DE112018005721T5 - Stromversorgungssystem - Google Patents

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Yuta Kawamura
Shinya Oda
Masahiro Ito
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Yazaki Corp
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Abstract

Dieses Stromversorgungssystem ist ausgestattet mit: einer Hochspannungsbatterie; einer Hochspannungs-Stromversorgungsverteilungseinheit, die eine Hochspannungs-Stromversorgung von der Hochspannungsbatterie verteilt; einer Stromversorgungs-Umrichtungseinheit, die die von der Hochspannungs-Stromversorgungsverteilungseinheit gelieferte Hochspannungs-Stromversorgung in eine Niederspannungs-Stromversorgung umwandelt; und eine Niederspannungs-Stromversorgungsverteilungseinheit, die die Niederspannungs-Stromversorgung von der Stromversorgungs-Umrichtungseinheit verteilt. Die Hochspannungs-Stromversorgungsverteilungseinheit leitet eine Abgabe in zumindest zwei Systeme um und verteilt die Hochspannungs-Stromversorgung an ein Antriebsmodul, das ein Fahrzeug mithilfe von elektrischem Strom von der Hochspannungs-Stromversorgung antreibt, und an die Stromversorgungs-Umrichtungseinheit.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stromversorgungssystem, das für eine Stromversorgung in einem Fahrzeug geeignet ist.
  • Hintergrund der Technik
  • Bei einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug zum Beispiel wird ein Elektromotor als Antriebsquelle zum Erzeugen einer Vortriebskraft eingesetzt, und folglich wird eine große Menge an elektrischer Energie benötigt. Um beispielsweise den Verlust an einer Stromquelle und einem Verteilungsweg zu verringern, ist er daher häufig allgemein dazu ausgebildet, eine Hochspannung von 200 [V] oder mehr zu verarbeiten. Demgegenüber sind verschiedene an einem Fahrzeug montierte Hilfsmaschinen (verschiedene elektrische Bauteile) normalerweise für einen Betrieb mit einem Niederspannungsstrom mit etwa 12 [V] ausgelegt. Daher können bei einem Stromversorgungssystem für ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sowohl Hochspannung als auch Niederspannung geliefert werden.
  • Beispielsweise beschreibt eine in der Patentliteratur 1 offenbarte Bordnetzvorrichtung eine Technologie zum Platzsparen. Die Bordnetz-Versorgungsvorrichtung beinhaltet ein Hochspannungs-J/B-Modul, ein DC/DC-Wandlermodul, ein Steuermodul und ein Gehäuse. Das Steuermodul steuert ein Halbleiter-Schaltelement in dem Hochspannungs-J/B-Modul und steuert darüber hinaus ein Halbleiter-Schaltelement in dem DC/DC-Wandlermodul. Das Gehäuse nimmt das Hochspannungs-J/B-Modul, das DC/DC-Wandlermodul und das Steuermodul auf. Darüber hinaus ist in dem Gehäuse ein Einbauort, an dem das Hochspannungs-J/B-Modul und das DC/DC-Wandlermodul eingebaut sind, zumindest durch ein Metallelement ausgebildet, und Abstrahlungsrippen werden außerhalb des Gehäuses dem Einbauort entsprechend bereitgestellt.
  • Des Weiteren beschreibt ein Fahrzeugsystem der Patentliteratur 2 eine Technologie, die eine Datenübertragung selbst dann durchführen kann, wenn Vorrichtungen mit unterschiedlichen Protokollen montiert sind, und die Fahrzeugmodule effizient kombiniert, um ein Fahrzeug fertigzustellen. Dieses Fahrzeugsystem ist gemäß der Montagestruktur eines Fahrzeugs modularisiert und beinhaltet eine Mehrzahl von Fahrzeugmodulen M und eine Hauptleitung (trunk line, TL). Jedes der Mehrzahl von Fahrzeugmodulen M weist eine Gateway-Einheit auf, die zur Datenübertragung mit einer Mehrzahl von Vorrichtungen mit unterschiedlichen Protokollen in dem Fahrzeug verbunden ist. Die Hauptleitung TL verbindet die Gateway-Einheiten der Fahrzeugmodule M.
  • Darüber hinaus beschreiben ein Batteriesatz und ein Bordnetzsystem der Patentliteratur 3 eine Technologie zum geeigneten Heruntertransformieren der Spannung von einer Hochspannungsbatterie. Der Batteriesatz beinhaltet eine Hochspannungsbatterie, einen Stromrichter, eine Batteriesatz-ECU und ein Gehäuse B. Die Hochspannungsbatterie verbindet eine Mehrzahl von Einheitszellen C. Der Stromrichter ist zwischen der Hochspannungsbatterie und einem Verbraucher angeordnet, um die Spannung von der Hochspannungsbatterie herunterzutransformieren. Die Batteriesatz-ECU führt eine Heruntertransformationssteuerung zum Durchführen einer Heruntertransformation an dem Stromrichter aus. Das Gehäuse B nimmt die Hochspannungsbatterie, den Stromrichter und die Batteriesatz-ECU auf. Des Weiteren wird ein Sensor zum Erkennen der Spannung und/oder der Temperatur der Hochspannungsbatterie in dem Gehäuse B bereitgestellt. Die Batteriesatz-ECU überwacht die Hochspannungsbatterie auf Grundlage eines Signals von dem Sensor und führt eine Heruntertransformationssteuerung auf Grundlage des Signals von dem Sensor durch.
  • Liste der Zitate
  • Patentliteratur
    • [Patentliteratur 1]: JP-A-2016-222057
    • [Patentliteratur 2]: JP-A-2017-124700
    • [Patentliteratur 3]: JP-A-2017-139138
  • Übersicht über die Erfindung
  • Technisches Problem
  • Der Erfinder nimmt an, dass das Stromversorgungssystem für ein Fahrzeug, wie oben beschrieben, tatsächlich wie in einem in 1 veranschaulichten Vergleichsbeispiel ausgebildet ist. Im Folgenden wird das Stromversorgungssystem von 1 beschrieben.
  • Ein Hochspannungs-Batteriesatz 10 beinhaltet eine Hochspannungsbatterie 11 und einen Hochspannungs-Anschlussblock (junction block, J/B) 12. Der Hochspannungs-J/B 12 ist durch eine Hochspannungsverkabelung 13 mit der Hochspannungsbatterie 11 verbunden und kann den Versorgungstrom der Hochspannungsbatterie 11 an zwei Systeme von Hochspannungsverkabelungen 14 und 15 verteilen und sie an jeden der nachgelagerten Verbraucher liefern. Eine Hochspannungsvorrichtung 31 ist durch die Hochspannungsverkabelung 14 mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10 verbunden.
  • Ein Antriebsmotormodul 20 beinhaltet einen Hochspannungs-J/B 21, einen Wechselrichter 22, einen Antriebsmotor 23 und einen DC/DC-Wandler 24. Der Hochspannungs-J/B 21 kann den von dem Hochspannungs-Batteriesatz 10 gelieferten Hochspannungs-Versorgungsstrom durch die Hochspannungsverkabelung 15 an zwei Systeme von Hochspannungsverkabelungen 25 und 26 verteilen und diese an die nachlagerten Seiten liefern.
  • Der Wechselrichter 22 kann den von der Hochspannungsverkabelung 25 gelieferten Hochspannungsversorgungs-Gleichstrom durch regelmäßiges Umschalten in Dreiphasen-Wechselstrom umwandeln und ihn durch die Hochspannungsverkabelung 27 an den Antriebsmotor 23 liefern. Daher kann der Antriebsmotor 23 angetrieben werden. Der Antriebsmotor 23 kann ein großes Drehmoment erzeugen, und auf diese Weise kann die Antriebskraft die Vortriebskraft eines Fahrzeugs erzeugen.
  • Bei dem DC/DC-Wandler 24 handelt es sich um eine elektronische Schaltung, die einen Hochspannungsversorgungs-Gleichstrom, der durch die Hochspannungsverkabelung 26 geliefert wird, in einen Niederspannungsversorgungs-Gleichstrom mit zum Beispiel 12 [V] umwandelt. Der durch den DC/DC-Wandler 24 erzeugte Niederspannungsversorgungs-Gleichstrom wird durch eine Niederspannungsverkabelung 35 an einen nachgelagerten Verbraucher geliefert.
  • Ein Niederspannungs-J/B 34, der in dem Stromversorgungssystem von 1 bereitgestellt wird, kann einen Strom in dem Niederspannungs-Versorgungsweg verteilen. Das heißt, der von einer 12-V-Batterie 33 abgegebene Niederspannungs-Gleichstrom kann durch eine Niederspannungsverkabelung 36 und den Niederspannungs-J/B 34 an eine 12-V-Vorrichtung 32 geliefert werden. Und der von dem DC/DC-Wandler 24 in dem Antriebsmotormodul 20 abgegebene Niederspannungs-Gleichstrom kann ebenfalls durch die Niederspannungsverkabelung 35 und den Niederspannungs-J/B 34 an die 12-V-Vorrichtung 32 geliefert werden.
  • Es wird angenommen, dass die in 1 veranschaulichten Antriebsmotoren 23 üblicherweise in Umgebungen von Rädern an der vorderen und der hinteren Seite eines Fahrzeugaufbaus eingebaut sind. Daher besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass ein Abstand zwischen dem Antriebsmotormodul 20 und dem Hochspannungs-Batteriesatz 10 relativ groß ist. Wenn zum Beispiel ein Niederspannungs-Versorgungsstrom von der Seite des Antriebsmotormoduls 20 aus an die in der Fahrgastzelle angeordnete 12-V-Vorrichtung 32 geliefert wird, ist es unvermeidlich, dass die Verkabelungslänge der Niederspannungsverkabelung 35 oder der Niederspannungsverkabelung 37 groß wird. Da die Hochspannungsverkabelung 15 es ermöglichen muss, dass der von den Hochspannungs- und Niederspannungsverbrauchern verbrauchte Strom durchgelassen wird, ist es des Weiteren unvermeidlich, dass die Dicke und das Gewicht der Hochspannungsverkabelung 15 zunehmen.
  • Wenn des Weiteren der Abstand der Niederspannungsverkabelungen 35, 36, 37 und dergleichen vergrößert wird, wird die Struktur des Kabelbaums, der diese beinhaltet, oder der Stromversorgungsleitung der Sammelschiene kompliziert. Um zu vermeiden, dass die Struktur von Stromversorgungsleitungen wie zum Beispiel Kabelbäumen kompliziert wird, wird des Weiteren angenommen, dass der Ort, an dem der Niederspannungs-J/B 34 angeordnet ist, optimiert ist. Da jedoch die Antriebsmotormodule 20 auf der vorderen Seite und der hinteren Seite des Fahrzeugaufbaus vorhanden sind, ist es schwierig, den Abstand der Niederspannungsverkabelungen 35, 36, 37 und dergleichen zu verringern. Mit anderen Worten, die Gestaltungsfreiheit kann bei der Berücksichtigung der Anordnung jedes Antriebsmotormoduls 20, des Niederspannungs-J/B 34, der 12-V-Vorrichtung 32 in der Fahrgastzelle und dergleichen gering sein.
  • Die Erfindung wird angesichts des oben beschriebenen Umstands gemacht, und ein Ziel davon besteht darin, ein Stromversorgungssystem bereitzustellen, das eine Zunahme der Länge einer Stromversorgungsleitung unterbinden kann, die mit einer Vorrichtung im Innenraum (einer Niederspannungsvorrichtung wie zum Beispiel 12 V) verbunden ist, während gleichzeitig eine hohe Gestaltungsfreiheit bei einer Prüfung einer Anordnung eines Stromversorgungssystems in einer Fahrgastzelle erhalten bleibt.
  • Lösung des Problems
  • Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, ist ein Stromversorgungssystem gemäß der Erfindung durch die folgenden (1) bis (12) gekennzeichnet.
    1. (1) Ein Stromversorgungssystem, das beinhaltet eine Hochspannungsbatterie, eine Hochspannungs-Stromverteilungseinheit, die eine Hochspannungs-Stromversorgung von der Hochspannungsbatterie verteilt; eine Stromumrichtungseinheit, die eine von der Hochspannungs-Stromverteilungseinheit gelieferte Hochspannungs-Stromversorgung in eine Niederspannungs-Stromversorgung umwandelt; und eine Niederspannungs-Stromverteilungseinheit, die eine Niederspannungs-Stromversorgung von der Stromumrichtungseinheit verteilt, wobei die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit eine Abgabe in zumindest zwei Systeme verzweigt und die Hochspannungs-Stromversorgung an ein Antriebsmodul zum Antreiben eines Fahrzeugs durch einen Strom der Hochspannungs-Stromversorgung und an die Stromumrichtungseinheit verteilt.
    2. (2) Das Stromversorgungssystem gemäß dem oben beschriebenen (1), das des Weiteren beinhaltet eine zweite Steuereinheit, die Daten mit einer ersten Steuereinheit austauscht, die in dem Antriebsmodul beinhaltet ist, um eine Stromversorgung des Antriebsmoduls zu steuern.
    3. (3) Das Stromversorgungssystem gemäß dem oben beschriebenen (1) oder (2), das des Weiteren beinhaltet eine Niederspannungsbatterie, wobei die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit in zwei Systeme verzweigt und die Niederspannungs-Stromversorgung von der Niederspannungs-Stromverteilungseinheit und der Niederspannungsbatterie geliefert wird.
    4. (4) Das Stromversorgungssystem gemäß einem der oben beschriebenen (1) bis (3), wobei die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit und das Antriebsmodul, das Strom der Hochspannungs-Stromversorgung benötigt, durch ein Hochspannungskabel verbunden sind, die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit und ein Niederspannungsmodul, das einen vorgegebenen Verbraucher beinhaltet, der Strom der Niederspannungs-Stromversorgung benötigt, durch ein Niederspannungskabel verbunden sind, und das Antriebsmodul und das Niederspannungsmodul jeweils mit den Stromversorgungssystemen in Einheiten von Modulen verbunden sind.
    5. (5) Das Stromversorgungssystem gemäß dem oben beschriebenen (4), wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel eine Stromversorgungsleitung, eine Masseleitung und eine Datenübertragungsleitung beinhalten.
    6. (6) Das Stromversorgungssystem gemäß dem oben beschriebenen (4) oder (5), wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel unterschiedliche Spezifikationen aufweisen.
    7. (7) Das Stromversorgungssystem gemäß dem oben beschriebenen (6), wobei eine Mehrzahl der Antriebsmodule, die Strom der Hochspannungs-Stromversorgung benötigen, das Hochspannungskabel gemeinsam nutzen und die Niederspannungsmodule, die Strom der Niederspannungs-Stromversorgung benötigen, das Niederspannungskabel gemeinsam nutzen.
    8. (8) Das Stromversorgungssystem gemäß dem oben beschriebenen (4) oder (5), wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel aus einer gemeinsamen elektrischen Leitung ausgebildet sind und gemeinsame Verbinder an beiden Enden der elektrischen Leitung bereitgestellt werden, und die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit und die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit jeweils mit einer gemeinsamen Einsetzöffnung ausgestattet sind, die an den Verbinder gepasst wird.
    9. (9) Das Stromversorgungssystem gemäß dem oben beschriebenen (4) oder (5), wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel aus einer gemeinsamen elektrischen Leitung ausgebildet sind, wobei sich ein Ende der elektrischen Leitung von dem Antriebsmodul oder dem Niederspannungsmodul erstreckt und ein gemeinsamer Verbinder an dem anderen Ende der elektrischen Leitung bereitgestellt wird, und die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit und die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit jeweils mit einer gemeinsamen Einsetzöffnung ausgestattet sind, die an den Verbinder gepasst wird.
    10. (10) Das Stromversorgungssystem gemäß einem der oben beschriebenen (1) bis (9), wobei eine Mehrzahl von Einheiten bereitgestellt wird, die jeweils die Stromumrichtungseinheit und die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit beinhalten.
    11. (11) Das Stromversorgungssystem gemäß einem der oben beschriebenen (1) bis (10), das des Weiteren beinhaltet eine Stromversorgungsschaltung, die einen Gleichstrom in einen Wechselstrom umwandelt, wobei die Stromversorgungsschaltung die Hochspannungs-Stromversorgung, die von der Hochspannungs-Stromverteilungseinheit geliefert wird, in einen Wechselstrom umwandelt und den Wechselstrom an das Antriebsmodul liefert.
    12. (12) Das Stromversorgungssystem gemäß einem der oben beschriebenen (1) bis (11), das des Weiteren beinhaltet
    eine berührungslose Ladeeinheit.
  • Gemäß dem Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (1) aufweist, kann die Position der Niederspannungs-Stromverteilungseinheit unabhängig von dem Antriebsmotormodul 20 oder dergleichen ermittelt werden, das gewissen Beschränkungen der Position an einem Fahrzeug unterliegt, an dem das Modul angeordnet ist. Daher kann ein äußerst vielseitiges Stromversorgungssystem umgesetzt werden. Des Weiteren ist es möglich, die Verbindungsanordnung der Stromversorgungsleitungen für den Hochspannungsverbraucher und den Niederspannungsverbraucher im Hinblick auf die Position des Hochspannungs-Batteriesatzes, in den die Hochspannungsbatterie eingebaut ist, einzeln festzulegen. Des Weiteren beinhaltet der Versorgungsstrom, der durch die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit an das Antriebsmodul geliefert wird, zum Beispiel nicht den Strom, der durch den Verbraucher auf der Niederspannungsseite verbraucht wird, so dass die Dicke und das Gewicht der Hochspannungsverkabelung 15 in 1 verringert werden können.
    Gemäß dem Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (2) aufweist, kann eine Datenübertragung zwischen der zweiten Steuereinheit und der ersten Steuereinheit durchgeführt werden. Daher kann, wenn die zweite Steuereinheit zum Beispiel mit einem Hochspannungs-Batteriesatz verbunden ist, der die Hochspannungsbatterie enthält, der Hochspannungs-Batteriesatz den Stromversorgungszustand des Antriebsmoduls steuern. Selbst wenn verschiedene Typen von Antriebsmodulen mit unterschiedlichen Spezifikationen nach Bedarf verbunden werden, ist es des Weiteren möglich, den Stromversorgungszustand so zu steuern, dass er entsprechend den tatsächlichen Spezifikationen angemessen ist. Beim Verbinden der verschiedenen Module mit dem Hochspannungs-Batteriesatz kann des Weiteren eine kooperative Steuerung zwischen Modulen durch die zweite Steuereinheit umgesetzt werden.
    Gemäß dem Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (3) aufweist, kann der Strom der Niederspannungs-Stromversorgung durch Auswählen eines der beiden Typen von Wegen nach Bedarf an den Niederspannungsverbraucher geliefert werden. Daher kann zum Beispiel, selbst wenn es zu einem Ausfall oder einer Störung in der Stromumrichtungseinheit oder auf deren vorgelagerter Seite kommt, die Niederspannungsbatterie als Notstromversorgung verwendet werden und kann die Stromversorgung des Niederspannungsverbrauchers fortgesetzt werden.
    Gemäß dem Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (4) aufweist, kann zum Beispiel, selbst wenn verschiedene Typen von Modulen mit dem Hochspannungs-Batteriesatz verbunden sind, der die Hochspannungsbatterie enthält, eine geeignete Verbindung einfach durch Auswählen des Hochspannungskabels oder des Niederspannungskabels nach Bedarf umgesetzt werden. Daher kann die gesamte Verbindungsstruktur vereinfacht werden.
    Gemäß dem Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (5) aufweist, kann das Stromversorgungssystem der Erfindung mithilfe des Kabels konstruiert sein, das eine einfache Gestaltung aufweist. Wenn das Kabel mit einer solchen einfachen Gestaltung gewählt wird, wird die Versorgungsspannung, die von dem Stromversorgungssystem, in das die Stromverteilungsstruktur integriert ist, an verschiedene Module geliefert wird, zu einer Einzelspannung entsprechend dem Modul. Wenn eine Mehrzahl von Versorgungsspannungen mit unterschiedlichen Spannungswerten für verschiedene Module benötigt wird, können die Versorgungsspannungen innerhalb des Moduls verteilt werden.
    Gemäß dem Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (6) aufweist, ist es mithilfe unterschiedlicher Spezifikationen für das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel möglich, geeignete Kabel für das Antriebsmodul, das den Strom der Hochspannungs-Stromversorgung benötigt, und für das Niederspannungsmodul, das den Strom der Niederspannungs-Stromversorgung benötigt, zu kombinieren.
    Gemäß dem Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (7) aufweist, können die Produktanzahlen der Hochspannungskabel und der Niederspannungskabel verringert werden, während geeignete Kabel für das Antriebsmodul, das den Strom der Hochspannungs-Stromversorgung benötigt, und für das Niederspannungsmodul, das den Strom der Niederspannungs-Stromversorgung benötigt, kombiniert werden.
    Gemäß dem Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (8) aufweist, kann zum Beispiel, selbst wenn verschiedene Typen von Modulen mit dem Hochspannungs-Batteriesatz verbunden sind, der die Hochspannungsbatterie enthält, jedes Modul durch das gemeinsame Verbindungskabel (Hochspannungskabel, Niederspannungskabel) mithilfe der Einsetzöffnung verbunden werden. Daher können die Typen von Verbindungskabeln und die Anzahl von Produktanzahlen verringert werden.
    Gemäß dem Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (9) aufweist, kann durch einfaches Verbinden des gemeinsamen Verbinders des Hochspannungskabels oder des Niederspannungskabels mit der gemeinsamen Einsetzöffnung entweder die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit oder die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit mit dem Antriebsmodul oder dem Niederspannungsmodul verbunden werden.
    Gemäß dem Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (10) aufweist, kann aus der Mehrzahl von Einheiten eine beliebige nach Bedarf ausgewählt werden und kann der Versorgungsstrom von der ausgewählten Einheit an den Niederspannungsverbraucher geliefert werden. In einem Fall, in dem zum Beispiel die Mehrzahl von Einheiten in getrennten vorderen und hinteren Abschnitten des Fahrzeugaufbaus angeordnet ist, kann der Verbraucher auf der vorderen Seite mit der vorderen Einheit in der Nähe dieser Position verbunden werden, und der Verbraucher auf der hinteren Seite kann mit der hinteren Einheit in der Nähe dieser Position verbunden werden, so dass die Länge des Kabels, das für diese Verbindungen verwendet wird, verkürzt werden kann.
    Gemäß dem Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (11) aufweist, ist es, da die Stromversorgungsschaltung einen Hochspannungs-Wechselstrom erzeugt, einfach, den Elektromotor zu steuern, der das Fahrzeug antreibt. Wenn der Hochspannungs-Batteriesatz, der die Hochspannungsbatterie enthält, zum Beispiel mit der Stromversorgungsschaltung integriert ist, wird es einfach, das Ganze mit der Metallabdeckung oder dergleichen zu bedecken, und so ist es möglich zu unterbinden, dass das durch das Schalten der Stromversorgungsschaltung erzeugte Rauschen den Niederspannungsverbraucher beeinträchtigt.
    Gemäß dem oben beschriebenen Stromversorgungssystem, das die Gestaltung des oben beschriebenen (12) aufweist, kann die Hochspannungsbatterie zum Beispiel mithilfe der berührungslosen Ladeeinheit ohne Bedienung durch einen Menschen auf einem vorgegebenen Parkplatz oder einer Ladestation geladen werden. Daher besteht keine Gefahr eines elektrischen Schlags während des Ladens, und es ist kein lästiger Ladevorgang erforderlich.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß dem Stromversorgungssystem der Erfindung ist es möglich, eine Zunahme der Länge der mit der Vorrichtung im Innenraum (einer Niederspannungsvorrichtung wie zum Beispiel 12 V) verbundenen Stromversorgungsleitung zu unterbinden und gleichzeitig eine große Gestaltungsfreiheit bei einer Prüfung einer Anordnung des Stromversorgungssystems in einem Fahrzeuginnenraum aufrechtzuerhalten.
  • Vorstehend ist die Erfindung kurz beschrieben worden. Des Weiteren werden die Einzelheiten der Erfindung durch Durchlesen eines Verfahrens (im Folgenden als „Ausführungsform“ bezeichnet) zum Durchführen der Erfindung, das im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wird, besser ersichtlich.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockschaubild, das eine Gestaltung eines Stromversorgungssystems eines Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
    • 2 ist ein Blockschaubild, das ein Gestaltungsbeispiel eines Stromversorgungssystems gemäß einer Ausführungsform 1 veranschaulicht.
    • 3 ist ein Blockschaubild, das ein Gestaltungsbeispiel des Stromversorgungssystems gemäß einer Ausführungsform 2 veranschaulicht.
    • 4 ist ein Blockschaubild, das ein Gestaltungsbeispiel des Stromversorgungssystems gemäß einer Ausführungsform 3 veranschaulicht.
    • 5 ist ein Blockschaubild, das ein Gestaltungsbeispiel des Stromversorgungssystems gemäß einer Ausführungsform 4 veranschaulicht und eine Anordnung jeder Komponente von der Seite betrachtet veranschaulicht.
    • 6 ist ein Blockschaubild, das das Gestaltungsbeispiel des Stromversorgungssystems gemäß der Ausführungsform 4 veranschaulicht und eine Anordnung jeder Komponente auf einer Ebene veranschaulicht.
    • 7 ist ein Blockschaubild, das ein Gestaltungsbeispiel des Stromversorgungssystems gemäß einer Ausführungsform 5 veranschaulicht.
    • 8A ist ein Blockschaubild, das ein Gestaltungsbeispiel des Stromversorgungssystems einer Ausführungsform 6 veranschaulicht, 8B ist eine perspektivische Ansicht, die ein Gestaltungsbeispiel eines gemeinsamen Kabelendabschnitts veranschaulicht, und 8C ist eine Längsschnittansicht, die ein Gestaltungsbeispiel in einem Querschnitt eines gemeinsamen Kabels veranschaulicht.
    • 9 ist ein Blockschaubild, das ein Gestaltungsbeispiel des Stromversorgungssystems gemäß einer Ausführungsform 7 veranschaulicht.
    • 10 ist ein Blockschaubild, das ein Gestaltungsbeispiel des Stromversorgungssystems gemäß einer Ausführungsform 8 veranschaulicht und eine Anordnung jeder Komponente auf einer Ebene veranschaulicht.
    • 11 ist ein Blockschaubild, das ein Gestaltungsbeispiel des Stromversorgungssystems gemäß einer Ausführungsform 9 veranschaulicht und eine Anordnung jeder Komponente auf einer Ebene veranschaulicht.
    • 12 ist ein Blockschaubild, das ein Gestaltungsbeispiel des Stromversorgungssystems einer Ausführungsform 10 veranschaulicht und eine Anordnung jeder Komponente von der Seite betrachtet veranschaulicht.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden spezifische Ausführungsformen in Bezug auf die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Ein Gestaltungsbeispiel für ein Stromversorgungssystem einer ersten Ausführungsform wird in 2 veranschaulicht. Das in 2 veranschaulichte Stromversorgungssystem ist in der Annahme ausgebildet, dass zum Beispiel in einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug der durch jede Vorrichtung in dem Fahrzeug benötigte Versorgungsstrom geliefert wird.
  • Das in 2 veranschaulichte Stromversorgungssystem ist dazu ausgebildet, den Versorgungsstrom von einem Hochspannungs-Batteriesatz 10A als Ausgangspunkt zu verteilen und die Stromversorgung zu liefern, die für verschiedene Fahrzeugvorrichtungen (Verbraucher) in dem System benötigt wird. Das heißt, die Stromversorgungs-Verteilungsstruktur ist so angeordnet, dass sie in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A konzentriert ist.
  • Wie in 2 veranschaulicht, beinhaltet der Hochspannungs-Batteriesatz 10A eine Hochspannungsbatterie 11, einen Hochspannungs-Anschlussblock (J/B) 12A, einen DC/DC-Wandler 16 und einen Niederspannungs-J/B 17. Die Gleichspannung, die von der Hochspannungsbatterie 11 verarbeitet wird, beträgt zum Beispiel etwa 200 [V].
  • Jeder Anschluss (Elektrode) der Hochspannungsbatterie 11 ist durch eine Hochspannungsverkabelung 13, bei der es sich um eine Stromversorgungsleitung handelt, mit dem Hochspannungs-J/B 12A verbunden. Der Hochspannungs-J/B 12A verzweigt den Stromversorgungsweg der Hochspannungsverkabelung 13 und kann den verteilten Hochspannungs-Versorgungsstrom zum Beispiel an drei Sätze von Hochspannungsverkabelungen 15A, 15B bzw. 14 liefern. Es versteht sich, dass, wenn der Regenerativstrom von der Seite der Hochspannungsverkabelung 15A aus geliefert wird, der Hochspannungs-J/B 12A den Regenerativstrom an die Hochspannungsverkabelung 13 liefern und die Hochspannungsbatterie 11 laden kann.
  • Der hochspannungsseitige Stromversorgungseingang des DC/DC-Wandlers 16 in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A ist durch die Hochspannungsverkabelung 15B mit dem Hochspannungs-J/B 12A verbunden. Der DC/DC-Wandler 16 kann die Spannung des Hochspannungsversorgungs-Gleichstroms, der von der Hochspannungsverkabelung 15B geliefert wird, umwandeln, um zum Beispiel einen 12-[V]-Niederspannungs-Gleichstrom zu erzeugen. Der von dem DC/DC-Wandler 16 abgegebene Niederspannungs-Gleichstrom wird durch eine Niederspannungsverkabelung 18A an den Niederspannungs-J/B 17 geliefert.
  • Jeder Stromversorgungsanschluss des Niederspannungs-J/B 17 ist mit Niederspannungsverkabelungen 18A, 18B und 18C verbunden. Ein Ende der Niederspannungsverkabelung 18B ist mit einer 12-V-Batterie 33 verbunden, und das andere Ende ist mit dem Niederspannungs-J/B 17 in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A verbunden. Ein Ende der Niederspannungsverkabelung 18C ist mit dem Niederspannungs-J/B 17 in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A verbunden, und das andere Ende ist mit einer 12-V-Vorrichtung 32 verbunden. Die Niederspannungsverkabelungen 18A, 18B und 18C sind im Inneren des Niederspannungs-J/B 17 elektrisch miteinander verbunden. Dementsprechend kann der Niederspannungs-J/B 17 den Niederspannungsversorgungs-Gleichstrom, der von der Niederspannungsverkabelung 18A geliefert wird, an eine Mehrzahl von Wegen verteilen und ihn an die Niederspannungsverkabelungen 18B und 18C liefern. Des Weiteren kann der Niederspannungs-J/B 17 darüber hinaus den Niederspannungs-Gleichstrom, der von der Niederspannungsverkabelung 18B geliefert wird, an die Niederspannungsverkabelung 18C liefern.
  • Die Hochspannungsvorrichtung 31 ist durch die Hochspannungsverkabelung 14 mit dem Hochspannungs-J/B 12A verbunden. Die 12-V-Vorrichtung 32 ist durch die Niederspannungsverkabelung 18C mit dem Niederspannungs-J/B 17 verbunden.
  • Ein Antriebsmotormodul 20A ist durch die Hochspannungsverkabelung 15A mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A verbunden. In einem Beispiel von 2 beinhaltet das Antriebsmotormodul 20A einen Wechselrichter 22 und einen Antriebsmotor 23. Der Wechselrichter 22 kann einen Dreiphasen-Wechselstrom durch regelmäßiges Umschalten eines Hochspannungsversorgungs-Gleichstroms erzeugen, der von dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A an die Hochspannungsverkabelung 15A geliefert wird. Der durch den Wechselrichter 22 erzeugte Wechselstrom wird durch die Hochspannungsverkabelung 27 an den Antriebsmotor 23 geliefert.
  • Der Antriebsmotor 23 ist eine Hauptantriebsquelle zum Erzeugen der Vortriebskraft eines Fahrzeugs oder erzeugt eine Hilfsantriebskraft. Wenn unabhängige Antriebsmotoren 23 für die jeweiligen Räder des Fahrzeugs vorgesehen sind, wird angenommen, dass vier Räder an voneinander entfernten Positionen angeordnet sind, so dass ein unabhängiges Antriebsmotormodul 20A für jedes Rad vorgesehen ist. Alternativ wird angenommen, dass unabhängige Antriebsmotormodule 20A jeweils auf der vorderen Seite und der hinteren Seite eines Fahrzeugaufbaus angeordnet sind.
  • In jedem Fall kann in der Gestaltung von 2 der Versorgungsstrom, der zum Antreiben jedes Antriebsmotors 23 benötigt wird, durch einfaches Verbinden des Antriebsmotormoduls 20A mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A mit einem Kabel der Hochspannungsverkabelung 15A für jedes Modul erzielt werden. Da die Hochspannungsverkabelung 15A nur den Hochspannungsstrom durchlässt, der im Inneren des Antriebsmotormoduls 20A verbraucht wird, ist es des Weiteren möglich, eine Zunahme der Dicke des Verbindungskabels zu vermeiden.
  • Darüber hinaus sind die Stromversorgungs-Verbindungsstellen in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A konzentriert. Daher kann nicht nur das Antriebsmotormodul 20A, sondern eine beliebige der 12-V-Batterie 33, der 12-V-Vorrichtung 32 und der Hochspannungsvorrichtung 31 dazu ausgebildet sein, das System durch einfaches Verbinden einer jeden durch die Verbindungskabel (13B, 18C, 14) mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A auszubilden. Mit anderen Worten, da verschiedene Module durch das Verbindungskabel mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A verbunden werden können, ist es außerordentlich vielseitig, und es wird einfach, die Anzahl von Modulen zu erhöhen oder zu verringern oder den Typ von zu verbindenden Modulen nach Bedarf zu ändern.
  • Im Hinblick auf die Stromversorgungsleitungen wie zum Beispiel die Hochspannungsverkabelungen 15A und 14 und die Niederspannungsverkabelungen 18B und 18C, die mit dem in 2 veranschaulichten Hochspannungs-Batteriesatz 10A verbunden sind, können diese als unabhängige Verbindungskabel, in einen Kabelbaum integriert oder als Sammelschienen ausgebildet vorgesehen sein.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Die Gestaltung des Stromversorgungssystems einer zweiten Ausführungsform wird in 3 veranschaulicht. Bei dem in 3 veranschaulichten Stromversorgungssystem handelt es sich um ein Modifizierungsbeispiel mit der Gestaltung von 2. Im Folgenden werden Unterschiede gegenüber der Gestaltung von 2 beschrieben.
  • In dem Stromversorgungssystem von 3 wird ein Wandlermodul 40, das den DC/DC-Wandler 41 und den Niederspannungs-J/B 42 beinhaltet, als unabhängiges Modul bereitgestellt, und das Wandlermodul 40 ist außerhalb des Hochspannungs-Batteriesatzes 10B angeordnet.
  • Der Stromversorgungs-Eingangsanschluss des DC/DC-Wandlers 41 in dem Wandlermodul 40 ist durch die Hochspannungsverkabelung 15B mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10B verbunden. Drei Niederspannungsverkabelungen 43, 44 und 45 sind mit dem Niederspannungs-J/B 42 in dem Wandlermodul 40 verbunden. Der Niederspannungs-J/B 42 kann den Niederspannungs-Versorgungsstrom, der von dem DC/DC-Wandler 41 abgegeben wird, von der Niederspannungsverkabelung 43 empfangen, den Strom verteilen bzw. ihn an die Niederspannungsverkabelungen 44 und 45 liefern. Des Weiteren kann der Niederspannungs-J/B 42 den Niederspannungsstrom, der von der 12-V-Batterie 33 geliefert wird, von der Niederspannungsverkabelung 44 empfangen und ihn an die Niederspannungsverkabelung 45 liefern.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Ein Gestaltungsbeispiel für das Stromversorgungssystem einer dritten Ausführungsform wird in 4 veranschaulicht.
    Das in 4 veranschaulichte Stromversorgungssystem beinhaltet den Hochspannungs-Batteriesatz 10C und verschiedene Module M01 bis M05, die mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C verbunden sind. Der Hochspannungs-Batteriesatz 10C ist im Wesentlichen in der Mitte eines Fahrzeugaufbaus 100 angeordnet, das heißt, an dem unteren Teil des Bereichs, der einer Fahrgastzelle entspricht, und ist in einer Kastenform mit einer planaren Form mit derselben Größe wie die Fahrgastzelle ausgebildet. Die Module M01 bis M05 sind an Positionen in der Nähe der vorderen Seite, der lateralen Seite, der hinteren Seite und der oberen Seite des Hochspannungs-Batteriesatzes 10C angeordnet.
  • Bei dem Modul M01 handelt es sich um ein Antriebsmotormodul (oder eine Motoreinheit), das den Antriebsmotor 23 beinhaltet, der die Antriebskraft für das Fahrzeug erzeugt. Bei dem Modul M02 handelt es sich um ein Instrumententafelmodul, das eine Messeinheit beinhaltet, die in einem Instrumententafelbereich des Fahrzeugaufbaus 100 angeordnet ist. Bei dem Modul M03 handelt es sich um ein Sitzmodul, das in einem Sitzbereich in der Fahrgastzelle angeordnet ist. Bei dem Modul M04 handelt es sich um ein Dachmodul, das in einem Dachbereich oberhalb der Fahrgastzelle angeordnet ist. Bei dem Modul M05 handelt es sich um ein Türmodul, das in dem Bereich jeder Tür angeordnet ist.
  • Die grundlegende Gestaltung des Hochspannungs-Batteriesatzes 10C stimmt mit derjenigen des in 2 veranschaulichten Hochspannungs-Batteriesatzes 10A überein, jedoch wird des Weiteren eine elektronische Master-Steuereinheit (ECU) EM1 in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C bereitgestellt, um eine Steuerung des Stromversorgungssystems zu ermöglichen. Die Master-ECU EM1 dient als Master-Knoten in dem Datenübertragungs-Netzwerk des Stromversorgungssystems an dem Fahrzeug und kann jeden Slave-Knoten unter ihrer Steuerung durch Datenübertragung steuern. Der in 4 veranschaulichte Hochspannungs-Batteriesatz 10C beinhaltet vier unabhängige DC/DC-Wandler 16-1 bis 16-4.
  • Wie in 4 veranschaulicht, sind die Module M01, M02, M03, M04 und M05 des Weiteren jeweils mit Slave-ECUs ES01, ES02, ES03, ES04 und ES05 ausgestattet. Jede der Slave-ECUs ES01 bis ES05 dient als Slave-Knoten in dem Datenübertragungs-Netzwerk des Stromversorgungssystems an dem Fahrzeug.
  • Das Modul M01 ist durch ein Modulkabel CM01 mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C verbunden. Das Modul M02 ist durch ein Modulkabel CM02 mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C verbunden. Das Modul M03 ist durch ein Modulkabel CM03 mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C verbunden. Das Modul M04 ist durch ein Modulkabel CM04 mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C verbunden. Das Modul M05 ist durch ein Modulkabel CM05 mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C verbunden.
  • Jedes der Modulkabel CM01 bis CM05 enthält zusätzlich zu der Stromversorgungsleitung und der Masseleitung zwei Datenübertragungsleitungen. Das heißt, die Master-ECU EM1 in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C und jede der Slave-ECUs ES01 bis ES05 in jedem der Module M01 bis M05 ist durch die Datenübertragungsleitungen in den Modulkabeln CM01 bis CM05 mit demselben Netzwerk verbunden, so dass sie Daten miteinander austauschen können.
  • Die Master-ECU EM1 in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C kann verschiedene kooperative Steuerungen durch Datenaustausch mit den Slave-ECUs ES01 bis ES05 in jedem der Module M01 bis M05 durchführen. Selbst wenn zum Beispiel der Typ und die Spezifikation eines Moduls, das mit jeder Position des Hochspannungs-Batteriesatzes 10C verbunden ist, nicht im Voraus festgelegt wird oder ein neu erstelltes Modul hinzugefügt wird, kann die Master-ECU EM1 ein geeignetes Steuersignal an jeden Slave-Knoten senden, um den Typ und die Spezifikation des entsprechenden Moduls zu erfassen und den geeigneten Versorgungsstrom zu liefern.
  • Darüber hinaus werden im Hinblick auf die Master-ECU EM1, die eine Steuerfunktion des Hochspannungs-Batteriesatzes 10C aufweist, außerdem die folgenden anderen Verbindungsformen als eine Integration in den Hochspannungs-Batteriesatz 10C in Betracht gezogen. (1) Eine Ausnehmung, die in der Lage ist, die Master-ECU EM1 aufzunehmen, ist an dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C angebracht. Nur bei Spezifikationen, die die Datenübertragungsfunktion des Stromversorgungssystems benötigen, wird eine Leiterplatte oder dergleichen der Master-ECU EM1 so in die Ausnehmung des Hochspannungs-Batteriesatzes 10C eingesetzt, dass die Datenübertragungsfunktion und die Steuerfunktion hinzugefügt werden. (2) Die Leiterplatte der Master-ECU EM1 ist als ein unabhängiges Modul vorgesehen, und dieses Modul ist mithilfe eines Kabelbaums WH oder dergleichen nach Bedarf mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C verbunden. Dieses Modul kann in einem Verbinder des Kabelbaums WH eingebaut sein.
  • Des Weiteren kann ansonsten jede der Slave-ECUs ES01 bis ES05 zum Beispiel in Verbindern in den Endabschnitten der Modulkabel CM01 bis CM05 oder auf einer Leiterplatte montiert sein, die in dem Verbinder des Kabelbaums WH angeordnet ist.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • 5 und 6 veranschaulichen ein Gestaltungsbeispiel des Stromversorgungssystems einer vierten Ausführungsform. 5 veranschaulicht eine Anordnung jeder Komponente von der Seite des Fahrzeugs aus betrachtet, und 6 veranschaulicht die Anordnung jeder Komponente auf der Ebene. In 5 und 6 stellt die linke Seite in der Zeichnung die vordere Seite des Fahrzeugaufbaus 100 dar und stellt die rechte Seite die hintere Seite dar.
  • Das in 5 und 6 veranschaulichte Stromversorgungssystem ist um einen Hochspannungs-Batteriesatz 10D herum ausgebildet, der in dem mittleren Abschnitt des Fahrzeugaufbaus 100, das heißt, in einem Bereich, der der Fahrgastzelle entspricht, angeordnet ist. Der Hochspannungs-Batteriesatz 10D beinhaltet die Hochspannungsbatterie 11, eine Niederspannungsbatterie 33A, Hochspannungs-J/Bs 12F und 12R, DC/DC-Wandler 16F1, 16F2, 16R1 und 16R2 und Niederspannungs-J/Bs 17F1, 17F2, 17R1 und 17R2.
  • Wie in 6 veranschaulicht, ist der Hochspannungs-J/B 12F auf der vorderen Seite des Fahrzeugaufbaus 100 angeordnet und ist der Hochspannungs-J/B 12R auf der hinteren Seite angeordnet. Der DC/DC-Wandler 16F1 und der Niederspannungs-J/B 17F1 sind auf der vorderen rechten Seite angeordnet, und der DC/DC-Wandler 16F2 und der Niederspannungs-J/B 17F2 sind auf der vorderen linken Seite angeordnet. Des Weiteren sind der DC/DC-Wandler 16R1 und der Niederspannungs-J/B 17R1 auf der hinteren rechten Seite angeordnet und sind der DC/DC-Wandler 16R2 und der Niederspannungs-J/B 17R2 auf der hinteren linken Seite angeordnet.
  • Die Niederspannungsbatterie 33A kann zum Beispiel einen 12-[V]-Niederspannungsversorgungs-Gleichstrom liefern. In dem in 5 und 6 veranschaulichten Stromversorgungssystem wird angenommen, dass die Niederspannungsbatterie 33A als Notstromversorgung dient. Das heißt, wenn eine Störung in der Niederspannungs-Stromversorgung von der Seite der Hochspannungsbatterie 11 auftritt, wird der Notstrom der Niederspannungsbatterie 33A an jeden Verbraucher des Niederspannungssystems geliefert. Die Niederspannungsbatterie 33A kann außerhalb des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D angeordnet und durch ein Kabel oder dergleichen mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D verbunden sein.
  • Der Hochspannungs-J/B 12F auf der vorderen Seite kann den von der Hochspannungsbatterie 11 gelieferten Hochspannungsstrom auf vier Stromteile verteilen und sie an die DC/DC-Wandler 16F1 und 16F2, den Wechselrichter 22F und die Hochspannungsvorrichtung 31 F1 liefern. Der Wechselrichter 22F kann den von dem Hochspannungs-J/B 12F gelieferten Hochspannungs-Gleichstrom umschalten, um einen Dreiphasen-Wechselstrom zu erzeugen, und ihn an den Antriebsmotor 23F liefern. Der Antriebsmotor 23F ist zum Beispiel als zwei Radnabenmotoren ausgebildet, die an dem linken und dem rechten Rad auf der vorderen Seite angeordnet sind.
  • Der Hochspannungs-J/B 12R auf der hinteren Seite kann den von der Hochspannungsbatterie 11 gelieferten Hochspannungsstrom auf vier Stromteile verteilen und sie an die DC/DC-Wandler 16R1 und 16R2, den Wechselrichter 22R und die Hochspannungsvorrichtung 31 R1 liefern. Der Wechselrichter 22R kann den von dem Hochspannungs-J/B 12R gelieferten Hochspannungs-Gleichstrom umschalten, um einen Dreiphasen-Wechselstrom zu erzeugen, und ihn an den Antriebsmotor 23R liefern. Der Antriebsmotor 23R ist zum Beispiel als zwei Radnabenmotoren ausgebildet, die an dem linken und dem rechten Rad auf der hinteren Seite angeordnet sind.
  • Der Niederspannungs-J/B 17F1 auf der vorderen rechten Seite kann die Niederspannung (12 [V] oder dergleichen) liefern. Der Versorgungsgleichstrom wird von dem DC/DC-Wandler 16F1 an die 12-V-Vorrichtung 32F2 oder dergleichen abgegeben. Der Niederspannungs-J/B 17R auf der hinteren rechten Seite kann den Niederspannungs-Gleichstrom, der von dem DC/DC-Wandler 16R1 abgegeben wird, an die 12-V-Vorrichtung 32R1 oder dergleichen liefern.
  • Der Niederspannungs-J/B 17F2 auf der vorderen linken Seite kann den Niederspannungsversorgungs-Gleichstrom, der von dem DC/DC-Wandler 16F2 abgegeben wird, und/oder den Gleichstrom der Niederspannungsbatterie 33A, bei dem es sich um die Notstromversorgung handelt, an die 12-V-Vorrichtung 32F2 liefern. Beispielsweise wird ein Versorgungsstrom in einem Normalzustand von dem Ausgang des DC/DC-Wandlers 16F2 an die 12-V-Vorrichtung 32F2 oder dergleichen geliefert, und wenn eine Störung auftritt, wird der Versorgungsstrom von dem Ausgang der Niederspannungsbatterie 33A an die 12-V-Vorrichtung 32F2 oder dergleichen geliefert.
  • In ähnlicher Weise kann der Niederspannungs-J/B 17R auf der hinteren rechten Seite den Niederspannungsversorgungs-Gleichstrom, der von dem DC/DC-Wandler 16R1 abgegeben wird, und/oder den Versorgungsgleichstrom der Niederspannungsbatterie 33A, bei dem es sich um die Notstromversorgung handelt, an die 12-V-Vorrichtung 32R1 oder dergleichen liefern.
  • Der Ausgang der Niederspannungsbatterie 33A kann jeweils mit den Niederspannungs-J/Bs 17F1 und 17R1 auf der rechten Seite verbunden sein.
  • Das heißt, in dem in 5 und 6 veranschaulichten Stromversorgungssystem kann der Notversorgungstrom der Niederspannungsbatterie 33A selbst dann verwendet werden, wenn es zu einem Ausfall oder einer Störung in der Hochspannungsbatterie 11 oder dergleichen kommt. Daher kann ein notwendiger Strom an zumindest einen Teil der 12-V-Vorrichtungen 32F1, 32F2, 32R1 und 32R2 geliefert werden.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Ein Gestaltungsbeispiel für das Stromversorgungssystem einer fünften Ausführungsform wird in 7 veranschaulicht.
    Das in 7 veranschaulichte Stromversorgungssystem beinhaltet den Hochspannungs-Batteriesatz 10D und verschiedene Module M01 bis M05, die mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D verbunden sind. Der Hochspannungs-Batteriesatz 10D ist ungefähr in der Mitte eines Fahrzeugaufbaus 100 angeordnet, das heißt, in dem unteren Teil des Bereichs, der dem Fahrzeuginnenraum entspricht, und ist in einer Kastenform mit einer planaren Form mit derselben Größe wie der Fahrzeuginnenraum ausgebildet. Die Module M01 bis M05 sind an Positionen in der Nähe der vorderen Seite, der lateralen Seite, der hinteren Seite und der oberen Seite des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D angeordnet.
    Die grundlegende Gestaltung jedes der Module M01 bis M05 stimmt mit der Gestaltung in 4 überein.
  • In der Gestaltung von 7 sind das Modul M01, das einen Hochspannungs-Versorgungsstrom benötigt, und der Hochspannungs-Batteriesatz 10D durch ein Hochspannungskabel CH miteinander verbunden. Die Module M02 bis M05, die einen Niederspannungs-Versorgungsstrom benötigen, und der Hochspannungs-Batteriesatz 10D sind durch Niederspannungskabel CL miteinander verbunden.
  • Das heißt, in diesem Beispiel sind im Voraus zwei Typen von Kabeln zum Verbinden zwischen jedem Modul und dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D vorgesehen. Das Hochspannungskabel CH und die Niederspannungskabel CL beinhalten jeweils eine Stromversorgungsleitung, eine Masseleitung und zwei Datenübertragungsleitungen. Wenn ein Kabel mit einer einfachen Gestaltung mit einer Stromleitung und einer Masseleitung gewählt wird, wird folglich die Versorgungsspannung, die von dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D, in den die Stromverteilungsstruktur integriert ist, an die Module M02 bis M05 geliefert wird, zu einer Einzelspannung entsprechend den Modulen M02 bis M05. Wenn eine Mehrzahl von Versorgungsspannungen mit unterschiedlichen Spannungswerten für jedes der Module M02 bis M05 benötigt wird, kann die Versorgungsspannung innerhalb des Moduls verteilt werden. Beispielsweise werden zwei verdrillte elektrische Leitungen als die beiden Datenübertragungsleitungen verwendet. Verbinder CHa und CHb werden jeweils an beiden Endabschnitten des Hochspannungskabels CH bereitgestellt. Darüber hinaus werden Verbinder CLa und CLb jeweils an beiden Endabschnitten des Hochspannungskabels CL bereitgestellt. Wenngleich die Datenübertragungsleitung bei dieser Ausführungsform aus der elektrischen Leitung ausgebildet ist, in der zwei elektrische Leitungen einen Satz (ein Paar) von elektrischen Leitungen ausbilden, kann diese darüber hinaus aus der elektrischen Leitung ausgebildet sein, die aus einer Mehrzahl von Sätzen (einer Mehrzahl von Paaren) gleich wie oder größer als zwei Sätzen (zwei Paaren) ausgebildet ist. Des Weiteren ist die Datenübertragungsleitung nicht auf eine elektrische Leitung beschränkt und kann ein Lichtwellenleiter-Kabel sein.
  • Da das Hochspannungskabel CH eine hohe Spannung verarbeiten muss, weist es eine höhere elektrische Isolationsleistung als zum Beispiel das Niederspannungskabel CL auf. Um die korrekte Verwendung verschiedener Typen von Hochspannungskabeln CH und Niederspannungskabeln CL zu erleichtern, weisen darüber hinaus die Verbinder CHa und CHb des Hochspannungskabels CH und die Verbinder CLa und CLb des Niederspannungskabels CL geringfügig unterschiedliche Formen auf.
  • Der Hochspannungs-Batteriesatz 10D beinhaltet zum Beispiel einen Verbinder CN11, der mit einem Ausgang verbunden ist, der dem in 2 veranschaulichten Hochspannungs-J/B 12A entspricht. Der Verbinder CN11 weist eine Einsetzöffnung mit einer Form auf, die an den Verbinder CHb des Hochspannungskabels CH gepasst werden kann. Das Modul M01 beinhaltet einen Verbinder CN01, der mit einer internen Hochspannungsschaltung verbunden ist. Der Verbinder CN01 weist eine Einsetzöffnung mit einer Form auf, die an den Verbinder CHa des Hochspannungskabels CH gepasst werden kann. Die Verbinder CHa und CHb des Hochspannungskabels CH können eine gemeinsame Form aufweisen. Des Weiteren können der Verbinder CN11 des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D und der Verbinder CN01 des Moduls M01 eine gemeinsame Form aufweisen. Wenn das Hochspannungskabel CH mit einer Spezifikation vorgesehen ist, ist es dadurch möglich, den Hochspannungs-Batteriesatz 10D und eine Mehrzahl von Typen von Modulen M01, die durch die Hochspannung angetrieben werden, zu verbinden. Als Ergebnis kann die Produktanzahl des Hochspannungskabels CH verringert werden.
  • Des Weiteren beinhaltet der Hochspannungs-Batteriesatz 10D eine Mehrzahl von Verbindern CN12 bis CN15, die mit einem Abschnitt verbunden ist, der zum Beispiel dem Niederspannungsausgang des in 2 veranschaulichten Niederspannungs-J/B 17 entspricht. Des Weiteren sind diese Verbinder CN12 bis CN15 an voneinander getrennten Positionen wie zum Beispiel einem vorderen, einem hinteren, einem linken und einem rechten Endabschnitt des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D angeordnet. Die Verbinder CN12 bis CN15 weisen eine Einsetzöffnung mit einer Form auf, die an den Verbinder CLb des Niederspannungskabels CL gepasst werden kann.
  • Jedes der Module M02 bis M05, die einen Niederspannungs-Versorgungsstrom benötigen, beinhaltet Verbinder CN02 bis CN05, die mit einer internen Niederspannungsschaltung verbunden sind. Die Verbinder CN02 bis CN05 weisen eine Einsetzöffnung mit einer Form auf, die an den Verbinder CLa des Niederspannungskabels CL gepasst werden kann. Die Verbinder CLa und CLb des Niederspannungskabels CL können eine gemeinsame Form aufweisen. Des Weiteren können die Verbinder CN12 bis CN15 des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D und die Verbinder CN02 bis CN05 der Module M02 bis M05 eine gemeinsame Form aufweisen. Wenn die Niederspannungskabel CL mit einer Spezifikation vorgesehen sind, ist es dementsprechend möglich, den Hochspannungs-Batteriesatz 10D und eine Mehrzahl von Typen von Modulen M02 bis M05, die durch die Hochspannung angetrieben werden, zu verbinden. Dadurch kann die Produktanzahl der Niederspannungskabel CL verringert werden.
  • Im Hinblick auf das Hochspannungskabel CH und die Niederspannungskabel CL, die den Hochspannungs-Batteriesatz 10D und jedes der Module M01 bis M05 verbinden, können diese als Teil dessen in den Kabelbaum WH integriert sein, getrennt von dem Kabelbaum WH als unabhängige Kabel vorgesehen sein oder als Sammelschienen ausgebildet sein.
  • Der Hochspannungs-Batteriesatz 10D und jedes der in 7 veranschaulichten Module M01 bis M05 sind jeweils mit einer Steuereinheit (ECU) ausgestattet, die eine Datenübertragungsfunktion und eine Steuerfunktion aufweist. Diese Steuereinheiten können jedoch in dem Kabelbaum WH oder auf Leiterplatten angeordnet sein, die in Verbindern des Hochspannungskabels CH oder der Niederspannungskabel CL eingebaut sind.
  • In dem in 7 veranschaulichten Stromversorgungssystem kann die Produktanzahl von in dem Kabelbaum WH und dergleichen verwendeten Teilen verringert werden, da nur zwei Typen von Kabeln, das heißt, das Hochspannungskabel CH und das Niederspannungskabel CL zum Verbinden der Stromversorgung verwendet werden. Darüber hinaus ist es möglich, einen Verbindungsfehler zwischen dem Hochspannungssystem und dem Niederspannungssystem zu verhindern.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • Ein Gestaltungsbeispiel für das Stromversorgungssystem einer sechsten Ausführungsform wird in 8A veranschaulicht. Des Weiteren veranschaulicht 8B ein Gestaltungsbeispiel für den gemeinsamen Kabelendabschnitt und veranschaulicht 8C ein Gestaltungsbeispiel in einem Querschnitt des gemeinsamen Kabels.
  • Das in 8A veranschaulichte Stromversorgungssystem beinhaltet einen Hochspannungs-Batteriesatz 10D und verschiedene Module M01 bis M05, die mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D verbunden sind. Der Hochspannungs-Batteriesatz 10D ist ungefähr in der Mitte eines Fahrzeugaufbaus 100 angeordnet, das heißt, in dem unteren Teil des Bereichs, der dem Fahrzeuginnenraum entspricht, und ist in einer Kastenform mit einer planaren Form mit derselben Größe wie der Fahrzeuginnenraum ausgebildet. Die Module M01 bis M05 sind an Positionen in der Nähe der vorderen Seite, der lateralen Seite, der hinteren Seite und der oberen Seite des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D angeordnet.
    Die grundlegende Gestaltung jedes der Module M01 bis M05 stimmt mit der Gestaltung in 4 überein.
  • Bei der Gestaltung von 8A sind unabhängig von dem Unterschied zwischen dem Hochspannungssystem und dem Niederspannungssystem jedes der Module M01 bis M05, die einen Versorgungsstrom benötigen, und der Hochspannungs-Batteriesatz 10D durch gemeinsame Kabel CS miteinander verbunden. Wie in 8C veranschaulicht, beinhaltet dieses gemeinsame Kabel CS eine Stromleitung 91, eine Masseleitung 92, zwei Signalleitungen 93 und eine Mantel-/Geflechtschicht 94, die die beiden Signalleitungen bedeckt, und die äußeren Seiten der Stromversorgungsleitung 91, der Masseleitung 92, der Signalleitungen 93 und der Mantel-/Geflechtschicht 94 sind mit einem Außenmaterial 95 bedeckt. Wenn ein Kabel mit einer einfachen Gestaltung mit einer Stromleitung 91 und einer Masseleitung 92 gewählt wird, wird folglich die Versorgungsspannung, die von dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D, in den die Stromverteilungsstruktur integriert ist, an jedes der Module M01 bis M05 geliefert wird, zu einer Einzelspannung entsprechend jedem der Module M01 bis M05. Wenn eine Mehrzahl von Versorgungsspannungen mit unterschiedlichen Spannungswerten in jedem der Module M01 bis M05 benötigt wird, kann die Versorgungsspannung innerhalb des jeweiligen Moduls M01 bis M05 verteilt werden. Wenngleich die Datenübertragungsleitung bei dieser Ausführungsform aus der elektrischen Leitung ausgebildet ist, in der zwei elektrische Leitungen einen Satz (ein Paar) von elektrischen Leitungen ausbilden, kann diese darüber hinaus aus der elektrischen Leitung ausgebildet sein, die aus einer Mehrzahl von Sätzen (einer Mehrzahl von Paaren) gleich wie oder größer als zwei Sätzen (zwei Paaren) ausgebildet ist. Des Weiteren ist die Datenübertragungsleitung nicht auf eine elektrische Leitung beschränkt und kann ein Lichtwellenleiter-Kabel sein.
  • Das heißt, in diesem Beispiel sind der Hochspannungs-Batteriesatz 10D und jedes der Module M01 bis M05 mithilfe der gemeinsamen Kabel CS mit Spezifikationen verbunden, die sowohl für das Hochspannungssystem als auch für das Niederspannungssystem verwendet werden können. Darüber hinaus weist, wie in 8B veranschaulicht, jedes gemeinsame Kabel CS eine elektrische Leitung CSc und gemeinsame Verbinder CSa und CSb auf, die mit den beiden Endabschnitten verbunden sind. Die elektrische Leitung CSc beinhaltet eine Stromversorgungsleitung 91, eine Masseleitung 92, Signalleitungen 93 und eine Mantel-/Geflechtschicht 94.
  • Der Hochspannungs-Batteriesatz 10D beinhaltet zum Beispiel eine Mehrzahl von gemeinsamen Verbindern CN1S, die mit Stellen verbunden sind, die Ausgängen des Hochspannungs-J/B 12A oder des Niederspannungs-J/B 17 entsprechen, die in 2 veranschaulicht sind. Diese gemeinsamen Verbinder CN1S weisen Einsatzöffnungen auf, die an gemeinsame Verbinder CSb der gemeinsamen Kabel CS gepasst werden können. Jedes der Module M01 bis M05 ist mit einem gemeinsamen Verbinder CN0S ausgestattet, der mit seiner internen Stromversorgungsleitung verbunden ist. Der gemeinsame Verbinder CN0S weist eine Einsetzöffnung mit einer Form auf, die an den gemeinsamen Verbinder CSa des gemeinsamen Kabels CS gepasst werden kann.
  • Die gemeinsamen Verbinder CSa und CSb des gemeinsamen Kabels CS weisen eine gemeinsame Form auf. Des Weiteren können der gemeinsame Verbinder CN1 S des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D und das gemeinsame Kabel CSOS jedes der Module M01 bis M05 eine gemeinsame Form aufweisen. Des Weiteren sind zum Beispiel unter der Mehrzahl von Stiften, die in dem gemeinsamen Verbinder CN1S beinhaltet ist, der mit einer Hochspannungsschaltung verbundene Stift und der mit einer Niederspannungsschaltung verbundene Stift verschiedenen Positionen zugeordnet. Dadurch ist es selbst dann, wenn das gemeinsame Kabel CS verwendet wird, möglich, eine fehlerhafte Verbindung zwischen der Hochspannungsschaltung und der Niederspannungsschaltung zu verhindern.
  • Im Hinblick auf die gemeinsamen Kabel CS, die den Hochspannungs-Batteriesatz 10D und jedes der Module M01 bis M05 verbinden, können diese als Teil dessen in den Kabelbaum WH integriert sein, getrennt von dem Kabelbaum WH als unabhängige Kabel vorgesehen sein oder als Sammelschienen ausgebildet sein.
  • Der Hochspannungs-Batteriesatz 10D und jedes der in 8A veranschaulichten Module M01 bis M05 sind mit Steuereinheiten (ECU) ausgestattet, die eine Datenübertragungsfunktion und eine Steuerfunktion aufweisen. Diese Steuereinheiten können in dem Kabelbaum WH oder auf einer Leiterplatte angeordnet sein, die in jedem Verbinder der gemeinsamen Kabel CS eingebaut ist.
  • In dem in 8A veranschaulichten Stromversorgungssystem können der Hochspannungs-Batteriesatz 10D und jedes der Module M01 bis M05 mithilfe der gemeinsamen Kabel CS verbunden sein, dessen Verbinderform und Struktur genormt sind. Daher können die Typen von Teilen und die Produktanzahl von Teilen verringert werden und können folglich eine Verwaltung und die Kosten von Teilen verringert werden.
  • Im Hinblick auf Typunterschiede und Änderungen in der Spezifikation der Module M01 bis M05, die tatsächlich mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D verbunden sind, ist es möglich, Strom in einem Zustand zu liefern, der dem tatsächlichen Typ und den Spezifikationen entspricht, indem bewirkt wird, dass die Steuereinheit auf der Seite des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D Daten mit den Steuereinheiten auf den Seiten jedes der Module M01 bis M05 austauscht. Eine Funktion zum Erkennen des Unterschieds zwischen den Typen von Modulen, wie oben beschrieben, und zum Durchführen einer Signalumwandlung entsprechend dem Unterschied in den Spezifikationen kann auf einer Leiterplatte bereitgestellt werden, die in jedem Verbinder angeordnet ist. Dies erleichtert die gemeinsame Nutzung des Verbindungskabels.
  • (Siebte Ausführungsform)
  • Ein Gestaltungsbeispiel für das Stromversorgungssystem einer siebten Ausführungsform wird in 9 veranschaulicht.
    Das in 9 veranschaulichte Stromversorgungssystem beinhaltet den Hochspannungs-Batteriesatz 10D und verschiedene Module M01 bis M05, die mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D verbunden sind. Die Gestaltung des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D in 9 stimmt mit derjenigen in 8A überein. Die grundlegende Gestaltung jedes der Module M01 bis M05 stimmt mit der in 4 veranschaulichten überein.
  • Bei der Gestaltung von 9 ist ein Kabelendabschnitt CMa eines Modulkabels CM01 im Voraus an dem Modul M01 befestigt, und das Modul M01 und das Modulkabel CM01 sind integriert. Ein Verbinder CMb ist an einem Endabschnitt des Modulkabels CM01 gegenüber dem Kabelendabschnitt CMa angebracht. Der Verbinder CMb ist in einer Form ausgebildet, die an gemeinsame Verbinder CN1S des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D gepasst werden kann.
  • In ähnlicher Weise sind die Kabelendabschnitte CMa der Modulkabel CM02 bis CM05 jeweils an den Modulen M02 bis M05 befestigt. Das heißt, die Modulkabel CM02 bis CM05 sind jeweils mit den Modulen M02 bis M05 integriert. Jeder Verbinder CMb, der an jedem Ende der Modulkabel CM02 bis CM05 angebracht ist, ist in einer Form ausgebildet, die an die gemeinsamen Verbinder CN1S des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D gepasst werden kann.
  • Daher kann jedes der Module M01 bis M05 durch Einsetzen jedes Verbinders CMb der Modulkabel CM01 bis CM05 in einen beliebigen gemeinsamen Verbinder CN1S des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D verbunden werden.
  • Wie zum Beispiel bei der Gestaltung von 8C beinhaltet jede elektrische Leitung der Modulkabel CM01 bis CM05 eine Stromversorgungsleitung 91, eine Masseleitung 92, Signalleitungen 93 und eine Mantel-/Geflechtschicht 94, und deren äußere Seiten sind mit einem Außenmaterial 95 bedeckt.
  • Des Weiteren sind der Hochspannungs-Batteriesatz 10D und jedes der in 9 veranschaulichten Module M01 bis M05 mit Steuereinheiten (ECUs) ausgestattet, die eine Datenübertragungsfunktion und eine Steuerfunktion aufweisen. Diese Steuereinheiten können in dem Kabelbaum WH oder auf einer Leiterplatte angeordnet sein, die in jedem Verbinder CMb jedes der Modulkabel CM01 bis CM05 eingebaut ist.
  • Im Hinblick auf Typunterschiede und Änderungen in der Spezifikation der Module M01 bis M05, die tatsächlich mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D verbunden sind, ist es möglich, Strom in einem Zustand zu liefern, der dem tatsächlichen Typ und den Spezifikationen entspricht, indem bewirkt wird, dass die Steuereinheit auf der Seite des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D Daten mit den Steuereinheiten auf den Seiten jedes der Module M01 bis M05 austauscht. Eine Funktion zum Erkennen des Unterschieds zwischen den Typen von Modulen, wie oben beschrieben, und zum Durchführen einer Signalumwandlung entsprechend dem Unterschied in den Spezifikationen kann auf einer Leiterplatte bereitgestellt werden, die in jedem Verbinder angeordnet ist. Infolgedessen wird es einfach, verschiedene Typen von Modulen mit dem Hochbespannungs-Batteriesatz 10D zu verbinden, und Änderungen der Spezifikationen sind einfach zu bewältigen.
  • (Achte Ausführungsform)
  • Ein Gestaltungsbeispiel für das Stromversorgungssystem einer achten Ausführungsform wird in 10 veranschaulicht. 10 veranschaulicht eine Anordnung jeder Komponente auf der Ebene des Fahrzeugaufbaus 100.
    Die linke Seite in 10 stellt die vordere Seite dar, und die rechte Seite stellt die hintere Seite dar.
  • Das in 10 veranschaulichte Stromversorgungssystem ist um einen Hochspannungs-Batteriesatz 10E herum ausgebildet, der in dem mittleren Abschnitt des Fahrzeugaufbaus 100, das heißt, in einem Bereich, der einer Fahrgastzelle entspricht, angeordnet ist. Der Hochspannungs-Batteriesatz 10E beinhaltet eine Hochspannungsbatterie 11, Hochspannungs-J/Bs 12F und 12R und vier Niederspannungseinheiten UL1 bis UL4.
  • Bei jeder der Niederspannungseinheiten UL1 bis UL4 handelt es sich um eine Einheit, die durch Kombinieren des DC/DC-Wandlers 16 und des Niederspannungs-J/B 17 gewonnen wird, die oben beschrieben worden sind. In einem Beispiel von 10 sind vier Niederspannungseinheiten UL1 bis UL4 verteilt auf der vorderen linken Seite, der vorderen rechten Seite, der hinteren linken Seite und der hinteren rechten Seite in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10E angeordnet.
  • Darüber hinaus ist die 12-V-Vorrichtung 32F1 auf der vorderen linken Seite des Fahrzeugaufbaus 100 mit dem Niederspannungs-J/B 17 der Niederspannungseinheit UL1 verbunden, die sich in der Nähe der 12-V-Vorrichtung 32F1 befindet. Des Weiteren ist die 12-V-Vorrichtung 32F2 auf der vorderen rechten Seite des Fahrzeugaufbaus 100 mit dem Niederspannungs-J/B 17 der Niederspannungseinheit UL2 verbunden, die sich in der Nähe der 12-V-Vorrichtung 32F2 befindet. Die 12-V-Vorrichtung 32R2 auf der hinteren linken Seite des Fahrzeugaufbaus 100 ist mit dem Niederspannungs-J/B 17 der Niederspannungseinheit UL3 verbunden, die sich in der Nähe der 12-V-Vorrichtung 32R2 befindet. Die 12-V-Vorrichtung 32R1 auf der hinteren rechten Seite des Fahrzeugaufbaus 100 ist mit dem Niederspannungs-J/B 17 der Niederspannungseinheit UL4 verbunden, die sich in der Nähe der 12-V-Vorrichtung 32R1 befindet. Die über das Obige hinausgehende Gestaltung stimmt mit der in 6 veranschaulichten Gestaltung überein.
  • In einem in 10 veranschaulichten Beispiel sind die Niederspannungseinheiten UL1 bis UL4 an den jeweiligen Positionen der vier Ecken des Hochspannungs-Batteriesatzes 10E angeordnet. Es wird jedoch angenommen, dass die Anordnung und die Gestaltung nach Bedarf geändert werden. Beispielsweise können zwei Niederspannungseinheiten UL1 und UL2 an Positionen angeordnet sein, die in einer Vorder-Rück-Richtung des Fahrzeugaufbaus 100 getrennt sind. Des Weiteren können diese Einheiten an Positionen angeordnet sein, die in einer Rechts-Links-Richtung des Fahrzeugaufbaus 100 getrennt sind, oder die Anzahl von Einheiten kann auf etwa sechs erhöht werden.
  • Wie in 10 veranschaulicht, kann zum Beispiel, wenn die Niederspannungseinheiten UL1 bis UL4 an den vier Ecken des Hochspannungs-Batteriesatzes 10E angeordnet sind, der sich in der Mitte des Fahrzeugaufbaus befindet, die 12-V-Vorrichtung 32F1 auf der vorderen linken Seite mit einem geringen Abstand mit der Niederspannungseinheit UL1 verbunden sein. In ähnlicher Weise kann die 12-V-Vorrichtung 32F2 auf der vorderen rechten Seite mit einem geringen Abstand mit der Niederspannungseinheit UL2 verbunden sein. Darüber hinaus kann die 12-V-Vorrichtung 32R2 auf der hinteren linken Seite mit einem geringen Abstand mit der Niederspannungseinheit UL3 verbunden sein. Des Weiteren kann die 12-V-Vorrichtung 32R1 auf der hinteren rechten Seite mit einem geringen Abstand mit der Niederspannungseinheit UL4 verbunden sein. Daher können die Länge, das Gewicht, die Kosten und dergleichen der Kabel und der Kabelbäume, die für diese Verbindungen benötigt werden, verringert werden.
  • (Neunte Ausführungsform)
  • Ein Gestaltungsbeispiel für das Stromversorgungssystem einer neunten Ausführungsform wird in 11 veranschaulicht. 11 veranschaulicht eine Anordnung jeder Komponente auf der Ebene des Fahrzeugaufbaus 100.
  • Das in 11 veranschaulichte Stromversorgungssystem ist um einen Hochspannungs-Batteriesatz 10F herum ausgebildet, der in der Mitte des Fahrzeugaufbaus 100, das heißt, in einem Bereich, der einer Fahrgastzelle entspricht, angeordnet ist. Der Hochspannungs-Batteriesatz 10F beinhaltet eine Hochspannungsbatterie 11, zwei Hochspannungs-J/Bs 12F und 12R, vier DC/DC-Wandler 16, vier Niederspannungs-J/Bs 17 und zwei Wechselrichter 22F und 22R.
  • Das heißt, der Hochspannungs-Batteriesatz 10F in 11 unterscheidet sich größtenteils von der Gestaltung in 6 darin, dass die Wechselrichter 22F und 22R integriert sind. Der Hochspannungs-Batteriesatz 10F ist vollständig mit einer Metallabdeckung oder dergleichen bedeckt. Daher kann verhindert werden, dass elektromagnetisches Rauschen, das durch Umschalten von Hochspannung und großen Strömen in den Wechselrichtern 22F und 22R erzeugt wird, und Rauschen, das in sonstigen Hochspannungsschaltungen erzeugt wird, aus dem Hochspannungs-Batteriesatz 10F nach außen abgestrahlt wird, indem es durch die Metallabdeckung abgeschirmt wird. Dadurch ist es möglich zu verhindern, dass die elektronische Niederspannungsvorrichtung aufgrund des Einflusses von Rauschen gestört wird und das Rauschen in die Ausgabe der Bordaudiovorrichtung gemischt wird.
  • Da die Wechselrichter 22F und 22R zusammen mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10F in den Fahrzeugaufbau 100 eingebaut werden können, kann darüber hinaus die Anzahl von Arbeitsschritten zum Einbauen der Wechselrichter 20F und 22R verringert werden.
  • Bei einer in 11 veranschaulichten Gestaltung empfängt ein Wechselrichter 22F, der auf der vorderen Seite des Fahrzeugaufbaus 100 angeordnet ist, einen Hochspannungsversorgungs-Gleichstrom, der durch den Hochspannungs-J/B 12F verteilt wird, und erzeugt einen Dreiphasen-Wechselstrom durch Umschalten. Der Wechselrichter 22F ist durch Hochspannungsverkabelungen 61 und 62 mit einem Antriebsmotor 23FL auf der vorderen linken Seite und einem Antriebsmotor 23FR auf der vorderen rechten Seite verbunden.
  • Des Weiteren empfängt der Wechselrichter 22R, der auf der hinteren Seite des Fahrzeugaufbaus 100 angeordnet ist, einen Hochspannungsversorgungs-Gleichstrom, der durch den Hochspannungs-J/B 12R verteilt wird, und erzeugt einen Dreiphasen-Wechselstrom durch Umschalten. Der Wechselrichter 22R ist durch Hochspannungsverkabelungen 63 und 64 mit einem Antriebsmotor 23RL auf der hinteren linken Seite und einem Antriebsmotor 23RR auf der hinteren rechten Seite verbunden.
  • Das heißt, der Wechselrichter 22F ist in der Lage, die beiden Antriebsmotoren 23FL und 23FR auf der vorderen Seite anzutreiben, und der Wechselrichter 22R ist in der Lage, die beiden Antriebsmotoren 23RL und 23RR auf der hinteren Seite anzutreiben.
  • (Zehnte Ausführungsform)
  • Ein Gestaltungsbeispiel für das Stromversorgungssystem einer zehnten Ausführungsform wird in 12 veranschaulicht. 12 veranschaulicht eine Anordnung jeder Komponente von der Seite des Fahrzeugaufbaus 100 aus betrachtet. Die linke Seite in der 12 stellt die vordere Seite des Fahrzeugaufbaus 100 dar, und die rechte Seite stellt die hintere Seite dar.
  • Das in 12 veranschaulichte Stromversorgungssystem ist um einen Hochspannungs-Batteriesatz 10G herum ausgebildet, der in dem mittleren Abschnitt des Fahrzeugaufbaus 100, das heißt, in einem Bereich, der einer Fahrgastzelle entspricht, angeordnet ist. Der Hochspannungs-Batteriesatz 10G beinhaltet eine Hochspannungsbatterie 11, Hochspannungs-J/Bs 12F und 12R, DC/DC-Wandler 16F1 und 16R1, Niederspannungs-J/Bs 17F1 und 17R1, einen AC/DC-Wandler 51 und eine berührungslose Ladeeinheit 52.
  • Das heißt, der Aspekt, dass der AC/DC-Wandler 51 und die berührungslose Ladeeinheit 52 in 12 hinzugefügt worden sind, bedeutet einen großen Unterschied gegenüber der Gestaltung von 5. Die berührungslose Ladeeinheit 52 enthält eine Stromempfangsspule, die horizontal in der Nähe einer der Straßenfläche zugewandten unteren Fläche des Fahrzeugaufbaus 100 angeordnet ist, und eine elektrische Schaltung (wie zum Beispiel einen Resonanzkreis) zum effizienten Entnehmen von Strom aus dieser Spule.
  • Beispielsweise ist eine (nicht dargestellte) Stromübertragungsspule in die Straßenfläche eingebaut, auf der das Fahrzeug geparkt ist, und ein vorgegebener Wechselstrom wird während des Ladens von einer Bodenstromversorgung an die Stromübertragungsspule geliefert. Das zu ladende Fahrzeug ist in einem Zustand geparkt, in dem die an dem Fahrzeugaufbau 100 montierte Stromempfangsspule der berührungslosen Ladeeinheit 52 so positioniert ist, dass sie der Bodenstrom-Übertragungsspule mit einem relativ geringen Abstand zugewandt ist. Wenn ein Wechselstrom an die Stromübertragungsspule geliefert wird, tritt ein Phänomen magnetischer Resonanz zwischen der Stromübertragungsspule und der Stromempfangsspule auf, und der Wechselstrom der Stromübertragungsspule wird effizient berührungslos an die Stromempfangsspule übertragen.
  • Der durch die Stromempfangsspule der berührungslosen Ladeeinheit 52 empfangene Wechselstrom wird von der berührungslosen Ladeeinheit 52 abgegeben und durch den AC/DC-Wandler 51 in Gleichstrom umgewandelt. Anschließend wird die Hochspannungsbatterie 11 durch den von dem AC/DC-Wandler 51 abgegebenen Hochspannungs-Gleichstrom geladen.
  • Wie in 12 veranschaulicht, kann durch Integrieren der berührungslosen Ladeeinheit 52 in den Hochspannungs-Batteriesatz 10G die Stromempfangsspule in der berührungslosen Ladeeinheit 52 leicht im Hinblick auf den Fahrzeugaufbau positioniert werden. Infolgedessen kann die Anzahl von Arbeitsschritten für einen Einbau verringert werden.
  • Damit das durch die Bodenstrom-Übertragungsspule erzeugte Magnetfeld die Stromempfangsspule in der berührungslosen Ladeeinheit 52 effizient erreicht, muss die Metallabdeckung, die den gesamten Hochspannungs-Batteriesatz 10G bedeckt, aus einem nichtmagnetischen Material wie zum Beispiel Kupfer, Aluminium und Edelstahl hergestellt sein. Des Weiteren ist es erforderlich, zwischen der Metallabdeckung und der Stromempfangsspule elektrisch zu isolieren.
  • <Vorteile des Stromversorgungssystems jeder Ausführungsform>
  • Beispielsweise werden, wie in der in 3 veranschaulichten Ausführungsform, der durch das Hochspannungs-Antriebsmotormodul 20A verbrauchte Strom und der durch den Niederspannungsverbraucher verbrauchte Strom jeweils durch den Hochspannungs-J/B 12A in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10B verteilt. Infolgedessen ist es möglich, die Gestaltungsfreiheit bei der Anordnung zu erhöhen, in der jedes Modul, der Niederspannungs-J/B, die 12-V-Vorrichtung 32 in der Fahrgastzelle und dergleichen angeordnet sind. Das heißt, der Hauptteil der Stromversorgungsfunktion kann in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10B konzentriert sein, und der Strom kann für jedes System getrennt von dem Hochspannungs-Batteriesatz 10B verteilt werden.
  • Da die Hochspannungsverkabelung 15A zum Beispiel nur den Hochspannungsstrom verteilt, der durch das Antriebsmotormodul 20A verbraucht wird, ist es möglich, eine Zunahme der Dicke der elektrischen Leitung zu vermeiden. Darüber hinaus besteht bei der Berücksichtigung des Verkabelungswegs und der Länge der Hochspannungsverkabelung 15A keine Notwendigkeit, den Verteilungsweg des Stroms, der durch die 12-V-Vorrichtung 32 oder dergleichen verbraucht wird, bei der es sich um eine Niederspannungsvorrichtung handelt, und die Positionsbeziehung zu sonstigen Modulen zu berücksichtigen. Infolgedessen wird die Gestaltungsfreiheit erhöht.
  • Darüber hinaus kann durch Anordnen des Niederspannungs-J/B 42, der den Niederspannungsstrom in der Umgebung des Hochspannungs-Batteriesatzes 10B verteilt, der Verkabelungsweg des Kabelbaums und sonstiger Kabel in einer Form frei festgelegt werden, die sich von der Mitte des Fahrzeugaufbaus aus zu jedem Teil des Fahrzeugaufbaus ausbreitet. Daher können die Struktur und die Form des Kabelbaums vereinfacht werden und die Länge und das Gewicht jeder elektrischen Leitung, die den Kabelbaum bildet, können leicht verringert werden.
  • Wie in 2 veranschaulicht, sind im Besonderen, wenn der DC/DC-Wandler 16 und der Niederspannungs-J/B 17 in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A eingebaut sind, die meisten Hauptfunktionen der Stromversorgung in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10A vorhanden. Aus diesem Grund wird es im Hinblick auf Kabel (die Hochspannungsverkabelung 15A, die Niederspannungsverkabelung 18C und dergleichen), die sowohl Hochspannungs- als auch Niederspannungsverbraucher verbinden, möglich, einfach den Verkabelungsweg und die Länge um die Position des Hochspannungs-Batteriesatzes 10A herum festzulegen.
  • Des Weiteren sind, wie in der in 4 veranschaulichten Gestaltung, die Master-ECU EM1 und die Slave-ECUs ES01 bis ES05 mit einer Datenübertragungsfunktion und einer Stromversorgungs-Steuerfunktion jeweils in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10C und in jedem der Module M01 bis M05 angeordnet. Infolgedessen ist es möglich, die kooperative Steuerung des gesamten Fahrzeugs mit der Master-ECU EM1 intensiv durchzuführen. Beispielsweise kann die Master-ECU EM1 in geeigneter Weise eine Steuerung für den Unterschied in den Typen, die Änderung in der Spezifikation und dergleichen jedes der Module M01 bis M05 durchführen, die mit jedem Teil des Hochspannungs-Batteriesatzes 10C verbunden sind.
  • Wie in 5 und 6 veranschaulicht, kann des Weiteren durch Verbinden der Niederspannungsbatterie 33A als Notstromversorgung selbst dann der Strom der Notstromversorgung an jeden Verbraucher des Niederspannungssystems geliefert werden, wenn eine Unregelmäßigkeit in der Stromversorgung von dem Hochspannungssystem wie der Hochspannungsbatterie 11 für das Niederspannungssystem auftritt.
  • Wie in 7 veranschaulicht, ist es darüber hinaus durch Verbinden des Hochspannungs-Batteriesatzes 10D, der in der Mitte des Fahrzeugaufbaus 100 angeordnet ist, und jedes der Module M01 bis M05 jedes Teils des Fahrzeugaufbaus mithilfe des Hochspannungskabels CH oder der Niederspannungskabel CL möglich, den Stromversorgungsweg jedes Moduls mit einer einfachen Verbindungsform sicherzustellen. Da eine Verbindung nur mit zwei Typen von Kabeln (CH, CL) durchgeführt werden kann, kann darüber hinaus die Zunahme der Typen und Produktanzahlen von Teilen in dem Kabelbaum unterbunden werden.
  • Bei der in 8A veranschaulichten Gestaltung sind, da der Hochspannungs-Batteriesatz 10D und jedes der Module M01 bis M05 mithilfe der gemeinsamen Kabel CS verbunden sein können, die dieselbe Gestaltung aufweisen, die Typen und Produktanzahlen der Teile in dem Kabelbaum verringert. Des Weiteren ist es möglich, die Kosten von Teilen und die Anzahl von Arbeitsschritten bei einem Kabelverlegevorgang zu verringern. Darüber hinaus ist es möglich, einen Verlegefehler während des Vorgangs zu verhindern.
  • Wenn darüber hinaus die Signalleitungen 93 und die Mantel-/Geflechtschicht 94 zusätzlich zu der Stromversorgungsleitung 91 und der Masseleitung 92 in der elektrischen Leitung des gemeinsamen Kabels CS beinhaltet sind, wie in 8C veranschaulicht, kann ein Datenübertragungsweg zwischen jedem Modul und dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D ebenfalls nur durch Verbinden des gemeinsamen Kabels CS sichergestellt werden.
  • Wenn die Modulkabel CM01 bis CM05 wie in der in 9 veranschaulichten Gestaltung mit jedem der Module M01 bis M05 integriert sind, kann durch einfaches Verbinden des Verbinders CMb jedes der Modulkabel CM01 bis CM05 mit dem Hochspannungs-Batteriesatz 10D der Stromversorgungsweg und der Datenübertragungsweg für jedes Modul sichergestellt werden. Daher kann die Anzahl von Arbeitsschritten verringert werden.
  • Wenn der DC/DC-Wandler 16 und der Niederspannungs-J/B 17 wie in der in 10 veranschaulichten Gestaltung des Weiteren vereinheitlicht werden, wird es einfach, eine Mehrzahl von Niederspannungseinheiten UL1 bis UL4 in einem verteilten Zustand an verschiedenen Positionen (im Besonderen in der Umgebung des äußeren Randes) des Hochspannungs-Batteriesatzes 10E anzuordnen. Daher ist es möglich, den Niederspannungsstrom von verschiedenen Positionen des Hochspannungs-Batteriesatzes 10E zu entnehmen, und die Länge des Kabels, das den in jedem Teil des Fahrzeugaufbaus angeordneten Niederspannungsverbraucher und den Hochspannungs-Batteriesatz 10E verbindet, kann verkürzt werden.
  • Wenn die Wechselrichter 22F und 22R in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10F wie in der in 11 veranschaulichten Gestaltung eingebaut sind, kann darüber hinaus ein Rauschen, das erzeugt wird, wenn die Wechselrichter 22F und 22R ein Umschalten von Hochspannung und großen Strömen durchführen, durch die Metallabdeckung abgeschirmt werden, die den Hochspannungs-Batteriesatz 10F bedeckt. Daher ist es möglich, den Einfluss eines Rauschens auf Niederspannungseinrichtungen außerhalb des Hochspannungs-Batteriesatzes 10F zu verringern. Durch Platzieren der Wechselrichter 22F und 22R in der Umgebung der Hochspannungs-J/Bs 12F und 12R beim Einbauen eines Radnabenmotors an jedem Rad wird es darüber hinaus einfach, die Antriebsmotoren 23FL, 23FR, 23RL und 23RR einer Mehrzahl von Rädern mit den gemeinsamen Wechselrichtern 22F und 22R anzutreiben. Infolgedessen kann die Anzahl von Wechselrichtern verringert werden.
  • Wenn des Weiteren der AC/DC-Wandler 51 und die berührungslose Ladeeinheit 52 in dem Hochspannungs-Batteriesatz 10G eingebaut sind, wie in der in 12 veranschaulichten Gestaltung, wird der Positionierungsvorgang der berührungslosen Ladeeinheit 52 im Hinblick auf den Fahrzeugaufbau erleichtert. Darüber hinaus kann die Metallabdeckung, die den Hochspannungs-Batteriesatz 10G bedeckt, die Stromempfangsspule und dergleichen der berührungslosen Ladeeinheit 52 vor physischen Störungen und Kollisionen mit einem Hindernis auf der Seite der Straßenfläche schützen.
  • Hier werden die Merkmale der Ausführungsformen des Stromversorgungssystems gemäß der oben beschriebenen Erfindung zusammengefasst und in den folgenden [1] bis [12] aufgeführt.
    1. [1] Ein Stromversorgungssystem (siehe 2 und 3), das beinhaltet eine Hochspannungsbatterie (11); eine Hochspannungs-Stromverteilungseinheit (einen Hochspannungs-J/B 12A), die eine Hochspannungs-Stromversorgung von der Hochspannungsbatterie verteilt; eine Stromumrichtungseinheit (einen DC/DC-Wandler 16), die eine von der Hochspannungs-Stromverteilungseinheit gelieferte Hochspannungs-Stromversorgung in eine Niederspannungs-Stromversorgung umwandelt; und eine Niederspannungs-Stromverteilungseinheit (einen Niederspannungs-J/B 17), die die Niederspannungs-Stromversorgung von der Stromumrichtungseinheit verteilt, wobei die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit die Abgabe in zumindest zwei Systeme verzweigt und die Hochspannungs-Stromversorgung an ein Antriebsmodul (ein Antriebsmotormodul 20A) zum Antreiben eines Fahrzeugs durch einen Strom der Hochspannungs-Stromversorgung und an die Stromumrichtungseinheit (einen DC/DC-Wandler 16 oder 41) verteilt.
    2. [2] Das Stromversorgungssystem (siehe 4) gemäß dem oben beschriebenen [1], das des Weiteren beinhaltet eine zweite Steuereinheit (eine Master-ECU EM1), die Daten mit einer ersten Steuereinheit (Slave-ECU ES01 bis ES05) austauscht, die in dem Antriebsmodul beinhaltet ist, um eine Stromversorgung des Antriebsmoduls zu steuern.
    3. [3] Das Stromversorgungssystem (siehe 5 und 6) gemäß dem oben beschriebenen [1] oder [2], das des Weiteren beinhaltet eine Niederspannungsbatterie (33A), wobei die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit in zwei Systeme verzweigt und die Niederspannungs-Stromversorgung von der Niederspannungs-Stromverteilungseinheit und der Niederspannungsbatterie geliefert wird.
    4. [4] Das Stromversorgungssystem (siehe 7) gemäß einem der oben beschriebenen [1] bis [3], wobei die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit und das Antriebsmodul, das Strom der Hochspannungs-Stromversorgung benötigt, durch ein Hochspannungskabel (ein Hochspannungskabel CH) verbunden sind, die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit und ein Niederspannungsmodul (Module M02 bis M05), das einen vorgegebenen Verbraucher beinhaltet, der Strom der Niederspannungs-Stromversorgung benötigt, durch ein Niederspannungskabel (ein Niederspannungskabel CL) verbunden sind, und das Antriebsmodul und das Niederspannungsmodul jeweils mit den Stromversorgungssystemen in Einheiten von Modulen verbunden sind.
    5. [5] Das Stromversorgungssystem (siehe 8C) gemäß dem oben beschriebenen [4], wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel eine Stromversorgungsleitung, eine Masseleitung und eine Datenübertragungsleitung beinhalten.
    6. [6] Das Stromversorgungssystem (siehe 7) gemäß dem oben beschriebenen [4] oder [5], wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel unterschiedliche Spezifikationen aufweisen.
    7. [7] Das Stromversorgungssystem (siehe 7) gemäß dem oben beschriebenen [6], wobei eine Mehrzahl der Antriebsmodule, die Strom der Hochspannungs-Stromversorgung benötigen, das Hochspannungskabel gemeinsam nutzen und die Niederspannungsmodule, die Strom der Niederspannungs-Stromversorgung benötigen, das Niederspannungskabel gemeinsam nutzen.
    8. [8] Das Stromversorgungssystem (siehe 8A) gemäß dem oben beschriebenen [4] oder [5], wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabelaus aus einer gemeinsamen elektrischen Leitung (einem gemeinsamen Kabel CS) ausgebildet sind und gemeinsame Verbinder (gemeinsame Verbinder CSa, CSb) an beiden Enden der elektrischen Leitung bereitgestellt werden, und die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit und die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit jeweils mit einer gemeinsamen Einsetzöffnung (einem gemeinsamen Verbinder CN1S) ausgestattet sind, die an den Verbinder gepasst wird.
    9. [9] Das Stromversorgungssystem (siehe 9) gemäß dem oben beschriebenen [4] oder [5], wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel aus einer gemeinsamen elektrischen Leitung (Modulkabeln CM01 bis CM05) ausgebildet sind, wobei sich ein Ende (ein Kabelendabschnitt CMa) der elektrischen Leitung von dem Antriebsmodul oder dem Niederspannungsmodul erstreckt und ein gemeinsamer Verbinder (CMb) an dem anderen Ende der elektrischen Leitung bereitgestellt wird, und die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit und die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit jeweils mit einer gemeinsamen Einsetzöffnung (einem gemeinsamen Verbinder CN1S) ausgestattet sind, die an den Verbinder gepasst wird.
    10. [10] Das Stromversorgungssystem (siehe 10) gemäß einem der oben beschriebenen [1] bis [9], wobei eine Mehrzahl von Einheiten (Niederspannungseinheiten UL1 bis UL4) bereitgestellt wird, die jeweils die Stromumrichtungseinheit (den DC/DC-Wandler 16) und die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit (den Niederspannungs-J/B 17) beinhalten.
    11. [11] Das Stromversorgungssystem (siehe 11) gemäß einem der oben beschriebenen [1] bis [10], das des Weiteren beinhaltet eine Stromversorgungsschaltung (Wechselrichter 22F, 22R), die einen Gleichstrom in einen Wechselstrom umwandelt, wobei die Stromversorgungsschaltung die Hochspannungs-Stromversorgung, die von der Hochspannungs-Stromverteilungseinheit geliefert wird, in einen Wechselstrom umwandelt und den Wechselstrom an das Antriebsmodul (Antriebsmotoren 23FL, 23FR, 23RL, 23RR) liefert.
    12. [12] Das Stromversorgungssystem (siehe 12) gemäß einem der oben beschriebenen [1] bis [11], das des Weiteren beinhaltet eine berührungslose Ladeeinheit (52).
  • Obgleich die Erfindung ausführlich und unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist Fachleuten ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesensgehalt und Umfang der Erfindung abzuweichen.
  • Diese Anmeldung basiert auf einer am 27. November 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung (der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-227195 ), deren Inhalt durch Bezugnahme hierin eingeschlossen ist.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Gemäß der Erfindung besteht ein solche Wirkung, dass es möglich ist, eine Zunahme der Länge der mit der Vorrichtung im Innenraum (einer Niederspannungsvorrichtung wie zum Beispiel 12 V) verbundenen Stromversorgungsleitung zu unterbinden und gleichzeitig eine große Gestaltungsfreiheit bei einer Prüfung der Anordnung des Stromversorgungssystems in der Fahrgastzelle aufrechtzuerhalten. Die Erfindung, die diese Wirkung aufweist, ist für ein Stromversorgungssystem zweckdienlich, das für eine Stromversorgung in einem Fahrzeug geeignet ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F:
    Hochspannungs-Batteriesatz
    11:
    Hochspannungsbatterie
    12, 12A, 12F, 12R:
    Hochspannungs-J/B
    13, 14, 15, 15A, 15B, 25, 26, 27:
    Hochspannungsverkabelung
    16, 24, 41:
    DC/DC-Wandler
    16-1, 16-2, 16-3, 16-4:
    DC/DC-Wandler
    16F1, 16F2, 16R1, 16R2:
    DC/DC-Wandler
    17, 34, 42:
    Niederspannungs-J/B
    17F1, 17F2, 17R1, 17R2:
    Niederspannungs-J/B
    18A, 18B, 18C, 43, 44, 45:
    Niederspannungsverkabelung
    20, 20A:
    Antriebsmotormodul
    21:
    Hochspannungs-J/B
    22, 22F, 22R:
    Wechselrichter
    23, 23F, 23R:
    Antriebsmotor
    23FR, 23FL, 23RR, 23RL:
    Antriebsmotor
    31, 31F1, 31R1:
    Hochspannungsvorrichtung
    32, 32F1, 32F2, 32R1, 32R2:
    12-V-Vorrichtung
    33:
    12-V-Batterie
    33A:
    Niederspannungsbatterie
    35, 36, 37:
    Niederspannungsverkabelung
    40:
    Wandlermodul
    51:
    AC/DC-Wandler
    52:
    berührungslose Ladeeinheit
    61, 62, 63, 64:
    Hochspannungsverkabelung
    91:
    Stromversorgungsleitung
    92:
    Masseleitung
    93:
    Datenübertragungsleitung
    94:
    Mantel-/Geflechtschicht
    95:
    Außenmaterial
    100:
    Fahrzeugaufbau
    M01, M02, M03, M04, M05:
    Modul
    EM1:
    Master-ECU
    ES01, ES02, ES03, ES04, ES05:
    Slave-ECU
    CM01, CM02, CM03, CM04, CM05:
    Modulkabel
    CH:
    Hochspannungskabel
    CL:
    Niederspannungskabel
    CHa, CHb, CLa, CLb:
    Verbinder
    CN01, CN02, CN03, CN04, CN05:
    Verbinder
    CN11, CN12, CN13, CN14, CN15:
    Verbinder
    CS:
    gemeinsames Kabel
    CSa, CSb:
    gemeinsamer Verbinder
    CSc:
    elektrische Leitung
    CNOS, CN1S:
    gemeinsamer Verbinder
    CM01, CM02, CM03, CM04, CM05:
    Modulkabel
    CMa:
    Kabelendabschnitt
    CMb:
    Verbinder
    UL1, UL2, UL3, UL4:
    Niederspannungseinheit
    WH:
    Kabelbaum
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016222057 A [0005]
    • JP 2017124700 A [0005]
    • JP 2017139138 A [0005]
    • JP 2017227195 [0117]

Claims (12)

  1. Stromversorgungssystem, das aufweist eine Hochspannungsbatterie; eine Hochspannungs-Stromverteilungseinheit, die eine Hochspannungs-Stromversorgung von der Hochspannungsbatterie verteilt; eine Stromumrichtungseinheit, die eine von der Hochspannungs-Stromverteilungseinheit gelieferte Hochspannungs-Stromversorgung in eine Niederspannungs-Stromversorgung umwandelt; und eine Niederspannungs-Stromverteilungseinheit, die eine Niederspannungs-Stromversorgung von der Stromumrichtungseinheit verteilt, wobei die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit eine Abgabe in zumindest zwei Systeme verzweigt und die Hochspannungs-Stromversorgung an ein Antriebsmodul zum Antreiben eines Fahrzeugs durch einen Strom der Hochspannungs-Stromversorgung und an die Stromumrichtungseinheit verteilt.
  2. Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, das des Weiteren aufweist eine zweite Steuereinheit, die Daten mit einer ersten Steuereinheit austauscht, die in dem Antriebsmodul beinhaltet ist, um eine Stromversorgung des Antriebsmoduls zu steuern.
  3. Stromversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, das des Weiteren aufweist eine Niederspannungsbatterie, wobei die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit in zwei Systeme verzweigt und die Niederspannungs-Stromversorgung von der Niederspannungs-Stromverteilungseinheit und der Niederspannungsbatterie geliefert wird.
  4. Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit und das Antriebsmodul, das Strom der Hochspannungs-Stromversorgung benötigt, durch ein Hochspannungskabel verbunden sind, die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit und ein Niederspannungsmodul, das einen vorgegebenen Verbraucher beinhaltet, der Strom der Niederspannungs-Stromversorgung benötigt, durch ein Niederspannungskabel verbunden sind, und das Antriebsmodul und das Niederspannungsmodul jeweils mit dem Stromversorgungssystem in Einheiten von Modulen verbunden sind.
  5. Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel eine Stromversorgungsleitung, eine Masseleitung und eine Datenübertragungsleitung beinhalten.
  6. Stromversorgungssystem nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel unterschiedliche Spezifikationen aufweisen.
  7. Stromversorgungssystem nach Anspruch 6, wobei eine Mehrzahl der Antriebsmodule, die Strom der Hochspannungs-Stromversorgung benötigen, das Hochspannungskabel gemeinsam nutzen und die Niederspannungsmodule, die Strom der Niederspannungs-Stromversorgung benötigen, das Niederspannungskabel gemeinsam nutzen.
  8. Stromversorgungssystem nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel aus einer gemeinsamen elektrischen Leitung ausgebildet sind und gemeinsame Verbinder an beiden Enden der elektrischen Leitung bereitgestellt werden, und die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit und die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit jeweils mit einer gemeinsamen Einsetzöffnung ausgestattet sind, die an den Verbinder gepasst wird.
  9. Stromversorgungssystem nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Hochspannungskabel und das Niederspannungskabel aus einer gemeinsamen elektrischen Leitung ausgebildet sind, wobei sich ein Ende der elektrischen Leitung von dem Antriebsmodul oder dem Niederspannungsmodul erstreckt und ein gemeinsamer Verbinder an dem anderen Ende der elektrischen Leitung bereitgestellt wird, und die Hochspannungs-Stromverteilungseinheit und die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit jeweils mit einer gemeinsamen Einsetzöffnung ausgestattet sind, die an den Verbinder gepasst wird.
  10. Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Mehrzahl von Einheiten bereitgestellt wird, die jeweils die Stromumrichtungseinheit und die Niederspannungs-Stromverteilungseinheit beinhalten.
  11. Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das des Weiteren aufweist eine Stromversorgungsschaltung, die einen Gleichstrom in einen Wechselstrom umwandelt, wobei die Stromversorgungsschaltung die Hochspannungs-Stromversorgung, die von der Hochspannungs-Stromverteilungseinheit geliefert wird, in einen Wechselstrom umwandelt und den Wechselstrom an das Antriebsmodul liefert.
  12. Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das des Weiteren eine berührungslose Ladeeinheit aufweist.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7433748B2 (ja) * 2018-05-31 2024-02-20 矢崎総業株式会社 給電ユニット
JP2021005448A (ja) * 2019-06-25 2021-01-14 住友電装株式会社 ワイヤハーネス
CN111806255B (zh) * 2020-07-11 2021-12-28 的卢技术有限公司 一种新能源汽车供电系统及供电控制方法
KR20230076852A (ko) * 2020-12-10 2023-05-31 애플 인크. 배터리 시스템
EP4020734B1 (de) * 2020-12-22 2023-02-01 Volvo Car Corporation Umrichtersystem zur übertragung von strom
JP7398410B2 (ja) * 2021-07-07 2023-12-14 矢崎総業株式会社 車載電源供給システム
CN114194029B (zh) * 2021-11-01 2024-01-09 岚图汽车科技有限公司 一种车辆供电系统及车辆
CN114454732A (zh) * 2022-01-14 2022-05-10 华为数字能源技术有限公司 一种电力转换系统及车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016222057A (ja) 2015-05-28 2016-12-28 矢崎総業株式会社 車両用電源装置
JP2017124700A (ja) 2016-01-13 2017-07-20 矢崎総業株式会社 車両システム及び車両モジュール
JP2017139138A (ja) 2016-02-04 2017-08-10 矢崎総業株式会社 バッテリパック及び車両用電源システム
JP2017227195A (ja) 2016-06-24 2017-12-28 株式会社荏原製作所 排水システムおよび排水方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008017593A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Nissan Motor Co Ltd 車両用電源システム
FR2926391B1 (fr) * 2008-01-15 2017-06-09 Alstom Transport Sa Dispositif de commutation dispose sur un vehicule a alimentation electrique
JP5110110B2 (ja) * 2010-03-18 2012-12-26 株式会社デンソー 車両用電源装置
KR101305605B1 (ko) * 2011-11-25 2013-09-09 엘에스산전 주식회사 전기자동차의 전원 공급 시스템
JP5772839B2 (ja) * 2013-01-21 2015-09-02 トヨタ自動車株式会社 車両の電源システムおよびそれを備える車両
JP6353746B2 (ja) * 2014-08-26 2018-07-04 矢崎総業株式会社 車両用電源制御システム、ワイヤハーネス及び車両用電源制御装置
JP2017034928A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 本田技研工業株式会社 電動車両の制御装置
JP6374897B2 (ja) * 2016-02-25 2018-08-15 矢崎総業株式会社 車両用ワイヤハーネス構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016222057A (ja) 2015-05-28 2016-12-28 矢崎総業株式会社 車両用電源装置
JP2017124700A (ja) 2016-01-13 2017-07-20 矢崎総業株式会社 車両システム及び車両モジュール
JP2017139138A (ja) 2016-02-04 2017-08-10 矢崎総業株式会社 バッテリパック及び車両用電源システム
JP2017227195A (ja) 2016-06-24 2017-12-28 株式会社荏原製作所 排水システムおよび排水方法

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