JP2018148710A

JP2018148710A - Electric connection box

Info

Publication number: JP2018148710A
Application number: JP2017042308A
Authority: JP
Inventors: 中村　靖; Yasushi Nakamura; 靖中村; 晃平柴田; Kohei Shibata; 俊樹小野寺; Toshiki Onodera
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2017-03-07
Filing date: 2017-03-07
Publication date: 2018-09-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric connection box capable of suppressing a power supplied from a battery to a linear regulator of an ECU.SOLUTION: An electric connection box 10 electrically connected between a battery 100 and an ECU 30 at least including a linear regulator 40, comprises a DCDC converter 20 electrically connected between the battery 100 and the linear regulator 40, and that at least includes a switching element. The DCDC converter 20 converts a voltage of the battery 100 into a predetermined output voltage by a switching operation of the switching element, and outputs the output voltage to the linear regulator 40. The output voltage is higher than a minimum operation voltage of the linear regulator 40.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電気接続箱に関するものである。 The present invention relates to an electrical junction box.

車両に設けられた各種出力装置の制御を行う複数のＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）に対して、バッテリの電力を供給する電気接続箱が知られている（例えば特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art There is known an electrical connection box that supplies battery power to a plurality of ECUs (Electronic Control Units) that control various output devices provided in a vehicle (see, for example, Patent Document 1).

特開２００８−１１３５５４号公報JP 2008-113554 A

ＥＣＵには、出力装置の制御を行う回路であって、バッテリの電圧とは異なる電圧で動作する制御回路が設けられている。そして、ＥＣＵには、この制御回路の電源として機能するリニアレギュレータが設けられており、これにより部品点数を少なくして低コストにすることができる。しかし、リニアレギュレータは、バッテリの電圧を降圧して制御回路の動作電圧を出力する際に、バッテリの電圧と制御回路の動作電圧との差を熱として消費する。そのため、バッテリからＥＣＵのリニアレギュレータに対して供給される電力が増える、という問題がある。 The ECU is provided with a control circuit that controls the output device and operates at a voltage different from the voltage of the battery. The ECU is provided with a linear regulator that functions as a power source for the control circuit, thereby reducing the number of components and reducing the cost. However, when the linear regulator steps down the voltage of the battery and outputs the operating voltage of the control circuit, the linear regulator consumes the difference between the battery voltage and the operating voltage of the control circuit as heat. Therefore, there is a problem that the electric power supplied from the battery to the ECU linear regulator increases.

本発明が解決しようとする課題は、バッテリからＥＣＵのリニアレギュレータに対して供給される電力を抑制できる電気接続箱を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an electrical junction box capable of suppressing power supplied from a battery to a linear regulator of an ECU.

［１］本発明に係る電気接続箱は、バッテリと、少なくともリニアレギュレータを含むＥＣＵとの間に電気的に接続される電気接続箱であって、前記バッテリと前記リニアレギュレータとの間に電気的に接続され、少なくともスイッチング素子を含むＤＣＤＣコンバータを備えており、前記ＤＣＤＣコンバータは、前記スイッチング素子のスイッチング動作により、前記バッテリの電圧を所定の出力電圧に変換して前記リニアレギュレータに出力しており、前記出力電圧は、前記リニアレギュレータの最低動作電圧よりも高い電気接続箱である。 [1] An electrical junction box according to the present invention is an electrical junction box electrically connected between a battery and an ECU including at least a linear regulator, and is electrically connected between the battery and the linear regulator. And a DCDC converter including at least a switching element. The DCDC converter converts the voltage of the battery into a predetermined output voltage and outputs it to the linear regulator by a switching operation of the switching element. The output voltage is an electrical junction box that is higher than the minimum operating voltage of the linear regulator.

［２］上記発明において、前記出力電圧を出力する第１の端子部と、前記出力電圧と異なる電圧を出力する第２の端子部と、をさらに備えていてもよい。 [2] The above invention may further include a first terminal portion that outputs the output voltage and a second terminal portion that outputs a voltage different from the output voltage.

［３］上記発明において、前記ＤＣＤＣコンバータを制御する制御部と、前記ＤＣＤＣコンバータの状態を検出する状態検出部と、をさらに備え、前記制御部は、前記状態検出部により検出された前記ＤＣＤＣコンバータの状態に基づいて、前記ＤＣＤＣコンバータを停止させてもよい。 [3] In the above invention, further comprising a control unit that controls the DCDC converter, and a state detection unit that detects a state of the DCDC converter, wherein the control unit is the DCDC converter detected by the state detection unit The DCDC converter may be stopped based on the state.

本発明によれば、バッテリからＥＣＵのリニアレギュレータに対して供給される電力を抑制できる。 According to the present invention, the electric power supplied from the battery to the ECU linear regulator can be suppressed.

図１は、本発明の一実施の形態に係る電気接続箱を利用した電源分配システムを示す概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a power distribution system using an electrical junction box according to an embodiment of the present invention. 図２は、比較例に係る電気接続箱を利用した電源分配システムを示す概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a power distribution system using an electrical junction box according to a comparative example. 図３は、本発明の他の形態に係る電気接続箱を利用した電源分配システムを示す概要図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a power distribution system using an electrical junction box according to another embodiment of the present invention. 図４は、本発明の他の形態に係る電気接続箱を利用した電源分配システムを示す概要図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a power distribution system using an electrical junction box according to another embodiment of the present invention. 図５は、本発明の他の形態に係る電気接続箱を利用した電源分配システムを示す概要図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a power distribution system using an electrical junction box according to another embodiment of the present invention. 図６は、本発明の一実施の形態に係る電気接続箱をモジュール化したＤＣＤＣコンバータモジュールの一例を示す概要図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a DCDC converter module obtained by modularizing the electrical junction box according to the embodiment of the present invention. 図７は、本発明の一実施の形態に係る電気接続箱をモジュール化したＤＣＤＣコンバータモジュールの他の例を示す概要図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of the DCDC converter module obtained by modularizing the electrical junction box according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施の形態に係る電気接続箱１０を利用した電源分配システムを示す概要図である。図１に示す電源分配システムは、例えば、自動車に適用されるものである。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a power distribution system using an electrical junction box 10 according to an embodiment of the present invention. The power distribution system shown in FIG. 1 is applied to an automobile, for example.

電気接続箱１０は、自動車に搭載されて、自動車の車体を構成するパネル等に取り付けられる。電気接続箱１０は、バッテリ１００とＥＣＵ３０との間に電気的に接続されている。電気接続箱１０は、バッテリ１００と電気的に接続する入力端子１０１と、ＥＣＵ３０と電気的に接続する出力端子１０２を有している。バッテリ１００の電力は、電気接続箱１０を介して、ＥＣＵ３０へ供給される。図１では、実線矢印で示されている。バッテリ１００としては、例えば、リチウムイオン二次電池が挙げられる。 The electrical junction box 10 is mounted on a vehicle and attached to a panel or the like constituting the vehicle body. The electrical junction box 10 is electrically connected between the battery 100 and the ECU 30. The electrical junction box 10 has an input terminal 101 that is electrically connected to the battery 100 and an output terminal 102 that is electrically connected to the ECU 30. The electric power of the battery 100 is supplied to the ECU 30 via the electric connection box 10. In FIG. 1, it is indicated by a solid line arrow. Examples of the battery 100 include a lithium ion secondary battery.

電気接続箱１０は、バッテリ１００の電圧を変換するために、ＤＣＤＣコンバータ２０を備えている。また、電気接続箱１０は、ＤＣＤＣコンバータ２０を制御するためのマイコン等のＩＣ（図示しない）を有している。 The electrical junction box 10 includes a DCDC converter 20 in order to convert the voltage of the battery 100. The electrical junction box 10 has an IC (not shown) such as a microcomputer for controlling the DCDC converter 20.

ＤＣＤＣコンバータ２０は、バッテリ１００と後述するリニアレギュレータ４０との間に電気的に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ２０は、電気接続箱１０の入力端子１０１と電気的に接続する入力端子２０１と、電気接続箱１０の出力端子１０２と電気的に接続する出力端子２０２を有している。また、ＤＣＤＣコンバータ２０は、マイコン等のＩＣと電気的に接続する制御端子２０３を有している。 The DCDC converter 20 is electrically connected between the battery 100 and a linear regulator 40 described later. The DCDC converter 20 has an input terminal 201 that is electrically connected to the input terminal 101 of the electrical connection box 10 and an output terminal 202 that is electrically connected to the output terminal 102 of the electrical connection box 10. The DCDC converter 20 has a control terminal 203 that is electrically connected to an IC such as a microcomputer.

ＤＣＤＣコンバータ２０は、少なくともスイッチング素子を有する回路で構成される。スイッチング素子には、制御端子２０３を介して、マイコン等のＩＣからスイッチング素子がオン又はオフする制御信号が入力される。ＤＣＤＣコンバータ２０は、このスイッチング素子がオン又はオフ動作（スイッチング動作）することで、バッテリ１００の電圧を、バッテリ１００の電圧と異なる電圧に直流電圧変換する。ＤＣＤＣコンバータ２０は、スイッチング素子がスイッチング動作することで、バッテリ１００の直流電圧を降圧する。本実施形態では、バッテリ１００の電圧は後述するリニアレギュレータ４０の最低動作電圧よりも高い場合であり、以降の説明では、ＤＣＤＣコンバータ２０を、入力電圧に対して降圧した電圧を出力する降圧型ＤＣＤＣコンバータとして説明する。スイッチング素子としては、例えば、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等が挙げられる。 The DCDC converter 20 is configured by a circuit having at least a switching element. A control signal for turning on or off the switching element is input to the switching element from an IC such as a microcomputer via the control terminal 203. The DCDC converter 20 converts the voltage of the battery 100 into a voltage different from the voltage of the battery 100 by turning on or off (switching operation) the switching element. The DCDC converter 20 steps down the direct current voltage of the battery 100 when the switching element performs a switching operation. In the present embodiment, the voltage of the battery 100 is higher than the minimum operating voltage of the linear regulator 40 described later. In the following description, the DCDC converter 20 is a step-down DCDC that outputs a voltage obtained by stepping down the input voltage. It will be described as a converter. Examples of the switching element include a MOSFET and an IGBT.

ＤＣＤＣコンバータ２０が出力する電圧は、スイッチング素子のスイッチング動作に応じて定まる。具体的には、ＤＣＤＣコンバータ２０は、スイッチング動作の周波数、スイッチング動作のデューティーサイクルに応じて、異なる電圧を出力する。これにより、後述するリニアレギュレータ４０の電力変換効率よりも、ＤＣＤＣコンバータ２０の電力変換効率を高くすることができる。なお、電力変換効率とは、入力電力に対する出力電力の比率である。ＤＣＤＣコンバータ２０が出力する電圧については後述する。 The voltage output from the DCDC converter 20 is determined according to the switching operation of the switching element. Specifically, the DCDC converter 20 outputs different voltages according to the frequency of the switching operation and the duty cycle of the switching operation. Thereby, the power conversion efficiency of the DCDC converter 20 can be made higher than the power conversion efficiency of the linear regulator 40 described later. The power conversion efficiency is a ratio of output power to input power. The voltage output from the DCDC converter 20 will be described later.

ＥＣＵ３０は、電子機器を制御するコントロールユニットである。ＥＣＵ３０は、リニアレギュレータ４０と制御回路５０とを備えている。本実施形態では、ＥＣＵ３０は、センサ２００を制御するコントロールユニットであり、電気接続箱１０とセンサ２００との間に電気的に接続されている。ＥＣＵ３０は、電気接続箱１０の出力端子１０２と電気的に接続する入力端子３０１と、センサ２００と電気的に接続する出力端子３０２とを有している。 The ECU 30 is a control unit that controls the electronic device. The ECU 30 includes a linear regulator 40 and a control circuit 50. In the present embodiment, the ECU 30 is a control unit that controls the sensor 200, and is electrically connected between the electrical junction box 10 and the sensor 200. The ECU 30 has an input terminal 301 that is electrically connected to the output terminal 102 of the electrical connection box 10, and an output terminal 302 that is electrically connected to the sensor 200.

センサ２００は、ＥＣＵ３０により制御される電子機器である。センサ２００には、ＧＰＳユニット、ジャイロセンサ、車速センサ等が挙げられる。なお、ＥＣＵ３０が制御するのは、センサ２００に限定されず、その他の電子機器、例えば、カメラユニット、カーナビゲーション、オーディオ機器等でもよい。 The sensor 200 is an electronic device that is controlled by the ECU 30. Examples of the sensor 200 include a GPS unit, a gyro sensor, a vehicle speed sensor, and the like. The ECU 30 is not limited to the sensor 200 but may be other electronic devices such as a camera unit, car navigation system, audio device, and the like.

リニアレギュレータ４０は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧から、制御回路５０が動作するための電圧を生成する回路であって、半導体素子から構成される回路である。半導体素子には、ＭＯＳＦＥＴが挙げられる。リニアレギュレータ４０は、ＥＣＵ３０の入力端子３０１と制御回路５０との間に電気的に接続している。リニアレギュレータ４０には、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧が入力される。図１では、実線矢印で示されている。 The linear regulator 40 is a circuit that generates a voltage for the control circuit 50 to operate from the output voltage of the DCDC converter 20, and is a circuit that is composed of semiconductor elements. An example of the semiconductor element is a MOSFET. The linear regulator 40 is electrically connected between the input terminal 301 of the ECU 30 and the control circuit 50. The output voltage of the DCDC converter 20 is input to the linear regulator 40. In FIG. 1, it is indicated by a solid line arrow.

リニアレギュレータ４０は、回路の構成上、外部から入力される入力電圧の全範囲に対して、安定的に電圧を出力することはできず、所定の入力電圧範囲を有する。所定の入力電圧範囲とは、リニアレギュレータ４０が入力電圧に基づいて安定的に電圧を出力できる、リニアレギュレータ４０の特性の一つである。本実施形態では、リニアレギュレータ４０の入力電圧はＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧に対応するため、リニアレギュレータ４０は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧が入力電圧範囲内であると、安定的に所定の電圧を出力する。なお、入力電圧範囲とは、リニアレギュレータ４０の動作が保証される入力電圧の範囲であるため、以降では、入力電圧範囲のうち最低の電圧を最低動作電圧と称し、また、入力電圧範囲のうち最高の電圧を最高動作電圧と称して説明する。最低動作電圧及び最高動作電圧は、例えば、リニアレギュレータ４０を構成する半導体素子の耐圧や回路構成により決まる電圧である。 Due to the circuit configuration, the linear regulator 40 cannot stably output a voltage with respect to the entire range of input voltage input from the outside, and has a predetermined input voltage range. The predetermined input voltage range is one of the characteristics of the linear regulator 40 that allows the linear regulator 40 to stably output a voltage based on the input voltage. In this embodiment, since the input voltage of the linear regulator 40 corresponds to the output voltage of the DCDC converter 20, the linear regulator 40 stably outputs a predetermined voltage when the output voltage of the DCDC converter 20 is within the input voltage range. Output. Since the input voltage range is an input voltage range in which the operation of the linear regulator 40 is guaranteed, hereinafter, the lowest voltage in the input voltage range will be referred to as the lowest operating voltage. The highest voltage will be described as the highest operating voltage. The minimum operating voltage and the maximum operating voltage are voltages determined by, for example, the withstand voltage and circuit configuration of the semiconductor elements constituting the linear regulator 40.

リニアレギュレータ４０は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧が入力電圧範囲内であると、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧を降圧し、降圧した電圧を制御回路５０へ出力する。これにより、リニアレギュレータ４０は、制御回路５０の電源として機能する。図１では点線矢印で示されている。リニアレギュレータ４０には、例えば、入力端子、出力端子、ＧＮＤ端子で構成される三端子レギュレータ、入出力間に必要な最低電位差が低いＬＤＯ等が挙げられる。また、以降の説明では、リニアレギュレータ４０は、固定された所定の電圧を出力する固定電圧リニアレギュレータとして説明するが、これに限定されず、所定の範囲内で可変な電圧を出力することができる可変電圧リニアレギュレータであってもよい。 When the output voltage of the DCDC converter 20 is within the input voltage range, the linear regulator 40 steps down the output voltage of the DCDC converter 20 and outputs the stepped down voltage to the control circuit 50. As a result, the linear regulator 40 functions as a power source for the control circuit 50. In FIG. 1, it is indicated by a dotted arrow. Examples of the linear regulator 40 include a three-terminal regulator composed of an input terminal, an output terminal, and a GND terminal, and an LDO having a low minimum potential difference between input and output. In the following description, the linear regulator 40 is described as a fixed voltage linear regulator that outputs a fixed predetermined voltage. However, the linear regulator 40 is not limited to this, and can output a variable voltage within a predetermined range. It may be a variable voltage linear regulator.

リニアレギュレータ４０の電力変換効率は、入力電圧と出力電圧の電位差に応じて定まる。本実施形態では、リニアレギュレータ４０の電力変換効率は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧と、後述する制御回路５０の動作電圧に応じて定まる。具体的には、リニアレギュレータ４０の電力変換効率は、この電位差が大きくなるにつれて低くなる。制御回路５０が５Ｖで動作し、リニアレギュレータ４０が５Ｖの電圧を出力する場合を例として説明する。この場合において、ＤＣＤＣコンバータ２０がリニアレギュレータ４０に対して１５Ｖの電圧を出力すると、リニアレギュレータ４０において入力電圧と出力電圧との電位差は１０Ｖとなり、リニアレギュレータ４０の電力変換効率は、およそ３３％となる。電力変換されなかった残りのおよそ６７％については、リニアレギュレータ４０で熱として消費される。リニアレギュレータ４０の回路構成には、抵抗が含まれており、入力電圧を降圧する際にこの抵抗に電流が流れ、リニアレギュレータ４０は発熱する。 The power conversion efficiency of the linear regulator 40 is determined according to the potential difference between the input voltage and the output voltage. In the present embodiment, the power conversion efficiency of the linear regulator 40 is determined according to the output voltage of the DCDC converter 20 and the operating voltage of the control circuit 50 described later. Specifically, the power conversion efficiency of the linear regulator 40 decreases as the potential difference increases. An example will be described in which the control circuit 50 operates at 5V and the linear regulator 40 outputs a voltage of 5V. In this case, when the DCDC converter 20 outputs a voltage of 15V to the linear regulator 40, the potential difference between the input voltage and the output voltage in the linear regulator 40 becomes 10V, and the power conversion efficiency of the linear regulator 40 is about 33%. Become. About 67% of the remaining power that has not been converted is consumed as heat by the linear regulator 40. The circuit configuration of the linear regulator 40 includes a resistor. When the input voltage is stepped down, a current flows through the resistor, and the linear regulator 40 generates heat.

制御回路５０は、センサ２００を制御する制御回路である。制御回路５０は、リニアレギュレータ４０とセンサ２００との間に電気的に接続されており、センサ２００を制御するための制御信号をセンサ２００に対して出力する。また、制御回路５０は、リニアレギュレータ４０から出力される電圧を電源電圧として動作する。制御回路５０には、例えば、ＲＯＭ又はＲＡＭ等の記憶媒体を備えるＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＭＰＵ等が挙げられる。本実施形態では、制御回路５０には、センサ２００を制御するＣＰＵが用いられる構成を示すが、これに限定されない。 The control circuit 50 is a control circuit that controls the sensor 200. The control circuit 50 is electrically connected between the linear regulator 40 and the sensor 200, and outputs a control signal for controlling the sensor 200 to the sensor 200. The control circuit 50 operates using the voltage output from the linear regulator 40 as a power supply voltage. Examples of the control circuit 50 include a CPU, a FPGA, an MPU, and the like including a storage medium such as a ROM or a RAM. In the present embodiment, the control circuit 50 has a configuration in which a CPU that controls the sensor 200 is used, but is not limited thereto.

次に、ＤＣＤＣコンバータ２０が出力する電圧について説明する。 Next, the voltage output by the DCDC converter 20 will be described.

ＤＣＤＣコンバータ２０は、リニアレギュレータ４０の入力電圧範囲に基づいて、バッテリ１００の電圧を変換する。具体的には、ＤＣＤＣコンバータ２０は、リニアレギュレータ４０の最低動作電圧よりも高い電圧を出力する。例えば、マイコン等のＩＣには、予めリニアレギュレータ４０の特性がＲＯＭ又はＲＡＭに記憶されているとする。この場合に、マイコン等のＩＣは、リニアレギュレータ４０の最低動作電圧をＲＯＭ又はＲＡＭから読み出し、ＤＣＤＣコンバータ２０がリニアレギュレータ４０の最低動作電圧から所定の電圧だけ高い電圧を出力するように、ＤＣＤＣコンバータ２０を制御する。これにより、リニアレギュレータ４０には、ＤＣＤＣコンバータ２０から最低動作電圧よりも所定の電圧だけ高い電圧が入力される。マイコン等のＩＣは、所定の電圧を、例えば、０．５Ｖ〜１Ｖの範囲で設定することができる。なお、この所定の電圧は０．５Ｖ〜１Ｖの範囲に限定されず、例えば、電気接続箱１０とＥＣＵ３０とを接続するケーブル等の配線抵抗が大きい場合には、この配線抵抗を考慮して所定の電圧を設定してもよい。 The DCDC converter 20 converts the voltage of the battery 100 based on the input voltage range of the linear regulator 40. Specifically, the DCDC converter 20 outputs a voltage higher than the minimum operating voltage of the linear regulator 40. For example, it is assumed that the characteristics of the linear regulator 40 are stored in advance in a ROM or RAM in an IC such as a microcomputer. In this case, the IC such as the microcomputer reads the minimum operating voltage of the linear regulator 40 from the ROM or RAM, and the DCDC converter 20 outputs a voltage higher than the minimum operating voltage of the linear regulator 40 by a predetermined voltage. 20 is controlled. Thereby, a voltage higher than the minimum operating voltage by a predetermined voltage is input to the linear regulator 40 from the DCDC converter 20. An IC such as a microcomputer can set a predetermined voltage in a range of 0.5 V to 1 V, for example. The predetermined voltage is not limited to the range of 0.5V to 1V. For example, when the wiring resistance of a cable or the like connecting the electrical junction box 10 and the ECU 30 is large, the predetermined voltage is determined in consideration of the wiring resistance. May be set.

本実施形態に係る電気接続箱１０は、以下のような効果を奏する。ヒューズを用いた比較例に係る電気接続箱１１０を用いて説明する。 The electrical junction box 10 according to the present embodiment has the following effects. Description will be made using an electrical junction box 110 according to a comparative example using a fuse.

図２は、比較例に係る電気接続箱１１０を利用した電源分配システムを示す概要図である。図１に示す電源分配図とは、電気接続箱１１０が異なる以外は、同様の構成であるため、説明は省略する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a power distribution system using the electrical junction box 110 according to the comparative example. The power distribution diagram shown in FIG. 1 is the same as that shown in FIG.

電気接続箱１１０は、バッテリ１００とＥＣＵ３０の間に電気的に接続している。電気接続箱１１０はヒューズ１２０を有している。ヒューズ１２０は、電気接続箱１１０の入力端子１０１と電気的に接続し、電気接続箱１１０の出力端子１０２と電気的に接続している。入力端子１０１における電圧と、出力端子１０２における電圧とは、それぞれバッテリ１００の電圧とほぼ同電圧となる。つまり、比較例の電気接続箱１１０を用いると、リニアレギュレータ４０には、バッテリ１００の電圧とほぼ同電圧が入力される。以降の説明では、説明の便宜上、電気接続箱１１０からヒューズ１２０を介してリニアレギュレータ４０に入力される電圧を、バッテリ１００の電圧として説明する。 The electrical junction box 110 is electrically connected between the battery 100 and the ECU 30. The electrical junction box 110 has a fuse 120. The fuse 120 is electrically connected to the input terminal 101 of the electrical connection box 110 and is electrically connected to the output terminal 102 of the electrical connection box 110. The voltage at the input terminal 101 and the voltage at the output terminal 102 are substantially the same as the voltage of the battery 100, respectively. That is, when the electrical connection box 110 of the comparative example is used, the linear regulator 40 is input with substantially the same voltage as the voltage of the battery 100. In the following description, for convenience of description, the voltage input from the electrical connection box 110 to the linear regulator 40 via the fuse 120 will be described as the voltage of the battery 100.

比較例では、リニアレギュレータ４０には、バッテリ１００の電圧が入力される。そのため、リニアレギュレータ４０において入力電圧と出力電圧の電位差は大きくなり、リニアレギュレータ４０の電力変換効率は、本実施形態に係るリニアレギュレータ４０の電力変換効率に比べて低くなる。つまり、比較例におけるリニアレギュレータ４０での発熱量は、本実施形態におけるリニアレギュレータ４０での発熱量よりも大きくなり、リニアレギュレータ４０の温度上昇を招くおそれがある。また、比較例においてバッテリ１００がリニアレギュレータ４０に対して供給する電力は、本実施形態においてバッテリ１００がリニアレギュレータ４０に対して供給する電力よりも大きくなる。 In the comparative example, the voltage of the battery 100 is input to the linear regulator 40. Therefore, the potential difference between the input voltage and the output voltage is increased in the linear regulator 40, and the power conversion efficiency of the linear regulator 40 is lower than the power conversion efficiency of the linear regulator 40 according to the present embodiment. That is, the amount of heat generated by the linear regulator 40 in the comparative example is larger than the amount of heat generated by the linear regulator 40 in the present embodiment, and there is a possibility that the temperature of the linear regulator 40 will increase. In the comparative example, the power supplied from the battery 100 to the linear regulator 40 is larger than the power supplied from the battery 100 to the linear regulator 40 in the present embodiment.

以降では、具体的な数値を用いて説明する。例えば、バッテリ１００の電圧が１２Ｖ、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧が７Ｖ、ＤＣＤＣコンバータ２０の電力変換効率が９０％、リニアレギュレータ４０の最低動作電圧が６Ｖ、リニアレギュレータ４０の出力電圧が５Ｖ、制御回路５０が５Ｖの動作電圧で平均０．５Ａの電流が流れるものとする。なお、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧は、マイコン等のＩＣにより制御された電圧であって、リニアレギュレータ４０の最低動作電圧よりも１Ｖ高い電圧である。 Hereinafter, description will be made using specific numerical values. For example, the voltage of the battery 100 is 12V, the output voltage of the DCDC converter 20 is 7V, the power conversion efficiency of the DCDC converter 20 is 90%, the minimum operating voltage of the linear regulator 40 is 6V, the output voltage of the linear regulator 40 is 5V, and the control circuit It is assumed that 50 is an operating voltage of 5 V and an average current of 0.5 A flows. Note that the output voltage of the DCDC converter 20 is a voltage controlled by an IC such as a microcomputer, and is 1 V higher than the minimum operating voltage of the linear regulator 40.

この場合において、比較例では、リニアレギュレータ４０は、２．５Ｗの電力を制御回路５０に対して供給する。リニアレギュレータ４０には、バッテリ１００から１２Ｖの電圧が入力されており、リニアレギュレータ４０の電力変換効率はおよそ４１％となる。つまり、比較例では、バッテリ１００はリニアレギュレータ４０に対しておよそ６．１Ｗの電力を供給する。 In this case, in the comparative example, the linear regulator 40 supplies 2.5 W of power to the control circuit 50. A voltage of 12V is input from the battery 100 to the linear regulator 40, and the power conversion efficiency of the linear regulator 40 is approximately 41%. That is, in the comparative example, the battery 100 supplies approximately 6.1 W of power to the linear regulator 40.

これに対して、本実施形態においても、リニアレギュレータ４０は、２．５Ｗの電力を制御回路５０に対して供給する。リニアレギュレータ４０には、ＤＣＤＣコンバータ２０から７Ｖの電圧が入力されており、リニアレギュレータ４０の電力変換効率はおよそ７１％となる。ＤＣＤＣコンバータ２０は、リニアレギュレータ４０に対しておよそ３．５Ｗの電力を供給する。 On the other hand, also in this embodiment, the linear regulator 40 supplies 2.5 W of power to the control circuit 50. A voltage of 7 V is input to the linear regulator 40 from the DCDC converter 20, and the power conversion efficiency of the linear regulator 40 is approximately 71%. The DCDC converter 20 supplies approximately 3.5 W of power to the linear regulator 40.

ＤＣＤＣコンバータ２０とリニアレギュレータ４０とでは、電力変換方式が異なるため、ＤＣＤＣコンバータ２０は、リニアレギュレータ４０とは異なり、入力電圧と出力電圧の電位差が大きくとも高い電力変換効率を維持する特性を有する。上述の例では、ＤＣＤＣコンバータ２０は、バッテリ１００の１２Ｖの入力電圧に対して、リニアレギュレータ４０の最低動作電圧６Ｖよりも高い７Ｖの電圧を出力する。このように入力電圧と出力電圧の電位差が５Ｖであったとしても、ＤＣＤＣコンバータ２０は、およそ９０％の高い電力効率で、１２Ｖの電圧を７Ｖの電圧に変換する。つまり、本実施形態では、バッテリ１００は、リニアレギュレータ４０に対しておよそ３．９Ｗの電力を供給し、比較例と比べて、バッテリ１００がリニアレギュレータ４０に対して供給する電力を、およそ２．２Ｗ抑制することができる。 Since the DCDC converter 20 and the linear regulator 40 have different power conversion methods, the DCDC converter 20 has a characteristic of maintaining high power conversion efficiency even when the potential difference between the input voltage and the output voltage is large, unlike the linear regulator 40. In the above-described example, the DCDC converter 20 outputs a voltage of 7V that is higher than the minimum operating voltage 6V of the linear regulator 40 with respect to the input voltage of 12V of the battery 100. Thus, even if the potential difference between the input voltage and the output voltage is 5V, the DCDC converter 20 converts the voltage of 12V to the voltage of 7V with a high power efficiency of about 90%. That is, in the present embodiment, the battery 100 supplies approximately 3.9 W of power to the linear regulator 40, and the power supplied by the battery 100 to the linear regulator 40 is approximately 2. 2W can be suppressed.

以上のように、本実施形態では、電気接続箱１０はバッテリと、リニアレギュレータ４０を含むＥＣＵ３０との間に電気的に接続されている。また、電気接続箱１０は、バッテリ１００とリニアレギュレータ４０との間に電気的に接続され、スイッチング素子から構成されるＤＣＤＣコンバータ２０を備えている。スイッチング素子は、マイコン等のＩＣにより制御されてスイッチング動作を行う。ＤＣＤＣコンバータ２０は、スイッチング素子のスイッチング動作により、バッテリ１００の電圧を所定の出力電圧に変換してリニアレギュレータ４０に出力する。そして、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧は、リニアレギュレータ４０の最低動作電圧よりも高い電圧である。これにより、リニアレギュレータ４０において入力電圧と出力電圧との電位差を小さくすることができ、リニアレギュレータ４０の電力変換効率を高くすることができる。また、ＤＣＤＣコンバータ２０は、バッテリ１００から入力される電圧と、リニアレギュレータ４０の最低動作電圧に基づく出力電圧との電位差が大きくても高い電力変換効率を維持する特性を有する。その結果、バッテリ１００がリニアレギュレータ４０に対して供給する電力を抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, the electrical junction box 10 is electrically connected between the battery and the ECU 30 including the linear regulator 40. The electrical junction box 10 includes a DCDC converter 20 that is electrically connected between the battery 100 and the linear regulator 40 and includes a switching element. The switching element is controlled by an IC such as a microcomputer to perform a switching operation. The DCDC converter 20 converts the voltage of the battery 100 into a predetermined output voltage and outputs it to the linear regulator 40 by the switching operation of the switching element. The output voltage of the DCDC converter 20 is higher than the lowest operating voltage of the linear regulator 40. Thereby, in the linear regulator 40, the potential difference between the input voltage and the output voltage can be reduced, and the power conversion efficiency of the linear regulator 40 can be increased. Further, the DCDC converter 20 has a characteristic of maintaining high power conversion efficiency even when the potential difference between the voltage input from the battery 100 and the output voltage based on the minimum operating voltage of the linear regulator 40 is large. As a result, the power supplied from the battery 100 to the linear regulator 40 can be suppressed.

本実施形態における「電気接続箱１０」は本発明における「電気接続箱」の一例に相当し、本実施形態における「ＤＣＤＣコンバータ２０」は本発明における「ＤＣＤＣコンバータ」の一例に相当し、本実施形態における「ＥＣＵ３０」は本発明における「ＥＣＵ」の一例に相当し、本実施形態における「リニアレギュレータ４０」は本発明における「リニアレギュレータ」の一例に相当し、本実施形態における「バッテリ１００」は本発明における「バッテリ」の一例に相当する。 The “electric connection box 10” in the present embodiment corresponds to an example of the “electric connection box” in the present invention, and the “DCDC converter 20” in the present embodiment corresponds to an example of the “DCDC converter” in the present invention. The “ECU 30” in the embodiment corresponds to an example of the “ECU” in the present invention, the “linear regulator 40” in the present embodiment corresponds to an example of the “linear regulator” in the present invention, and the “battery 100” in the present embodiment It corresponds to an example of “battery” in the present invention.

以上に説明した電気接続箱１０が備えるＤＣＤＣコンバータ２０の種類等の仕様は、用途に応じて適宜設定される。また、リニアレギュレータ４０が出力する電圧に応じて、すなわち、制御回路５０の動作電圧に応じてＤＣＤＣコンバータ２０が出力する電圧を適宜調整することができる。 Specifications such as the type of the DCDC converter 20 included in the electrical junction box 10 described above are appropriately set according to the application. Further, the voltage output from the DCDC converter 20 can be appropriately adjusted according to the voltage output from the linear regulator 40, that is, according to the operating voltage of the control circuit 50.

２系統の電力を必要とするＥＣＵ７０に対して、２系統の電力を供給する電気接続箱６０の一例について、図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の他の形態に係る電気接続箱を利用した電源分配システムを示す概要図である。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略して、上述の実施形態においてした説明を援用する。 An example of the electrical junction box 60 that supplies two systems of power to the ECU 70 that requires two systems of power will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing a power distribution system using an electrical junction box according to another embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the above-mentioned embodiment, repeated description is abbreviate | omitted, and the description made in the above-mentioned embodiment is used.

本実施形態の電気接続箱６０は、図３に示すように、ＥＣＵ７０に対して２系統の電力を供給する。この電気接続箱６０は、ＤＣＤＣコンバータ２０のほかに、ヒューズ２２０を備えている。電気接続箱６０の入力端子６０１は、上述した実施形態の入力端子１０１に対応し、電気接続箱６０の出力端子６０２は、上述した実施形態の出力端子１０２に対応するため、説明は省略する。ヒューズ２２０は電気接続箱６０の入力端子６０１及び出力端子６０３と電気的に接続している。 As shown in FIG. 3, the electrical junction box 60 of the present embodiment supplies two systems of electric power to the ECU 70. The electrical connection box 60 includes a fuse 220 in addition to the DCDC converter 20. Since the input terminal 601 of the electrical connection box 60 corresponds to the input terminal 101 of the above-described embodiment, and the output terminal 602 of the electrical connection box 60 corresponds to the output terminal 102 of the above-described embodiment, description thereof is omitted. The fuse 220 is electrically connected to the input terminal 601 and the output terminal 603 of the electrical connection box 60.

電気接続箱６０では、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧は、出力端子６０２から出力されて、ＥＣＵ７０の入力端子７０１を介して、ＥＣＵ７０のリニアレギュレータ４０に入力される。また、バッテリ１００の電圧は、出力端子６０３から出力されて、ＥＣＵ７０の入力端子７０２を介して、ＥＣＵ７０の駆動回路８０に入力される。図３では、実線矢印で示されている。 In the electrical junction box 60, the output voltage of the DCDC converter 20 is output from the output terminal 602 and input to the linear regulator 40 of the ECU 70 via the input terminal 701 of the ECU 70. The voltage of the battery 100 is output from the output terminal 603 and is input to the drive circuit 80 of the ECU 70 via the input terminal 702 of the ECU 70. In FIG. 3, it is indicated by a solid line arrow.

ＥＣＵ７０は、リニアレギュレータ４０と制御回路５０のほかに、駆動回路８０を備えている。ＥＣＵ７０は、電気接続箱６０とモータ２１０との間に電気的に接続されている。ＥＣＵ７０は、電気接続箱６０の出力端子６０２と電気的に接続する入力端子７０１、電気接続箱６０の出力端子６０３と電気的に接続する入力端子７０２、及びモータ２１０と電気的に接続する出力端子７０３とを有する。 The ECU 70 includes a drive circuit 80 in addition to the linear regulator 40 and the control circuit 50. The ECU 70 is electrically connected between the electric junction box 60 and the motor 210. The ECU 70 includes an input terminal 701 that is electrically connected to the output terminal 602 of the electrical connection box 60, an input terminal 702 that is electrically connected to the output terminal 603 of the electrical connection box 60, and an output terminal that is electrically connected to the motor 210. 703.

制御回路５０は、上述した実施形態とは異なり、駆動回路８０を制御する制御回路である。制御回路５０は、リニアレギュレータ４０と駆動回路８０との間に電気的に接続されており、駆動回路８０を制御するための制御信号を駆動回路８０に対して出力する。制御回路５０には、上述した実施形態と同様に、リニアレギュレータ４０から出力される電圧が入力される。 Unlike the embodiment described above, the control circuit 50 is a control circuit that controls the drive circuit 80. The control circuit 50 is electrically connected between the linear regulator 40 and the drive circuit 80, and outputs a control signal for controlling the drive circuit 80 to the drive circuit 80. The control circuit 50 receives the voltage output from the linear regulator 40 as in the above-described embodiment.

駆動回路８０は、モータ２１０を駆動する回路である。駆動回路８０は、モータ２１０と電気的に接続されており、制御回路５０から出力される制御信号に応じて、モータ２１０を駆動する駆動信号を出力する。また、駆動回路８０は、バッテリ１００の電圧と同電圧で動作する半導体から構成されており、駆動回路８０には、バッテリ１００の電圧が電気接続箱６０のヒューズ２２０を介して入力される。駆動回路８０には、例えば、ＩＧＢＴで構成されるインバータ回路が挙げられる。 The drive circuit 80 is a circuit that drives the motor 210. The drive circuit 80 is electrically connected to the motor 210, and outputs a drive signal for driving the motor 210 in accordance with a control signal output from the control circuit 50. The drive circuit 80 is made of a semiconductor that operates at the same voltage as the voltage of the battery 100, and the voltage of the battery 100 is input to the drive circuit 80 via the fuse 220 of the electrical connection box 60. An example of the drive circuit 80 is an inverter circuit formed of an IGBT.

モータ２１０は、バッテリ１００の電力により駆動するモータであり、車両用部品の駆動源となる。モータ２１０は、駆動回路８０から出力される駆動信号により駆動する。 The motor 210 is a motor that is driven by the electric power of the battery 100 and serves as a drive source for vehicle components. The motor 210 is driven by a drive signal output from the drive circuit 80.

以上のように、本実施形態では、電気接続箱６０は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧が出力される出力端子６０２だけでなく、バッテリ１００の電圧が出力される出力端子６０３と備えている。そのため、制御回路５０の動作電圧と駆動回路８０の動作電圧が異なる場合であっても、リニアレギュレータ４０は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧を電源として動作し、駆動回路８０は、バッテリ１００の電圧を電源として動作することができる。例えば、上述した実施形態において使用した具体的な数値を用いると、電気接続箱６０は、リニアレギュレータ４０に対して７Ｖの電源として機能するとともに、駆動回路８０に対して１２Ｖの電源として機能する。これにより、リニアレギュレータ４０の入力電圧と出力電圧の電位差を小さくし、バッテリ１００が制御回路５０に対して供給する電力を抑制するとともに、駆動回路８０へ電圧を供給することができる。 As described above, in the present embodiment, the electrical junction box 60 includes not only the output terminal 602 that outputs the output voltage of the DCDC converter 20 but also the output terminal 603 that outputs the voltage of the battery 100. Therefore, even when the operation voltage of the control circuit 50 and the operation voltage of the drive circuit 80 are different, the linear regulator 40 operates using the output voltage of the DCDC converter 20 as a power source, and the drive circuit 80 determines the voltage of the battery 100. Can operate as a power source. For example, using the specific numerical values used in the above-described embodiment, the electrical junction box 60 functions as a 7 V power source for the linear regulator 40 and functions as a 12 V power source for the drive circuit 80. Thereby, the potential difference between the input voltage and the output voltage of the linear regulator 40 can be reduced, the power supplied from the battery 100 to the control circuit 50 can be suppressed, and the voltage can be supplied to the drive circuit 80.

また、本実施形態のように、車両に搭載される電源分配システムでは、バッテリ１００を複数搭載することは困難である。例えば、ＥＣＵ７０を動作させるために、制御回路５０の動作電圧に対応する５Ｖのバッテリと、駆動回路８０の動作電圧に対応する１２Ｖのバッテリそれぞれを搭載することは困難とされている。しかし、本実施形態の電気接続箱６０を用いることで、車両に複数のバッテリを搭載することを要することなく、バッテリ１００がリニアレギュレータ４０に対して供給する電力を抑制することができる。 Further, in the power distribution system mounted on the vehicle as in the present embodiment, it is difficult to mount a plurality of batteries 100. For example, in order to operate the ECU 70, it is difficult to mount a 5 V battery corresponding to the operating voltage of the control circuit 50 and a 12 V battery corresponding to the operating voltage of the drive circuit 80. However, by using the electrical junction box 60 of the present embodiment, the power supplied from the battery 100 to the linear regulator 40 can be suppressed without requiring mounting of a plurality of batteries on the vehicle.

本実施形態における「出力端子６０２」は本発明における「第１の端子部」の一例に相当し、本実施形態における「出力端子６０３」は本発明における「第２の端子部」の一例に相当する。 The “output terminal 602” in the present embodiment corresponds to an example of the “first terminal portion” in the present invention, and the “output terminal 603” in the present embodiment corresponds to an example of the “second terminal portion” in the present invention. To do.

複数のＥＣＵ３０、ＥＣＵ７０に対して電力を供給するとともに、ＡＣＣ電源、ＩＧ電源として機能する電気接続箱８００の一例について、図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の他の形態に係る電気接続箱を利用した電源分配システムを示す概要図である。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略して、上述の実施形態においてした説明を援用する。 An example of an electrical junction box 800 that supplies power to the plurality of ECUs 30 and 70 and functions as an ACC power source and an IG power source will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing a power distribution system using an electrical junction box according to another embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the above-mentioned embodiment, repeated description is abbreviate | omitted, and the description made in the above-mentioned embodiment is used.

本実施形態の電気接続箱８００は、図４に示すように、ＥＣＵ３０、ＥＣＵ７０に対して電力を供給するとともに、ＡＣＣ電源（アクセサリー電源）、ＩＧ電源（イグニッション電源）としても機能する。ＥＣＵ３０とＥＣＵ７０に対する電力供給については、上述した２つの実施形態と同様であるため、説明は省略する。 As shown in FIG. 4, the electrical junction box 800 of the present embodiment supplies electric power to the ECU 30 and the ECU 70, and also functions as an ACC power source (accessory power source) and an IG power source (ignition power source). About the electric power supply with respect to ECU30 and ECU70, since it is the same as that of two embodiment mentioned above, description is abbreviate | omitted.

電気接続箱８００は、ＡＣＣ電源として機能するために、入力端子８０２と出力端子８０６とを有する。入力端子８０２と出力端子８０６との間にはヒューズ２３０が電気的に接続されている。入力端子８０２には、バッテリ１００の電圧がＡＣＣＳＷ５０１を介して入力される。そして、バッテリ１００の電圧は、ヒューズ２３０を介して、出力端子８０６から出力される。なお、ＡＣＣＳＷ５０１は、バッテリ１００と入力端子８０２との間の電気的な接続をオン又はオフするスイッチである。ＡＣＣＳＷ５０１には、例えば、リレー等が挙げられる。 The electrical junction box 800 has an input terminal 802 and an output terminal 806 in order to function as an ACC power source. A fuse 230 is electrically connected between the input terminal 802 and the output terminal 806. The voltage of the battery 100 is input to the input terminal 802 via the ACCSW 501. The voltage of the battery 100 is output from the output terminal 806 through the fuse 230. The ACCSW 501 is a switch that turns on or off the electrical connection between the battery 100 and the input terminal 802. Examples of the ACCSW 501 include a relay.

電気接続箱８００は、ＩＧ電源として機能するために、入力端子８０３と出力端子８０７とを有する。入力端子８０３と出力端子８０７との間にはヒューズ２４０が電気的に接続されている。入力端子８０３には、後述するＡＬＴ５０２で発電された電圧が入力される。そして、ＡＬＴ５０２で発電された電圧は、ヒューズ２４０を介して、出力端子８０７から出力される。なお、ＡＬＴ５０２は、バッテリ１００の電圧で動作する発電機（オルタネーター）であって、例えば、エンジン駆動の車両においては、エンジンの回転数に応じて発電する発電機である。 The electrical junction box 800 has an input terminal 803 and an output terminal 807 in order to function as an IG power source. A fuse 240 is electrically connected between the input terminal 803 and the output terminal 807. A voltage generated by ALT 502 described later is input to the input terminal 803. The voltage generated by the ALT 502 is output from the output terminal 807 via the fuse 240. The ALT 502 is a generator (alternator) that operates at the voltage of the battery 100. For example, in an engine-driven vehicle, the ALT 502 is a generator that generates power according to the engine speed.

このように、電気接続箱８００は、複数のＥＣＵに電力を供給するだけでなく、ＡＣＣ電源及びＩＧ電源として機能する。これにより、電気接続箱８００に電気的に接続された様々な装置について、それぞれの装置が異なる動作電圧で動作する場合又はそれぞれの装置が異なる機能を有している場合であっても、それぞれの装置に応じてバッテリ１００の電力を分配することができる。 Thus, the electrical junction box 800 not only supplies power to a plurality of ECUs, but also functions as an ACC power source and an IG power source. Thus, for various devices electrically connected to the electrical junction box 800, even when each device operates at a different operating voltage or when each device has a different function, The power of the battery 100 can be distributed according to the device.

ＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０と過電圧検出装置２６０を備える電気接続箱６００の一例について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の他の形態に係る電気接続箱を利用した電源分配システムを示す概要図である。図５に示す電気接続箱６００は、図３に示す電気接続箱６０と比べて、ＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０と過電圧検出装置２６０を備えている以外は同様の構成である。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略して、上述の実施形態においてした説明を援用する。 An example of the electrical junction box 600 including the DCDC converter control device 250 and the overvoltage detection device 260 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing a power distribution system using an electrical junction box according to another embodiment of the present invention. The electrical connection box 600 shown in FIG. 5 has the same configuration as the electrical connection box 60 shown in FIG. 3 except that it includes a DCDC converter control device 250 and an overvoltage detection device 260. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the above-mentioned embodiment, repeated description is abbreviate | omitted, and the description made in the above-mentioned embodiment is used.

ＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０は、ＤＣＤＣコンバータ２０の動作を制御する装置であって、ＤＣＤＣコンバータ２０の制御端子２０３と電気的に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０は、ＤＣＤＣコンバータ２０のスイッチング動作を制御することで、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧を制御する。スイッチング動作の制御には、例えば、スイッチング速度、デューティーサイクルを変更することが挙げられる。 The DCDC converter control device 250 is a device that controls the operation of the DCDC converter 20 and is electrically connected to the control terminal 203 of the DCDC converter 20. The DCDC converter control device 250 controls the output voltage of the DCDC converter 20 by controlling the switching operation of the DCDC converter 20. The control of the switching operation includes, for example, changing a switching speed and a duty cycle.

また、ＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０は、後述する過電圧検出装置２６０からの異常検出信号に応じて、ＤＣＤＣコンバータ２０の動作を停止させる。具体的には、ＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０は、スイッチング動作を停止させるような制御信号を出力する。これにより、ＤＣＤＣコンバータ２０からの電圧出力が停止し、リニアレギュレータ４０への電圧供給は停止される。ＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０には、マイコン等のＩＣが挙げられる。 Further, the DCDC converter control device 250 stops the operation of the DCDC converter 20 in response to an abnormality detection signal from an overvoltage detection device 260 described later. Specifically, the DCDC converter control device 250 outputs a control signal that stops the switching operation. As a result, the voltage output from the DCDC converter 20 is stopped, and the voltage supply to the linear regulator 40 is stopped. Examples of the DCDC converter control device 250 include an IC such as a microcomputer.

過電圧検出装置２６０は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧が過電圧なることを防ぐために設ける検出装置であって、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力端子６０２と電気的に接続されている。過電圧検出装置２６０は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧を検出するとともに、検出した電圧が所定の閾値を超えるか否かを判断することで、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧が過電圧であるか否かを判断する。例えば、ＤＣＤＣコンバータ２０が所定の閾値を超えるような電圧を出力すると、過電圧検出装置２６０は、ＤＣＤＣコンバータ２０の状態を異常状態として判断し、異常検出信号をＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０に出力する。なお、所定の閾値としては、例えば、リニアレギュレータ４０の最高動作電圧に設定してもよい。 The overvoltage detection device 260 is a detection device provided to prevent the output voltage of the DCDC converter 20 from becoming an overvoltage, and is electrically connected to the output terminal 602 of the DCDC converter 20. The overvoltage detection device 260 detects the output voltage of the DCDC converter 20 and determines whether or not the detected voltage exceeds a predetermined threshold value, thereby determining whether or not the output voltage of the DCDC converter 20 is an overvoltage. To do. For example, when the DCDC converter 20 outputs a voltage that exceeds a predetermined threshold, the overvoltage detection device 260 determines the state of the DCDC converter 20 as an abnormal state and outputs an abnormality detection signal to the DCDC converter control device 250. The predetermined threshold may be set to the maximum operating voltage of the linear regulator 40, for example.

以上のように、本実施形態では、電気接続箱６００は、ＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０と、過電圧検出装置２６０とを備える。そして、過電圧検出装置２６０によりＤＣＤＣコンバータ２０の状態が異常状態として判断されると、ＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０はＤＣＤＣコンバータ２０の動作を停止させる。具体的には、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧が過電圧であると、ＤＣＤＣコンバータ２０はＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０により動作を停止する。そのため、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧が過電圧であると、ＤＣＤＣコンバータ２０はヒューズとして機能する。これにより、リニアレギュレータ４０に対して過電圧が入力されるのを防ぐことができる。その結果、ＥＣＵ７０を過電圧から保護することができる。 As described above, in the present embodiment, the electrical junction box 600 includes the DCDC converter control device 250 and the overvoltage detection device 260. When the overvoltage detection device 260 determines that the state of the DCDC converter 20 is an abnormal state, the DCDC converter control device 250 stops the operation of the DCDC converter 20. Specifically, when the output voltage of the DCDC converter 20 is an overvoltage, the DCDC converter 20 is stopped by the DCDC converter control device 250. Therefore, if the output voltage of the DCDC converter 20 is an overvoltage, the DCDC converter 20 functions as a fuse. Thereby, it is possible to prevent an overvoltage from being input to the linear regulator 40. As a result, the ECU 70 can be protected from overvoltage.

本実施形態における「ＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０」は本発明における「制御部」の一例に相当し、本実施形態における「過電圧検出装置２６０」は本発明における「状態検出部」の一例に相当する。 The “DCDC converter control device 250” in the present embodiment corresponds to an example of the “control unit” in the present invention, and the “overvoltage detection device 260” in the present embodiment corresponds to an example of the “state detection unit” in the present invention.

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

例えば、電気接続箱６００は、過電圧検出装置２６０の代わりに又は過電圧検出装置２６０とともに、過電流検出装置を備えてもよい。過電流検出装置は、ＤＣＤＣコンバータ２０が過電流状態になるのを防ぐために設ける検出装置であって、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力端子６０２と電気的に接続されている。過電流検出装置は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電流を検出するとともに、検出した電流が所定の閾値を超えるか否かを判断することで、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電流が過電流であるか否かを判断する。例えば、ＤＣＤＣコンバータ２０が所定の閾値を超えるような電流を出力すると、過電流検出装置は、ＤＣＤＣコンバータ２０の状態を異常状態として判断し、異常検出信号をＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０に出力してもよい。 For example, the electrical junction box 600 may include an overcurrent detection device instead of or together with the overvoltage detection device 260. The overcurrent detection device is a detection device provided to prevent the DCDC converter 20 from entering an overcurrent state, and is electrically connected to the output terminal 602 of the DCDC converter 20. The overcurrent detection device detects whether or not the output current of the DCDC converter 20 is an overcurrent by detecting the output current of the DCDC converter 20 and determining whether or not the detected current exceeds a predetermined threshold. to decide. For example, when the DCDC converter 20 outputs a current exceeding a predetermined threshold, the overcurrent detection device determines that the state of the DCDC converter 20 is an abnormal state and outputs an abnormality detection signal to the DCDC converter control device 250. Good.

また、例えば、電気接続箱６００は、過電圧検出装置２６０の代わりに又は過電圧検出装置２６０とともに、温度検出装置を備えてもよい。温度検出装置は、ＤＣＤＣコンバータ２０の温度上昇を防ぐために設ける検出装置であって、ＤＣＤＣコンバータ２０の近傍に設けられる。温度検出装置は、ＤＣＤＣコンバータ２０の温度を検出するとともに、検出した温度が所定の温度の範囲外であるか否かを判断することで、ＤＣＤＣコンバータ２０の温度が異常温度であるか否かを判断する。例えば、ＤＣＤＣコンバータ２０の温度が上昇した結果、ＤＣＤＣコンバータ２０の温度が所定の温度の範囲外に達すると、温度検出装置は、ＤＣＤＣコンバータ２０の状態を異常状態として判断し、異常検出信号をＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０に出力してもよい。 In addition, for example, the electrical junction box 600 may include a temperature detection device instead of the overvoltage detection device 260 or together with the overvoltage detection device 260. The temperature detection device is a detection device provided to prevent a temperature rise of the DCDC converter 20, and is provided in the vicinity of the DCDC converter 20. The temperature detection device detects the temperature of the DCDC converter 20 and determines whether or not the detected temperature is outside a predetermined temperature range, thereby determining whether or not the temperature of the DCDC converter 20 is an abnormal temperature. to decide. For example, if the temperature of the DCDC converter 20 rises as a result of the temperature of the DCDC converter 20 reaching a predetermined temperature range, the temperature detection device determines the state of the DCDC converter 20 as an abnormal state, and sends the abnormality detection signal to the DCDC. You may output to the converter control apparatus 250. FIG.

さらに、ＤＣＤＣコンバータ２０の状態を検出することに限られず、車両の状態に応じてＤＣＤＣコンバータ２０の動作を制御してもよい。例えば、過電圧検出装置２６０の代わりに又は過電圧検出装置２６０とともに、暗電流検出装置を備えてもよい。暗電流検出装置は、車両が停止している際にバッテリの容量が不十分になるのを防ぐための検出装置であって、車両が停止している際にも流れている暗電流を検出する。暗電流検出装置は、検出した暗電流が所定の閾値を超えるか否かを判断することで、バッテリ１００の容量が十分であるか否かを判断する。例えば、暗電流検出装置は、検出した暗電流が所定の閾値を超えると、バッテリ１００の状態を容量不十分の状態として判断し、異常検出信号をＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０に出力してもよい。 Furthermore, the operation of the DCDC converter 20 may be controlled according to the state of the vehicle, without being limited to detecting the state of the DCDC converter 20. For example, a dark current detection device may be provided instead of or together with the overvoltage detection device 260. The dark current detection device is a detection device for preventing the battery capacity from becoming insufficient when the vehicle is stopped, and detects the dark current flowing even when the vehicle is stopped. . The dark current detection device determines whether or not the capacity of the battery 100 is sufficient by determining whether or not the detected dark current exceeds a predetermined threshold. For example, when the detected dark current exceeds a predetermined threshold value, the dark current detection device may determine that the battery 100 is in an insufficient capacity state and output an abnormality detection signal to the DCDC converter control device 250.

また、例えば、ＤＣＤＣコンバータ２０はスイッチング動作によりノイズの発生源になり得るため、ＤＣＤＣコンバータ２０を金属ケースやシールド金具シールドしてもよい。これにより、ＥＣＵ等の電子機器に対するノイズへの影響を軽減することができる。 Further, for example, since the DCDC converter 20 can become a noise generation source by a switching operation, the DCDC converter 20 may be shielded with a metal case or a shield metal fitting. Thereby, the influence with respect to the noise with respect to electronic devices, such as ECU, can be reduced.

上述した図１に示すＤＣＤＣコンバータ２０をモジュール化したモジュール３００について、図６を用いて説明する。図６は本発明の一実施の形態に係る電気接続箱をモジュール化したＤＣＤＣコンバータモジュールの一例を示す概要図である。 A module 300 obtained by modularizing the DCDC converter 20 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a DCDC converter module obtained by modularizing the electrical junction box according to the embodiment of the present invention.

モジュール９００は、ＤＣＤＣコンバータ２０が実装された基板（ＰＣＢ基板）を内蔵するモジュールである。モジュール９００は、電気接続箱１０に脱着可能なモジュールであって、バッテリ１００と電気的に接続する入力端子９０１、ＥＣＵ３０と電気的に接続する出力端子９０２、及びＧＮＤ端子９０３の３つの外部端子を備えている。これにより、ヒューズの入力端子、出力端子、及びＧＮＤ端子の３端子と同じ構成にすることができ、ヒューズの置き換えとしてモジュール９００を利用することができる。そのため、電気接続箱１０の設計自由度を向上させることができる。 The module 900 is a module incorporating a substrate (PCB substrate) on which the DCDC converter 20 is mounted. The module 900 is a module that can be attached to and detached from the electrical junction box 10, and has three external terminals: an input terminal 901 that is electrically connected to the battery 100, an output terminal 902 that is electrically connected to the ECU 30, and a GND terminal 903. I have. Thereby, it can be set as the same structure as the 3 terminal of the input terminal of a fuse, an output terminal, and a GND terminal, and the module 900 can be utilized as replacement of a fuse. Therefore, the design freedom of the electrical junction box 10 can be improved.

入力端子９０１は、ＤＣＤＣコンバータ２０の入力端子２０１（図１参照）と電気的に接続されており、出力端子９０２は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力端子２０２（図１参照）と電気的に接続されている。 The input terminal 901 is electrically connected to the input terminal 201 (see FIG. 1) of the DCDC converter 20, and the output terminal 902 is electrically connected to the output terminal 202 (see FIG. 1) of the DCDC converter 20. Yes.

出力端子９０２は、入力端子９０１とＧＮＤ端子９０３の間に設けられており、出力端子９０２と入力端子９０１との間の距離と、出力端子９０２とＧＮＤ端子９０３との間の距離は、ともに距離ｄ１である。すなわち、入力端子９０１とＧＮＤ端子９０３は、出力端子９０２を基準として対称の位置に設けられている。 The output terminal 902 is provided between the input terminal 901 and the GND terminal 903, and the distance between the output terminal 902 and the input terminal 901 and the distance between the output terminal 902 and the GND terminal 903 are both distances. d1. That is, the input terminal 901 and the GND terminal 903 are provided at symmetrical positions with respect to the output terminal 902.

しかし、モジュール９００では、電気接続箱１０に取り付ける際に、入力端子９０１とＧＮＤ端子９０３の誤挿入の恐れがある。そこで、図７に示すモジュール９１０のように、出力端子９１２の設置位置を変更する構成としてもよい。図７は本発明の一実施の形態に係る電気接続箱をモジュール化したＤＣＤＣコンバータモジュールのその他の例を示す概要図である。 However, when the module 900 is attached to the electrical junction box 10, there is a risk that the input terminal 901 and the GND terminal 903 may be erroneously inserted. Therefore, a configuration in which the installation position of the output terminal 912 is changed as in a module 910 illustrated in FIG. FIG. 7 is a schematic view showing another example of the DCDC converter module obtained by modularizing the electrical junction box according to the embodiment of the present invention.

図７に示すモジュール９１０では、出力端子９１２は、入力端子９０１から距離ｄ２、ＧＮＤ端子９０３から距離ｄ３（ｄ３＞ｄ２）の位置に設けられている。すなわち、入力端子９０１とＧＮＤ端子９０３は、出力端子９１２を基準として非対称の位置に設けられている。これにより、電気接続箱１０に取り付ける際に、入力端子９０１とＧＮＤ端子９０３の誤挿入を防止することができる。 In the module 910 shown in FIG. 7, the output terminal 912 is provided at a distance d2 from the input terminal 901 and a distance d3 (d3> d2) from the GND terminal 903. That is, the input terminal 901 and the GND terminal 903 are provided at asymmetric positions with respect to the output terminal 912. Thereby, when attaching to the electrical junction box 10, the incorrect insertion of the input terminal 901 and the GND terminal 903 can be prevented.

また、図５に示すＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０と過電圧検出装置２６０とを備える電気接続箱６００では、上述した実施形態で説明したように、ＤＣＤＣコンバータ２０が所定の閾値を超えるような電流を出力すると、ＤＣＤＣコンバータ制御装置２５０は、過電圧検出装置２６０からの異常検出信号により、ＤＣＤＣコンバータ２０の動作を停止させる。例えば、電気接続箱６００を図６に示すようにモジュール化した際には、上述した所定の閾値に応じて、モジュール９００を配色してもよい。配色によりモジュールごとの電流容量を識別することができ、モジュールを選択し易くなる。これにより、電気接続箱６００に適切な電流容量のモジュール９００を装着することができる。また、モジュール９００に配色することに代えて又は配色するとともに、モジュール９００に上述した所定の閾値を印字してもよい。 Further, in the electrical junction box 600 including the DCDC converter control device 250 and the overvoltage detection device 260 shown in FIG. 5, when the DCDC converter 20 outputs a current exceeding a predetermined threshold, as described in the above-described embodiment. The DCDC converter control device 250 stops the operation of the DCDC converter 20 based on the abnormality detection signal from the overvoltage detection device 260. For example, when the electrical connection box 600 is modularized as shown in FIG. 6, the module 900 may be colored according to the predetermined threshold described above. The current capacity for each module can be identified by the color scheme, and the module can be easily selected. As a result, the module 900 having an appropriate current capacity can be attached to the electrical junction box 600. Further, instead of or in addition to the color arrangement on the module 900, the predetermined threshold value described above may be printed on the module 900.

上述した全ての実施形態では、ＤＣＤＣコンバータ２０を降圧型ＤＣＤＣコンバータとして説明したが、これに限定されず、例えば、バッテリ１００の電圧がリニアレギュレータ４０の最低動作電圧よりも低い場合には、ＤＣＤＣコンバータ２０に昇圧型ＤＣＤＣコンバータを用いてもよい。昇圧型ＤＣＤＣコンバータは、スイッチング素子がスイッチング動作することで、バッテリ１００の直流電圧を昇圧する。これにより、ＤＣＤＣコンバータ２０は、リニアレギュレータ４０の最低動作電圧よりも高い電圧を、リニアレギュレータ４０に対して出力することができる。また、昇圧型ＤＣＤＣコンバータは、降圧型ＤＣＤＣコンバータと同様に、高い電力変換効率を維持する特性を有する。そのため、昇圧型ＤＣＤＣコンバータを用いる場合であっても、バッテリ１００からリニアレギュレータ４０に対して供給する電力を抑制することができる。 In all the above-described embodiments, the DCDC converter 20 has been described as a step-down DCDC converter. However, the present invention is not limited to this. For example, when the voltage of the battery 100 is lower than the minimum operating voltage of the linear regulator 40, the DCDC converter 20 may be a step-up DCDC converter. The step-up DCDC converter boosts the DC voltage of the battery 100 when the switching element performs a switching operation. Thereby, the DCDC converter 20 can output a voltage higher than the minimum operating voltage of the linear regulator 40 to the linear regulator 40. The step-up DCDC converter has a characteristic of maintaining high power conversion efficiency, like the step-down DCDC converter. Therefore, even when a step-up DCDC converter is used, the power supplied from the battery 100 to the linear regulator 40 can be suppressed.

１０…電気接続箱
２０…ＤＣＤＣコンバータ
２０１…入力端子
２０２…出力端子
２０３…制御端子
３０…ＥＣＵ
３０１…入力端子
３０２…出力端子
４０…リニアレギュレータ
５０…制御回路
１００…バッテリ
２００…センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric junction box 20 ... DCDC converter 201 ... Input terminal 202 ... Output terminal 203 ... Control terminal 30 ... ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 301 ... Input terminal 302 ... Output terminal 40 ... Linear regulator 50 ... Control circuit 100 ... Battery 200 ... Sensor

Claims

An electrical connection box electrically connected between the battery and an ECU including at least a linear regulator,
A DCDC converter electrically connected between the battery and the linear regulator and including at least a switching element;
The DCDC converter converts the voltage of the battery into a predetermined output voltage by the switching operation of the switching element and outputs it to the linear regulator,
The output voltage is an electrical junction box higher than the minimum operating voltage of the linear regulator.

The electrical junction box according to claim 1,
A first terminal for outputting the output voltage;
An electrical junction box further comprising: a second terminal portion that outputs a voltage different from the output voltage.

The electrical junction box according to claim 1 or 2,
A control unit for controlling the DCDC converter;
A state detection unit for detecting a state of the DCDC converter,
The said control part is an electrical junction box which stops the said DCDC converter based on the state of the said DCDC converter detected by the said state detection part.