JP2003219556A - 電力分配システム - Google Patents

電力分配システム

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JP2003219556A
JP2003219556A JP2002012070A JP2002012070A JP2003219556A JP 2003219556 A JP2003219556 A JP 2003219556A JP 2002012070 A JP2002012070 A JP 2002012070A JP 2002012070 A JP2002012070 A JP 2002012070A JP 2003219556 A JP2003219556 A JP 2003219556A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不要な暗電流を低減することができる電力分
配システムを提供する。 【解決手段】 イグニッションスイッチのオフ時に、マ
スターCPU(20a)は所定の指令信号を受信しても
直ぐにはスレーブCPU(20b)に起動信号を送信し
ない。このとき、電子制御ユニット(8c)に必要な電
力は待機電流供給用コンバータ(10)により供給され
ている。マスターCPU(20a)はコントローラ(1
2)へ常時供給用コンバータ(9)を起動させるように
起動要求信号を送信する。コントローラ(12)は常時
供給用コンバータ(9)を起動させた後に起動済み信号
をマスターCPU(20a)に送信する。この起動済み
信号を受けて初めて、マスターCPU(20a)はスレ
ーブCPU(20b)に起動信号を送信する。それによ
り全ての電子制御ユニット(8c〜8f)が常時供給用
コンバータ(9)から電力を供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等を含む種
々の車両に搭載可能な電力分配システムに関し、特に、
車両における各種電気負荷に電力を分配供給する電力分
配システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の車両の一例として、オルタネータ
および充放電可能な12V(ボルト)バッテリを有する
14V出力の電源部を搭載した自動車(即ち、所謂14
V車)がある。この14V車に適用される電力分配シス
テムは、電源部から高電圧(例えば、14V)の電力供
給を受ける電気接続箱と、この電気接続箱に複数の電力
線を介して電気的に接続された複数の電子制御ユニット
を備えている。各電子制御ユニットには、電気接続箱か
ら電力線を介して分配された高電圧の電力の供給を受け
るシリーズレギュレータが内蔵されている。この電力分
配システムでは、電圧変換手段として働く各シリーズレ
ギュレータによって電気接続箱の高電圧の電力が低電圧
(例えば、5V)の電力に変換され、この変換された低
電圧の電力が、各電子制御ユニットに電気的に接続され
た複数の電気負荷に供給される。
【0003】ところで、近年、モータ/ジェネレータお
よび充放電可能な36Vバッテリを有する42V出力の
電源部を搭載した、燃費に有利な、高電圧自動車(即
ち、所謂42V車)の開発が進んでいる。この42V車
に上述した電力分配システムを適用すると、非常に変換
効率が悪く、且つ、大きな発熱を伴う。これは、主にシ
リーズレギュレータの入力電圧値と出力電圧値との差が
大きいためである。具体的に、シリーズレギュレータの
出力電圧(即ち、電気負荷用の電圧)を例えば5Vと仮
定すると、14V車におけるシリーズレギュレータの変
換効率が演算式(100%−((14V−5V)÷14
V×100%))により約35.7%となるのに対し
て、42V車におけるシリーズレギュレータの変換効率
が演算式(100%−((42V−5V)÷42V×1
00%))により約11.9%となる。即ち、シリーズ
レギュレータの出力電圧を一定と仮定すると、シリーズ
レギュレータへの入力電圧が高いほど変換効率は下が
り、これがシリーズレギュレータにおける各素子に熱を
発生させる。そのため、シリーズレギュレータよりも変
換効率の良い電圧変換手段としてスイッチングレギュレ
ータをシリーズレギュレータの代わりに各電子制御ユニ
ットに内蔵することが考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
キーレスエントリシステム用電子制御ユニット等のよう
に起動状態と待機状態とで消費電力が大きく変化する電
気負荷へ電力を供給するスイッチングレギュレータは、
電気負荷が重い時(即ち、負荷電流の大きい起動状態の
時)に変換効率が良くなるように設計されていると、電
気負荷が軽い時(即ち、負荷電流が微少である待機状態
の時)の変換効率が悪い。このようなスイッチングレギ
ュレータでは、待機状態における電気負荷に微少な負荷
電流(即ち、待機電流)を供給する場合であっても、そ
の変換効率の悪さから不要な暗電流が多く、これにより
バッテリの電力消費量が大きいため、好ましくない。こ
の問題を解決するため、待機電流が必要な全ての電子制
御ユニットに待機電流供給手段を設け、イグニッション
スイッチのオン時(即ち、起動状態)ではスイッチング
レギュレータによって電力供給を行い、イグニッション
スイッチのオフ時(即ち、待機状態)では待機電流供給
手段によって電力供給を行うようにした電力分配システ
ムを設けることが考えられる。
【0005】しかしながら、このような電力分配システ
ムでは、各電子制御ユニットに高価なスイッチングレギ
ュレータを設ける必要があると共に、待機電流が必要な
全ての電子制御ユニットに待機電流供給手段を更に設け
る必要があるため、非常に高価な電力分配システムにな
るという問題がある。
【0006】図11は、特開平10−84626号公報
で開示されている電力分配システムを示している。図1
1に示されるように、電源部50から高電圧の電力供給
を受ける電気接続箱51内に電圧変換手段52が設けら
れ、この電圧変換手段52が高電圧の電力を低電圧(例
えば、5V)の電力に変換し、当該低電圧の電力が一括
して各電子制御ユニット53に分配供給されている。こ
れによれば、電圧変換手段52を少なくとも1個設けれ
ば良いため、低コストの電力分配システムを構築でき
る。
【0007】しかしながら、図11に示される従来の電
力分配システムにおいては、電圧変換手段52から遠方
に配置された電気負荷へ電力供給すると電圧降下が生じ
易く、また、電気負荷に対して遠方供給とならないよう
に電圧変換手段52の配置に配慮すると、結果として、
電圧変換手段52の数が増大し、コストアップとなる。
更に、電圧変換手段52の出力電圧の精度、温度特性、
等を複数の電気負荷のうち最も要求の厳しい電気負荷に
合わせるように電圧変換手段52を設計せねばならな
い。電圧変換手段を厳しい要求に満足させるように設計
することは、電力分配システムのコストアップにつなが
る。
【0008】また、電圧変換手段52の出力は負荷電流
の増減により変動が生じ易いため、複数の電気負荷に精
度の良い電力を供給することは困難である。電圧変換手
段52から、例えばキーレスエントリシステム用電子制
御ユニット等のように起動状態と待機状態とで消費電力
が大きく変化する電気負荷へ電力を供給させる場合、負
荷電流が大きい起動状態の時に電圧変換手段52の変換
効率が良くなるように設計されていると、負荷電流が微
少である待機状態の時の変換効率が悪い。このような電
圧変換手段52では、待機状態における電気負荷に微少
な待機電流を供給する場合であっても、その変換効率の
悪さから不要な暗電流が多く、これによりバッテリの電
力消費量が大きいため、好ましくない。
【0009】本発明は、前述した課題に鑑みてなされた
ものであり、特に、その目的は、不要な暗電流を低減す
ることができる電力分配システムを提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の電力分配システムは、請求項1に記載
したように、電源部に高電圧電力線を介して接続されて
前記電源部から高電圧の電力供給を受ける上流側電力分
配部と、前記上流側電力分配部に複数の中間電圧電力線
を介してそれぞれ接続されて前記上流側電力分配部から
前記高電圧よりも低い中間電圧の電力供給を受け、そし
て当該中間電圧よりも低い負荷用電圧に変換してそれぞ
れ電気負荷に電力を供給する複数の下流側電力分配部
と、前記上流側電力分配部に設けられ、前記高電圧を前
記中間電圧に変換して当該中間電圧の電力を前記中間電
圧電力線に供給する常時供給用コンバータと、前記上流
側電力分配部において前記常時供給用コンバータに並列
接続され、前記高電圧を前記中間電圧に変換して当該中
間電圧の電力を前記複数の中間電圧電力線のうち一つに
供給する待機電流供給用コンバータと、前記上流側電力
分配部に設けられ、前記常時供給用コンバータと前記待
機電流供給用コンバータそれぞれの駆動を切換え制御す
るコントローラと、前記待機電流供給用コンバータから
中間電圧電力線を介して電力供給可能な下流側電力分配
部に設けられ、前記電気負荷の少なくとも一部を構成す
るマスターCPUと、前記マスターCPUを有する前記
下流側電力分配部以外の下流側電力分配部に設けられ、
前記電気負荷の少なくとも一部を構成するスレーブCP
Uと、を備え、前記マスターCPUを有する下流側電力
分配部が前記待機電流供給用コンバータから電力を供給
されている際に入力された所定の指令信号に従って前記
マスターCPUが前記コントローラへ前記常時供給用コ
ンバータを起動させるように起動要求信号を送信し、前
記コントローラが前記常時供給用コンバータを起動させ
た後に起動済み信号を前記マスターCPUに送信し、前
記マスターCPUが前記スレーブCPUに起動信号を送
信し、それにより全ての前記下流側電力分配部が前記常
時供給用コンバータから電力を供給されて前記電気負荷
がそれぞれ駆動されることを特徴としている。
【0011】また、本発明の電力分配システムは、請求
項3に記載したように、電源部に高電圧電力線を介して
接続されて前記電源部から高電圧の電力供給を受ける上
流側電力分配部と、前記上流側電力分配部に複数の中間
電圧電力線を介してそれぞれ接続されて前記上流側電力
分配部から前記高電圧よりも低い中間電圧の電力供給を
受け、そして当該中間電圧よりも低い負荷用電圧に変換
してそれぞれ電気負荷に電力を供給する複数の下流側電
力分配部と、前記上流側電力分配部に設けられ、前記高
電圧を前記中間電圧に変換して当該中間電圧の電力を前
記中間電圧電力線に供給する常時供給用コンバータと、
前記上流側電力分配部において前記常時供給用コンバー
タに並列接続され、前記高電圧を前記中間電圧に変換し
て当該中間電圧の電力を前記複数の中間電圧電力線のう
ち一つに供給する待機電流供給用コンバータと、前記上
流側電力分配部に設けられ、前記常時供給用コンバータ
と前記待機電流供給用コンバータそれぞれの駆動を切換
え制御するコントローラと、前記待機電流供給用コンバ
ータから中間電圧電力線を介して電力供給可能な下流側
電力分配部に設けられ、前記電気負荷の少なくとも一部
を構成するマスターCPUと、前記マスターCPUに接
続され、前記常時供給用コンバータが停止状態から起動
状態に至るまでに掛かる所定時間が記憶されたタイマー
回路と、前記マスターCPUを有する前記下流側電力分
配部以外の下流側電力分配部に設けられ、前記電気負荷
の少なくとも一部を構成するスレーブCPUと、を備
え、前記待機電流供給用コンバータが駆動している際に
前記コントローラおよび前記タイマー回路に入力された
所定の指令信号に従って前記コントローラが前記常時供
給用コンバータを起動させ且つ前記タイマー回路が短く
とも前記所定時間に至るまでカウントし、前記所定時間
に至ると前記タイマー回路は起動済み信号を前記マスタ
ーCPUに送信し、前記マスターCPUが前記スレーブ
CPUに起動信号を送信し、それにより全ての前記下流
側電力分配部が前記常時供給用コンバータから電力を供
給されて前記電気負荷がそれぞれ駆動されることを特徴
としている。
【0012】また、本発明の電力分配システムは、請求
項5に記載したように、電源部に高電圧電力線を介して
接続されて前記電源部から高電圧の電力供給を受ける上
流側電力分配部と、前記上流側電力分配部に複数の中間
電圧電力線を介してそれぞれ接続されて前記上流側電力
分配部から前記高電圧よりも低い第1中間電圧または第
2中間電圧の電力供給を受け、そして当該中間電圧より
も低い負荷用電圧に変換してそれぞれ対応する電気負荷
に電力供給する複数の下流側電力分配部と、前記上流側
電力分配部に設けられ、前記高電圧を前記第1中間電圧
に変換して当該中間電圧の電力を前記中間電圧電力線に
供給する常時供給用コンバータと、前記上流側電力分配
部において前記常時供給用コンバータに並列接続され、
前記高電圧を前記第1中間電圧とは異なる前記第2中間
電圧に変換して当該第2中間電圧の電力を前記複数の中
間電圧電力線のうち一つに供給する待機電流供給用コン
バータと、前記上流側電力分配部に設けられ、前記常時
供給用コンバータと前記待機電流供給用コンバータそれ
ぞれの駆動を切換え制御するコントローラと、前記待機
電流供給用コンバータから中間電圧電力線を介して電力
供給可能な下流側電力分配部に設けられ、前記電気負荷
の少なくとも一部を構成するマスターCPUと、前記マ
スターCPUを有する前記下流側電力分配部に設けら
れ、前記中間電圧電力線の電圧が前記第1中間電圧と前
記第2中間電圧のどちらであるかを示す判定信号を前記
マスターCPUに入力するコンパレータと、前記マスタ
ーCPUを有する前記下流側電力分配部以外の下流側電
力分配部に設けられ、前記電気負荷の少なくとも一部を
構成するスレーブCPUと、を備え、前記マスターCP
Uを有する下流側電力分配部が前記待機電流供給用コン
バータから前記第2中間電圧の電力を供給されている際
に入力された所定の指令信号に従って前記マスターCP
Uが前記コントローラへ前記常時供給用コンバータを起
動させるように起動要求信号を送信し、前記第1中間電
圧を示す前記コンパレータの前記判定信号に応じて前記
マスターCPUが前記スレーブCPUに起動信号を送信
し、それにより全ての前記下流側電力分配部が前記常時
供給用コンバータから電力を供給されて前記電気負荷が
それぞれ駆動されることを特徴としている。
【0013】請求項1、請求項3および請求項5に記載
の電力分配システムにおける下流側電力分配部として
は、例えば、種々のランプ点灯用電子制御ユニット、集
中ドアロックシステム用電子制御ユニット、キーレスエ
ントリシステム用電子制御ユニット、パワーシート用電
子制御ユニット、盗難防止システム用電子制御ユニッ
ト、等が挙げられる。これらの電子制御ユニットは、例
えばイグニッションスイッチのオフ時でも待機状態の電
気負荷に電力供給を行わなければならなく、従来の電力
分配システムにおいては待機状態の電気負荷のために不
要な暗電流が生じる。この不要な暗電流の削減に本発明
は極めて効果的である。
【0014】即ち、請求項1に記載の電力分配システム
によれば、電気負荷が待機状態にある複数の下流側電力
分配部のうちマスターCPUを有する下流側電力分配部
のみに待機電流供給用コンバータから電力を供給すれば
よく、その他の下流側電力分配部に電力を供給する必要
がないため、不要な暗電流を削減できる。このように電
気負荷が待機状態にある際に、例えばキーレスエントリ
システムにおけるアンロック操作が為され、それにより
生成された所定の指令信号が入力されることによってマ
スターCPUがコントローラへ常時供給用コンバータを
起動させるように起動要求信号を送信し、コントローラ
が常時供給用コンバータを起動させた後に起動済み信号
をマスターCPUに送信し、マスターCPUがスレーブ
CPUに起動信号を送信し、それにより全ての下流側電
力分配部が常時供給用コンバータから電力を供給されて
電気負荷がそれぞれ駆動されるため、電力供給を支障無
くスムースに待機電流供給用コンバータから常時供給用
コンバータへ切換えられる。従って、待機電流供給用コ
ンバータは、マスターCPUを有する下流側電力分配部
の電気負荷の駆動のためだけに常時供給用コンバータが
起動するまで電力供給すればよいため、待機電流供給用
コンバータの電力容量を小さくでき、且つ不要な暗電流
を削減できる。
【0015】また、請求項3に記載の電力分配システム
によれば、請求項1に記載の電力分配システムと同様
に、電気負荷が待機状態にある複数の下流側電力分配部
のうちマスターCPUを有する下流側電力分配部のみに
待機電流供給用コンバータから電力を供給すればよく、
その他の下流側電力分配部に電力を供給する必要がない
ため、不要な暗電流を削減できる。このように電気負荷
が待機状態にある際に、例えばキーレスエントリシステ
ムにおけるアンロック操作が為され、それにより生成さ
れた所定の指令信号が直接コントローラおよびタイマー
回路に同時に入力される。この指令信号の入力により、
コントローラは常時供給用コンバータを起動させるが、
タイマー回路はマスターCPUを直ぐには起動させずに
カウントを開始して所定時間に至るとタイマー回路は起
動済み信号をマスターCPUに送信する。これにより、
マスターCPUを有する下流側電力分配部へは常時供給
用コンバータから電力が供給され、その電気負荷が駆動
される。そしてマスターCPUがスレーブCPUに起動
信号を送信し、それにより全ての下流側電力分配部が常
時供給用コンバータから電力を供給されて電気負荷がそ
れぞれ駆動される。このように、電力供給が支障無くス
ムースに待機電流供給用コンバータから常時供給用コン
バータに切換わる。従って、待機電流供給用コンバータ
は、マスターCPUを有する下流側電力分配部の電気負
荷全てには電力供給する必要が無いため、待機電流供給
用コンバータの電力容量を更に小さくでき、且つ不要な
暗電流を更に削減できる。
【0016】また、請求項5に記載の電力分配システム
によれば、請求項1および請求項3に記載の電力分配シ
ステムと同様に、電気負荷が待機状態にある複数の下流
側電力分配部のうちマスターCPUを有する下流側電力
分配部のみに待機電流供給用コンバータから電力を供給
すればよく、その他の下流側電力分配部に電力を供給す
る必要がないため、不要な暗電流を削減できる。このよ
うに電気負荷が待機状態にある際に、例えばキーレスエ
ントリシステムにおけるアンロック操作が為され、それ
により生成された所定の指令信号が入力されることによ
ってマスターCPUがコントローラへ常時供給用コンバ
ータを起動させるように起動要求信号を送信する。常時
供給用コンバータの出力電圧である第1中間電圧を示す
コンパレータの判定信号に応じてマスターCPUがスレ
ーブCPUに起動信号を送信し、それにより全ての下流
側電力分配部が前記常時供給用コンバータから電力を供
給されて前記電気負荷がそれぞれ駆動されるので、電力
供給を支障無くスムースに待機電流供給用コンバータか
ら常時供給用コンバータへ切換えられる。従って、待機
電流供給用コンバータは、マスターCPUを有する下流
側電力分配部の電気負荷の駆動のためだけに常時供給用
コンバータが起動するまで電力供給すればよいため、待
機電流供給用コンバータの電力容量を小さくでき、且つ
不要な暗電流を削減できる。
【0017】請求項2、請求項4および請求項6に記載
の電力分配システムは、前記各下流側電力分配部に設け
られ、前記中間電圧(請求項6では、第1または第2中
間電圧)を前記負荷用電圧に変換するシリーズレギュレ
ータを更に備えており、前記常時供給用コンバータは電
気負荷が重い時に入出力電力の変換効率が良く、前記待
機電流供給用コンバータは電気負荷が軽い時に入出力電
力の変換効率が良いことを特徴としている。
【0018】請求項2、請求項4および請求項6に記載
の電力分配システムによれば、各電気負荷にはシリーズ
レギュレータが精度の良い電気負荷用電圧を生成して供
給することから常時供給用コンバータには厳しい供給出
力精度が要求されない。各シリーズレギュレータは担当
する電気負荷に必要な温度特性や精度を備えたものを用
意すれば良い。また、常時供給用コンバータには電気負
荷が重い時に入出力電力の変換効率が良いものを採用
し、待機電流供給用コンバータには電気負荷が軽い時に
入出力電力の変換効率が良いものを採用しているので、
システム全体の低消費電力化が図られ、不要な暗電流を
更に削減できる。
【0019】以上、本発明について簡潔に説明した。更
に、以下に説明される発明の実施の形態を添付の図面を
参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確
化されるであろう。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る好適な実施形
態を図面に基づき詳細に説明する。図1から図6は本発
明の第1実施形態を示し、特に、42V出力の電源部を
搭載した高電圧自動車(即ち、所謂42V車)に本発明
を適用した場合を例として示している。図1は本発明の
電力分配システム1の概略構成を示すブロック回路図、
図2は図1の電気接続箱(即ち、Junction B
lock)7内の要部を示すブロック回路図、図3は図
2の常時供給用コンバータ9と待機電流供給用コンバー
タ10の出力の切換えを説明するための出力波形および
タイミングチャートを示す図、図4は負荷電流に対する
変換効率を示す特性線図、図5は図1の電力分配システ
ム1を更に詳細に説明するためのブロック回路図、そし
て図6は図5の電力分配システム1の動作を説明するた
めの出力波形およびタイミングチャートを示す図であ
る。
【0021】図1に示すように、電力分配システム1は
電源部4を有しており、該電源部4は充放電可能なバッ
テリ2とエンジンの回転により発電するモータ/ジェネ
レータ3とを備えている。この電源部4により42Vの
高電圧の電源が各高電圧電力線5を介して3つのブロッ
ク6a、6b、6cに供給されている。ブロック6aは
例えばエンジンルーム、ブロック6bは例えば乗車室、
そしてブロック6cは例えばトランクルームに対応す
る。各ブロック6a、6b、6c内には、例えば、上流
側電力分配部として働く電気接続箱と、下流側電力分配
部として働く複数の電子制御ユニット(即ち、Elec
tronic Control Unit)とがそれぞれ
設けられている。尚、図1では電気接続箱7と電子制御
ユニット8a、8b、・・・、8nとがブロック6b内
に例として示されている。しかしながら、全てのブロッ
ク6a、6b、6cに対して1つの電気接続箱7が設け
られ、該電気接続箱7が各ブロック6a、6b、6c内
の複数の電子制御ユニットに接続される形態を取っても
よい。電気接続箱7には常時供給用コンバータ9と待機
電流供給用コンバータ10とが内蔵されており、これら
常時供給用コンバータ9と待機電流供給用コンバータ1
0へは共に42Vの高電圧の電源が導かれている。
【0022】常時供給用コンバータ9には、電気負荷が
重い時に変換効率の良いDC/DCコンバータ(即ち、
直流−直流コンバータ)が用いられている。例えばスイ
ッチングレギュレータを常時供給用コンバータ9として
用いてもよい。常時供給用コンバータ9は、42Vの高
電圧の電源を、電気負荷用電圧(例えば、5V)よりも
高い中間電圧(例えば、14V)に変換する。常時供給
用コンバータ9の出力は、全ての電子制御ユニット8a
〜8nに中間電圧電力線11を介して供給される。待機
電流供給用コンバータ10には、電気負荷が軽い時に変
換効率の良いDC/DCコンバータが用いられている。
例えばシリーズレギュレータを待機電流供給用コンバー
タ10として用いてもよい。待機電流供給用コンバータ
10は、42Vの高電圧の電源を、電気負荷用電圧(例
えば、5V)よりも高い中間電圧(例えば、14V)に
変換する。待機電流供給用コンバータ10の出力は、例
えばイグニッションスイッチ(不図示)のオフ時にも待
機状態の電気負荷に電力供給を行わなければならない電
子制御ユニット8bに中間電圧電力線11を介して供給
される。そのような電子制御ユニット8bとしては、例
えば、種々のランプ点灯用電子制御ユニット、集中ドア
ロックシステム用電子制御ユニット、キーレスエントリ
システム用電子制御ユニット、パワーシート用電子制御
ユニット、盗難防止システム用電子制御ユニット、等が
挙げられる。
【0023】図2に示されるように、電気接続箱7内に
はコントローラ12が内蔵され、このコントローラ12
によって常時供給用コンバータ9と待機電流供給用コン
バータ10の駆動が制御される。このコントローラ12
は、例えばイグニッションスイッチ(不図示)のオン・
オフや電流検知センサ13の検知出力に基づいて常時供
給用コンバータ9と待機電流供給用コンバータ10を制
御する。電流検知センサ13は、常時供給用コンバータ
9と待機電流供給用コンバータ10の共通出力を行う中
間電圧電力線11を検知対象としている。
【0024】再び図1に戻り、各電子制御ユニット8a
〜8nには複数の電気負荷(不図示)が接続されてお
り、この接続された複数の電気負荷を各電子制御ユニッ
ト8a〜8nが制御する。又、各電子制御ユニット8a
〜8nにはシリーズレギュレータ14がそれぞれ内蔵さ
れており、各シリーズレギュレータ14には14Vの中
間電圧が電気接続箱7から導かれている。各シリーズレ
ギュレータ14は、例えばオペアンプを用いて負荷電圧
の変動をフィードバックして出力電圧の安定化を図る公
知の構成であり、14Vの中間電圧を5Vの電気負荷用
電圧に変換する。この各シリーズレギュレータ14の出
力は当該シリーズレギュレータ14が担当する複数の電
気負荷(不図示)に供給されている。
【0025】ここで、以上説明した電力分配システム1
の動作を図3に基づいて説明する。イグニッションスイ
ッチ(不図示)のオン時にはコントローラ12の制御に
より常時供給用コンバータ9が駆動状態とされ、常時供
給用コンバータ9が電源部4の42Vの高電圧を14V
の中間電圧に変換する。この14Vの中間電圧が各電子
制御ユニット8a〜8nに供給され、各電子制御ユニッ
ト8a〜8nのシリーズレギュレータ14が14Vの中
間電圧を5Vの電気負荷用電圧に変換して各電気負荷
(不図示)に供給する。
【0026】イグニッションスイッチ(不図示)がオン
からオフに切換えられると、負荷電流が徐々に軽減さ
れ、負荷電流が設定されたスレッショルド値(所定値)
未満にまで下がったことを電流検知センサ13が検出す
ると、コントローラ12により常時供給用コンバータ9
の駆動が停止され、待機電流供給用コンバータ10の駆
動が開始される。これにより、電子制御ユニット8bへ
の電圧供給源が、常時供給用コンバータ9から待機電流
供給用コンバータ10に変更される。
【0027】ところで、イグニッションスイッチ(不図
示)のオフ時でも、大きな負荷電流を要する場合があ
る。例えば、集中ドアロックシステムの起動、キーレス
エントリシステムの起動、パワーシートの駆動、種々の
ランプの点灯、盗難防止システムの起動、等のために電
子制御ユニット8bには大きな負荷電流が必要となる。
イグニッションスイッチのオフ時にあって、例えばパワ
ーシート駆動がなされて大きな負荷電流が流れ、設定さ
れたスレッショルド値以上にまで上がったことを電流検
知センサ13が検出すると、コントローラ12により待
機電流供給用コンバータ10の駆動が停止され、常時供
給用コンバータ9が駆動される。これにより、電子制御
ユニット8bへの電圧供給源が、常時供給用コンバータ
9から待機電流供給用コンバータ10に変更される。そ
して、上昇した負荷電流がスレッショルド値未満に下が
ったことを電流検知センサ13が検出すると、コントロ
ーラ12により常時供給用コンバータ9の駆動が停止さ
れ、待機電流供給用コンバータ10が再び駆動される。
【0028】イグニッションスイッチ(不図示)がオフ
からオンに切換えられると、電流検知センサ13の検知
電流値に拘わらずコントローラ12により、待機電流供
給用コンバータ10の駆動が停止され、常時供給用コン
バータ9の駆動が開始される。つまり、常時供給用コン
バータ9から電子制御ユニット8a〜8nへ電圧が供給
されるようになる。
【0029】この電力分配システム1では、常時供給用
コンバータ9が電子制御ユニット8a〜8nに対して負
荷用電圧値(5V)より高い電圧値(14V)を供給す
ることから遠方の電気負荷に対して電圧降下による不都
合を考慮する必要がないため、常時供給用コンバータ9
を最小限の数だけ設置すれば良い。又、各電気負荷(不
図示)にはシリーズレギュレータ14が精度の良い負荷
用電圧を生成して供給することから常時供給用コンバー
タ9には厳しい供給出力精度が要求されないため、リプ
ル吸収用のコンデンサ等は小さなもので良い。又、各電
子制御ユニット8a〜8nにはシリーズレギュレータ1
4がそれぞれ設けられているため、各シリーズレギュレ
ータ14は担当する電気負荷(不図示)に必要な温度特
性や精度を備えたものを用意すれば良い。
【0030】従って、常時供給用コンバータ9の数を少
なくでき、且つ、常時供給用コンバータ9及び待機電流
供給用コンバータ10共に厳しい供給出力精度を要求さ
れなくて済み、更には、各電子制御ユニットに高価なス
イッチングレギュレータでなく安価なシリーズレギュレ
ータ14を用いることにより電力分配システム1を低コ
ストで構成できる。また、電気接続箱7の常時供給用コ
ンバータ9および待機電流供給用コンバータ10が、そ
れぞれ担当する負荷電流に応じて変換効率の良い構成で
あり、これらのコンバータ9,10によって中間電圧値
まで変換したものを各シリーズレギュレータ14で負荷
用電圧値に変換するため、図4に示すように、システム
全体としての電圧変換効率の向上及び発熱の低下を図る
ことができ、燃費を向上させることができる。
【0031】また、シリーズレギュレータ14が精度の
良い負荷用電圧を生成して各電気負荷(不図示)に供給
することから、常時供給用コンバータ9からシリーズレ
ギュレータ14までの中間電圧電力線11はシールドす
る必要がない。
【0032】また、電気接続箱7には電気負荷が軽い時
に変換効率が良く、電源部4の高電圧の電源を中間電圧
に変換する待機電流供給用コンバータ10を設け、この
待機電流供給用コンバータ10と常時供給用コンバータ
9とにより電子制御ユニット8bに電力供給するように
したので、電気負荷が軽い時に変換効率の良い待機電流
供給用コンバータ10にて待機電流を一括して供給する
ことができるため、暗電流が極力抑えられ、バッテリ上
がりを防止できる。
【0033】また、電気接続箱7から各電子制御ユニッ
トへの供給電流値を検出する電流検知センサ13を設け
ている。これにより、イグニッションスイッチのオフ時
且つ電流検知センサ13による検出電流値が所定値以上
では、常時供給用コンバータ9を動作状態にして電力供
給が行われる。イグニッションスイッチのオフ時且つ電
流検知センサ13による検出電流値が所定値未満では、
常時供給用コンバータ9を停止状態とし、待機電流供給
用コンバータ10のみにより電力供給が行われるように
制御される。それ故、イグニッションスイッチのオフ時
でも電流検知センサ13の検知電流値に基づいてコンバ
ータ9,10の切換え等が行われることから、実際の電
流値レベルに基づいたコンバータ切換え制御が可能であ
る。
【0034】また、中間電圧は、電源電圧(42V)よ
り低く電気負荷用電圧(5V)よりも高い14Vの電圧
値であるので、電気負荷が重い時に変換効率が良い常時
供給用コンバータ9によって電気負荷用電圧に近い電圧
まで変換するため、システム全体としての電圧変換効率
の向上及び発熱の低下を図ることができ、燃費を向上さ
せることができる。尚、中間電圧値は6Vと14Vの間
の何れかに設定されることが好ましいが、遠方のシリー
ズレギュレータ14への電圧降下による不都合が生じな
い程度の電圧値にする必要がある。シリーズレギュレー
タ14の入力電圧値と出力電圧値との差が小さくなるよ
うに中間電圧値を設定した場合、シリーズレギュレータ
14の発熱を小さく抑えられ、シリーズレギュレータ1
4のサイズを小さくできる。一方、本実施形態のように
中間電圧値を14Vに設定した場合、汎用の電子制御ユ
ニットを下流側電力分配部として流用することや、汎用
の14V対応電気部品の電源として兼用することができ
るため、電力分配システム1を安価に構成できる。
【0035】さて、前述のように図1における電子制御
ユニット8bは、例えばイグニッションスイッチ(不図
示)のオフ時でも待機状態の電気負荷に電力供給を行わ
なければならない電子制御ユニットである。そのため、
電子制御ユニット8bには待機電流供給用コンバータ1
0の出力が中間電圧電力線11を介して供給される。ま
た、電子制御ユニット8bは起動状態と待機状態とで電
気負荷の消費電力が大きく変化する電子制御ユニットで
ある。前述のように、設定されたスレッショルド値に対
する中間電圧電力線11を流れる負荷電流の値の増減を
電流検知センサ13に検出させ、その検出結果に応じて
コントローラ12により常時供給用コンバータ9と待機
電流供給用コンバータ10の駆動を適宜切換え制御させ
ることができる。しかしながら、電子制御ユニット8b
のような電子制御ユニットが複数存在する場合、それら
の電気負荷の待機状態から起動状態への移行によって大
きく変化する消費電力に一瞬でも対応することにより大
きな負担が掛かる可能性のある待機電流供給用コンバー
タ10を考慮して、本発明では、電流検知センサ13に
よる検出に頼らなくても済むように待機電流供給用コン
バータ10から常時供給用コンバータ9への切換え時に
待機電流供給用コンバータ10に極力負担を掛けない電
力分配システム1を構築している。このような電力分配
システム1の詳細を図5および図6に基づき説明する。
更に、図5および図6に基づき電力分配システム1によ
る暗電流の削減も説明する。
【0036】図5に示されるように、電源部4と上流側
電力分配部として働く電気接続箱7とに下流側電力分配
部として働く複数の電子制御ユニット(即ち、Elec
tronic Control Unit)8c〜8fが
電気的に接続されている。これら電子制御ユニット8c
〜8fは、図1の電子制御ユニット8bと同様に起動状
態と待機状態とで電気負荷の消費電力が大きく変化する
電子制御ユニットであり、集中ドアロックシステム16
とキーレスエントリシステム17との複合システム用電
子制御ユニットである。図5において、運手席ECUは
電子制御ユニット8cに相当し、助手席ECUは電子制
御ユニット8dに相当し、後部座席左ECUは電子制御
ユニット8eに相当し、そして後部座席右ECUは電子
制御ユニット8fに相当する。常時供給用コンバータ9
と待機電流供給用コンバータ10の共通出力を行う中間
電圧電力線11は、少なくとも電子制御ユニット8cに
接続されている。
【0037】尚、電気接続箱7におけるコントローラ1
2は、LAN(即ち、LocalArea Netwo
rk)18を制御する電気接続箱ECUとしても働き、
このLANに全ての電子制御ユニット8a〜8nが接続
され互いに通信を行えるようになっている。高電圧電力
線5と中間電圧電力線11には回路保護のために複数の
ヒューズが挿入されている。また、各電子制御ユニット
8c〜8fには電気負荷としてマスターCPU20a,
スレーブCPU20b,ドライバー回路22、等が設け
られている。マスターCPU20aは、集中ドアロック
システム16におけるアンロック操作またはキーレスエ
ントリシステム17におけるアンロック操作により生成
された所定の指令信号を受信できるよう集中ドアロック
システム16およびキーレスエントリシステム17に信
号線を介して接続されている。ドライバー回路22は、
マスターCPU20aまたはスレーブCPU20bから
の指令信号に従い、車両ドアのロック/アンロック動作
を行うためのモータを駆動する。
【0038】次に、図5の電力分配システム1のイグニ
ッションスイッチ(不図示)のオフ時における動作を図
6に基づいて説明する。イグニッションスイッチのオフ
時では、マスターCPU20aを有する電子制御ユニッ
ト8cだけが待機電流供給用コンバータ10から待機状
態に必要な電力を供給されている。他の電子制御ユニッ
ト8d〜8fには電力は供給されていない。従って、不
要な暗電流を削減できる。マスターCPU20aは、集
中ドアロックシステム16におけるアンロック操作また
はキーレスエントリシステム17におけるアンロック操
作により生成された所定の指令信号を受信しても、直ぐ
にはスレーブCPU20bに起動信号を送信しない。こ
のとき、電子制御ユニット8cに必要な電力は待機電流
供給用コンバータ10により供給されており、マスター
CPU20aはドライバー回路22に指令信号を送信し
てドアのアンロック動作を行うためにモータを駆動す
る。そしてマスターCPU20aは、LAN18を介し
てコントローラ12へ常時供給用コンバータ9を起動さ
せるように起動要求信号を送信する。コントローラ12
は常時供給用コンバータ9を起動させた後に起動済み信
号をLAN18を介してマスターCPU20aに送信す
る。この起動済み信号を受けて初めて、マスターCPU
20aはLAN18を介してスレーブCPU20bに起
動信号を送信する。それにより全ての電子制御ユニット
8c〜8fが常時供給用コンバータ9から電力を供給さ
れてスレーブCPU20bもドライバー回路22に指令
信号を送信してドアのアンロック動作を行うためにモー
タを駆動する。このように、電力供給を支障無くスムー
スに待機電流供給用コンバータ10から常時供給用コン
バータ9へ切換えられる。従って、待機電流供給用コン
バータ10は、マスターCPU20aを有する電子制御
ユニット8cの電気負荷の駆動のためだけに常時供給用
コンバータ9が起動するまで電力供給すればよいため、
待機電流供給用コンバータ10の電力容量を小さくで
き、且つ不要な暗電流を削減できる。
【0039】また、各電気負荷にはシリーズレギュレー
タ14が精度の良い電気負荷用電圧(例えば、5V)を
生成して供給することから常時供給用コンバータ9には
厳しい供給出力精度が要求されない。各シリーズレギュ
レータ14は担当する電気負荷に必要な温度特性や精度
を備えたものを用意すれば良い。また、常時供給用コン
バータ9には電気負荷が重い時に入出力電力の変換効率
が良いものを採用し、待機電流供給用コンバータ10に
は電気負荷が軽い時に入出力電力の変換効率が良いもの
を採用しているので、電力分配システム1全体の低消費
電力化が図られ、不要な暗電流を更に削減できる。
【0040】図7と図8は本発明の第2実施形態を示し
ている。図7は本発明の電力分配システム1'を詳細に
説明するためのブロック回路図、そして図8は図7の電
力分配システム1'の動作を説明するための出力波形お
よびタイミングチャートを示す図である。この第2実施
形態の電力分配システム1'には、タイマー回路24
が、第1実施形態の電力分配システム1と比較して新た
に追加されている。タイマー回路24は、電子制御ユニ
ット8c'内に設けられており、電子制御ユニット8c'
のシリーズレギュレータ14の出力から電力供給を受
け、且つ起動済み信号を送信できるようにマスターCP
U20aに信号線を介して接続されている。コントロー
ラ12およびタイマー回路24は、集中ドアロックシス
テム16およびキーレスエントリシステム17から所定
の指令信号を受信できるように集中ドアロックシステム
16およびキーレスエントリシステム17にそれぞれ信
号線を介して接続されている。タイマー回路24には常
時供給用コンバータ9が停止状態から十分に起動状態に
至るまでに掛かる所定時間が記憶されている。他の構成
は第1実施形態の構成と略同一であり、重複説明の回避
のため、その説明を省略する。尚、図中の同一構成箇所
には第1実施形態と同一符号を付して明確化を図る。
【0041】次に、図7の電力分配システム1'のイグ
ニッションスイッチ(不図示)のオフ時における動作を
図8に基づいて説明する。イグニッションスイッチのオ
フ時では、マスターCPU20aを有する電子制御ユニ
ット8c'だけが待機電流供給用コンバータ10から待
機状態に必要な電力を供給されている。他の電子制御ユ
ニット8d〜8fには電力は供給されていない。従っ
て、不要な暗電流を削減できる。集中ドアロックシステ
ム16におけるアンロック操作またはキーレスエントリ
システム17におけるアンロック操作により生成された
所定の指令信号を直接コントローラ12およびタイマー
回路24が同時に受信する。この指令信号が受信(即
ち、入力)されると、コントローラ12は常時供給用コ
ンバータ9を起動させるが、タイマー回路24はマスタ
ーCPU20aを直ぐには起動させずに時間のカウント
を開始し、短くとも所定時間までカウントする。そし
て、常時供給用コンバータ9が十分に起動できる時間
(即ち、所定時間)に至ると、タイマー回路24は起動
済み信号をマスターCPU20aに送信する。これによ
り、マスターCPU20aを有する電子制御ユニット8
c'へは常時供給用コンバータ9から必要な電力が供給
される。マスターCPU20aはドライバー回路22に
指令信号を送信してドアのアンロック動作を行うために
モータを駆動する。そしてマスターCPU20aがLA
N18を介してスレーブCPU20bに起動信号を送信
する。それにより全ての電子制御ユニット8c'〜8f
が常時供給用コンバータ9から電力を供給されてスレー
ブCPU20bもドライバー回路22に指令信号を送信
してドアのアンロック動作を行うためにモータを駆動す
る。このように、電力供給を支障無くスムースに待機電
流供給用コンバータ10から常時供給用コンバータ9へ
切換えられる。従って、待機電流供給用コンバータ10
は、マスターCPU20aを有する電子制御ユニット8
c'の電気負荷全てには電力供給する必要が無いため、
待機電流供給用コンバータ10の電力容量を更に小さく
でき、且つ不要な暗電流を更に削減できる。
【0042】また、各電気負荷にはシリーズレギュレー
タ14が精度の良い電気負荷用電圧(例えば、5V)を
生成して供給することから常時供給用コンバータ9には
厳しい供給出力精度が要求されない。各シリーズレギュ
レータ14は担当する電気負荷に必要な温度特性や精度
を備えたものを用意すれば良い。また、常時供給用コン
バータ9には電気負荷が重い時に入出力電力の変換効率
が良いものを採用し、待機電流供給用コンバータ10に
は電気負荷が軽い時に入出力電力の変換効率が良いもの
を採用しているので、電力分配システム1'全体の低消
費電力化が図られ、不要な暗電流を更に削減できる。
【0043】図9と図10は本発明の第3実施形態を示
している。図9は本発明の電力分配システム1"を詳細
に説明するためのブロック回路図、そして図10は図9
の電力分配システム1"の動作を説明するための出力波
形およびタイミングチャートを示す図である。この第3
実施形態の電力分配システム1"には、マスターCPU
20aを有する電子制御ユニット8c"に設けられ、中
間電圧電力線11の電圧が第1中間電圧(例えば、14
V)と第2中間電圧(例えば、9V)のどちらであるか
を示す判定信号をマスターCPU20aに入力するコン
パレータ26が、第1実施形態の電力分配システム1と
比較して新たに追加されている。他の構成は第1実施形
態の構成と略同一であり、重複説明の回避のため、その
説明を省略する。尚、図中の同一構成箇所には第1実施
形態と同一符号を付して明確化を図る。
【0044】次に、図9の電力分配システム1"のイグ
ニッションスイッチ(不図示)のオフ時における動作を
図10に基づいて説明する。イグニッションスイッチの
オフ時では、マスターCPU20aを有する電子制御ユ
ニット8c"だけが待機電流供給用コンバータ10から
待機状態に必要な第2中間電圧(例えば、9V)の電力
を供給されている。他の電子制御ユニット8d〜8fに
は電力は供給されていない。従って、不要な暗電流を削
減できる。マスターCPU20aは、集中ドアロックシ
ステム16におけるアンロック操作またはキーレスエン
トリシステム17におけるアンロック操作により生成さ
れた所定の指令信号を受信しても、直ぐにはスレーブC
PU20bに起動信号を送信しない。このとき、電子制
御ユニット8c"に必要な電力は待機電流供給用コンバ
ータ10により供給されており、マスターCPU20a
はドライバー回路22に指令信号を送信してドアのアン
ロック動作を行うためにモータを駆動する。そしてマス
ターCPU20aは、LAN18を介してコントローラ
12へ常時供給用コンバータ9を起動させるように起動
要求信号を送信する。常時供給用コンバータ9の出力電
圧である第1中間電圧(例えば、14V)を示すコンパ
レータ26の判定信号に応じてマスターCPU20aが
LAN18を介してスレーブCPU20bに起動信号を
送信する。それにより全ての電子制御ユニット8c"〜
8fが常時供給用コンバータ9から電力を供給されてス
レーブCPU20bもドライバー回路22に指令信号を
送信してドアのアンロック動作を行うためにモータを駆
動する。このように、電力供給を支障無くスムースに待
機電流供給用コンバータ10から常時供給用コンバータ
9へ切換えられる。従って、待機電流供給用コンバータ
10は、マスターCPU20aを有する電子制御ユニッ
ト8c"の電気負荷全てには電力供給する必要が無いた
め、待機電流供給用コンバータ10の電力容量を更に小
さくでき、且つ不要な暗電流を更に削減できる。尚、第
2中間電圧は第1中間電圧よりも低いことが好ましい。
【0045】また、各電気負荷にはシリーズレギュレー
タ14が精度の良い電気負荷用電圧(例えば、5V)を
生成して供給することから常時供給用コンバータ9には
厳しい供給出力精度が要求されない。各シリーズレギュ
レータ14は担当する電気負荷に必要な温度特性や精度
を備えたものを用意すれば良い。また、常時供給用コン
バータ9には電気負荷が重い時に入出力電力の変換効率
が良いものを採用し、待機電流供給用コンバータ10に
は電気負荷が軽い時に入出力電力の変換効率が良いもの
を採用しているので、電力分配システム1"全体の低消
費電力化が図られ、不要な暗電流を更に削減できる。
【0046】尚、本発明は、前述した各実施形態に限定
されるものではなく、適宜、変形,改良,等が可能であ
る。その他、前述した実施形態における各構成要素の形
状,形態,数,配置個所,等は本発明を達成できるもの
であれば任意であり、限定されない。
【0047】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1に記載
の電力分配システムによれば、電気負荷が待機状態にあ
る複数の下流側電力分配部のうちマスターCPUを有す
る下流側電力分配部のみに待機電流供給用コンバータか
ら電力を供給すればよく、その他の下流側電力分配部に
電力を供給する必要がないため、不要な暗電流を削減で
きる。このように電気負荷が待機状態にある際に、例え
ばキーレスエントリシステムにおけるアンロック操作が
為され、それにより生成された所定の指令信号が入力さ
れることによってマスターCPUがコントローラへ常時
供給用コンバータを起動させるように起動要求信号を送
信し、コントローラが常時供給用コンバータを起動させ
た後に起動済み信号をマスターCPUに送信し、マスタ
ーCPUがスレーブCPUに起動信号を送信し、それに
より全ての下流側電力分配部が常時供給用コンバータか
ら電力を供給されて電気負荷がそれぞれ駆動されるた
め、電力供給を支障無くスムースに待機電流供給用コン
バータから常時供給用コンバータへ切換えられる。従っ
て、待機電流供給用コンバータは、マスターCPUを有
する下流側電力分配部の電気負荷の駆動のためだけに常
時供給用コンバータが起動するまで電力供給すればよい
ため、待機電流供給用コンバータの電力容量を小さくで
き、且つ不要な暗電流を削減できる。
【0048】また、請求項3に記載の電力分配システム
によれば、請求項1に記載の電力分配システムと同様
に、電気負荷が待機状態にある複数の下流側電力分配部
のうちマスターCPUを有する下流側電力分配部のみに
待機電流供給用コンバータから電力を供給すればよく、
その他の下流側電力分配部に電力を供給する必要がない
ため、不要な暗電流を削減できる。このように電気負荷
が待機状態にある際に、例えばキーレスエントリシステ
ムにおけるアンロック操作が為され、それにより生成さ
れた所定の指令信号が直接コントローラおよびタイマー
回路に同時に入力される。この指令信号が入力される
と、コントローラは常時供給用コンバータを起動させる
が、タイマー回路はマスターCPUを直ぐには起動させ
ずに時間のカウントを開始して所定時間に至るとタイマ
ー回路は起動済み信号をマスターCPUに送信する。こ
れにより、マスターCPUを有する下流側電力分配部へ
は常時供給用コンバータから電力が供給され、その電気
負荷が駆動される。そしてマスターCPUがスレーブC
PUに起動信号を送信し、それにより全ての下流側電力
分配部が常時供給用コンバータから電力を供給されて電
気負荷がそれぞれ駆動される。このように、電力供給が
支障無くスムースに待機電流供給用コンバータから常時
供給用コンバータに切換わる。従って、待機電流供給用
コンバータは、マスターCPUを有する下流側電力分配
部の電気負荷全てには電力供給する必要が無いため、待
機電流供給用コンバータの電力容量を更に小さくでき、
且つ不要な暗電流を更に削減できる。
【0049】また、請求項5に記載の電力分配システム
によれば、請求項1および請求項3に記載の電力分配シ
ステムと同様に、電気負荷が待機状態にある複数の下流
側電力分配部のうちマスターCPUを有する下流側電力
分配部のみに待機電流供給用コンバータから電力を供給
すればよく、その他の下流側電力分配部に電力を供給す
る必要がないため、不要な暗電流を削減できる。このよ
うに電気負荷が待機状態にある際に、例えばキーレスエ
ントリシステムにおけるアンロック操作が為され、それ
により生成された所定の指令信号が入力されることによ
ってマスターCPUがコントローラへ常時供給用コンバ
ータを起動させるように起動要求信号を送信する。常時
供給用コンバータの出力電圧である第1中間電圧を示す
コンパレータの判定信号に応じてマスターCPUがスレ
ーブCPUに起動信号を送信し、それにより全ての下流
側電力分配部が前記常時供給用コンバータから電力を供
給されて前記電気負荷がそれぞれ駆動されるので、電力
供給を支障無くスムースに待機電流供給用コンバータか
ら常時供給用コンバータへ切換えられる。従って、待機
電流供給用コンバータは、マスターCPUを有する下流
側電力分配部の電気負荷の駆動のためだけに常時供給用
コンバータが起動するまで電力供給すればよいため、待
機電流供給用コンバータの電力容量を小さくでき、且つ
不要な暗電流を削減できる。
【0050】請求項2、請求項4および請求項6に記載
の電力分配システムによれば、各電気負荷にはシリーズ
レギュレータが精度の良い電気負荷用電圧を生成して供
給することから常時供給用コンバータには厳しい供給出
力精度が要求されない。各シリーズレギュレータは担当
する電気負荷に必要な温度特性や精度を備えたものを用
意すれば良い。また、常時供給用コンバータには電気負
荷が重い時に入出力電力の変換効率が良いものを採用
し、待機電流供給用コンバータには電気負荷が軽い時に
入出力電力の変換効率が良いものを採用しているので、
システム全体の低消費電力化が図られ、不要な暗電流を
更に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示し、電力分配システ
ムの概略構成を示すブロック回路図である。
【図2】図1の電気接続箱内の要部を示すブロック回路
図である。
【図3】図2の常時供給用コンバータと待機電流供給用
コンバータの出力の切換えを説明するための出力波形お
よびタイミングチャートを示す図である。
【図4】負荷電流に対する変換効率を示す特性線図であ
る。
【図5】図1の電力分配システムの第1実施形態を更に
詳細に説明するためのブロック回路図である。
【図6】図5の電力分配システムの動作を説明するため
の出力波形およびタイミングチャートを示す図である。
【図7】本発明の電力分配システムの第2実施形態を詳
細に説明するためのブロック回路図である。
【図8】図7の電力分配システムの動作を説明するため
の出力波形およびタイミングチャートを示す図である。
【図9】本発明の電力分配システムの第3実施形態を詳
細に説明するためのブロック回路図である。
【図10】図9の電力分配システムの動作を説明するた
めの出力波形およびタイミングチャートを示す図であ
る。
【図11】特開平10−84626号公報で開示されて
いる電力分配システムを示す図である。
【符号の説明】
1,1', 1" 電力分配システム 4 電源部 5 高電圧電力線 7 電気接続箱(上流側電力分配部) 8a〜8n 電子制御ユニット(下流側電力分配部) 9 常時供給用コンバータ 10 待機電流供給用コンバータ 11 中間電圧電力線 12 コントローラ 13 電流検知センサ 14 シリーズレギュレータ 20a マスターCPU 20b スレーブCPU 24 タイマー回路 26 コンパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2E250 AA21 HH02 JJ03 JJ44 KK03 LL01 SS00 SS01 SS11 5G065 AA00 AA01 DA02 DA07 EA02 GA09 HA04 JA04 JA07 LA07 MA10 5H570 AA22 BB03 CC02 CC10 FF01 HA04 HA08 KK05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源部に高電圧電力線を介して接続され
    て前記電源部から高電圧の電力供給を受ける上流側電力
    分配部と、 前記上流側電力分配部に複数の中間電圧電力線を介して
    それぞれ接続されて前記上流側電力分配部から前記高電
    圧よりも低い中間電圧の電力供給を受け、そして当該中
    間電圧よりも低い負荷用電圧に変換してそれぞれ電気負
    荷に電力を供給する複数の下流側電力分配部と、 前記上流側電力分配部に設けられ、前記高電圧を前記中
    間電圧に変換して当該中間電圧の電力を前記中間電圧電
    力線に供給する常時供給用コンバータと、 前記上流側電力分配部において前記常時供給用コンバー
    タに並列接続され、前記高電圧を前記中間電圧に変換し
    て当該中間電圧の電力を前記複数の中間電圧電力線のう
    ち一つに供給する待機電流供給用コンバータと、 前記上流側電力分配部に設けられ、前記常時供給用コン
    バータと前記待機電流供給用コンバータそれぞれの駆動
    を切換え制御するコントローラと、 前記待機電流供給用コンバータから中間電圧電力線を介
    して電力供給可能な下流側電力分配部に設けられ、前記
    電気負荷の少なくとも一部を構成するマスターCPU
    と、 前記マスターCPUを有する前記下流側電力分配部以外
    の下流側電力分配部に設けられ、前記電気負荷の少なく
    とも一部を構成するスレーブCPUと、 を備え、 前記マスターCPUを有する下流側電力分配部が前記待
    機電流供給用コンバータから電力を供給されている際に
    入力された所定の指令信号に従って前記マスターCPU
    が前記コントローラへ前記常時供給用コンバータを起動
    させるように起動要求信号を送信し、前記コントローラ
    が前記常時供給用コンバータを起動させた後に起動済み
    信号を前記マスターCPUに送信し、前記マスターCP
    Uが前記スレーブCPUに起動信号を送信し、それによ
    り全ての前記下流側電力分配部が前記常時供給用コンバ
    ータから電力を供給されて前記電気負荷がそれぞれ駆動
    されることを特徴とする電力分配システム。
  2. 【請求項2】 前記各下流側電力分配部に設けられ、前
    記中間電圧を前記負荷用電圧に変換するシリーズレギュ
    レータを更に備えており、 前記常時供給用コンバータは電気負荷が重い時に入出力
    電力の変換効率が良く、前記待機電流供給用コンバータ
    は電気負荷が軽い時に入出力電力の変換効率が良いこと
    を特徴とする請求項1に記載した電力分配システム。
  3. 【請求項3】 電源部に高電圧電力線を介して接続され
    て前記電源部から高電圧の電力供給を受ける上流側電力
    分配部と、 前記上流側電力分配部に複数の中間電圧電力線を介して
    それぞれ接続されて前記上流側電力分配部から前記高電
    圧よりも低い中間電圧の電力供給を受け、そして当該中
    間電圧よりも低い負荷用電圧に変換してそれぞれ電気負
    荷に電力を供給する複数の下流側電力分配部と、 前記上流側電力分配部に設けられ、前記高電圧を前記中
    間電圧に変換して当該中間電圧の電力を前記中間電圧電
    力線に供給する常時供給用コンバータと、 前記上流側電力分配部において前記常時供給用コンバー
    タに並列接続され、前記高電圧を前記中間電圧に変換し
    て当該中間電圧の電力を前記複数の中間電圧電力線のう
    ち一つに供給する待機電流供給用コンバータと、 前記上流側電力分配部に設けられ、前記常時供給用コン
    バータと前記待機電流供給用コンバータそれぞれの駆動
    を切換え制御するコントローラと、 前記待機電流供給用コンバータから中間電圧電力線を介
    して電力供給可能な下流側電力分配部に設けられ、前記
    電気負荷の少なくとも一部を構成するマスターCPU
    と、 前記マスターCPUに接続され、前記常時供給用コンバ
    ータが停止状態から起動状態に至るまでに掛かる所定時
    間が記憶されたタイマー回路と、 前記マスターCPUを有する前記下流側電力分配部以外
    の下流側電力分配部に設けられ、前記電気負荷の少なく
    とも一部を構成するスレーブCPUと、 を備え、 前記待機電流供給用コンバータが駆動している際に前記
    コントローラおよび前記タイマー回路に入力された所定
    の指令信号に従って前記コントローラが前記常時供給用
    コンバータを起動させ且つ前記タイマー回路が短くとも
    前記所定時間に至るまでカウントし、前記所定時間に至
    ると前記タイマー回路は起動済み信号を前記マスターC
    PUに送信し、前記マスターCPUが前記スレーブCP
    Uに起動信号を送信し、それにより全ての前記下流側電
    力分配部が前記常時供給用コンバータから電力を供給さ
    れて前記電気負荷がそれぞれ駆動されることを特徴とす
    る電力分配システム。
  4. 【請求項4】 前記各下流側電力分配部に設けられ、前
    記中間電圧を前記負荷用電圧に変換するシリーズレギュ
    レータを更に備えており、 前記常時供給用コンバータは電気負荷が重い時に入出力
    電力の変換効率が良く、前記待機電流供給用コンバータ
    は電気負荷が軽い時に入出力電力の変換効率が良いこと
    を特徴とする請求項3に記載した電力分配システム。
  5. 【請求項5】 電源部に高電圧電力線を介して接続され
    て前記電源部から高電圧の電力供給を受ける上流側電力
    分配部と、 前記上流側電力分配部に複数の中間電圧電力線を介して
    それぞれ接続されて前記上流側電力分配部から前記高電
    圧よりも低い第1中間電圧または第2中間電圧の電力供
    給を受け、そして当該中間電圧よりも低い負荷用電圧に
    変換してそれぞれ対応する電気負荷に電力供給する複数
    の下流側電力分配部と、 前記上流側電力分配部に設けられ、前記高電圧を前記第
    1中間電圧に変換して当該中間電圧の電力を前記中間電
    圧電力線に供給する常時供給用コンバータと、 前記上流側電力分配部において前記常時供給用コンバー
    タに並列接続され、前記高電圧を前記第1中間電圧とは
    異なる前記第2中間電圧に変換して当該第2中間電圧の
    電力を前記複数の中間電圧電力線のうち一つに供給する
    待機電流供給用コンバータと、 前記上流側電力分配部に設けられ、前記常時供給用コン
    バータと前記待機電流供給用コンバータそれぞれの駆動
    を切換え制御するコントローラと、 前記待機電流供給用コンバータから中間電圧電力線を介
    して電力供給可能な下流側電力分配部に設けられ、前記
    電気負荷の少なくとも一部を構成するマスターCPU
    と、 前記マスターCPUを有する前記下流側電力分配部に設
    けられ、前記中間電圧電力線の電圧が前記第1中間電圧
    と前記第2中間電圧のどちらであるかを示す判定信号を
    前記マスターCPUに入力するコンパレータと、 前記マスターCPUを有する前記下流側電力分配部以外
    の下流側電力分配部に設けられ、前記電気負荷の少なく
    とも一部を構成するスレーブCPUと、 を備え、 前記マスターCPUを有する下流側電力分配部が前記待
    機電流供給用コンバータから前記第2中間電圧の電力を
    供給されている際に入力された所定の指令信号に従って
    前記マスターCPUが前記コントローラへ前記常時供給
    用コンバータを起動させるように起動要求信号を送信
    し、前記第1中間電圧を示す前記コンパレータの前記判
    定信号に応じて前記マスターCPUが前記スレーブCP
    Uに起動信号を送信し、それにより全ての前記下流側電
    力分配部が前記常時供給用コンバータから電力を供給さ
    れて前記電気負荷がそれぞれ駆動されることを特徴とす
    る電力分配システム。
  6. 【請求項6】 前記各下流側電力分配部に設けられ、前
    記第1または第2中間電圧を前記負荷用電圧に変換する
    シリーズレギュレータを更に備えており、 前記常時供給用コンバータは電気負荷が重い時に入出力
    電力の変換効率が良く、前記待機電流供給用コンバータ
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