Is2开始流动直至半导体继电器18成为不导通状态的时间是10μSec左右，充分短于直至熔断器19a熔断为止的时间。
因此，短路电流Is2开始流动就立即被截断，因此供给到第二负载组17的电力不发生瞬断，第二负载组17正常动作。
另一方面，由于短路电流Is1从第一蓄电池13持续流动，因此在供给到第一负载组16的电力发生瞬断，第一负载组16的动作变得不稳定。但是，由于第二负载组17正常动作，因此能够车安全地自动驾驶汽车，或者，能够通过驾驶员的操作使汽车安全地移动到修理工厂。
另外，通过设置电力辅助电路21和电流传感器20这两者，还能够防止供给到第一负载组16以及第二负载组17的电力的瞬断。
“2.在第一电力供给路径w1的熔断器19b与端子t1之间发生短路故障的情况”
如图5所示，在具备电流传感器20的电源供给装置11中，当熔断器19b与端子t1之间的第一电力供给路径w1成为与车身短路的状态时，短路电流Is3、Is4从第一蓄电池13以及第二蓄电池14流动，熔断器19b熔断。
此时，从第二蓄电池14流动到半导体继电器18的短路电流Is4是比通常时流动到半导体继电器18的电流充分大的电流，因此由电流传感器20检测到该短路电流Is4，电流传感器20将检测信号S1输出到控制器22。
控制器22基于该检测信号S1而使半导体继电器18不导通，从短路电流Is4开始流动直至半导体继电器18成为不导通状态的时间是10μSec左右，充分短于直至熔断器19b熔断为止的时间。
因此，短路电流Is4开始流动就立即被截断，因此供给到第二负载组17的电力不发生瞬断，第二负载组17正常动作。
另一方面，由于短路电流Is3从第一蓄电池13持续流动直至熔断器19b熔断为止，因此在供给到第一负载组16的电力发生瞬断，第一负载组16的动作变得不稳定。但是，由于第二负载组17正常动作，因此能够安全地自动驾驶汽车，或者，能够通过驾驶员的操作使汽车安全地移动到修理工厂。
“3.在第二电力供给路径w2的熔断器19c与端子t2之间发生短路故障的情况”
如图6所示，在具备电流传感器20、23的电源供给装置11中，当在第二电力供给路径w2的熔断器19c与端子t2之间发生短路故障时，短路电流Is5、Is6从第一蓄电池13以及第二蓄电池14流动，熔断器19c熔断。
此时，从第一蓄电池13流动到半导体继电器18的短路电流Is5是比通常时流动到半导体继电器18的电流充分大的电流，因此由电流传感器20检测到该短路电流Is5，电流传感器20将检测信号S1输出到控制器22。
控制器22基于该检测信号S1而使半导体继电器18不导通，从短路电流Is5开始流动直至半导体继电器18成为不导通状态的时间是10μSec左右，充分短于直至熔断器19c熔断为止的时间。
因此，短路电流Is5开始流动就立即被截断，因此供给到第一负载组16的电力不发生瞬断，第一负载组16正常动作。
另一方面，由于短路电流Is6从第二蓄电池14持续流动直至熔断器19c熔断为止，因此在供给到第二负载组17的电力发生瞬断，第二负载组17的动作变得不稳定。然后，在熔断器19c熔断后，停止来自第二蓄电池14的电力供给，半导体继电器18也成为不导通状态，因此对第二负载组17未供给电力。
但是，由于第一负载组16正常动作，因此能够安全地自动驾驶汽车，或者，能够通过驾驶员的操作使汽车安全地移动到修理工厂。
另外，当在第二电力供给路径w2的熔断器19c与端子t2之间电源线发生断线且仅该断线部分的端子t2侧与车身短路的情况下，仅短路电流Is5从第一蓄电池13经由半导体继电器18而流动。
在该情况下，由第二蓄电池14侧的电流传感器23未检测到电流，仅由与半导体继电器18建立了对应的电流传感器20检测到大电流。
这样一来，控制器22根据从电流传感器20、23输出的检测信号S1、S2，检测到由电流传感器20、23检测到的电流值之差较大的情况，使半导体继电器18不导通。通过这样的动作，当短路电流Is5将要流动时，半导体继电器18立即成为不导通状态，供给到第一负载组16的电力不发生瞬断，第一负载组16正常动作。
“4.在熔断器19d与第一负载组16之间的第一电力供给路径w1中发生短路故障的情况”
如图7所示，在具备电流传感器20的电源供给装置11中，当在熔断器19d与第一负载组16之间在第一电力供给路径w1中发生短路故障时，短路电流Is7、Is8从第一蓄电池13以及第二蓄电池14流动，熔断器19d熔断。
此时，从第二蓄电池14流动到半导体继电器18的短路电流Is8是比通常时流动到半导体继电器18的电流充分大的电流，因此由电流传感器20检测到该短路电流Is8，电流传感器20将检测信号S1输出到控制器22。
控制器22基于该检测信号S1而使半导体继电器18不导通，从短路电流Is8开始流动直至半导体继电器18成为不导通状态的时间是10μSec左右，充分短于直至熔断器19d熔断为止的时间。
因此，短路电流Is8开始流动就立即被截断，因此供给到第二负载组17的电力不发生瞬断，第二负载组17正常动作。
另一方面，由于短路电流Is7从第一蓄电池13持续流动直至熔断器19d熔断为止，因此在供给到第一负载组16的电力发生瞬断，第一负载组16的动作变得不稳定。然后，在熔断器19d熔断后，对第一负载组16未供给电力。
但是，由于第二负载组17正常动作，因此能够安全地自动驾驶汽车，或者，能够通过驾驶员的操作使汽车安全地移动到修理工厂。
“5.在熔断器19e与第二负载组17之间在第二电力供给路径w2中发生短路故障的情况”
如图8所示，在具备电力辅助电路21的电源供给装置11中，当在熔断器19e与第二负载组17之间的第二电力供给路径w2中电源线成为与车身短路的状态时，短路电流Is9、Is10从第一蓄电池13以及第二蓄电池14流动，熔断器19e熔断。
此时，从第一蓄电池13供给到第一负载组16的电力成为瞬断状态，但从电力辅助电路21将电力供给到第一负载组16直至熔断器19e熔断为止，防止瞬断。
在熔断器19e熔断之后，短路电流Is9、Is10不再流动，因此从第一蓄电池13向第一负载组16供给正常的电力。因此，停止向第二负载组17的电力供给，但第一负载组16正常动作，因此能够安全地自动驾驶汽车，或者，能够通过驾驶员的操作使汽车安全地移动到修理工厂。
如图9所示，也可以是，代替电力辅助电路21，将电容器26连接到第一负载组16作为电力辅助电路来防止瞬断。在通常时对电容器26进行充电，在从第一蓄电池13供给到第一负载组16的电力发生瞬断时，从电容器26向第一负载组16供给电力。
在第1实施方式中，电力供给路径w1、w2、半导体继电器18、电流传感器20、23、电力辅助电路21以及控制器22进行协作，作为防止瞬断装置而发挥功能。
在第1实施方式的电源供给装置11中，能够得到如下所示的效果。
(1)电源供给装置11具备多个熔断器19a～19e以及连接于第一以及第二负载组16、17的防止瞬断装置。根据该结构，能够在一个以上的熔断器熔断时防止供给到第一以及第二负载组16、17中的至少任一方的电力的瞬断。例如，即使在第一蓄电池13、第二蓄电池14以及交流发电机15与第一负载组16以及第二负载组17之间在第一电力供给路径w1或者第二电力供给路径w2中发生短路故障，也能够将稳定的电力供给到第一负载组16以及第二负载组17中的至少任一方。在将彼此补充动作的第一以及第二冗余系统负载分配给第一负载组16和第二负载组17的汽车中，该冗余系统负载中的至少任一方的负载能够正常动作，能够确保汽车的安全行驶。
(2)通过连接于第一负载组16的电力辅助电路21，能够防止供给到第一负载组16的电力的瞬断。
(3)利用电流传感器20、23来检测短路电流，利用控制器22使半导体继电器18不导通，从而能够防止供给到第一负载组16或者第二负载组17的电力的瞬断。
(4)在产生短路电流时，能够在熔断器熔断之前在短时间内使半导体继电器18不导通。因此，能够防止供给到任一方的负载组的电力的瞬断。
(第二实施方式)
参照图10来说明第二实施方式。第二实施方式示出除了对第一实施方式的第一以及第二负载组16、17供给电力之外还对第三以及第四负载组28、30供给电力的电源供给装置。对与第一实施方式相同的结构部分附加相同的标号来说明。
第三负载组28不连接冗余系统负载，而连接有为了汽车的安全行驶而不允许失效的负载。并且，针对第三负载组28，从端子t1经由熔断器19d以及二极管27a供给电力，并且从端子t2经由熔断器19e以及二极管27b供给电力。
第四负载组30连接有即使失效也不会对安全行驶造成障碍的负载。并且，从端子t1经由继电器29对第四负载组30供给电力，在由电流传感器20、23检测到短路故障时，通过控制器22将继电器29控制成不导通。其他结构与第一实施方式相同。
因此，在第2实施方式中，即使在发生短路故障的情况下，也稳定地将电力供给到第一负载组16以及第二负载组17中的至少任一方，因此还能够稳定地将电力供给到第三负载组28。因此，即使发生短路故障，也能够防止连接于第三负载组28的负载失效，确保汽车的安全行驶。
另外，在发生短路故障的情况下，能够使继电器29不导通，停止向第四负载组30的电力供给。因此，在发生短路故障时，针对即使未被供给电力也不会对安全行驶造成障碍的负载，积极地停止电力的供给，能够在实现省电的同时，使汽车安全地移动到修理工厂。
上述实施方式也可以以如下方式变更。
也可以使用能够在熔断器熔断之前截断短路电流的开关电路来代替半导体继电器18。
电力辅助电路21可以变更为连接于第二负载组这两者的电力辅助电路，也可以变更为连接于第一以及第二负载组这两者的一个或者多个电力辅助电路。
控制器22也可以是具备以执行本说明书中说明的动作的方式构成的软件的微型计算机。
在本说明书中，有时将具备包括多个电源侧连接器和多个负载侧连接器的电源盒12、分别连接于该电源盒12的上述多个电源侧连接器的多个蓄电池13、14以及分别连接于该电源盒12的上述多个负载侧连接器的多个负载组16、17在内的系统称为汽车电气系统。
本发明不限定于所例示的内容。例如，不应该解释为所例示的特征对于本发明来说是必需的，本发明的主题有时以比所公开的特定实施方式的全部特征少的特征存在。
标号说明
11…电源供给装置；12…电源盒；13…第一蓄电池；14…第二蓄电池；15…交流发电机；16…第一负载组；17…第二负载组；18…半导体继电器；19a～19e…熔断器；20、23…电流传感器；21…电力辅助电路；22…控制器；w1…第一电力供给路径；w2…第二电力供给路径。

Claims (7)

1.一种汽车用电源供给装置，包括：
第一蓄电池和第二蓄电池；
第一负载组和第二负载组；以及
多个熔断器，设置于所述第一蓄电池和所述第二蓄电池与所述第一负载组和所述第二负载组之间，基于短路电流而熔断，
从所述第一蓄电池和所述第二蓄电池向所述第一负载组和所述第二负载组供给电力，
所述汽车用电源供给装置的特征在于，
彼此补充动作的第一冗余系统负载和第二冗余系统负载分别分配到所述第一负载组以及第二负载组，
所述汽车用电源供给装置具备防止瞬断装置，该防止瞬断装置连接到所述第一负载组和所述第二负载组，在所述多个熔断器中的任一个熔断器熔断时，所述防止瞬断装置防止供给到所述第一负载组和所述第二负载组中的至少任一个负载组的电力的瞬断。
2.根据权利要求1所述的汽车用电源供给装置，其特征在于，
所述防止瞬断装置包括：
第一电力供给路径，从所述第一蓄电池经由所述多个熔断器中的第一熔断器向所述第一负载组供给电力；
第二电力供给路径，从所述第二蓄电池经由所述多个熔断器中的第二熔断器向所述第二负载组供给电力；
半导体继电器，将所述第一电力供给路径与所述第二电力供给路径连接；
传感器，检测流向所述半导体继电器的短路电流；以及
控制器，在通常时将所述半导体继电器维持成导通状态，并且基于从所述传感器输出的检测信号而使所述半导体继电器不导通。
3.根据权利要求2所述的汽车用电源供给装置，其特征在于，
所述第一电力供给路径和所述第二电力供给路径连接于第三负载组，该第三负载组包括需要始终被供给电源的负载。
4.根据权利要求2或3所述的汽车用电源供给装置，其特征在于，
所述第一电力供给路径经由熔断器与交流发电机连接。
5.根据权利要求2所述的汽车用电源供给装置，其特征在于，
所述防止瞬断装置具备电力辅助电路，该电力辅助电路将供给到所述第一负载组或所述第二负载组的电力的瞬断抵消。
6.根据权利要求5所述的汽车用电源供给装置，其特征在于，
所述电力辅助电路包括：
二极管，在所述第一电力供给路径上设置于所述半导体继电器与所述第一负载组之间，或者在所述第二电力供给路径上设置于所述半导体继电器与所述第二负载组之间，包括连接于对应的负载组的阴极；以及
电容器，设置于所述二极管的所述阴极与接地电位之间。
7.一种电源盒，其特征在于，包括：
第一电力供给路径，从第一蓄电池经由第一熔断器向第一负载组供给电力；
第二电力供给路径，从第二蓄电池经由第二熔断器向第二负载组供给电力；
半导体继电器，将所述第一电力供给路径与所述第二电力供给路径连接；
传感器，检测流向所述半导体继电器的短路电流；
控制器，在通常时将所述半导体继电器维持成导通状态，并且基于从所述传感器输出的检测信号而使所述半导体继电器不导通；以及
电力辅助电路，将供给到所述第一负载组或所述第二负载组的电力的瞬断抵消，
所述电力辅助电路包括：
二极管，在所述第一电力供给路径上或者在所述第二电力供给路径上以所述半导体继电器一侧为阳极而设置于所述半导体继电器与所述第一负载组或所述第二负载组之间；以及
电容器，设置于所述二极管的阴极与接地电位之间。
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Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6551610B2 (ja) * 2016-09-15 2019-07-31 日産自動車株式会社 車両の制御方法及び車両の制御装置
CN109952236B (zh) 2016-10-28 2020-03-31 日产自动车株式会社 车辆用电源系统的控制方法和车辆用电源系统
DE102016122444A1 (de) * 2016-11-22 2018-05-24 HELLA GmbH & Co. KGaA Zweispannungsbatterie
JP6702214B2 (ja) * 2017-01-31 2020-05-27 トヨタ自動車株式会社 電源装置及び車両
JP7248376B2 (ja) * 2017-02-16 2023-03-29 株式会社デンソー 車両
DE102017104958B4 (de) * 2017-03-09 2024-03-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriespeichersystem
DE112017007342T5 (de) 2017-03-30 2019-12-12 Honda Motor Co., Ltd. Fahrzeugsteuersystem, fahrzeugsteuerverfahren, fahrzeugsteuervorrichtung und fahrzeugsteuerprogramm
JP2018182864A (ja) * 2017-04-10 2018-11-15 株式会社デンソー 電力制御装置および電力制御方法
JP6776989B2 (ja) 2017-04-12 2020-10-28 株式会社デンソー 走行制御装置
JP6930505B2 (ja) * 2017-09-22 2021-09-01 株式会社デンソー 電源システム
WO2019058869A1 (ja) * 2017-09-22 2019-03-28 株式会社デンソー 電源システム
JP2019018836A (ja) * 2017-12-28 2019-02-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車両
GB2571518A (en) * 2018-02-08 2019-09-04 Jaguar Land Rover Ltd An energy storage backup system
CN111699601A (zh) * 2018-02-20 2020-09-22 日立汽车系统株式会社 车辆控制装置
JP7102773B2 (ja) * 2018-02-22 2022-07-20 トヨタ自動車株式会社 車両用電源システム
JP6738847B2 (ja) * 2018-03-13 2020-08-12 矢崎総業株式会社 車両用電源供給システム
JP6816740B2 (ja) * 2018-04-23 2021-01-20 株式会社デンソーエレクトロニクス 負荷駆動装置
WO2020016622A1 (ja) * 2018-07-16 2020-01-23 日産自動車株式会社 運転支援車両の制御方法及び制御システム
DE102018212405A1 (de) * 2018-07-25 2020-01-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Traktionsnetz und Verfahren zum Betreiben eines Traktionsnetzes eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs im Kurzschlussfall
CN109383425B (zh) * 2018-12-04 2021-08-31 奇瑞汽车股份有限公司 燃油智能汽车的供电系统、方法、装置及存储介质
JP7014144B2 (ja) * 2018-12-12 2022-02-01 株式会社オートネットワーク技術研究所 電力分配装置
CN109466478B (zh) * 2018-12-21 2020-10-09 鄂尔多斯市普渡科技有限公司 用于无人驾驶车的分散式供电系统
JP7115302B2 (ja) * 2018-12-27 2022-08-09 株式会社豊田自動織機 自動運転車両用バックアップ電源装置
JP6909245B2 (ja) * 2019-02-18 2021-07-28 矢崎総業株式会社 電力分配システム
DE102019105504A1 (de) * 2019-03-05 2020-09-10 Audi Ag Energienetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Energienetzes für ein Kraftfahrzeug
JP7191750B2 (ja) * 2019-03-26 2022-12-19 株式会社デンソーテン 電源制御装置
JP7205343B2 (ja) * 2019-03-27 2023-01-17 株式会社デンソー 移動体用電源システム
CN112078366B (zh) * 2019-06-12 2022-01-21 广州汽车集团股份有限公司 一种电动车辆双电源控制系统及电动车辆
DE102019209026A1 (de) * 2019-06-21 2020-12-24 HELLA GmbH & Co. KGaA Bordnetz und Leistungsmodul für ein solches
CN110481468B (zh) * 2019-08-16 2023-02-24 重庆长安汽车股份有限公司 用于l3级自动驾驶的汽车双电源系统及车辆
JP2021035272A (ja) * 2019-08-28 2021-03-01 株式会社デンソー 通電制御装置および電源ユニット
WO2021039130A1 (ja) * 2019-08-28 2021-03-04 株式会社デンソー 通電制御装置および電源ユニット
JP7339072B2 (ja) 2019-08-30 2023-09-05 トヨタ自動車株式会社 ネットワークシステム
CN112751408A (zh) * 2019-10-31 2021-05-04 上海汽车集团股份有限公司 一种供电电路及供电方法
GB2590458A (en) * 2019-12-19 2021-06-30 Dyson Technology Ltd Electric vehicle power system bus management
JP6990732B2 (ja) * 2020-03-17 2022-01-12 本田技研工業株式会社 電力供給装置及び車両
JP7409206B2 (ja) * 2020-04-09 2024-01-09 株式会社デンソー 電源システム
JP7310701B2 (ja) * 2020-05-13 2023-07-19 株式会社デンソー 制御装置及び電源システム
DE102020115692A1 (de) * 2020-06-15 2021-12-16 Eberspächer Controls Landau Gmbh & Co. Kg Bordnetz für ein Fahrzeug
JP7120276B2 (ja) * 2020-07-27 2022-08-17 株式会社デンソー 走行制御装置
WO2022054145A1 (ja) * 2020-09-08 2022-03-17 株式会社デンソーテン 電源装置
CN112260394B (zh) * 2020-10-26 2023-10-10 东风商用车有限公司 汽车电源回路冗余系统
CN112693412B (zh) * 2020-12-24 2022-03-15 奇瑞汽车股份有限公司 汽车的电源分配系统及汽车
US20220224127A1 (en) * 2021-01-08 2022-07-14 Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. Configurable network for enabling efficient charging and loading of two battery cells
JP2022152408A (ja) * 2021-03-29 2022-10-12 株式会社デンソーテン 電源装置および判定方法
JP2023041481A (ja) * 2021-09-13 2023-03-24 株式会社デンソーテン 電源制御装置および電源制御方法
CN114211962A (zh) * 2021-12-08 2022-03-22 华人运通(江苏)技术有限公司 一种电动汽车的低压电源管理系统及电动汽车

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203151375U (zh) * 2013-01-29 2013-08-21 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 一种单向升降压型大功率dc/dc变换器及混合动力车
CN103262331A (zh) * 2010-10-19 2013-08-21 Alte动力科技股份有限公司 利用可叠置电池的电池管理系统

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3762576B2 (ja) * 1999-07-26 2006-04-05 株式会社オートネットワーク技術研究所 車両の給電装置
JP2003226027A (ja) * 2002-02-01 2003-08-12 Sharp Corp インク残量表示装置，インク残量表示方法，インク残量表示プログラムおよびこのプログラムを記録した記録媒体
JP3685326B2 (ja) * 2002-02-06 2005-08-17 矢崎総業株式会社 車両用電源システム
JP2004338577A (ja) * 2003-05-16 2004-12-02 Hitachi Ltd 車両用電力供給装置及び電力供給方法
TWI258262B (en) * 2004-05-10 2006-07-11 Delta Electronics Inc Power detection circuit capable of reducing power consumption under standby state
JP2006021610A (ja) * 2004-07-07 2006-01-26 Yazaki Corp 車両用負荷の制御装置
JP2007336631A (ja) * 2006-06-12 2007-12-27 Toyota Motor Corp 電源システム
US7742273B1 (en) * 2006-07-31 2010-06-22 Shvartsman Vladimir A Self-protected, intelligent, power control module
JP5144160B2 (ja) * 2007-07-26 2013-02-13 パナソニック株式会社 車載用負荷制御装置、車載用前照灯装置、および車載用尾灯装置
JP5064368B2 (ja) * 2008-12-22 2012-10-31 本田技研工業株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータシステム
JP5343787B2 (ja) * 2009-09-18 2013-11-13 トヨタ自動車株式会社 電気システム
JP5488529B2 (ja) 2011-05-17 2014-05-14 マツダ株式会社 車両の電源制御装置
CN202455044U (zh) * 2011-11-25 2012-09-26 深圳市比亚迪锂电池有限公司 一种具有短路和过载保护功能的动力电池组
JP5825107B2 (ja) * 2012-01-11 2015-12-02 スズキ株式会社 車両用電源装置
JP5982632B2 (ja) * 2012-03-30 2016-08-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車載用電源回路およびそれを用いた車載電源ユニット
US8854087B2 (en) * 2012-09-28 2014-10-07 Infineon Technologies Austria Ag Electronic circuit with a reverse conducting transistor device
CN106458118B (zh) * 2014-05-12 2018-09-28 株式会社自动网络技术研究所 机动车的电源装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103262331A (zh) * 2010-10-19 2013-08-21 Alte动力科技股份有限公司 利用可叠置电池的电池管理系统
CN203151375U (zh) * 2013-01-29 2013-08-21 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 一种单向升降压型大功率dc/dc变换器及混合动力车

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Publication number Publication date
WO2016111340A1 (ja) 2016-07-14
CN107107843A (zh) 2017-08-29
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JP2016128283A (ja) 2016-07-14
US20180001850A1 (en) 2018-01-04
US10654430B2 (en) 2020-05-19

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