DE102017211825B4 - Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung - Google Patents

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Abstract

Steuervorrichtung (1) für eine Fahrzeugenergieversorgung, die aufweist:einen Bereichsenergieversorgungs-Master (20), der mit einem Energie verbrauchenden Verbraucher (2) verbunden ist, der an einem Fahrzeug montiert ist, und eine Bereichsbatterie (22) beinhaltet, die aufladbar und entladbar ist, wobei der Bereichsenergieversorgungs-Master (20) so gestaltet ist, dass er dem Verbraucher (2) Energie zuführt, die in der Bereichsbatterie (22) geladen ist; undeinen Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10), der mit dem Bereichsenergieversorgungs-Master (20) verbunden ist und eine Hauptenergiespeichervorrichtung (12) beinhaltet, die aufladbar und entladbar ist, wobei der Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) so gestaltet ist, dass er dem Bereichsenergieversorgungs-Master (20) Energie zuführt, die in der Hauptenergiespeichervorrichtung (12) geladen ist, wobeider Bereichsenergieversorgungs-Master (20) ferner eine Energieversorgungs-Schalteinheit (26) enthält, die dem Verbraucher (2) zumindest eines des Folgenden zuführt: Energie, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) zugeführt wird, und Energie, die in der Bereichsbatterie (22) geladen ist, wobeidie Energieversorgungs-Schalteinheit (26) konfiguriert ist, zwischen einem Verbindungszustand, in dem Verbraucher (2) Energie zugeführt wird, die in der Bereichsbatterie (22) geladen ist, und einem Abschaltzustand, in dem die Energiezufuhr zwischen dem Verbraucher (2) und der Bereichsbatterie (22) deaktiviert ist, umzuschalten;die Steuervorrichtung (1) umfasst fernereine Mehrzahl von Bereichsenergieversorgungs-Mastern (20), die konfiguriert sind Energie von einer Bereichsbatterie (22) eines ersten Bereichsenergieversorgungs-Masters aus der Mehrzahl von Bereichsenergieversorgungs-Mastern (20) einem Verbraucher (2), der mit einem zweiten Bereichsenergieversorgungs-Master aus der Mehrzahl von Bereichsenergieversorgungs-Mastern (20) verbunden ist, über den Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) zuzuführen, indem eine Energieversorgungs-Schalteinheit (26) des zweiten Bereichsenergieversorgungs-Masters in den Abschaltzustand gesetzt wird.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-138.423 , eingereicht in Japan am 13. Juli 2016.
  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Herkömmlich ist eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung dazu verwendet worden, Energie, die in einer Batterie gespeichert ist, einer fahrzeugseitigen Ausrüstung zuzuführen. Beispielsweise beinhaltet eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung einen Energieversorgungskasten, und eine Batterie ist über den Energieversorgungskasten mit einer Mehrzahl von Ausrüstungsteilen verbunden. Der Energieversorgungskasten führt Energie, die in der Batterie gespeichert ist, jedem Ausrüstungsteil zu (beispielsweise die Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. JP 2013-042563 A ).
  • Eine solche Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung weist ein Verbesserungspotenzial im Hinblick auf eine stabile Energiezufuhr zu jedem Teil einer fahrzeugseitigen Ausrüstung über einen Energieversorgungskasten auf.
  • WO 2015/052567 A1 betrifft ein elektrisches Speichersystem mit einer Hauptbatterie, einer Hilfsbatterie, einem bidirektionalen Gleichstromwandler und einem Steuergerät. Das Steuergerät steuert das Laden und Entladen der Hilfsbatterie. Wenn die zulässige Ausgangsleistung der Hauptbatterie abnimmt und die elektrische Leistung für die erforderliche Fahrzeugleistung nicht mehr ausreicht, liefert das Steuergerät eine elektrische Leistung, indem die Hilfsbatterie unter Verwendung des bidirektionalen Gleichstromwandlers entladen wird.
  • JP 2014-151873 A betrifft eine Fahrzeug-Energieverwaltungsvorrichtung, die ein Energieversorgungssystem steuert, das einen Haupt-Energieversorgungsabschnitt und eine Vielzahl von Unter-Energieversorgungseinheiten enthält, die mit einem Ausgang des Haupt-Energieversorgungsabschnitts verbunden sind und entsprechende Energiespeicher darin aufweisen.
  • JP 2002-305843 A betrifft eine Stromversorgungseinheit für ein Fahrzeug. Diese Stromversorgungseinheit umfasst einen Generator, eine Hochspannungsbatterie, die durch den vom Generator ausgegebenen Strom geladen wird und den geladenen Strom an eine Hochspannungslast liefert, einen Gleichspannungswandler, der die Ausgangsspannung der Hochspannungsbatterie in eine andere Spannung umwandelt, und eine Vielzahl von Niederspannungsbatterien, die durch den vom Gleichspannungswandler ausgegebenen Strom geladen werden und parallel geschaltet sind, um den geladenen Strom an eine Niederspannungslast zu liefern.
  • JP 2015-150958 A betrifft ein Batteriesystem eines Fahrzeugs. Der Stromerzeugungszustand einer Lichtmaschine wird in Abhängigkeit von einer Spannung gesteuert, die höher ist als eine erste Ladespannung, die zum Laden eines ersten Akkumulators erforderlich ist, und eine zweite Ladespannung, die zum Laden eines zweiten Akkumulators erforderlich ist.
  • DE 696 31 304 T2 betrifft ein Fahrzeug-Multiplex-Übertragungssystem, das mit Laststeuereinheiten verbunden ist, die in der Lage sind, die den Lasten zugeführte elektrische Leistung zu steuern.
  • Übersicht über die Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist angesichts der oben beschriebenen Situation gemacht worden und zielt darauf ab, eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung bereitzustellen, die in der Lage ist, jedem Teil einer fahrzeugseitigen Ausrüstung Energie stabil zuzuführen.
  • Die Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche definiert. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
  • Die obigen und sonstige Ziele, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden durch Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung gegenwärtig bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockschaubild, das eine beispielhafte Gestaltung einer Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 2 ist ein Blockschaltbild, das die beispielhafte Gestaltung der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 3 ist ein Schaubild, das einen beispielhaften ersten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 4 ist ein Ablaufplan, der den beispielhaften ersten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 5 ist ein Ablaufplan, der den beispielhaften ersten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 6 ist ein Schaubild, das einen beispielhaften zweiten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 7 ist ein Ablaufplan, der den beispielhaften zweiten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 8 ist ein Ablaufplan, der den beispielhaften zweiten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 9 ist ein Schaubild, das einen beispielhaften dritten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 10 ist ein Ablaufplan, der den beispielhaften dritten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 11 ist ein Ablaufplan, der den beispielhaften dritten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 12 ist ein Schaubild, das einen beispielhaften vierten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 13 ist ein Ablaufplan, der den beispielhaften vierten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 14 ist ein Ablaufplan, der den beispielhaften vierten Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 15 ist ein Schaubild, das einen beispielhaften fünften Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 16 ist ein Ablaufplan, der den beispielhaften fünften Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 17 ist ein Ablaufplan, der den beispielhaften fünften Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 18 ist ein Blockschaubild, das eine beispielhafte Gestaltung einer Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 19 ist ein Blockschaubild, das eine beispielhafte Gestaltung einer Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß einer Modifizierung der zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 20 ist ein Ablaufplan, der einen beispielhaften Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der Modifizierung der zweiten Ausführungsform veranschaulicht; und
    • 21 ist ein Ablaufplan, der den beispielhaften Betrieb der Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der Modifizierung der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden Formen (Ausführungsformen) zum Ausführen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die Beschreibungen in den folgenden Ausführungsformen sollen die vorliegende Erfindung nicht beschränken. Im Folgenden beschriebene Bestandteile beinhalten einen Bestandteil, der für Fachleute leicht vorstellbar ist, und/oder Bestandteile, die einander im Wesentlichen gleichen. Die im Folgenden beschriebenen Bestandteile können in geeigneter Weise kombiniert werden. Die Bestandteile können weggelassen, ausgetauscht oder auf verschiedene Arten verändert werden, ohne vom Kerngedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Erste Ausführungsform
  • Eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß einer ersten Ausführungsform wird beschrieben. Wie in 1 und 2 veranschaulicht, ist eine Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung in einem (nicht veranschaulichten) Fahrzeug eingebaut und ist so gestaltet, dass sie einer Mehrzahl von Verbrauchern 2, die an dem Fahrzeug montiert sind, Energie zuführt, Die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung wird im Folgenden ausführlich beschrieben.
  • Die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung beinhaltet einen Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 und Bereichsenergieversorgungs-Master 20. Bei dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 handelt es sich um eine Master-Energieversorgungs-Steuereinheit, und er ist so gestaltet, dass er den Verbrauchern 2 Energie zuführt, die in einer (im Folgenden beschriebenen) Hauptbatterie 12 geladen ist. Beispielsweise führt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 jedem Verbraucher 2 über einen entsprechenden der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Energie zu, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, oder führt jedem Verbraucher 2 Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, über keinen der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 zu. Der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 beinhaltet eine Energiesteuereinheit 10a, ein Gehäuse 11 und die Hauptbatterie 12. Die Energiesteuereinheit 10a ist so gestaltet, dass sie Energie steuert, mit der die Hauptbatterie 12 geladen und entladen wird, und beinhaltet eine Stromerfassungseinheit 13, eine Schutzschaltungseinheit 14, eine Energieversorgungs-Steuereinheit 15 und eine Steuereinheit 16. Der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 weist zum Beispiel die Energiesteuereinheit 10a und die Hauptbatterie 12 auf, die in dem Gehäuse 11 untergebracht sind. Der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 ist zum Beispiel in einem Motorraum des Fahrzeugs eingebaut, wobei verschiedene elektronische Bauteile der Energiesteuereinheit 10a in dem Gehäuse 11 untergebracht sind. Auf diese Weise ermöglicht die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung einen einfachen Einbau des Fahrzeugenergieversorgungs-Masters 10. Bei dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 kann die Hauptbatterie 12 außerhalb des Gehäuses 11 angebaut sein.
  • Die Hauptbatterie 12 ist eine Hauptenergiespeichervorrichtung und ist so gestaltet, dass sie lädt und entlädt. Zu Beispielen für die Hauptbatterie 12 zählen verschiedene wiederaufladbare Batterien wie zum Beispiel ein Bleiakkumulator, ein Nickel-Wasserstoff-Akkumulator und ein Lithium-Ionen-Akkumulator. Bei der Hauptbatterie 12 handelt es sich um eine Batterie, die eine größere Kapazität als diejenige einer im Folgenden beschriebenen Bereichsbatterie 22 aufweist. Die Hauptbatterie 12 kann dieselbe Kapazität wie die Bereichsbatterie 22 aufweisen oder kann eine kleinere Kapazität als diejenige der Bereichsbatterie 22 aufweisen. Die Hauptbatterie 12 ist zum Beispiel mit einer Energieerzeugungsvorrichtung 3 wie etwa einer (nicht veranschaulichten) Lichtmaschine verbunden und wird mit Energie geladen, die durch die Energieerzeugungsvorrichtung 3 erzeugt wird.
  • Die Stromerfassungseinheit 13 ist mit der Hauptbatterie 12 verbunden und so gestaltet, dass sie einen Strom erfasst, der in die und aus der Hauptbatterie 12 fließt. Beispielsweise beinhaltet die Stromerfassungseinheit 13 einen Shunt-Widerstand 13a und erfasst einen Strom zum Laden oder Entladen der Hauptbatterie 12. Im Besonderen erfasst die Stromerfassungseinheit 13 einen Strom aus einer Spannung, die proportional zu dem Strom ist und durch den Widerstand des Shunt-Widerstands 13a erzeugt wird.
  • Bei der Schutzschaltungseinheit 14 handelt es sich um eine Schaltung, die die Verbraucher 2 schützt. Die Schutzschaltungseinheit 14 ist zwischen die Hauptbatterie 12 und den Verbraucher 2 gefügt, der mit dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 verbunden ist, und ist so gestaltet, dass sie eine Schaltung von der Hauptbatterie 12 bis zu dem Verbraucher 2 schützt. Die Schutzschaltungseinheit 14 beinhaltet eine Abschaltschaltung 14a und eine Schutzschaltung 14b. Die Abschaltschaltung 14a beinhaltet einen Schalter und ist mit der Hauptbatterie 12 verbunden. Die Abschaltschaltung 14a schaltet den Schalter ein und aus, um ein Ein-/Ab-Schalten eines Stroms zu steuern, der von der Hauptbatterie 12 zu den Verbrauchern 2 fließt. Wenn zum Beispiel ein Überstrom von der Hauptbatterie 12 in die Verbraucher 2 fließt, schaltet die Abschaltschaltung 14a den Schalter aus, um den Strom abzuschalten. Die Schutzschaltung 14b beinhaltet eine Mehrzahl von Sicherungen 14c und ist mit der Abschaltschaltung 14a verbunden. Wenn ein Überstrom von der Hauptbatterie 12 zu den Verbrauchern 2 fließt, schützt die Schutzschaltung 14b die Schaltung, indem sie die Sicherungen 14c schmelzen lässt.
  • Die Energieversorgungs-Steuereinheit 15 ist so gestaltet, dass sie einen Strom steuert, der von der Hauptbatterie 12 zu jedem der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 fließt. Die Energieversorgungs-Steuereinheit 15 beinhaltet Abschaltschaltungen 15a. Die Abschaltschaltungen 15a beinhalten eine Mehrzahl von Schaltern und sind über die jeweiligen Schalter mit der Mehrzahl von Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20 verbunden. Die Abschaltschaltungen 15a schalten die jeweiligen Schalter ein und aus, um ein Ein-/AbSchalten eines Stroms zu steuern, der von der Hauptbatterie 12 zu den entsprechenden Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20 fließt.
  • Die Steuereinheit 16 ist so gestaltet, dass sie den Zustand der Hauptbatterie 12 überwacht und die Energieversorgungs-Steuereinheit 15 steuert. Die Steuereinheit 16 beinhaltet eine Zentraleinheit (central processing unit, CPU) 16a. Die CPU 16a ist mit dem Shunt-Widerstand 13a verbunden und ermittelt den Ladezustand (die Lademenge) der Hauptbatterie 12 auf Grundlage eines Spannungswerts der Hauptbatterie 12 und eines Stromwerts für die Hauptbatterie 12, der durch den Shunt-Widerstand 13a erfasst wird. Die CPU 16a ist mit den Abschaltschaltungen 15a der Energieversorgungs-Steuereinheit 15 so verbunden, dass sie die Abschaltschaltungen 15a steuert. Beispielsweise schaltet die CPU 16a die einzelnen Schalter der Abschaltschaltungen 15a auf Grundlage des Ladezustands der Hauptbatterie 12. Auf diese Weise kann die CPU 16a auf Grundlage des Ladezustands der Hauptbatterie 12 Energie steuern, die von der Hauptbatterie 12 auf die einzelnen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 zu verteilen ist. Die CPU 16a ist durch eine Datenübertragungsleitung mit jedem der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verbunden und tauscht Signale mit dem Bereichsenergieversorgungs-Master 20 aus.
  • Als Nächstes wird eine beispielhafte Gestaltung jedes der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 beschrieben. Der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ist eine Bereichsenergieversorgungs-Steuereinheit und so gestaltet, dass er einer Mehrzahl von Verbrauchern 2 Energie, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zugeführt wird, und/oder Energie zuführt, die in der im Folgenden beschriebenen Bereichsbatterie 22 geladen ist. Der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 beinhaltet eine Energiesteuereinheit 20a, ein Gehäuse 21 und die Bereichsbatterie 22. Die Energiesteuereinheit 20a ist so gestaltet, dass sie Energie, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zugeführt wird, und Energie steuert, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist. Die Energiesteuereinheit 20a beinhaltet eine Stromerfassungseinheit 23, eine Energieversorgungs-Verteilungseinheit (JIB, einen Anschlusskasten) 24, eine Energieversorgungs-Steuereinheit 25, eine Energieversorgungs-Schalteinheit 26 und eine Steuereinheit 27. In dem Bereichsenergieversorgungs-Master 20 sind zum Beispiel die Energiesteuereinheit 20a und die Bereichsbatterie 22 in dem Gehäuse 21 untergebracht. Der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ist zum Beispiel im Inneren einer Vordertür oder einer Hecktür des Fahrzeugs eingebaut, wobei das Gehäuse 21 verschiedene elektronische Bauteile der Energiesteuereinheit 20a darin aufweist. Auf diese Weise ermöglicht die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung einen einfachen Einbau des Bereichsenergieversorgungs-Masters 20. Die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung weist die Bereichsbatterie 22 auf, die in dem Gehäuse 21 untergebracht ist, wodurch es möglich wird, die Menge von elektrischen Kabeln zu verringern, die zum Verbinden der Bereichsbatterie 22 verwendet werden, und diese elektrischen Kabel leicht zu verlegen. Bei dem Bereichsenergieversorgungs-Master 20 kann die Bereichsbatterie 22 außerhalb des Gehäuses 21 angebaut sein. in der ersten Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20 eingebaut, im Besonderen sind zwei solcher Bereichsenergieversorgungs-Master 20 eingebaut. Die jeweiligen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 sind in entsprechenden Fahrzeugbereichen eingebaut, die in Übereinstimmung mit dem Anordnungsaufbau des Fahrzeugs definiert sind.
  • Dieses Beispiel ist jedoch nicht beschränkend.
  • Die Bereichsbatterie 22 ist eine wiederaufladbare Nebenbatterie und ist so gestaltet, dass sie geladen und entladen wird. Zu Beispielen für die Bereichsbatterie 22 zählen verschiedene wiederaufladbare Batterien wie zum Beispiel ein Bleiakkumulator, ein Nickel-Wasserstoff-Akkumulator und ein Lithium-Ionen-Akkumulator. Jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ist mit der Bereichsbatterie 22 ausgestattet.
  • Die Stromerfassungseinheit 23 ist mit der Bereichsbatterie 22 verbunden und so gestaltet, dass sie einen Strom erfasst, der in die und aus der Bereichsbatterie 22 fließt. Beispielsweise beinhaltet die Stromerfassungseinheit 23 einen Shunt-Widerstand 23a, wodurch sie so gestaltet ist, dass sie einen Strom zum Laden oder Entladen der Bereichsbatterie 22 erfasst. Im Besonderen erfasst die Stromerfassungseinheit 23 einen Strom aus einer Spannung, die proportional zu dem Strom ist und durch den Widerstand des Shunt-Widerstands 23a erzeugt wird.
  • Die Energieversorgungs-Verteilungseinheit 24 ist so gestaltet, dass sie Energie von beiden oder einer der Hauptbatterie 12 und der Bereichsbatterie 22 an die Verbraucher 2 verteilt. Beispielsweise beinhaltet die Energieversorgungs-Verteilungseinheit 24 eine Mehrzahl von Sicherungen 24a, und die zwei oder mehr Verbraucher 2 sind über die jeweiligen Sicherungen 24a damit verbunden. Wenn ein Überstrom durch die Verbraucher 2 fließt, schützt die Energieversorgungs-Verteilungseinheit 24 eine Schaltung, indem sie die Sicherungen 24a schmelzen und durchbrennen lässt.
  • Die Energieversorgungs-Steuereinheit 25 ist so gestaltet, dass sie den Verbrauchern 2 Energie zuführt, die von beiden oder einer der Hauptbatterie 12 und der Bereichsbatterie 22 zugeführt wird. Die Energieversorgungs-Steuereinheit 25 beinhaltet zum Beispiel einen Relais-Kontakt 25a, und eine Mehrzahl von Verbrauchern 2, die sich von den Verbrauchern 2 unterscheiden, die mit der Energieversorgungs-Verteilungseinheit 24 verbunden sind, ist über den Relais-Kontakt 25a damit verbunden. Das heißt, bei jedem der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 sind die Verbraucher 2 über die entsprechende Energieversorgungs-Verteilungseinheit 24 oder die Energieversorgungs-Steuereinheit 25 verbunden. Die Energieversorgungs-Steuereinheit 25 schaltet den Relais-Kontakt 25a ein, indem sie die Spule des Relais-Kontakts 25a erregen lässt, wodurch den Verbrauchern 2 Energie zugeführt wird. Die Energieversorgungs-Steuereinheit 25 schaltet den Relais-Kontakt 25a aus, indem sie die Spule des Relais-Kontakts 25a entregen lässt, wodurch die Energiezufuhr zu den Verbrauchern 2 beendet wird.
  • Die Energieversorgungs-Schalteinheit 26 ist so gestaltet, dass sie eine Zufuhr von Energie schaltet, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist. Die Energieversorgungs-Schalteinheit 26 beinhaltet einen Relais-Kontakt 26a und ist über den Relais-Kontakt 26a mit der Energieversorgungs-Verteilungseinheit 24 und der Energieversorgungs-Steuereinheit 25 verbunden. Die Energieversorgungs-Schalteinheit 26 schaltet den Relais-Kontakt 26a ein, indem sie die Spule des Relais-Kontakts 26a erregen lässt, wodurch den Verbrauchern 2 über die Energieversorgungs-Verteilungseinheit 24 und die Energieversorgungs-Steuereinheit 25 Energie zugeführt wird, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist. Die Energieversorgungs-Schalteinheit 26 schaltet den Relais-Kontakt 26a aus, indem sie die Spule des Relais-Kontakts 26a entregen lässt, wodurch verhindert wird, dass den Verbrauchern 2 über die Energieversorgungs-Verteilungseinheit 24 und die Energieversorgungs-Steuereinheit 25 Energie zugeführt wird, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist. Wenn Energie (eine Ausgangsspannung), die von der Hauptbatterie 12 zugeführt wird, und Energie (eine Ausgangsspannung), die von der Bereichsbatterie 22 zugeführt wird, unterschiedliche Energieversorgungseigenschaften aufweisen, gleicht die Energieversorgungs-Schalteinheit 26 diese Energieversorgungseigenschaften aus.
  • Die Steuereinheit 27 ist so gestaltet, dass sie den Zustand der Bereichsbatterie 22 überwacht und die Energieversorgungs-Steuereinheit 25 und die Energieversorgungs-Schalteinheit 26 steuert. Die Steuereinheit 27 beinhaltet eine CPU 27a. Die CPU 27a ist mit einem Shunt-Widerstand 23a verbunden und ermittelt den Ladezustand der Bereichsbatterie 22 auf Grundlage eines Spannungswerts der Bereichsbatterie 22 und eines Stromwerts für die Bereichsbatterie 22, der durch den Shunt-Widerstand 23a erfasst wird.
  • Die CPU 27a erregt die Spule des Relais-Kontakts 26a der Energieversorgungs-Schalteinheit 26 so, dass der Relais-Kontakt 26a eingeschaltet wird, und entregt die Spule des Relais-Kontakts 26a so, dass der Relais-Kontakt 26a ausgeschaltet wird. Beispielsweise schaltet die CPU 27a den Relais-Kontakt 26a auf Grundlage des Ladezustands der Bereichsbatterie 22. Auf diese Weise kann die CPU 27a auf Grundlage des Ladezustands der Bereichsbatterie 22 Energie steuern, die den Verbrauchern 2 von der Bereichsbatterie 22 zuzuführen ist. Die CPU 27a steuert ein Ein-/Aus-Schalten des Relais-Kontakts 25a der Energieversorgungs-Steuereinheit 25 so, dass sie Energie steuert, die den Verbrauchern 2 zuzuführen ist, die über die Energieversorgungs-Steuereinheit 25 verbunden sind. Die CPU 27a ist durch eine Datenübertragungsleitung mit dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 verbunden und tauscht Signale mit dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 aus.
  • Erster beispielhafter Betrieb: Verarbeitung zum Laden der Bereichsbatterie
  • Als Nächstes wird ein erster beispielhafter Betrieb der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. In diesem Beispiel wird ein beispielhafter Betrieb der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung beschrieben, in dem sie eine der Bereichsbatterien 22 mit Energie lädt, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, wie in 3 veranschaulicht. Der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 stellt den Zustand der Hauptbatterie 12 fest (Schritt S1), wie in 4 veranschaulicht. Beispielsweise stellt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 einen Spannungswert für die Hauptbatterie 12 fest. Anschließend empfängt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 Signale im Hinblick auf Energie von den jeweiligen Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20 und einer (nicht veranschaulichten) steuernden elektronischen Steuereinheit (electronic control unit, ECU) (Schritt S2). Hier ist die steuernde ECU so gestaltet, dass sie die Gesamtheit des Fahrzeugs steuert, und ist zum Beispiel so gestaltet, dass sie ein Antriebssystem wie etwa einen Motor oder ein Bremssystem wie etwa Bremsen steuert. Anschließend erfasst der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Zustände der jeweiligen Bereichsbatterien 22 von den entsprechenden Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20 (Schritt S3). Beispielsweise erfasst der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Ladegeschwindigkeit der jeweiligen Bereichsbatterien 22 von den entsprechenden Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20. Anschließend führt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 eine Energieversorgungs-Steuerverarbeitung (Schritt S4) durch. Beispielsweise führt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 den Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20 auf Grundlage der Energieerzeugungsfähigkeit der Energieerzeugungsvorrichtung 3 zum Laden der Bereichsbatterien 22 Energie zu, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist. Die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung wird im Folgenden ausführlich beschrieben. Anschließend überträgt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 Signale an die Bereichsenergieversorgungs-Master 20 und die steuernde ECU (Schritt S5) und beendet die Verarbeitung. Beispielsweise überträgt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 in dem oben genannten Schritt S4 Informationen im Hinblick auf das Laden der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 und der steuernden ECU. Bei der Energieversorgungs-Steuerverarbeitung lädt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 auf diese Weise die Bereichsbatterien 22, indem er den Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20 auf Grundlage der Energieerzeugungsfähigkeit der Energieerzeugungsvorrichtung 3 Energie zuführt, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist.
  • Als Nächstes wird die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung in dem oben genannten Schritt S4 ausführlich beschrieben. Wie in 5 veranschaulicht, ermittelt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10, ob ein beliebiger der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Laden angefordert hat (Schritt S10). Wenn ein beliebiger der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Laden angefordert hat (Ja in Schritt S10), stellt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 den Energieerzeugungszustand der Energieerzeugungsvorrichtung 3 fest (Schritt S11). Anschließend ermittelt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10, ob die Energieerzeugungsvorrichtung 3 Energie erzeugen kann, mit der die Bereichsbatterien 22 geladen werden (Schritt S12). Wenn die Energieerzeugungsvorrichtung 3 Energie erzeugen kann, mit der die Bereichsbatterien 22 geladen werden (Ja in Schritt S12), ermittelt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10, ob ein beliebiger der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Laden angefordert hat (Schritt S13). Wenn ein beliebiger der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Laden angefordert hat (Ja in Schritt S13), fordert der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Energieerzeugungsvorrichtung 3 auf, Energie zum Laden der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 zu erzeugen (Schritt S14). Wie in 3 veranschaulicht, lässt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 anschließend zu, dass der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 lädt, und führt dem Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Energie zu, die durch die Energieerzeugungsvorrichtung 3 erzeugt worden und in der Hauptbatterie 12 geladen worden ist (Schritt S15). Der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 lädt die Bereichsbatterie 22 des Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 und führt den Verbrauchern 2 über den Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Energie zu, wodurch er die Verarbeitung beendet. Beim Laden der Bereichsbatterie 22 des Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 kann der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 nichts weiter als ein Laden der Bereichsbatterie 22 durchführen, ohne den Verbrauchern 2 Energie über den Bereichsenergieversorgungs-Master 20 zuzuführen.
  • Wenn die Energieerzeugungsvorrichtung 3 in dem oben genannten Schritt S12 keine Energie erzeugen kann, mit der die Bereichsbatterien 22 geladen werden (Nein in Schritt S12), fordert der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Energieerzeugungsvorrichtung 3 auf, das Erzeugen von Energie zum Laden der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 zu beenden (Schritt S16). Anschließend beendet der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Verarbeitung, ohne zuzulassen, dass der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 geladen wird (Schritt S17). Wenn in dem oben genannten Schritt S10 keiner der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Laden angefordert hat (Nein in Schritt S10), beendet der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Verarbeitung, ohne den Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20 Energie zuzuführen, die durch die Energieerzeugungsvorrichtung 3 erzeugt worden ist.
  • Wenn einer der beiden Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Laden angefordert hat, kann der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Bereichsbatterie 22 dieses Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 mit Energie laden, die in der Bereichsbatterie 22 des anderen Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 geladen ist.
  • Wie oben beschrieben, lädt in der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform, die den ersten beispielhaften Betrieb durchführt, der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Bereichsbatterie 22 jedes der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, wenn dieser Bereichsenergieversorgungs-Master 20 das Laden angefordert hat. Wenn zum Beispiel in der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung einer der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 das Laden angefordert hat, steuert der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 das Laden so, dass die Bereichsbatterie 22 des einen der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 mit Energie, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zugeführt wird, und/oder mit Energie geladen wird, die in der Bereichsbatterie 22 des anderen Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 geladen ist. Auf diese Weise ist die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung in der Lage, den Verbrauchern 2 von den geladenen Bereichsbatterien 22 Energie zuzuführen, wodurch sie in der Lage ist, den Verbrauchern 2 stabil Energie zuzuführen.
  • Zweiter beispielhafter Betrieb: Verarbeitung, die durchzuführen ist, wenn von der Hauptbatterie keine Energie zugeführt werden kann
  • Als Nächstes wird ein zweiter beispielhafter Betrieb der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. In diesem Beispiel wird ein beispielhafter Betrieb der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung in einem Fall beschrieben, in dem sie aus einem Grund wie etwa einer Verschlechterung der Hauptbatterie 12 nicht in der Lage ist, den Verbrauchern 2 über die Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Energie zuzuführen, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, wie in 6 veranschaulicht. Jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 stellt den Zustand (beispielsweise einen Spannungswert) der Hauptbatterie 12 des Fahrzeugenergieversorgungs-Masters 10 fest (Schritt T1), wie in 7 veranschaulicht. Anschließend empfängt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Signale im Hinblick auf Energie von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 und dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 (Schritt T2). Anschließend erfasst der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Zustand (zum Beispiel den Ladezustand) der Bereichsbatterie 22 davon (Schritt T3). Anschließend führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 eine Energieversorgungs-Steuerverarbeitung (Schritt T4) durch. Beispielsweise führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 auf Grundlage der Zustände der Hauptbatterie 12 und der Bereichsbatterie 22 den Verbrauchern 2 Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist und von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zugeführt wird, oder Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist. Die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung wird im Folgenden ausführlich beschrieben. Anschließend überträgt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Signal an den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 (Schritt T5). Beispielsweise überträgt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Informationen im Hinblick auf die Energie, die in dem oben genannten Schritt T4 zugeführt worden ist, an den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10. Im Besonderen überträgt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Informationen, dass Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, den Verbrauchern 2 zuzuführen ist, oder Informationen, dass Energie, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist, den Verbrauchern 2 zuzuführen ist, an den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10. Anschließend überträgt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Signal an den anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 (Schritt T6) und beendet die Verarbeitung. Beispielsweise überträgt jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Informationen im Hinblick auf die Energie, die in dem oben genannten Schritt T4 zugeführt worden ist, an den anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20. Auf diese Weise führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 bei der Energieversorgungs-Steuerverarbeitung den Verbrauchern 2 auf Grundlage der Zustände der Hauptbatterie 12 und der Bereichsbatterie 22 Energie zu, wobei es sich bei der Energie um Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zugeführt wird, oder um Energie handelt, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist.
  • Als Nächstes wird die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung in dem oben genannten Schritt T4 ausführlich beschrieben. Wie in 8 veranschaulicht, ermittelt jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, ob eine Schwankung des Spannungswerts (eine Spannungsschwankung) der Hauptbatterie 12, der in dem oben genannten Schritt T1 festgestellt worden ist, kleiner als ein erster zuvor festgelegter Bezugswert ist (Schritt T10.) Wenn die Spannungsschwankung der Hauptbatterie 12 kleiner als der erste Bezugswert ist (Ja in Schritt T10), ermittelt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, dass die Hauptbatterie 12 ordnungsgemäß arbeitet, stellt den Zustand einer Steuerung der Energiezuführung wie zum Beispiel einer Energie fest, die in die Hauptbatterie 12 geladen wird (Schritt T11), und beendet die Verarbeitung.
  • Wenn die Spannungsschwankung der Hauptbatterie 12 größer als oder gleich wie der erste Bezugswert in dem oben genannten Schritt T10 ist (Nein in Schritt T10), ermittelt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, ob es sich bei der Spannungsschwankung um einen Spannungsabfall handelt (Schritt T12). Wenn es sich bei der Spannungsschwankung der Hauptbatterie 12 um einen Spannungsabfall handelt (Ja in Schritt T12), ermittelt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, ob eine Spannungsänderung bei dem Spannungsabfall gleich wie oder größer als ein zweiter zuvor festgelegter Bezugswert ist (Schritt T13). Wenn die Spannungsänderung bei dem Spannungsabfall der Hauptbatterie 12 gleich wie oder größer als der zweite Bezugswert ist (Ja in Schritt T13), ermittelt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, dass sich die Hauptbatterie 12 verschlechtert hat. Anschließend beendet der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, dass Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 dorthin zugeführt wird, führt den Verbrauchern 2 Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist (Schritt T14), stellt den Zustand der Steuerung der Energiezuführung von Energie fest, wie sie zum Beispiel in der Bereichsbatterie 22 geladen ist (Schritt T11), wie in 6 veranschaulicht, und beendet die Verarbeitung.
  • Wenn die Spannungsschwankung der Hauptbatterie 12 kleiner als der zweite Bezugswert in dem oben genannten Schritt T13 ist (Nein in Schritt T13), ermittelt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, dass sie Hauptbatterie 12 ordnungsgemäß arbeitet, und führt den Verbrauchern 2 Energie zu, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zugeführt wird (Schritt T15), ohne den Verbrauchern 2 Energie zuzuführen, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist. Anschließend stellt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Zustand der Steuerung der Energiezufuhr fest (Schritt T11) und beendet die Verarbeitung. Wenn es sich bei der Spannungsschwankung der Hauptbatterie 12 nicht um einen Spannungsabfall, sondern um einen Spannungsanstieg in dem oben genannten Schritt T12 handelt (Nein in Schritt T12), führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2 Energie zu, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zugeführt wird, ohne Energie dorthin zuzuführen, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist, stellt den Zustand der Steuerung der Energiezufuhr fest (Schritt T11) und beendet die Verarbeitung. In der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung kann, wenn sie in der Lage ist, Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zugeführt wird, und Energie, die in der Bereichsbatterie 22 des Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 geladen ist, den Verbrauchern 2 zuzuführen, jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2 sowohl Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, als auch Energie, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist, zuführen.
  • Wie oben beschrieben, führt in der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform, die den zweiten beispielhaften Betrieb durchführt, jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2 Energie, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zugeführt wird, und/oder Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 des Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 geladen ist. Auf diese Weise ermöglicht die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung, dass jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 die entsprechende Bereichsbatterie 22 als Stützbatterie verwendet. Die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung ist daher in der Lage, den Verbrauchern 2 über die Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Energie stabil zuzuführen.
  • Jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung führt den Verbrauchern 2 Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist, wenn der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 dem Bereichsenergieversorgungs-Master 20 keine Energie zuführen kann. Auf diese Weise kann die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung den Verbrauchern 2 anstelle von Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, Energie zuführen, die in den Bereichsbatterien 22 geladen ist, wenn es aus einem Grund wie zum Beispiel einer Verschlechterung der Hauptbatterie 12 nicht möglich ist, den Verbrauchern 2 über die Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Energie von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zuzuführen.
  • Dritter beispielhafter Betrieb: Verarbeitung einer Energiezufuhr mithilfe einer Bereichsbatterie mit einem hohen Ladezustand
  • Als Nächstes wird ein dritter beispielhafter Betrieb der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. In diesem Beispiel wird ein beispielhafter Betrieb der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung beschrieben, in dem sie den Verbrauchern 2 anstelle von Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, Energie zuführt, die in den Bereichsbatterien 22 geladen ist, wenn die Ladezustände der jeweiligen Bereichsbatterien 22 relativ hoch sind, wie in 9 veranschaulicht. Jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 stellt den Zustand (beispielsweise einen Spannungswert) der Hauptbatterie 12 des Fahrzeugenergieversorgungs-Masters 10 fest (Schritt U1), wie in 10 veranschaulicht. Anschließend empfängt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Signale im Hinblick auf Energie von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 und dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 (Schritt U2). Anschließend erfasst der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Zustand (zum Beispiel den Ladezustand) der Bereichsbatterie 22 davon (Schritt U3). Anschließend führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 eine Energieversorgungs-Steuerverarbeitung (Schritt U4) durch. Beispielsweise führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 auf Grundlage des Ladezustands der Bereichsbatterie 22 den Verbrauchern 2 anstelle von Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist. Die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung wird im Folgenden ausführlich beschrieben. Anschließend überträgt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Signal an den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 (Schritt U5) und beendet die Verarbeitung. Beispielsweise überträgt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Informationen im Hinblick auf die Energie, die in dem oben genannten Schritt U4 zugeführt worden ist, an den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10. Beispielsweise überträgt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Informationen, dass anstelle von Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, den Verbrauchern 2 Energie zuzuführen ist, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist, an den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10. Bei der Energieversorgungs-Steuerverarbeitung, die auf diese Weise durchgeführt wird, führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 folglich den Verbrauchern 2 auf Grundlage des Ladezustands der Bereichsbatterie 22 anstelle von Energie, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist.
  • Als Nächstes wird die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung in dem oben genannten Schritt U4 ausführlich beschrieben. Wie in 11 veranschaulicht, ermittelt jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, ob von der Bereichsbatterie 22 davon Energie zugeführt wird (Schritt U10). Wenn den Verbrauchern 2 Energie von der Bereichsbatterie 22 zugeführt wird, während die Bereichsbatterie 22 einen relativ hohen Ladezustand aufweist (Ja in Schritt U10), ermittelt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, ob die Bereichsbatterie 22 mit Energie geladen werden kann, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist (Schritt U11). Wenn die Bereichsbatterie 22 mit Energie geladen werden kann, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist (Ja in Schritt U11), ermittelt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, ob die Bereichsbatterie 22 einen niedrigeren Ladezustand als einen zuvor festgelegten Sollwert aufweist (Schritt U12). Hier handelt es sich bei dem Sollwert um einen Schwellenwert zum Ermitteln, ob den Verbrauchern 2 von der Bereichsbatterie 22 Energie zuzuführen ist, und er ist als Perzentil definiert. Wenn die Bereichsbatterie 22 einen niedrigeren Ladezustand als der Sollwert aufweist (Ja in Schritt U12), beendet der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 die Energiezufuhr von der Bereichsbatterie 22 (Schritt U13), fordert den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 auf, die Bereichsbatterie 22 zu laden (Ja in Schritt U14; Schritt U15) und, wie in 3 veranschaulicht, den Verbrauchern 2 anstelle von Energie, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist, Energie zuzuführen, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist, wodurch die Verarbeitung beendet wird.
  • Wenn die Bereichsbatterie 22 in dem oben genannten Schritt U12 einen Ladezustand aufweist, der nicht niedriger als der Sollwert ist (Nein in Schritt U12), führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2 Energie von der Bereichsbatterie 22 zu (Schritt U16), wie in 9 veranschaulicht, und beendet die Verarbeitung, ohne den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 aufzufordern, die Bereichsbatterie 22 zu laden (Nein in Schritt U14; Schritt U17). Wenn die Bereichsbatterie 22 in dem oben genannten Schritt U11 nicht mit Energie geladen werden kann, die in der Hauptbatterie 12 geladen ist (Nein in Schritt U11), lädt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 die Bereichsbatterie 22 nicht. Wenn die Bereichsbatterie 22 in dem oben genannten Schritt U10 keine Energie zuführt, sondern die Hauptbatterie 12 Energie zuführt (Nein in Schritt U10), ermittelt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, ob die Bereichsbatterie 22 einen niedrigeren Ladezustand als der Sollwert aufweist (Schritt U14). Wenn die Bereichsbatterie 22 einen niedrigeren Ladezustand als der Sollwert aufweist (Ja in Schritt U14), fordert der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Laden an (Schritt U15).
  • In der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform, die den dritten beispielhaften Betrieb durchführt, führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, wie oben beschrieben, wenn die Bereichsbatterie 22 einen Ladezustand aufweist, der nicht niedriger als der zuvor festgelegte Sollwert ist, den Verbrauchern 2 Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist, und wenn die Bereichsbatterie 22 einen niedrigeren Ladezustand als der Sollwert aufweist, führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2 keine Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist. Auf diese Weise kann die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung einen Energieverbrauch der Hauptbatterie 12 verringern und kann daher die Belastung der Hauptbatterie 12 verringern. Infolgedessen kann die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung die Menge an Energie verringern, die durch die Energieerzeugungsvorrichtung 3 zu erzeugen ist, die der Hauptbatterie 12 Energie zuführt, und kann daher eine Belastung der Energieerzeugungsvorrichtung 3 verringern. Darüber hinaus kann die Kapazität eines elektrischen Kabels, das in der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung mit der Hauptbatterie 12 verbunden ist, verringert werden, so dass der Durchmesser des elektrischen Kabels relativ klein gestaltet werden kann.
  • In der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung führt jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 unter der Bedingung, dass der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 den Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20 Energie zuführen kann und dass die Bereichsbatterie 22 einen Ladezustand aufweist, der höher als oder gleich wie ein Sollwert ist, den Verbrauchern 2 Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist. Auf diese Weise kann die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung den Energieverbrauch der Hauptbatterie 12 weiter verringern.
  • Vierter beispielhafter Betrieb: Verarbeitung einer Energiezufuhr mithilfe der anderen Bereichsbatterie
  • Als Nächstes wird ein vierter beispielhafter Betrieb der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. In diesem Beispiel wird ein beispielhafter Betrieb beschrieben, in dem die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung den Verbrauchern 2, die mit dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verbunden sind, Energie zuführt, die in der Bereichsbatterie 22 eines der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 geladen ist, wie in 12 veranschaulicht. Jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 stellt den Zustand (beispielsweise einen Spannungswert) der Hauptbatterie 12 des Fahrzeugenergieversorgungs-Masters 10 fest (Schritt V1), wie in 13 veranschaulicht. Anschließend empfängt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Signale im Hinblick auf Energie von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 und dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 (Schritt V2). Anschließend erfasst der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Zustand (zum Beispiel den Ladezustand) der Bereichsbatterie 22 davon (Schritt V3). Anschließend führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 eine Energieversorgungs-Steuerverarbeitung (Schritt V4) durch. Beispielsweise führt einer der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2, die mit dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verbunden sind, Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist, wenn der andere Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2 keine Energie zuführen kann, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist. Die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung wird im Folgenden ausführlich beschrieben. Anschließend überträgt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Signal an den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 (Schritt V5). Beispielsweise überträgt jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Informationen im Hinblick auf Energie, die in dem oben genannten Schritt V4 zugeführt worden ist, an den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10. im Besonderen überträgt der eine der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Informationen, dass der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2, die mit dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verbunden sind, Energie zuführt, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist, an den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10. Anschließend überträgt jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Signal an den anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 (Schritt V6) und beendet die Verarbeitung. Bei der Energieversorgungs-Steuerverarbeitung führt folglich einer der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2, die mit dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verbunden sind, Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 dieses Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 geladen ist.
  • Als Nächstes wird die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung in dem oben genannten Schritt V4 ausführlich beschrieben. Wie in 14 veranschaulicht, ermittelt jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, ob er ein Signal von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 empfangen hat (Schritt V10). Wenn der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 ein Signal von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 empfangen hat (Ja in Schritt V10), ermittelt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, ob das Signal anfordert, dass Energie, die in der Bereichsbatterie 22 des Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 geladen ist, dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 zugeführt wird (Schritt V11). Wenn das Signal anfordert, dass Energie, die in der Bereichsbatterie 22 des Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 geladen ist, dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 zugeführt wird (Ja in Schritt V11), ermittelt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20, ob die Bereichsbatterie 22 davon einen Ladezustand aufweist, der nicht niedriger als ein dritter zuvor festgelegter Bezugswert ist (Schritt V12). Wenn diese Bereichsbatterie 22 einen Ladezustand aufweist, der nicht niedriger als der dritte Bezugswert ist (Ja in Schritt V12), führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2, die mit dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verbunden sind, über den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist, wie in 12 veranschaulicht (Schritt V13). Wenn diese Bereichsbatterie 22 einen Ladezustand aufweist, der niedriger als der dritte Bezugswert ist (Nein in Schritt V12), führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2, die mit dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verbunden sind, keine Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist (Schritt V14).
  • Wenn das Signal in dem oben genannten Schritt V11 nicht anfordert, dass Energie, die in der Bereichsbatterie 22 des Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 geladen ist, dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 zugeführt wird (Nein in Schritt V11), führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2 die mit dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verbunden sind, keine Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist (Schritt V14). Wenn die Bereichsenergieversorgungs-Master 20 in dem oben genannten Schritt V10 kein Signal von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 empfangen haben (Nein in Schritt V10), ermitteln die Bereichsenergieversorgungs-Master 20, ob die Bereichsbatterie 22 davon einen Ladezustand aufweist, der nicht niedriger als der dritte zuvor festgelegte Bezugswert ist (Schritt V15). Wenn diese Bereichsbatterie 22 einen Ladezustand aufweist, der nicht niedriger als der dritte zuvor festgelegte Bezugswert ist (Ja in Schritt V15), überträgt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Informationen an den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10, dass das Laden dieser Bereichsbatterie 22 abgeschlossen ist (Schritt V16), und beendet die Verarbeitung. Wenn diese Bereichsbatterie 22 einen Ladezustand aufweist, der niedriger als der dritte Bezugswert ist (nein in Schritt V15), überträgt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 eine Anforderung zum Laden an den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 (Schritt V17) und beendet die Verarbeitung.
  • Wie oben beschrieben, führt in der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform, die den vierten beispielhaften Betrieb durchführt, der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 eine Steuerung so durch, dass entsprechend der Situation Energie, die in der Bereichsbatterie 22 eines der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 geladen ist, den Verbrauchern 2 zugeführt werden kann, die mit dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verbunden sind. In der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung sind die Bereichsenergieversorgungs-Master 20 in der Lage, sich gegenseitig Energie zuzuführen, wodurch sie in der Lage sind, den Verbrauchern 2 Energie stabil zuzuführen.
  • Beispielsweise führt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 in der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung eine Steuerung so durch, dass er bewirkt, dass einer der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 den Verbrauchern 2, die mit dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verbunden sind, Energie zuführt, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist, wenn den Verbrauchern 2 keine Energie zugeführt werden kann, die in der Bereichsbatterie 22 des anderen Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 geladen ist. Auf diese Weise kann die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung den Verbrauchern 2 Energie von der Bereichsbatterie 22 des einen der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 zuführen, ohne Energie von der Hauptbatterie 12 zuzuführen, wenn den Verbrauchern 2 aus einem Grund wie zum Beispiel einer Verschlechterung dieser Bereichsbatterie 22 keine Energie von der Bereichsbatterie 22 des anderen Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 zugeführt werden kann. Infolgedessen kann die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung einen Energieverbrauch der Hauptbatterie 12 verringern und kann daher die Belastung der Hauptbatterie 12 verringern. Auf diese Weise kann die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung die Energieerzeugung der Energieerzeugungsvorrichtung 3 verringern, die der Hauptbatterie 12 Energie zuführt, und kann daher die Belastung der Energieerzeugungsvorrichtung 3 verringern. Darüber hinaus kann die Kapazität eines elektrischen Kabels, das in der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung mit der Hauptbatterie 12 verbunden ist, verringert werden, so dass der Durchmesser des elektrischen Kabels relativ klein gestaltet werden kann. Die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung kann so gestaltet sein, dass sie den Verbrauchern 2, die mit dem anderen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verbunden sind, Energie, die in der Bereichsbatterie 22 eines der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 geladen ist, nicht über den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zuführt.
  • Fünfter beispielhafter Betrieb: Verarbeitung einer Energiezufuhr von der Bereichsbatterie zu der Hauptbatterie
  • Als Nächstes wird ein fünfter beispielhafter Betrieb der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. In diesem Beispiel wird ein beispielhafter Betrieb der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung beschrieben, bei dem sie dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 Energie zuführt, die in den Bereichsbatterien 22 geladen ist, wie in 15 veranschaulicht. Der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 stellt den Zustand (zum Beispiel einen Spannungswert) der Hauptbatterie 12 fest (Schritt W1), wie in 16 veranschaulicht. Anschließend empfängt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 Signale im Hinblick auf Energie von den jeweiligen Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20 (Schritt W2). Anschließend erfasst der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Zustände (zum Beispiel die Ladezustände) der jeweiligen Bereichsbatterien 22 von den entsprechenden Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20 (Schritt W3). Anschließend führt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 eine Energieversorgungs-Steuerverarbeitung durch (Schritt W4). Beispielsweise führt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 in Reaktion auf eine Abnahme des Ladezustands der Hauptbatterie 12 der Hauptbatterie 12 Energie zu, die in einer beliebigen der Bereichsbatterien 22 geladen ist. Die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung wird im Folgenden ausführlich beschrieben. Anschließend überträgt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 ein Signal an jeden der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 (Schritt W5) und beendet die Verarbeitung. Beispielsweise überträgt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 in dem oben genannten Schritt W4 Informationen im Hinblick auf die Energieversorgung der Bereichsbatterie 22 an jeden der Bereichsenergieversorgungs-Master 20. Auf diese Weise führt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 in Reaktion auf eine Abnahme des Ladezustands der Hauptbatterie 12 der Hauptbatterie 12 Energie zu, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist.
  • Als Nächstes wird die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung in dem oben genannten Schritt W4 ausführlich beschrieben. Wie in 17 veranschaulicht, ermittelt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10, ob der Ladezustand der Hauptbatterie 12 abgenommen hat (Schritt W10). Wenn der Ladezustand der Hauptbatterie 12 abgenommen hat (Ja in Schritt W10), stellt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Zustände (zum Beispiel die Ladezustände) der Bereichsbatterien 22 der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 fest (Schritt W11). Anschließend ermittelt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10, ob jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Energie zuführen kann, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist (Schritt W12). Wenn ein beliebiger der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Energie zuführen kann, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist (Ja in Schritt W12), stellt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 eine Verbindung mit der Bereichsbatterie 22 des Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 her, der Energie zuführen kann (Schritt W13), wie in 15 veranschaulicht, und ermöglicht eine Zufuhr von Energie, die in der Bereichsbatterie 22 des verbundenen Bereichsenergieversorgungs-Masters 20 geladen ist, zu dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 (Schritt W14). Wenn keiner der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 Energie zuführen kann, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist (Nein in Schritt W12), trennt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Verbindung mit den Bereichsbatterien 22 der jeweiligen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 davon (Schritt W15) und deaktiviert eine Zufuhr von Energie, die in einer beliebigen der Bereichsbatterien 22 der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 geladen ist, zu dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 (Schritt W16).
  • Wenn der Ladezustand der Hauptbatterie 12 in dem oben genannten Schritt W10 nicht abgenommen hat (Nein in Schritt W10), ermittelt der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10, ob ein beliebiger der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 der Hauptbatterie 12 Energie von der Bereichsbatterie 22 davon zuführt (Schritt W17). Wenn ein beliebiger der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 der Hauptbatterie 12 Energie von der Bereichsbatterie 22 davon zuführt (Ja in Schritt W17), gestaltet der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 diesen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 so, dass er der Hauptbatterie 12 keine Energie zuführt, die in der Bereichsbatterie 22 davon geladen ist (Schritt W18), und beendet die Verarbeitung. Wenn keiner der Bereichsenergieversorgungs-Master 20 der Hauptbatterie 12 Energie von der Bereichsbatterie 22 davon zuführt (Nein in Schritt W17), beendet der Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 die Verarbeitung.
  • Wie oben beschrieben, wird in der Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform, die den fünften beispielhaften Betrieb durchführt, Energie, die in einer beliebigen der Bereichsbatterien 22 geladen ist, dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zugeführt, wenn der Ladezustand der Hauptbatterie 12 abgenommen hat. Auf diese Weise kann die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung die Hauptbatterie 12 laden, indem sie Energie dorthin zuführt, die in der Bereichsbatterie 22 geladen ist, und kann daher eine Abnahme des Ladezustands der Hauptbatterie 12 verhindern, ohne auf die Verwendung der Energieerzeugungsvorrichtung 3 zurückzugreifen.
  • Wenngleich oben ein Beispiel beschrieben worden ist, in dem die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung zwei Bereichsenergieversorgungs-Master 20 beinhaltet, ist dieses Beispiel nicht beschränkend. Die Steuervorrichtung 1 für eine Fahrzeugenergieversorgung kann einen Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verwenden oder kann mehr als zwei Bereichsenergieversorgungs-Master 20 verwenden.
  • Zweite Ausführungsform
  • Als Nächstes wird eine Steuervorrichtung 1A für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die Steuervorrichtung 1A für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass die Bereichsbatterien 22 einer Mehrzahl von Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20A durch Energieerzeugungsvorrichtungen 4 geladen werden, wie in 18 veranschaulicht. Jede der verschiedenen Energieerzeugungsvorrichtungen 4 ist ohne den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 dazwischen mit dem entsprechenden Bereichsenergieversorgungs-Master 20A verbunden. Verschiedene Ladeeinrichtungen (Wandler) 5A werden jeweils zwischen dem entsprechenden Bereichsenergieversorgungs-Master 20A und der entsprechenden Energieerzeugungsvorrichtung 4 bereitgestellt. Die jeweiligen Ladeeinrichtungen 5A wandeln die Spannung der Energie um, die durch die entsprechenden Energieerzeugungsvorrichtungen 4 erzeugt wird. Jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20A bewirkt, dass die Energieversorgungs-Schalteinheit 26 davon das Umschalten so durchführt, dass die Energie, deren Spannung durch die entsprechende Ladeeinrichtung 5A umgewandelt worden ist, der entsprechenden Bereichsbatterie 22 zugeführt wird.
  • Wie oben beschrieben, ist in der Steuervorrichtung 1A für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der zweiten Ausführungsform jede der Energieerzeugungsvorrichtungen 4, die Energie erzeugen, ohne den Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 dazwischen mit dem entsprechenden Bereichsenergieversorgungs-Master 20A verbunden, und die entsprechende Bereichsbatterie 22 wird mit Energie geladen, die durch die entsprechende Energieerzeugungsvorrichtung 4 erzeugt wird. Auf diese Weise kann die Steuervorrichtung 1A für eine Fahrzeugenergieversorgung jeden der Bereichsenergieversorgungs-Master 20A als Stützenergieversorgung verwenden, wenn aus einem Grund wie zum Beispiel einer Verschlechterung der Hauptbatterie 12 keine Energie von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 zugeführt werden kann. Die Steuervorrichtung 1A für eine Fahrzeugenergieversorgung ist daher in der Lage, jedem Verbraucher 2 Energie stabil zuzuführen. Des Weiteren kann die Steuervorrichtung 1A für eine Fahrzeugenergieversorgung den Energieverbrauch der Hauptbatterie 12 verringern.
  • Modifizierung der zweiten Ausführungsform
  • Als Nächstes wird eine Steuervorrichtung 1B für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß einer Modifizierung der zweiten Ausführungsform beschrieben. Die Steuervorrichtung 1 B für eine Fahrzeugenergieversorgung beinhaltet eine Ladeeinrichtung 5B zwischen den Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20B und den Energieerzeugungsvorrichtungen 4, wie in 19 veranschaulicht. Die Ladeeinrichtung 5B wandelt die Spannung der Energie, die durch die Energieerzeugungsvorrichtungen 4 erzeugt wird, einzeln um und führt den einzelnen Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20B Energie zu, nachdem die Spannung der Energie umgewandelt worden ist. Jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B bewirkt, dass die Energieversorgungs-Schalteinheit 26 davon das Umschalten so durchführt, dass die Energie, deren Spannung durch die Ladeeinrichtung 5B umgewandelt worden ist, der entsprechenden Bereichsbatterie 22 zugeführt wird.
  • Sechster beispielhafter Betrieb: Ladeverarbeitung bei einer Bereichsbatterie durch die Energieerzeugungsvorrichtung
  • Als Nächstes wird ein sechster beispielhafter Betrieb der Steuervorrichtung 1 B für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B stellt den Zustand (zum Beispiel den Ladezustand) der Bereichsbatterie 22 davon fest, wie in 20 veranschaulicht (Schritt P1). Anschließend stellt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B die Zustände jeder Energieerzeugungsvorrichtung 4 und jeder Schalteinrichtung 6 fest (Schritt P2). Anschließend stellt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B den Zustand der Ladeeinrichtung 5B fest (Schritt P3). Anschließend führt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B eine Energieversorgungs-Steuerverarbeitung durch (Schritt P4) und beendet die Verarbeitung. Beispielsweise führt jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B der Bereichsbatterie 22 davon auf Grundlage des Ladezustands dieser Bereichsbatterie 22 Energie zu, die durch jede Energieerzeugungsvorrichtung 4 erzeugt wird. Die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung wird im Folgenden ausführlich beschrieben.
  • Als Nächstes wird die Energieversorgungs-Steuerverarbeitung in dem oben genannten Schritt P4 ausführlich beschrieben. Jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B stellt den Zustand (den Ladezustand) der Bereichsbatterie 22 davon fest, wie in 21 veranschaulicht (Schritt P10). Anschließend stellt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B die Bereichsbatterien 22 fest, die geladen werden müssen (Schritt P11). Beispielsweise gibt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B als Bereichsbatterie 22, die geladen werden muss, die Bereichsbatterie 22 an, die keine Energie zuführt. Anschließend ermittelt jeder der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B, ob die Bereichsbatterie 22, die keine Energie zuführt, einen niedrigeren Ladezustand als ein vierter zuvor festgelegter Bezugswert aufweist (Schritt P12). Wenn die Bereichsbatterie 22, die keine Energie zuführt, einen Ladezustand aufweist, der niedriger als der vierte Bezugswert ist (Ja in Schritt P12), gibt der entsprechende Bereichsenergieversorgungs-Master 20B Schaltsignale an die jeweiligen Schalteinrichtungen 6 zum Auswählen einer beliebigen der Energieerzeugungsvorrichtungen 4 aus (Schritt P13). Der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B legt die Ausgangsspannung der Umwandlung in der Ladeeinrichtung 5B fest (Schritt P14) und weist die Ladeeinrichtung 5B an, die Bereichsbatterie 22 zu laden (Schritt P15). Der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B verbindet die Ladeschaltung damit (Schritt P16). Beispielsweise stellt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B eine Verbindung mit der Ladeeinrichtung 5B durch Umschalten der Energieversorgungs-Schalteinheit 26 her. Anschließend verbindet der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B eine Energieerzeugungsschaltung damit (Schritt P17). Beispielsweise stellt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B eine Verbindung mit einer beliebigen der Energieerzeugungsvorrichtungen 4 durch Umschalten der entsprechenden Schalteinrichtung 6 her und beendet die Verarbeitung.
  • Wenn die Bereichsbatterie 22, die keine Energie zuführt, in dem oben genannten Schritt P12 einen Ladezustand aufweist, der höher als oder gleich wie der vierte Bezugswert ist (Nein in Schritt P12), ermittelt der entsprechende Bereichsenergieversorgungs-Master 20B, ob eine beliebige der Bereichsbatterien 22 einer Ladesteuerung unterzogen wird (Schritt P18). Wenn eine beliebige der Bereichsbatterien 22 einer Ladesteuerung unterzogen wird (Ja in Schritt P18), verlagert der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B die Verarbeitung zu dem oben genannten Schritt P13 und gibt Schaltsignale an die jeweiligen Schalteinrichtungen 6 zum Auswählen einer beliebigen der Energieerzeugungsvorrichtungen 4 aus. Wenn keine der Bereichsbatterien 22 einer Ladesteuerung unterzogen wird (Nein in Schritt P18), trennt der Bereichsenergieversorgungs-Master 20B die Verbindung der Energieerzeugungsvorrichtungen 4 damit (Schritt P19) und beendet die Verarbeitung.
  • Wie oben beschrieben, wird in der Steuervorrichtung 1B für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der zweiten Ausführungsform, die den sechsten beispielhaften Betrieb durchführt, eine Ladeeinrichtung 5B zwischen den Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20B und den Energieerzeugungsvorrichtungen 4 bereitgestellt. Auf diese Weise kann die Steuervorrichtung 1 B für eine Fahrzeugenergieversorgung mit einer verringerten Anzahl von Ladeeinrichtungen 5B und daher mit einer Ladeschaltung mit einer verringerten Größe im Vergleich mit einem Fall arbeiten, in der für jede Energieerzeugungsvorrichtung 4 eine Ladeeinrichtung 5B bereitgestellt wird. Daher ermöglicht die Steuervorrichtung 1B für eine Fahrzeugenergieversorgung, die Verdrahtbarkeit zu verbessern und Räume eines Fahrzeugbereichs wirkungsvoll zu nutzen. In der Steuervorrichtung 1B für eine Fahrzeugenergieversorgung kann eine Ladeeinrichtung 5B zwischen dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master 10 und den Energieerzeugungsvorrichtungen 3 bereitgestellt werden, wie sie zwischen den Bereichsenergieversorgungs-Mastern 20B und den Energieerzeugungsvorrichtungen 4 bereitgestellt wird.
  • Eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugenergieversorgung gemäß der Ausführungsform ist so gestaltet, dass sie Verbrauchern Energie, die von einer Master-Energieversorgungs-Steuereinheit zugeführt wird, und/oder Energie zuführt, die in einer Nebenenergiespeichervorrichtung einer Bereichsenergieversorgungs-Steuereinheit geladen ist, wodurch sie in der Lage ist, Verbrauchern eines Fahrzeugs Energie stabil zuzuführen.
  • Wenngleich die Erfindung im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen zum Zweck einer vollständigen und deutlichen Offenbarung beschrieben worden ist, sollen die beigefügten Ansprüche nicht auf diese Weise eingeschränkt werden, sondern sollen so ausgelegt werden, dass sie sämtliche Modifizierungen und alternativen Konstruktionen verkörpern, die einem Fachmann einfallen können, die billigerweise in die hierin dargelegte Grundlehre fallen.

Claims (8)

  1. Steuervorrichtung (1) für eine Fahrzeugenergieversorgung, die aufweist: einen Bereichsenergieversorgungs-Master (20), der mit einem Energie verbrauchenden Verbraucher (2) verbunden ist, der an einem Fahrzeug montiert ist, und eine Bereichsbatterie (22) beinhaltet, die aufladbar und entladbar ist, wobei der Bereichsenergieversorgungs-Master (20) so gestaltet ist, dass er dem Verbraucher (2) Energie zuführt, die in der Bereichsbatterie (22) geladen ist; und einen Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10), der mit dem Bereichsenergieversorgungs-Master (20) verbunden ist und eine Hauptenergiespeichervorrichtung (12) beinhaltet, die aufladbar und entladbar ist, wobei der Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) so gestaltet ist, dass er dem Bereichsenergieversorgungs-Master (20) Energie zuführt, die in der Hauptenergiespeichervorrichtung (12) geladen ist, wobei der Bereichsenergieversorgungs-Master (20) ferner eine Energieversorgungs-Schalteinheit (26) enthält, die dem Verbraucher (2) zumindest eines des Folgenden zuführt: Energie, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) zugeführt wird, und Energie, die in der Bereichsbatterie (22) geladen ist, wobei die Energieversorgungs-Schalteinheit (26) konfiguriert ist, zwischen einem Verbindungszustand, in dem Verbraucher (2) Energie zugeführt wird, die in der Bereichsbatterie (22) geladen ist, und einem Abschaltzustand, in dem die Energiezufuhr zwischen dem Verbraucher (2) und der Bereichsbatterie (22) deaktiviert ist, umzuschalten; die Steuervorrichtung (1) umfasst ferner eine Mehrzahl von Bereichsenergieversorgungs-Mastern (20), die konfiguriert sind Energie von einer Bereichsbatterie (22) eines ersten Bereichsenergieversorgungs-Masters aus der Mehrzahl von Bereichsenergieversorgungs-Mastern (20) einem Verbraucher (2), der mit einem zweiten Bereichsenergieversorgungs-Master aus der Mehrzahl von Bereichsenergieversorgungs-Mastern (20) verbunden ist, über den Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) zuzuführen, indem eine Energieversorgungs-Schalteinheit (26) des zweiten Bereichsenergieversorgungs-Masters in den Abschaltzustand gesetzt wird.
  2. Steuervorrichtung (1) für eine Fahrzeugenergieversorgung nach Anspruch 1, wobei wenn der Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) nicht in der Lage ist, dem Bereichsenergieversorgungs-Master (20) Energie zuzuführen, der Bereichsenergieversorgungs-Master (20) dem Verbraucher (2) Energie zuführt, die in der Bereichsbatterie (22) geladen ist.
  3. Steuervorrichtung (1) für eine Fahrzeugenergieversorgung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bereichsenergieversorgungs-Master (20) dem Verbraucher (2) Energie zuführt, die in der Bereichsbatterie (22) geladen ist, wenn die Bereichsbatterie (22) einen Wert eines Ladezustands aufweist, der größer als oder gleich wie ein zuvor festgelegter Sollwert ist, und der Bereichsenergieversorgungs-Master (20) keine Energie zuführt, die in der Bereichsbatterie (22) geladen ist, wenn die Bereichsbatterie (22) einen Wert des Ladezustands aufweist, der niedriger als der Sollwert ist.
  4. Steuervorrichtung (1) für eine Fahrzeugenergieversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenn es nicht möglich ist, Energie, die in der Bereichsbatterie (22) des zweiten Bereichsenergieversorgungs-Masters geladen ist, dem Verbraucher zuzuführen, der mit dem zweiten Bereichsenergieversorgungs-Master verbunden ist, der Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) eine Steuerung so durchführt, dass sie dem Verbraucher (2), der mit dem zweiten Bereichsenergieversorgungs-Master verbunden ist, Energie zuführt, die in der Bereichsbatterie des ersten Bereichsenergieversorgungs-Masters geladen ist.
  5. Steuervorrichtung (1) für eine Fahrzeugenergieversorgung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei unter der Bedingung, dass der Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) in der Lage ist, dem Bereichsenergieversorgungs-Master (20) Energie zuzuführen, und die Bereichsbatterie (22) davon einen Wert des Ladezustands aufweist, der größer als oder gleich wie der Sollwert ist, der Bereichsenergieversorgungs-Master (20) vorzugsweise dem Verbraucher (2) Energie zuführt, die in der Bereichsbatterie (22) davon geladen ist.
  6. Steuervorrichtung (1) für eine Fahrzeugenergieversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuervorrichtung (1) für eine Fahrzeugenergieversorgung eine Mehrzahl der Bereichsenergieversorgungs-Master (20) beinhaltet, und unter der Bedingung, dass ein erster der Bereichsenergieversorgungs-Master ein Laden angefordert hat, der Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) die Bereichsbatterie (22) des ersten Bereichsenergieversorgungs-Masters mit zumindest einem des Folgenden lädt: Energie, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) zugeführt wird, und Energie, die in der Bereichsbatterie (22) eines zweiten der Bereichsenergieversorgungs-Master geladen ist.
  7. Steuervorrichtung (1) für eine Fahrzeugenergieversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Energieerzeugungsvorrichtung (4), die Energie erzeugt, nicht über den Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) mit dem Bereichsenergieversorgungs-Master verbunden ist (20), und der Bereichsenergieversorgungs-Master (20) die Bereichsbatterie (22) davon mit Energie lädt, die durch die Energieerzeugungsvorrichtung (4) erzeugt wird.
  8. Steuervorrichtung (1) für eine Fahrzeugenergieversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Bereichsenergieversorgungs-Master (20) beinhaltet eine Energiesteuereinheit (20a), die so gestaltet ist, dass sie Energie, die von dem Fahrzeugenergieversorgungs-Master (10) zugeführt wird, und Energie steuert, die in der Bereichsbatterie (22) geladen ist, und ein Gehäuse (21), in dem die Bereichsbatterie (22) und die Energiesteuereinheit (20a) untergebracht sind.
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