CN115675332A - 车载电源供给系统 - Google Patents

Abstract

辅助装置系统电池和小电力负载连接到第一电源线，并且由区域ECU中的DC/DC转换器升压的电源电力被供应到第二电源线。大电力负载和电容器连接到第二电源线，并且当驱动大电力负载时，电容器被连接以供应必要的电源电力，并且防止电压波动。当点火装置关断时，开关电路闭合，从电容器供应暗电流，并且释放电荷以防止劣化。可替代地，辅助装置系统电池连接到第二电源线侧，并且当点火装置关断时，使用电容器或专用电路向第一电源线侧供应暗电流。

Description

车载电源供给系统

技术领域

本发明涉及一种车载电源供给系统。

背景技术

在现有技术中，在普通车辆的辅助装置系统中，电源经由在车辆的每个部分中布线的线束向各种电气部件供应各种电气部件所需的电源电力，该电源包括能够供应具有12V电压的电源电力的交流发电机(发电机)和车载电池。

例如，专利文献1的电源冗余系统包括处理12V和48V的两种类型的电压的多个电源。由于能够使用电源中设置的DC/DC转换器来转换电源电压，因此即使在电源系统之一中发生接地故障或短路时，也能够向负载供应电力。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP-A-2019-193517

发明内容

车辆上的辅助装置系统设置有大量各种类型的电气部件。在这些电气部件中，消耗非常大电流的大电力负载和消耗小电流的小电力负载被混合。车辆上的大电力负载的示例包括电稳定器装置和电动动力转向装置。

小电力负载所需的电源电压通常为12V，并且大电力负载所需的电源电压通常高于12V。因此，在具有12V电源的普通车辆中，通过安装在具有大电力负载的每个装置上的DC/DC转换器对12V电源电压进行升压来获得所需的48V电源电压等。为了避免由于流过每个大电力负载的大电流的影响所引起的电力损耗的增加，需要使用具有大横截面积的粗电线用于线束的电源线。因此，大电力负载所需的电源是增加整个车辆的成本的因素。

另一方面，在如专利文献1中的具有两种类型的电源系统的车辆的情况下，能够在稳定状态下从预定电源系统供应与每个电气部件所需的电源电压相对应的电压。也就是说，能够从12V车载电池向需要12V电源电压的电气部件供应电力，并且能够从48V车载电池向需要48V电源电压的电气部件供应电力。

然而，在专利文献1所公开的系统中，由于对于辅助装置系统需要安装诸如分别用于12V和48V的电压的车载电池这样的电源单元，因此不可避免地显著增大了整个车辆的成本。

然而，当存在具有不同电压的两种类型的电源系统时，如果仅安装一个车载电池，则预期在不直接连接有车载电池的电源系统中电源的供电能力不足。当使用大电力负载时，担心在电源电压中发生大的波动并且车载装置的操作变得不稳定。

为了防止在向大电力负载供应电源的电力时发生大电力损失，需要通过粗电线形成线束的电源线。由于存在由于流过大电力负载的大电流的影响而在电源电压中发生相对大的电压波动的可能性，因此有必要为12V系统的负载侧电路提供用于电源电压波动的裕度，这导致电力损耗的增加。

鉴于上述情况已经做出本发明，并且本发明的目的是提供一种车载电源供给系统，其能够防止整个车辆的成本的增加，减小线束中的电源线的直径，并减少电力损失。

本发明的目的通过以下配置来实现。

一种车载电源供给系统，所述车载电源供给系统将车辆侧的电源电力供应给用作车辆上的负载的车载装置，所述车载电源供给系统包括：

主电池，该主电池被配置为对电源电力进行充电和放电；

上位电源单元，该上位电源单元被配置为向所述主电池供应电源电力；

第一电源线，该第一电源线被分配为以第一电压的电源电力通电，所述第一电压是相对低的电压；

第二电源线，该第二电源线被分配为以第二电压的电源电力通电，所述第二电压高于所述第一电压；

电压转换单元，该电压转换单元被配置为在所述第一电源线与所述第二电源线之间转换电源电力的电压；以及

电容器。

所述主电池、所述上位电源单元和所述电压转换单元连接到所述第一电源线，并且所述电容器和所述电压转换单元连接到所述第二电源线。

一种车载电源供给系统，所述车载电源供给系统将车辆侧的电源电力供应给用作车辆上的负载的车载装置，所述车载电源供给系统包括：

主电池，该主电池被配置为对电源电力进行充电和放电；

上位电源单元，该上位电源单元被配置为向所述主电池供应电源电力；

第一电源线，该第一电源线被分配为以第一电压的电源电力通电，所述第一电压是相对低的电压；

第二电源线，该第二电源线被分配为以第二电压的电源电力通电，所述第二电压高于所述第一电压；

电压转换单元，该电压转换单元被配置为在所述第一电源线与所述第二电源线之间转换电源电力的电压；以及

电容器。

所述上位电源单元、所述电压转换单元和所述电容器连接到所述第一电源线，并且所述主电池和所述电压转换单元连接到所述第二电源线。

一种车载电源供给系统，所述车载电源供给系统将车辆侧的电源电力供应给用作车辆上的负载的车载装置，所述车载电源供给系统包括：

主电池，该主电池被配置为对电源电力进行充电和放电；

上位电源单元，该上位电源单元被配置为向所述主电池供应电源电力；

第一电源线，该第一电源线被分配为以第一电压的电源电力通电，所述第一电压是相对低的电压；

第二电源线，该第二电源线被分配为以第二电压的电源电力通电，所述第二电压高于所述第一电压；

电压转换单元，该电压转换单元被配置为在所述第一电源线与所述第二电源线之间转换电源电力的电压；以及

暗电流供应电路，该暗电流供应电路与所述电压转换单元并联连接。

所述上位电源单元、所述电压转换单元和所述暗电流供应电路连接到所述第一电源线，并且所述主电池、所述电压转换单元和所述暗电流供应电路连接到所述第二电源线，并且

当所述车辆的点火装置关断时，所述暗电流供应电路将通过使所述第二电源线的电压降压而产生的电源电力作为暗电流供应到所述第一电源线。

根据本发明的车载电源供给系统，能够防止整个车辆的成本增加，并且还能够减小线束中的电源线的直径并减少电力损耗。

上面已经简要描述了本发明。此外，将通过阅读用于执行本发明的实施方式(下文中称为“实施例”)来阐明本发明的细节，下面将参考附图描述本发明。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的车载电源供给系统的主要部分的框图。

图2是示出图1的车载电源供给系统中的主控制的流程图。

图3是示出安装在车辆的每个部分中的部件的连接示例的框图。

图4是示出根据本发明的第二实施例的车载电源供给系统的主要部分的框图。

图5是示出图4的车载电源供给系统中的主控制的流程图。

图6是示出根据本发明的第三实施例的车载电源供给系统的主要部分的框图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的具体实施例。

图1是示出根据本发明的第一实施例的车载电源供给系统10A的主要部分的框图。

图1中所示的车载电源供给系统10A安装在例如混合动力汽车、电动车辆或仅使用发动机作为驱动源的普通车辆上，并且能够用于向车辆上的辅助装置系统中的各种电气部件供应电源电力。

图1中的车载电源供给系统10A包括辅助装置系统电池13，其能够向不属于车辆驱动系统的辅助装置系统中的各种负载供应电源电力。辅助装置系统电池13是车辆的辅助装置系统中的主电池，并且是可再充电的二次电池。辅助装置系统电池13的正电极侧经由开关电路SW连接到第一电源线51。辅助装置系统电池13的负电极侧连接到车辆的地(大地)。

第一电源线51的上游侧连接到电源控制单元PCU的输出。电源控制单元PCU的输入侧连接到驱动系统高压电源线12a。驱动系统高压电源线12a能够输出具有约几百伏的直流高压的电源电力，使得能够向驱动车辆的电动机供应大的电力。电源控制单元PCU具有内置的DC/DC转换器12。DC/DC转换器12能够对驱动系统高压电源线12a的高电压进行降压以产生具有12V电压的直流电源电力。

在没有驱动系统高压电源线12a的普通车辆的情况下，交流发电机(ALT)代替DC/DC转换器12连接到第一电源线51的上游侧。

由电源控制单元PCU输出的电源电力能够用于对辅助装置系统电池13充电并且供应车辆上的每个负载所需的电源电力。然而，当车辆的点火装置关断时，电源控制单元PCU不向第一电源线51侧供应电源电力。

如图1所示，电源控制单元PCU的输出、辅助装置系统电池13、小电力负载18和区域ECU15的输入15a连接到第一电源线51。

小电力负载18对应于属于辅助装置系统的各种电气部件中的消耗相对少量的电力的电气部件。例如，诸如各种ECU、各种照明装置、音频装置和导航装置这样的电气部件能够被作为小电力负载18处理。

区域ECU15是用于管理向车辆上的特定区域中的负载的供电的装置，并且具有内置的DC/DC转换器16和内部电源电路15c。由区域ECU15管理的区域能够表示车辆上的空间中的特定区域，或者能够表示功能分组中的特定组。因此，通常多个彼此独立的区域ECU15安装在车辆上。

区域ECU15中的DC/DC转换器16能够基于从第一电源线51侧供应的具有12V电压的直流电源电力来生成具有升压到48V的电压的直流电源电力。由DC/DC转换器16产生的48V直流电源电力从区域ECU15的输出15b供应到第二电源线52。

如图1所示，电容器20和大电力负载14连接到区域ECU15的输出侧的第二电源线52。开关电路SW1设置在第二电源线52与电容器20之间。

大电力负载14是属于辅助装置系统的各种电气部件之中的消耗非常大量的电力的电气部件。例如，当电动稳定器装置和电动动力转向装置运行时，安装在车辆上的电动稳定器装置和电动动力转向装置消耗非常大的电源电力，并且因此需要作为大电力负载14来处理。

在普通车辆的情况下，即使对于大电力负载，也通常经由标准电源线供应具有12V的电压的电源电力，并且大电流流过大电力负载。因此，需要使得用于向大电力负载供应电力的电源线非常粗。

另一方面，在图1所示的车载电源供给系统10A中，由于具有48V电压的电源电力从第二电源线52供应到大电力负载14，因此能够显著减小流过大电力负载14的电流。因此，能够减小第二电源线52的电源线的直径。不需要在大电力负载14内安装升压电路。

然而，当使用大电力负载14时，大电力负载14暂时消耗非常大的电源电力，使得即使当车辆的点火装置开启时，从区域ECU15的输出供应到大电力负载14的电源电力也可能不足。为了补偿电源电力的不足，在车载电源供给系统10A中设置电容器20。

也就是说，通过预先在电容器20中累积电荷并且在大电力负载14运行时对在电容器20中累积的电荷进行放电，能够避免大电力负载14所需的电源电力的不足。还能够防止由于大电力负载14的通电而导致的第一电源线51侧的电源电压波动。

与诸如辅助装置系统电池13这样的蓄电池相比，电容器20具有在相对短的时间内供应大电流的应用的特性。另一方面，当电容器20保持在电荷总是存储在其中的状态时，特性可能劣化。

因此，为了防止电容器20劣化，在图1的车载电源供给系统10A中，主ECU30A根据情况执行开关电路SW1的断开和闭合控制，并且在适当的时间执行电容器20中的电荷的充电和放电。

图2是示出图1的车载电源供给系统10A中的主控制的流程图。即，通过图1中的主ECU30A执行图2中的控制，能够根据车辆的情况控制开关电路SW1并且在适当的时间执行电容器20的充电和放电。下面将描述图2中的控制。

当车辆的点火装置(IG)启动时，主ECU30A从S11前进到S12。如果电容器20未被充电，则开关电路SW1闭合以对电容器20充电。

当电容器20被充电时，区域ECU15中的DC/DC转换器16基于从辅助装置系统电池13供应的电源电力生成48V电源电力。电源电力经由开关电路SW1供应到电容器20。

当电容器20的充电完成时，主ECU30A断开开关电路SW1以切断电容器20的电路连接。能够通过例如监测第二电源线52的电压或电流或管理充电时间来掌握电容器20的充电是否完成。

主ECU30A在S15中监测指示大电力负载14开始通电的预定信号的状态，并且当大电力负载14开始通电时进行到S16的处理。主ECU30A闭合开关电路SW1以将电容器20的电路连接到第二电源线52。因此，累积在电容器20中的电荷被放电，并且电源电力经由第二电源线52被供应到大电力负载14。从区域ECU15输出到第二电源线52的电源电力也同时被提供到大电力负载14。

由于电容器20的累积电荷通过执行S16而排空，因此在大电力负载14的通电结束之后，主ECU30A进行到接下来的S17的处理以对电容器20充电。实际上，通过保持开关电路SW1闭合，电容器20由从区域ECU15输出的电源电力充电。

当电容器20的充电结束时，主ECU30A断开开关电路SW1以切断电容器20的电路连接(S18)。

另一方面，如在停放车辆的情况下，当车辆的点火装置从启动变为关断时，主ECU30A经过S11至S19进行到S20的处理。主ECU30A闭合开关电路SW1以将电容器20连接到第二电源线52。

当点火装置关断时，车辆上的大多数各种装置停止，但是一些装置的电路消耗少量电源电力作为暗电流。在S20中开关电路SW1闭合的状态下，在电容器20中累积的电荷作为暗电流释放到第二电源线52。

因此，累积在电容器20中的电荷逐渐减少，并且从S20的处理开始一段时间后变为0。当电容器20中的累积电荷变为0时，即达到放电结束状态时，主ECU30A从S21前进到S22，并且断开开关电路SW1。即，电容器20的电路从第二电源线52切断。

也就是说，通过执行图2所示的控制，当大电力负载14通电时，能够有效地使用电容器20中累积的电荷，并且能够防止大电力负载14消耗的电源电力的不足和第二电源线52中的电压波动。

此外，当点火装置关断时，如在车辆停放的情况下，累积在电容器20中的电荷自动放电，使得能够避免电容器20的特性的劣化。

图3是示出安装在车辆的每个部分中的部件的连接示例的框图。也就是说，图3示出了根据本发明实施例的车载电源供给系统10A的具体配置示例。图3示出了从上方观察车辆的状态下的主要部件的布置示例的轮廓。

图3中所示的车辆的车身50包括发动机室50a、车厢仪表板区域50b和行李箱室50c。在发动机室50a中，设置了辅助装置系统中的各种电气部件，诸如水泵31、油泵32、冷却风扇33、空调(A/C)压缩机34、制动致动器(ACT)35、催化剂加热器37、除冰器38、电稳定器39、电动动力转向(EPS)致动器40和空调鼓风机41。

在车厢中，设置了辅助装置系统中的各种电气部件，诸如正温度系数(PTC)加热器42、座椅加热器43和电动座椅44。在后备箱室50c内，设置有辅助装置系统中的各种电气部件，诸如电动动力辅助制动器(EPB)致动器45、电稳定器46和除雾器47。

在图3所示的车载电源供给系统10A的示例中，区域ECU15A安装在发动机室50a中，以便管理分配给发动机室50a的区域。为了管理车厢仪表板区域50b的左侧区域和右侧区域，区域ECU15B和15D分别安装在车厢仪表板区域50b的左侧部分和右侧部分。区域ECU15C安装在行李箱室50c中，以便管理分配在行李箱室50c中的区域。

区域ECU15A和15B通过电源干线11C彼此连接，区域ECU15B和15C通过电源干线11D彼此连接，并且区域ECU15B和15D通过电源干线11E彼此连接。

DC/DC转换器12和辅助装置系统电池13经由电源干线11A和11B连接至区域ECU15A。DC/DC转换器12的输入侧连接到高压电池21的输出。高压电池21由诸如锂离子电池的二次电池形成，能够存储具有例如约几百伏的高电压的电力，并且能够将存储的电力供应给用于车辆行驶等的电动机。

DC/DC转换器12将从高电压电池21输出的具有大约几百伏的直流高压的电源电力转换成12V直流电源电力，并且将12V直流电源电力供应到与图1中的第一电源线51对应的电源干线11A。辅助装置系统电池13由从DC/DC转换器12供应的12V直流电源电力充电，并且由该充电累积的12V直流电源电力能够输出到电源干线11B。

电源干线11A、11B、11C在区域ECU15A内部彼此电连接。电源干线11C和11D在区域ECU15B内彼此电连接。因此，从DC/DC转换器12或辅助装置系统电池13输出的12V直流电源电力被供应到电源干线11C和11D。每个电源干线11C和11D至少包括用于分配12V直流电源电力的电源线。

每个区域ECU15A、15B和15C具有内置的DC/DC转换器16。由于在由区域ECU15D管理的区域中不存在消耗大电力的负载，因此区域ECU15D未安装有DC/DC转换器16。连接区域ECU15B和15D的电源干线11E包括用于分配12V直流电源电力的电源线。

如图3所示，与区域ECU15A的下游侧相连的电源支线17A包括48V电源线22和12V电源线23。48V电源线22是如下电源线：其用于输出从区域ECU15A中的DC/DC转换器16输出的电源电力(48V)。DC/DC转换器16通过12V电源电力的升压转换而产生48V电源电力。12V电源线23是如下电源线：其用于输出通过将从电源干线11A或11B供应的12V直流电源电力分配或分支而获得的电源电力(12V)。

在图3所示的示例中，水泵31、油泵32、冷却风扇33、空调压缩机34、制动致动器35、催化剂加热器37、除冰器38、电稳定器39、EPS致动器40和空调鼓风机41连接到48V电源线22。

特别地，由于电稳定器39和EPS致动器40消耗非常大量的电力，所以对于减小诸如48V电源线22和干线这样的电线的直径的目的，将电稳定器39和EPS致动器40连接到供应有48V电压的48V电源线22是有效的。需要12V电源电压的各种小电力负载能够连接到12V电源线23。

另一方面，安装在车厢中的PTC加热器42、座椅加热器43和电动座椅44经由电源支线17B连接到区域ECU15B的下游侧。电源支线17B包括电源线，该电源线分配通过将供应到区域ECU15B中的电源干线11C的12V电源电力分配或分支而获得的12V电力。

向包括在电源干线11E中的12V电源线供应在区域ECU15B中分支的12V电源电力。向连接到区域ECU15D的下游侧的电源支线17D供应通过将电源干线11E的12V电源线的电力分配或分支而获得的12V电源电力。

另一方面，安装在行李箱室50c中的区域ECU15C的电源支线17C包括48V电源线24和12V电源线25。48V电源线24能够输出48V电源电力，该48V电源电力通过利用区域ECU15C中的DC/DC转换器16对从电源干线11D供应的12V电源电力进行升压而获得。12V电源线25能够输出通过将从区域ECU15C中的电源干线11D供应的12V电源电力分配或分支而获得的12V电源电力。

安装在行李箱室50c中的EPB致动器45、电稳定器46和除雾器47连接到48V电源线24。特别地，由于电稳定器46消耗非常大量的电力，所以对于减小诸如48V电源线24和干线这样的电线的直径的目的，将电稳定器46连接到供应有48V电压的48V电源线24是有效的。需要12V电源电压的各种小电力负载能够连接到12V电源线25。

在图3的车载电源供给系统10A中，由于在由区域ECU15D管理的车厢仪表板的右侧的区域中大电力负载较少，因此包括12V电源线并且不包括DC/DC转换器16的区域ECU15D安装在电源干线11E中。期望电源干线11E还包括48V电源线，使得大电力负载也能够连接到区域ECU15D的下游侧。

<第二实施例>

图4是示出根据本发明的第二实施例的车载电源供给系统10B的主要部分的框图。图4中所示的车载供电系统10B是图1中所示的车载供电系统10A的变形。在图4中，与车载电源供给系统10A的部件相同的部件由相同的附图标记表示。

图4中的车载电源供给系统10B包括辅助装置系统电池13B，其能够向不属于车辆驱动系统的辅助装置系统中的各种负载供应电源电力。辅助装置系统电池13B是辅助装置系统中对应于48V电压的主电池，并且是可再充电的二次电池。辅助装置系统电池13B例如是锂离子电池。辅助装置系统电池13B的正电极侧经由开关电路SW0连接到第二电源线52。辅助装置系统电池13B的负电极侧连接到车辆的地19。

另一方面，处理12V电压的第一电源线51的上游侧连接到电源控制单元PCU的输出。电源控制单元PCU的输入侧连接到驱动系统高压电源线12a。驱动系统高压电源线12a能够输出具有约几百伏的直流高压的电源电力，以便向驱动车辆的电动机供应大的电力。电源控制单元PCU具有内置的DC/DC转换器12。DC/DC转换器12能够将驱动系统高压电源线12a的高电压降压以产生具有12V电压的直流电源电力。

在没有驱动系统高压电源线12a的普通车辆的情况下，交流发电机代替DC/DC转换器12连接到第一电源线51的上游侧。

由电源控制单元PCU输出的电源电力能够用于供应车载电源供给系统10B和连接到车载电源供给系统10B的下游侧的每个负载所需的电源电力。然而，当车辆的点火装置关断时，电源控制单元PCU不向第一电源线51侧供应电源电力。

如图4所示，电源控制单元PCU的输出、电容器20A的电路、小电力负载18和区域ECU15的输入15a连接到第一电源线51。

电容器20A的一端(高电位侧)经由开关电路SW2连接到第一电源线51，并且电容器20A的另一端(低电位侧)连接到地19。开关电路SW3与电容器20A并联连接。开关电路SW3包括串联连接的一个开关和电阻器。

开关电路SW2和SW3能够通过从主ECU30B输出的控制信号独立地断开和闭合。开关电路SW2被控制为当执行用于在电容器20A中累积电荷的充电操作时以及当将在电容器20A中累积的电荷供应到负载侧时闭合，并且在其他情况下断开。当不需要累积在电容器20A中的电荷变时，开关电路SW3被控制为闭合以便使电荷放电。

小电力负载18对应于属于辅助装置系统的各种电气部件之中的消耗相对少量的电力的电气部件。例如，诸如各种ECU、各种照明装置、音频装置和导航装置这样的电气部件能够被作为小电力负载18处理。

区域ECU15具有内置的DC/DC转换器16和内部电源电路15c。区域ECU15具有连接到第一电源线51的输入15a和连接到第二电源线52的输出15b。

区域ECU15中的DC/DC转换器16能够基于从第一电源线51侧供应的具有12V电压的直流电源电力来生成具有升压到48V的电压的直流电源电力。由DC/DC转换器16生成的48V直流电源电力从区域ECU15的输出15b供应到第二电源线52。

在图4中的车载电源供给系统10B中，区域ECU15中的DC/DC转换器16还能够在与上述方向相反的方向上执行电压转换操作。也就是说，DC/DC转换器16能够基于从第二电源线52侧供应的具有48V电压的直流电源电力来生成具有降压至12V的电压的直流电源电力。在这种情况下，由DC/DC转换器16生成的12V直流电源电力从区域ECU15的输入15a供应到第一电源线51。

如图4所示，区域ECU15的输出15b、大电力负载14和辅助装置系统电池13B连接到第二电源线52。开关电路SW0连接在辅助装置系统电池13B与第二电源线52之间。

大电力负载14是属于辅助装置系统的各种电气部件之中的消耗非常大量的电力的电气部件。

在图4所示的车载电源供给系统10B中，由于具有48V电压的电源电力从第二电源线52供应到大电力负载14，因此能够显著减小流过大电力负载14的电流。因此，能够减小第二电源线52的电源线的直径。无需在大电力负载14内安装升压电路。

在辅助装置系统电池13B中累积的48V电源电力能够经由第二电源线52供应至大电力负载14。在辅助装置系统电池13B中累积的电源电力能够在区域ECU15中降压到12V，并且从第一电源线51供应到小电力负载18。此外，在辅助装置系统电池13B中累积的电源电力能够在区域ECU15中降压到12V，并且从第一电源线51供应到电容器20A以对电容器20A充电。

另一方面，当车辆的点火装置启动时，从电源控制单元PCU输出的电源电力能够经由第一电源线51供应至区域ECU15。由ECU15中的DC/DC转换器16升压而产生的48V电源电力能够用于对辅助装置系统电池13B充电或供应大电力负载14以应对电力不足。

另一方面，当车辆的点火装置关断时，电源控制单元PCU不输出电源电力，使得使用在辅助装置系统电池13B中累积的电源电力。当电容器20A累积电荷时，也能够使用电容器20A的电力。

当点火装置关断时，各种负载的一些电路根据需要消耗少量电源电力作为暗电流，使得所需的电力消耗非常小。然而，有必要使用DC/DC转换器16以便向第一电源线51侧供应辅助装置系统电池13B的电源电力，并且预期当DC/DC转换器16总是运行时，在DC/DC转换器16内部总是发生相对大的电力损耗。

然而，在本实施例中，当点火装置关断时，能够使用累积在电容器20A中的电荷。因此，不需要总是运行DC/DC转换器16，并且能够防止电力损耗的增加。当点火装置关断时，通过使用辅助装置系统电池13B的电力间歇地对电容器20A中累积的电荷充电。因此，当需要时，电源(暗电流)能够从电容器20A供应到小电力负载18等。也就是说，当点火装置关断时DC/DC转换器16的运行能够限于临时运行，并且能够防止电力损失的增加。

与诸如辅助装置系统电池13B这样的蓄电池相比，电容器20A具有适用于在相对短的时间内供应大电流的应用的特性。另一方面，当电容器20A保持在电荷总是存储在其中的状态时，特性的劣化可能在短时间内发展。

因此，为了防止电容器20A劣化，在图4的车载电源供给系统10B中，主ECU30B根据情况执行开关电路SW2和SW3的断开和闭合控制，并且在适当的时间执行电容器20A中的电荷的充电和放电。例如，当点火装置启动时，开关电路SW3闭合以释放累积在电容器20A中的电荷。

图5是示出图4的车载电源供给系统10B中的主控制的流程图。也就是说，图4中的主ECU30B通过执行图5中的控制将电容器20A保持在适当的状态。下面将描述图5中的控制。

主ECU30B在S31中识别车辆的点火装置(IG)是启动还是关断，并且当点火装置关断时从S31进行到S32，并且当点火装置启动时从S31进行到S34。

在本实施例中，当点火装置关断时，电容器20A的充电处理执行为以预定的恒定时间间隔的“间歇充电”。也就是说，每当间歇充电的时间到来时，主ECU30B都进行到从S32到S33的处理。然后，开关电路SW2闭合以使电流从第一电源线51流向电容器20A以对电容器20A充电(S33)。此时，开关电路SW3保持断开。

当电容器20A被充电时，DC/DC转换器16暂时运行以在DC/DC转换器16中将从辅助装置系统电池13B供应的48V电源电力降压到12V，并将降压后的电源电力供应到第一电源线51。

在需要提供暗电流的负载连接到第一电源线51的情况下，当点火装置关断时，开关电路SW2根据需要闭合，电容器20A中累积的电荷朝向第一电源线51放电，并且暗电流被供应到负载。

另一方面，当点火装置启动时，主ECU30B断开开关电路SW2并闭合开关电路SW3(S34)。因此，累积在电容器20A中的电荷通过开关电路SW3中的电阻器逐渐放电。随着时间的推移，电容器20A的累积电荷量变为0。因此，能够防止电容器20A的特性的劣化。

<第三实施例>

图6是示出根据本发明的第三实施例的车载电源供给系统10C的主要部分的框图。图6中所示的车载电源供电系统10C是图4中所示的车载电源供电系统10B的变形。在图6中，与车载电源供给系统10B的部件相同的部件由相同的附图标记表示。

图6中的车载电源供给系统10C包括辅助装置系统电池13B，其能够向不属于车辆驱动系统的辅助装置系统中的各种负载供应电源电力。辅助装置系统电池13B是辅助装置系统中对应于48V电压的主电池，并且是可再充电的二次电池。辅助装置系统电池13B例如是锂离子电池。辅助装置系统电池13B的正电极侧经由开关电路SW0连接到第二电源线52。辅助装置系统电池13B的负电极侧连接到车辆的地19。

另一方面，处理12V电压的第一电源线51的上游侧连接到电源控制单元PCU的输出。电源控制单元PCU的输入侧连接到驱动系统高压电源线12a。驱动系统高压电源线12a能够输出具有约几百伏的直流高压的电源电力，以便向驱动车辆的电动机供应大的电力。电源控制单元PCU具有内置的DC/DC转换器12。DC/DC转换器12能够将驱动系统高压电源线12a的高电压降压以产生具有12V电压的直流电源电力。

在没有驱动系统高压电源线12a的普通车辆的情况下，交流发电机代替DC/DC转换器12连接到第一电源线51的上游侧。

由电源控制单元PCU输出的电源电力能够用于供应车载电源供给系统10C和连接到车载电源供给系统10C的下游侧的每个负载所需的电源电力。然而，当车辆的点火装置关断时，电源控制单元PCU不向第一电源线51侧供应电源电力。

如图6所示，电源控制单元PCU的输出、小电力负载18和区域ECU15的输入15a连接到第一电源线51。

小电力负载18对应于属于辅助装置系统的各种电气部件之中的消耗相对少量的电力的电气部件。例如，诸如各种ECU、各种照明装置、音频装置和导航装置这样的电气部件能够被作为小电力负载18处理。

区域ECU15具有连接到第一电源线51的输入15a和连接到第二电源线52的输出15b。区域ECU15具有内置的DC/DC转换器16和内部电源电路15c。车载电力供应系统10C的内部电源电路15c包括暗电流调节器15d。

暗电流调节器15d的输入侧经由开关电路SW4连接到第二电力电源线52，且暗电流调节器15d的输出侧经由二极管D1连接到第一电源线51。二极管D1防止反向电流流动。主ECU30C控制开关电路SW4。

区域ECU15中的DC/DC转换器16能够基于从第一电源线51侧供应的具有12V电压的直流电源电力来生成具有升压到48V的电压的直流电源电力。由DC/DC转换器16生成的48V直流电源电力从区域ECU15的输出15b供应到第二电源线52。

在图6的车载电源供给系统10C中，区域ECU15中的暗电流调节器15d能够基于从第二电源线52侧供应的具有48V电压的直流电源电力来生成具有降压至12V的电压的直流电源电力。由暗电流调节器15d产生的12V直流电源电力经过二极管D1，并从区域ECU15的输入15a供应至第一电源线51。

与其它电源电路相比，能够由暗电流调节器15d产生的电源电力的容量非常小。因此，能够仅向需要诸如暗电流的非常少的电源电力的负载提供12V电源电力。相反，与其他电路相比，当使用暗电流调节器15d时发生的电力损耗也非常小。

具体地，当使用DC/DC转换器16将第二电源线52侧的48V电压降压到12V并供应到第一电源线51侧时，预期在DC/DC转换器16内部发生相对大的电力损耗。然而，当DC/DC转换器16的运行停止且使用暗电流调节器15d时，通过以低损耗将第二电源线52侧的48V电源电力降压而产生的12V电源电力能够供应到第一电源线51。

当点火装置关断时，连接到第一电源线51侧的小电力负载18处于待机状态并且处于仅消耗小暗电流的状态，使得仅由暗电流调节器15d供应的电源电力是足够的。

主ECU30C在点火装置启动时断开开关电路SW4，并且在点火装置关断时闭合开关电路SW4。当点火装置关断时，DC/DC转换器16的运行停止。

当开关电路SW4闭合时，通过开关电路SW0、第二电源线52和开关电路SW4向暗电流调节器15d的输入供应在辅助装置系统电池13B中累积的电源电力，使得暗电流调节器15d产生12V电源电力。然后，由暗电流调节器15d产生的12V电源电力通过二极管D1和第一电源线51提供给小电力负载18。

如图6所示，区域ECU15的输出15b、大电力负载14和辅助装置系统电池13B连接到第二电源线52。开关电路SW0连接在辅助装置系统电池13B与第二电源线52之间。

在图6所示的车载电源供给系统10C中，由于具有48V电压的电源电力从第二电源线52供应到大电力负载14，因此能够显著减小流过大电力负载14的电流。因此，能够减小第二电源线52的电源线的直径。不需要在大电力负载14内安装升压电路。

当车辆的点火装置启动时，从电源控制单元PCU输出的电源电力能够经由第一电源线51提供给区域ECU15。由电源区域ECU15中的DC/DC转换器16升压而产生的能够48V电源电力能够用于对辅助装置系统电池13B充电或供应大电力负载14以应对电力不足。在辅助装置系统电池13B中累积的48V电源电力能够经由第二电源线52提供给大电力负载14。

另一方面，当车辆的点火装置关断时，电源控制单元PCU不输出电源电力，使得基于在辅助装置系统电池13B中累积的电源电力来产生大约第一电源线51侧的负载所需的暗电流的电源电力。也就是说，在辅助装置系统电池13B中累积的电源电力由区域ECU15中的暗电流调节器15d降压到12V，并且从第一电源线51供应到小电力负载18。

如上所述，在本实施例中，由于当点火装置关断时使用暗电流调节器15d，所以能够停止DC/DC转换器16。因此，能够防止电力损失的增加。

如上所述，在图1所示的车载电源供给系统10A中，通过由DC/DC转换器16将第一电源线51的12V电源电力升压而产生的48V电源电力被提供给大电力负载14侧，使得容易减小第二电源线52等的位置处的电线的直径并减小端子的尺寸。通过将辅助装置系统电池13连接到第一电源线51侧，能够防止成本增加。通过将电容器20连接到第二电源线52，容易防止在大电力负载14通电时的暂时电力不足或电源电压的波动。

由于主ECU30A执行图2中所示的控制，因此能够在点火装置关断时自动地对电容器20中累积的电荷放电。因此，能够防止电容器20的特性的劣化。

在图4所示的车载电源供给系统10B中，通过仅将辅助装置系统电池13连接到第二电源线52侧，能够防止成本增加。通过将电容器20A连接到第一电源线51，能够从电容器20A供应小电力负载18在点火装置关断时所需的电源的暗电流，而无需总是运行DC/DC转换器16。因此，能够减少当点火装置关断时在DC/DC转换器16中发生的电力损失。

由于主ECU30B执行图5中的控制，所以电容器20A能够在点火装置关断时间歇地充电，并且能够使用充电的电荷。此外，由于当点火装置启动时累积在电容器20A中的电荷自动放电，因此能够防止电容器20A的特性劣化。

同样在图6所示的车载电源供给系统10C中，通过将辅助装置系统电池13B仅连接到第二电源线52侧，能够防止成本增加。通过在区域ECU15中使用暗电流调节器15d，能够当点火装置关断而DC/DC转换器16停止时，供应小电力负载18所需的电源的暗电流。与使用DC/DC转换器16的情况相比，通过使用专用的暗电流调节器15d，能够显著地减少当点火装置关断时发生的电力损失。

本发明不限于上述实施例，并且能够适当地进行修改、改进等。另外，上述实施例中的部件的材料、形状、尺寸、数量、布置位置等是可选的，并且不受限制，只要能够实现本发明即可。

与上述车载电源供给系统相关的特征事项将在以下[1]至[5]中简要概述和列出。

[1]一种车载电源供给系统(10A)，其将车辆侧的电源电力供应至用作车辆上的负载的车载装置，所述车载电源供给系统包括：

主电池(辅助装置系统电池13)，其被配置为对电源电力进行充电和放电；

上位电源单元(电源控制单元PCU)，其被配置为向主电池提供电源电力；

第一电源线(51)，其被分配为以第一电压(例如，12V)的电源电力通电，该第一电压是相对低的电压；

第二电源线(52)，其被分配为以第二电压(例如，48V)的电源电力通电，该第二电压高于第一电压；

电压转换单元(DC/DC转换器16)，其被配置为在第一电源线与第二电源线之间转换电源电力的电压；以及

电容器(20)，其中，

主电池、上位电源单元和电压转换单元连接到第一电源线，并且电容器和电压转换单元连接到第二电源线。

根据具有上述[1]的配置的车载电源供给系统，通过由电压转换单元对第一电源线的电源电力进行升压而产生的电源电力被供应给大电力负载，使得易于减小第二电源线等的位置处的电线的直径并减小端子的尺寸。通过将主电池仅连接到第一电源线侧，能够防止成本增加。

[2]根据[1]所述的车载电源供给系统，还包括：

开关单元(开关电路SW1)，其被配置为控制电容器与第二电源线之间的电路连接；以及

控制单元(主ECU30A)，其被配置为控制开关单元，其中，

与车辆的点火装置切换到关断关联地，控制单元控制开关单元并执行电容器的放电(S20)，并且在点火装置启动状态下需要将电源电力至少供应到大电力负载时，控制单元控制开关单元并释放累积在电容器中的电荷(S16)。

根据具有上述[2]的配置的车载电源供给系统，能够防止电荷长时间累积在电容器中，从而能够防止电容器的劣化。

[3]一种车载电源供给系统(10B)，其将车辆侧的电源电力供应给用作车辆上的负载的车载装置，所述车载电源供给系统包括：

主电池(辅助装置系统电池13B)，其被配置为对电源电力进行充电和放电；

上位电源单元(电源控制单元PCU)，其被配置为向主电池供应电源电力；

第一电源线(51)，其被分配为以第一电压(例如，12V)的电源电力通电，该第一电压是相对低的电压；

第二电源线(52)，其被分配为以第二电压(例如，48V)的电源电力通电，该第二电压高于第一电压；

电压转换单元(DC/DC转换器16)，其被配置为在第一电源线与第二电源线之间转换电源电力的电压；以及

电容器(20A)，其中

上位电源单元、电压转换单元和电容器连接到第一电源线，并且主电池和电压转换单元连接到第二电源线。

根据具有上述[3]的配置的车载电源供给系统，能够从电容器提供当点火装置关断时小电力负载所需的电源的暗电流。因此，当点火装置关断时，能够减少电压转换单元中发生的电力损失。

[4]根据[3]所述的车载电力供应系统，还包括：

开关单元(开关电路SW2、SW3)，其被配置为控制电容器与第一电源线之间的电路连接；以及

控制单元(主ECU30B)，其被配置为控制开关单元，其中，

当在车辆的点火装置关断的同时满足预定条件时，控制单元控制开关单元并执行电容器的充电(S32、S33)，并且在点火装置启动时，控制单元控制开关单元并执行电容器的放电(S34)。

根据具有上述[4]的配置的车载电源供给系统，当点火装置关断时，电容器能够间歇地充电，并且能够使用充电的电荷。此外，由于当点火装置启动时累积在电容器中的电荷自动放电，因此能够防止电容器的特性劣化。

[5]一种车载电源供给系统(10C)，其将车辆侧的电源电力供应给用作车辆上的负载的车载装置，所述车载电源供给系统包括：

主电池(辅助装置系统电池13B)，其被配置为对电源电力进行充电和放电；

上位电源单元(电源控制单元PCU)，其被配置为向主电池提供电源电力；

第一电源线(51)，其被分配为以第一电压(例如，12V)的电源电力通电，该第一电压是相对低的电压；

第二电源线(52)，其被分配为以第二电压(例如，48V)的电源电力通电，该第二电压高于第一电压；

电压转换单元(DC/DC转换器16)，其被配置为在第一电源线与第二电源线之间转换电源电力的电压；以及

暗电流供应电路(暗电流调节器15d)，其与电压转换单元并联连接，其中，

上位电源单元、电压转换单元和暗电流供应电路连接到第一电源线，并且主电池、电压转换单元和暗电流供应电路连接到第二电源线，并且

在所述车辆的点火装置关断时，所述暗电流供应电路将通过使所述第二电源线的电压升压而产生的电源电力作为暗电流供应到第一电源线。

根据具有上述[5]的配置的车载电源供给系统，与使用电压转换单元的情况相比，通过使用专用暗电流供应电路，能够显著减少在点火装置关断时发生的电力损失。

Claims (5)

1.一种车载电源供给系统，所述车载电源供给系统向用作车辆上的负载的车载装置供应车辆侧的电源电力，所述车载电源供给系统包括：

主电池，该主电池被配置为进行电源电力的充电和放电；

上位电源单元，该上位电源单元被配置为向所述主电池供应电源电力；

第一电源线，该第一电源线被分配为以第一电压的电源电力通电，所述第一电压是相对低的电压；

第二电源线，该第二电源线被分配为以第二电压的电源电力通电，所述第二电压高于所述第一电压；

电压转换单元，该电压转换单元被配置为在所述第一电源线与所述第二电源线之间转换电源电力的电压；以及

电容器，其中，

所述主电池、所述上位电源单元和所述电压转换单元连接到所述第一电源线，并且所述电容器和所述电压转换单元连接到所述第二电源线。

2.根据权利要求1所述的车载电源供给系统，还包括：

开关单元，该开关单元被配置为控制所述电容器与所述第二电源线之间的电路连接；以及

控制单元，该控制单元被配置为控制所述开关单元，其中，

与所述车辆的点火装置切换到关断相关联地，所述控制单元控制所述开关单元并执行所述电容器的放电，并且当在点火装置启动状态下需要将电源电力至少供应到大电力负载时，所述控制单元控制所述开关单元并使累积在所述电容器中的电荷放电。

3.一种车载电源供给系统，所述车载电源供给系统向用作车辆上的负载的车载装置供应车辆侧的电源电力，所述车载电源供给系统包括：

主电池，该主电池被配置为进行电源电力的充电和放电；

上位电源单元，该上位电源单元被配置为向所述主电池供应电源电力；

第一电源线，该第一电源线被分配为以第一电压的电源电力通电，所述第一电压是相对低的电压；

第二电源线，该第二电源线被分配为以第二电压的电源电力通电，所述第二电压高于所述第一电压；

电压转换单元，该电压转换单元被配置为在所述第一电源线与所述第二电源线之间转换电源电力的电压；以及

电容器，其中，

所述上位电源单元、所述电压转换单元和所述电容器连接到所述第一电源线，并且所述主电池和所述电压转换单元连接到所述第二电源线。

4.根据权利要求3所述的车载电源供给系统，还包括：

开关单元，该开关单元被配置为控制所述电容器与所述第一电源线之间的电路连接；以及

控制单元，该控制单元被配置为控制所述开关单元，其中，

当在所述车辆的点火装置关断的同时满足预定条件时，所述控制单元控制开关单元并且执行所述电容器的充电，并且在所述点火装置启动的同时，所述控制单元控制所述开关单元并且执行所述电容器的放电。

5.一种车载电源供给系统，所述车载电源供给系统向用作车辆上的负载的车载装置供应车辆侧的电源电力，所述车载电源供给系统包括：

主电池，该主电池被配置为进行电源电力的充电和放电；

上位电源单元，该上位电源单元被配置为向所述主电池供应电源电力；

第一电源线，该第一电源线被分配为以第一电压的电源电力通电，所述第一电压是相对低的电压；

第二电源线，该第二电源线被分配为以第二电压的电源电力通电，所述第二电压高于所述第一电压；

电压转换单元，该电压转换单元被配置为在所述第一电源线与所述第二电源线之间转换电源电力的电压；以及

暗电流供应电路，该暗电流供应电路与所述电压转换单元并联连接，其中，

所述上位电源单元、所述电压转换单元和所述暗电流供应电路连接到所述第一电源线，并且所述主电池、所述电压转换单元和所述暗电流供应电路连接到所述第二电源线，并且

当所述车辆的点火装置关断时，所述暗电流供应电路将通过使所述第二电源线的电压降压而产生的电源电力作为暗电流供应到所述第一电源线。

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