JP2020010462A - 電源システム - Google Patents

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Abstract

【課題】走行系の第１分岐ボックスと装備系の第２分岐ボックスを有し、第２分岐ボックスを異なる車両グレード間で共通化することにより、部品点数の削減を図る電源システムを提供する。【解決手段】電源システム１０は、複数の電池セルで構成される電池セル群３６が内蔵されるバッテリーボックス１４と、バッテリーボックスと走行系統２２を電気的に接続する第１分岐ボックス１６Ａ及び、バッテリーボックスと補機類２０を電気的に接続する第２分岐ボックス１６Ｂを備える。第１分岐ボックスは、走行系統からの電力の入力又は走行系統への電力の出力が可能な第１接続部６６と、バッテリーボックスと第１接続部を電気的に接続する第１分岐回路１８Ａを備える。第２分岐ボックスは、補機類からの電力の入力又は補機類への電力の出力が可能な第２接続部７８と、バッテリーボックスと第２接続部を電気的に接続する第２分岐回路１８Ｂを備える。【選択図】図２

Description

本明細書によって開示される技術は、電源システムに関する。
従来の電源システムの一例として、下記特許文献１に記載の車両用電装機器接続システムが知られている。この車両用電装機器接続システムは、車両上主電源からの電源電力を分配し、ワイヤハーネスの標準系サブハーネスの複数の電源線それぞれに電力を供給する標準系電源分配ボックスと、車両上主電源からの電源電力を分配し、ワイヤハーネスの拡張系サブハーネスの複数の幹線それぞれに電力を供給する拡張系電源分配ボックスと、を備える。
特開２０１６−１３７５４号公報
上記電装機器接続システムを異なる車両グレードの電気自動車にそれぞれ適用する場合、一般的に、高級車は一般車より電圧が高くなる傾向にあることから、標準系電源分配ボックス、及び拡張系電源分配ボックスのサイズも一般車と比較して大きくなり、一般車と異なる標準系電源分配ボックス、及び拡張系電源分配ボックスを用意する必要がある。
本明細書で開示される電源システムは、電力により車両を動作させるための電源システムであって、前記車両は、内部に複数の電池セルが内蔵されるバッテリーボックスと、電力によって作動可能な補機類と、電力によって走行可能な走行系統と、前記電池セルと、前記補機類及び前記走行系統とを電気的に接続する分岐ボックスと、を備え、前記分岐ボックスは、第１分岐ボックスと、第２分岐ボックスとを備え、前記第１分岐ボックスは、前記走行系統と電気的に接続され、前記走行系統からの電力の入力、又は、前記走行系統への電力の出力が可能な第１接続部と、前記電池セルと前記第１接続部とを電気的に接続する第１分岐回路と、を備え、前記第２分岐ボックスは、前記補機類と電気的に接続され、前記補機類からの電力の入力、又は、前記補機類への電力の出力が可能な第２接続部と、前記電池セルと前記第２接続部とを電気的に接続する第２分岐回路と、を備える。
分岐ボックスを、第１分岐ボックス、及び、第２分岐ボックスの２つに分け、さらに、走行系統に接続される第４接続部を第１分岐ボックスに設け、補機類に接続される第３接続部を第２分岐ボックスに設けることで、第１分岐ボックスを走行系、第２分岐ボックスを装備系に分類することができる。ここで、一般的に、分岐ボックスに入力される電圧が高い程、バスバーや接続部のサイズが大きくなり、それに伴い、分岐ボックスの形状も大きくなる。このとき、走行系統に用いられる電圧は、グレードの高い車（高級車）は高い傾向にあり（例えば、最大１０００Ｖ程度）、グレードの低い車（一般車）は低い傾向にあることから（例えば最大５００Ｖ程度）、第１分岐ボックスのサイズは高級車の方が大きくなる。一方、装備系に用いられる電圧は、高級車も一般車も同じ（例えば、最大５００Ｖ程度）電圧であり、高級車も一般車も第２分岐ボックスのサイズは同じとなる。従って、第２分岐ボックスを異なる車両グレード（高級車及び一般車）間で共通化することができ、部品点数を削減することができる。
また、前記分岐ボックスは、前記バッテリーボックスの外部に設けられており、前記バッテリーボックスは、前記複数の電池セルと電気的に接続され、前記複数の電池セルを充電するための電力の入力、及び、前記複数の電池セルからの電力の出力が可能な第３接続部を有し、前記第１分岐ボックスは、前記第３接続部及び前記第１分岐回路と電気的に接続される第４接続部を有し、前記第１分岐回路と前記第２分岐回路との間には、前記第１分岐回路と前記第２分岐回路とを電気的に接続する連結回路が設けられている構成としても良い。
分岐回路はバッテリーボックスの外部に設けられる分岐ボックス内に設けられているため、従来のように、バッテリーボックスの内部に分岐回路が設けられている構成と比較して、バッテリーボックスとその外部に搭載される機能部品（例えば補機類及び走行系統等）とを接続する接続部の数を減らすことができ、バッテリーボックスを小型化することができる。また、第１分岐回路と第２分岐回路とを連結する連結回路を設けることで、バッテリーボックスから第２分岐ボックスに接続する接続部が不要となり、バッテリーボックスと外部の機能部品（例えば補機類及び走行系統等）とを接続する接続部の数をさらに減らすことができる。また、分岐ボックス内のヒューズ等の電子部品が故障した際に、分岐ボックスのみを車両から取り外し、電子部品の交換作業を行うことができる。これにより、従来のように、ヒューズ等の電子部品の交換のため、バッテリーボックスを車両から取り外す必要がないことから、メンテナンス性を向上させることができる。
また、前記走行系統は、前記車両を走行させる電気モータと、前記電気モータを作動させるインバータを有するパワーコントロールユニットと、を備え、前記インバータの作動可能な電圧は、前記バッテリーボックスの前記第３接続部における電圧である第１電圧とされ、前記第１接続部、及び、前記第４接続部における電圧は、前記第１電圧と同電位とされ、前記第２接続部における電圧は、前記第１電圧と異なる第２電圧とされ、前記連結回路は、前記第１分岐回路に電気的に接続される第１連結回路と、前記第２分岐回路に電気的に接続される第２連結回路と、から構成され、前記第１連結回路と前記第２連結回路とは、前記第１電圧を前記第２電圧に変圧させる変圧装置を介して電気的に接続されている構成としても良い。
バッテリーボックスの第３接続部における第１電圧は、インバータの作動電圧と同電位であるため、パワーコントロールユニット内で入力電圧をインバータの作動電圧に変換する昇圧コンバータ）が不要となり、パワーコントロールユニットを小型化することができる。
本明細書に開示される電源システムによれば、分岐ボックスを走行系の第１分岐ボックスと装備系の第２分岐ボックスとに分け、第２分岐ボックスを異なる車両グレード間で共通化することにより、部品点数の削減を図ることができる。
実施形態１に係る電源システムを車両に適用した状態を示す模式図 実施形態１に係る電源システムの電気的構成を示すブロック図 ボルト締結における第１分岐ボックスと第２分岐ボックスとの接続構造の図 コネクタによる第１分岐ボックスと第２分岐ボックスとの接続構造の図 バネ接続式コネクタによる第１分岐ボックスと第２分岐ボックスとの接続構造の図 実施形態２に係る電源システムの電気的構成を示すブロック図
＜実施形態１＞
図１から図５を参照して本実施形態を説明する。本実施形態に係る電源システム１０は、図１に示すように、車両１２に搭載されるものであって、図２に示すように、バッテリーボックス１４から供給される電力を、バッテリーボックス１４の外部に設けられた分岐ボックス１６の分岐回路１８を介して、補機類２０、及び、走行系統２２にそれぞれ供給するシステムである。
車両１２には、外部から給電を行う給電部２４が設けられており、給電部２４は、家庭用のＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源から給電を行うＡＣ給電部２６と、急速充電設備（図示せず）から給電を行うＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）給電部２８と、から構成されている。ＤＣ給電部２８からは、５００Ｖ、４００Ａ（１５０ｋＷ）の電力が供給される。
走行系統２２は、車輪を駆動させるモータ（電気モータ）３０と、モータ３０を制御するＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、パワーコントロールユニット）３２と、を備えている。ＰＣＵ３２は、入力されたＤＣ電圧を、入力されたＤＣ電圧よりも高いＤＣ電圧Ｖ１に昇圧する昇圧コンバータ３４と、昇圧されたＤＣ電圧を所定の周波数のＡＣ電圧に変換するインバータ３７と、を備えており、インバータ３７から出力されたＡＣ電圧は、モータ３０に入力される。モータ３０の回転速度は、ＡＣ電圧の周波数に依存しており、ＡＣ電圧の周波数を制御することで、モータ３０を制御することができる。
モータ３０は、ＦＲ（Ｆｒｏｎｔ：フロント）側（図１及び図２の左側）のモータ３０Ａと、ＲＲ（Ｒｅａｒ：リア）側（図１及び図２の右側）のモータ３０Ｂとから構成されている。また、昇圧コンバータ３４は、ＦＲ側の昇圧コンバータ３４Ａと、ＲＲ側の昇圧コンバータ３４Ｂとから構成されている。また、インバータ３７は、ＦＲ側のインバータ３７Ａと、ＲＲ側のインバータ３７Ｂとから構成されている。なお、図２においては、ＰＣＵ３２は、便宜上、ＦＲ側とＲＲ側とに分けて図示されているが、一体のユニットであるものとする。
バッテリーボックス１４の内部には、直列に接続された複数の電池セル（以降、「電池セル群３６」とする）が設けられている。電池セル群３６は、第１電池セル群３６Ａと、第２電池セル群３６Ｂとから構成されており、第１電池セル群３６Ａと第２電池セル群３６Ｂとは、サービスプラグ３８を介して直列に接続されている。サービスプラグ３８は、外部から抜き差しすることが可能となっており、メンテナンス時にサービスプラグ３８を抜くことで、第１電池セル群３６Ａと第２電池セル群３６Ｂとの間の導通を遮断することができる。
バッテリーボックス１４には、外部と接続される第１コネクタ（第３接続部）４０及び第２コネクタ４２が設けられている。第１コネクタ４０及び第２コネクタ４２には、電源側のプラス端子と、ＧＮＤ（Ｇｒｏｕｎｄ）側のマイナス端子とがそれぞれ備えられている。なお、本実施形態における第１コネクタ４０及び第２コネクタ４２以外のコネクタ（後述する、第３コネクタ（第４接続部）６２、第４コネクタ６４、第５コネクタ（第１接続部）６６、第６コネクタ７６、及び、第７コネクタ（第２接続部）７８）においても、同様に、プラス端子及びマイナス端子が備えられているものとする。
電池セル群３６は、定格電圧が３５０Ｖとされ、最大電圧が５００Ｖとされる。本実施形態では、負荷を繋いだ状態における、電池セル群３６から出力されるＤＣ電圧Ｖ２は、定格電圧の３５０Ｖとする。
バッテリーボックス１４の内部には、家庭用のＡＣ電源からの充電時に用いられるリレーであるＡＣＲ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｒｅｌａｙ）４４、及び、システムメインリレーであるＳＭＲ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａｉｎ Ｒｅｌａｙ）４６が設けられている。ＡＣＲ４４及びＳＭＲ４６は、図示しない制御部からの制御信号によって、ＯＮ（導通）の状態、又は、ＯＦＦ（開放）の状態のいずれか一方の状態に切替えられる。
ＡＣＲ４４は、第１のＡＣＲ４４Ａと、第２のＡＣＲ４４Ｂと、事前充電（プリチャージ）用のリレーである第３のＡＣＲ４４Ｃとから構成されており、ＳＭＲ４６は、第１のＳＭＲ４６Ａと、第２のＳＭＲ４６Ｂと、事前充電用のリレーである第３のＳＭＲ４６Ｃとから構成されている。
第１のＡＣＲ４４Ａ及び第１のＳＭＲ４６Ａの上流側は、電流を検知する電流センサ４８の下流側にそれぞれ電気的に接続されており、さらに、電流センサ４８の上流側は、第１電池セル群３６Ａのプラス側に電気的に接続されている。また、第２のＡＣＲ４４Ｂ及び第２のＳＭＲ４６Ｂの上流側は、第２電池セル群３６Ｂのマイナス側にそれぞれ電気的に接続されている。
第３のＡＣＲ４４Ｃ及び第３のＳＭＲ４６Ｃの上流側は、事前充電時における電流を制限する電流制限抵抗５０の下流側にそれぞれ電気的に接続されており、さらに、電流制限抵抗５０の上流側は、第２電池セル群３６Ｂのマイナス側に電気的に接続されている。
第１のＳＭＲ４６Ａの下流側は、第１コネクタ４０のプラス端子に電気的に接続されており、第２のＳＭＲ４６Ｂの下流側は、第１コネクタ４０のマイナス端子に電気的に接続されている。
第１のＡＣＲ４４Ａの下流側は、ＡＣ充電時における過電流保護用のＡＣヒューズ５２の上流側に接続され、さらに、ＡＣヒューズ５２の下流側は、第２コネクタ４２のプラス端子に電気的に接続されている。また、第２のＡＣＲ４４Ｂ及び第３のＡＣＲ４４Ｃの下流側は、第２コネクタ４２のマイナス端子に電気的に接続されている。
第２コネクタ４２は、バッテリーボックス１４の外部に設けられたＡＣ／ＤＣコンバータ５４を介して、ＡＣ給電部２６に接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ５４は、ＡＣ給電部２６から入力されたＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する。ＡＣ／ＤＣコンバータ５４により変換されたＤＣ電圧は、電池セル群３６に印加され、電池セル群３６は充電される。このとき、先ず、第１のＡＣＲ４４Ａ及び第３のＡＣＲ４４ＣがＯＮ、並びに、第２のＡＣＲ４４ＢがＯＦＦの状態で事前充電を行う。次に、電流センサ４８で検知された電流が一定以下になった場合に、第２のＡＣＲ４４ＢをＯＦＦからＯＮ、及び、第３のＡＣＲ４４ＣをＯＮからＯＦＦにし、充電を開始するＡＣ充電制御が行われる。
分岐回路１８は、第１分岐回路１８Ａと、第２分岐回路１８Ｂと、第１分岐回路１８Ａ及び第２分岐回路１８Ｂを電気的に接続する連結回路６０と、から構成されている。
分岐ボックス１６は、バッテリーボックス１４から入力された電力を走行系統２２及びＤＣ給電部２８（走行・充電系）に分岐して出力する第１分岐ボックス１６Ａと、第１分岐ボックス１６Ａから入力された電力を複数の補機類２０（装備系）に分岐して出力する第２分岐ボックス１６Ｂとから構成されている。このように、分岐回路１８はバッテリーボックス１４の外部に設けられる分岐ボックス１６内に設けられているため、従来のように、バッテリーボックスの内部に分岐回路が設けられている構成と比較して、バッテリーボックス１４と外部の機能部品（例えば補機類２０及び走行系統２２等）とを接続する接続部の数を減らすことができ、バッテリーボックス１４を小型化することができる。
第１分岐ボックス１６Ａには、第１コネクタ４０と電気的に接続される第３コネクタ６２と、第２分岐ボックス１６Ｂの後述する第６コネクタ７６と電気的に接続される第４コネクタ６４と、走行系統２２のＰＣＵ３２及びＤＣ給電部２８にそれぞれ電気的に接続される３つの第５コネクタ６６と、が設けられている。
第１分岐回路１８Ａは、第１分岐ボックス１６Ａ内に設けられており、第１分岐ボックス１６Ａのコネクタ（第３コネクタ６２、第４コネクタ６４、及び、第５コネクタ６６）の、プラス端子間を互いに電気的に接続するプラス側の第１バスバー６８Ａと、マイナス端子間を互いに電気的に接続するマイナス側の第１バスバー６８Ｂとから構成されている。
第５コネクタ６６は、ＤＣ給電部２８と電気的に接続される第５コネクタ６６Ａと、ＰＣＵ３２のＦＲ側の昇圧コンバータ３４Ａと電気的に接続される第５コネクタ６６Ｂと、ＰＣＵ３２のＲＲ側の昇圧コンバータ３４Ｂと電気的に接続される第５コネクタ６６Ｃとから構成されている。
プラス側の第１バスバー６８Ａには、第１のＤＣ充電用リレー７０、及び、２つのヒューズ７２が取付けられており、マイナス側の第１バスバー６８Ｂには、第２のＤＣ充電用リレー７４が取付けられている。第３コネクタ６２のプラス端子と、第５コネクタ６６Ａのプラス端子との間は、第１のＤＣ充電用リレー７０を介して電気的に接続されており、第３コネクタ６２のマイナス端子と、第５コネクタ６６Ａのマイナス端子との間は、第２のＤＣ充電用リレー７４を介して電気的に接続されている。また、第３コネクタ６２のプラス端子と第５コネクタ６６Ｂのプラス端子との間、及び、第３コネクタ６２のプラス端子と第５コネクタ６６Ｃのプラス端子との間は、ヒューズ７２を介してそれぞれ電気的に接続されている。仮に、ヒューズ７２が切れた際は、第１分岐ボックス１６Ａを車両１２から取り出し、ヒューズ７２の交換作業を行うことができる。このため、従来のように、ヒューズ７２がバッテリーボックス内に設けられ、ヒューズ７２が切れた際に、バッテリーボックスごと車両から取り出して交換する構成と比較して、メンテナンス性が向上される。
第１のＤＣ充電用リレー７０、及び、第２のＤＣ充電用リレー７４は、図示しない制御部からの制御信号によって、ＯＮ（導通）の状態、又は、ＯＦＦ（開放）の状態のいずれか一方の状態に切替えられる。ＤＣ給電部２８から給電を行う際は、先ず、第１のＤＣ充電用リレー７０、第２のＤＣ充電用リレー７４、第１のＳＭＲ４６Ａ、及び第３のＳＭＲ４６ＣがＯＮ、並びに、第２のＳＭＲ４６ＢがＯＦＦの状態で事前充電を行う。次に、電流センサ４８で検知された電流が一定以下になった場合に、第２のＳＭＲ４６ＢをＯＦＦからＯＮ、及び、第３のＳＭＲ４６ＣをＯＮからＯＦＦにし、充電を開始するＤＣ充電制御が行われる。
第２分岐ボックス１６Ｂには、第１分岐ボックス１６Ａの第４コネクタ６４と電気的に接続される第６コネクタ７６と、補機類２０と電気的に接続される６つ（補機類２０の数と同数）の第７コネクタ７８と、が設けられている。
第２分岐回路１８Ｂは、第２分岐ボックス１６Ｂ内に設けられており、第２分岐ボックス１６Ｂのコネクタ（第６コネクタ７６、及び、第７コネクタ７８）の、プラス端子間を互いに電気的に接続するプラス側の第２バスバー８０Ａと、マイナス端子間を互いに電気的に接続するマイナス側の第２バスバー８０Ｂとから構成されている。
プラス側の第２バスバー８０Ａには、第７コネクタ７８の数と同数（６つ）のヒューズ７２が取付けられており、第６コネクタ７６のプラス端子と、６つの第７コネクタ７８のプラス端子との間は、ヒューズ７２を介してそれぞれ電気的に接続されている。
連結回路６０は、第４コネクタ６４のプラス端子と、第６コネクタ７６のプラス端子との間を電気的に接続し、第４コネクタ６４のマイナス端子と、第６コネクタ７６のマイナス端子との間を電気的に接続する。これにより、プラス側の第１バスバー６８Ａとプラス側の第２バスバー８０Ａとは電気的に接続され、また、マイナス側の第１バスバー６８Ｂとマイナス側の第２バスバー８０Ｂとは電気的に接続される。このような連結回路６０を設けることで、バッテリーボックス１４から第２分岐ボックス１６Ｂに接続する接続部が不要となり、バッテリーボックス１４と外部の機能部品とを接続する接続部の数をさらに減らすことができる。
連結回路６０の一例として、例えば、図３に示すように、ボルト締結によって、第４コネクタ６４と第６コネクタ７６とを電気的に接続する構成としても良い。
また、図４に示すように、コネクタ８２と電線群８４とによって構成されたハーネス８６Ａによって、第４コネクタ６４と第６コネクタ７６とを電気的に接続する構成としても良い。なお、図４においては、第４コネクタ６４、及び、第４コネクタ６４と接続されるハーネス側のコネクタは図示されていないが、第６コネクタ７６側と同様の構成となっている。
また、図５に示すように、バネ接点（図示せず）によって相手側端子（図示せず）と接続するバネ接続式コネクタ８８と、バネ接続式コネクタ８８から水平方向に横出しされた電線群８４とによって構成されたハーネス８６Ｂによって、第４コネクタ６４と第６コネクタ７６とを電気的に接続する構成としても良い。なお、図５においては、第４コネクタ６４、及び、第４コネクタ６４と接続されるハーネス側のコネクタは図示されていないが、第６コネクタ７６側と同様の構成となっている。
図２に示すように、６つの第７コネクタ７８のうち、２つの第７コネクタ７８には、エアコンのコンプレッサー（補機類２０の一例）９０、及び、補機用ＤＣ／ＤＣコンバータ（補機類２０の一例）９２がそれぞれ接続されている。ここで、補機用ＤＣ／ＤＣコンバータ９２は、入力されたＤＣ電圧Ｖ２（３５０Ｖ）を、１２ＶのＤＣ電圧に変換して出力するコンバータであって、図示しないものの、補機用ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の出力側には、１２ＶのＤＣ電圧で作動する１２Ｖ用補機類に接続される。その他の第７コネクタ７８に接続される補機類２０の一例として、エアコン、水加熱ヒーター、非接触充電器、ＡＣ１００Ｖのコンセント、ソーラー充電器等が挙げられる。
車両１２の走行系統２２及び補機類２０の作動時は、第１のＳＭＲ４６Ａ及び第２のＳＭＲ４６ＢがＯＮの状態となる。これにより、電池セル群３６のＤＣ電圧Ｖ２は、バッテリーボックス１４の第１コネクタ４０及び第２分岐ボックス１６Ｂの第３コネクタ６２を介して、第１分岐回路１８Ａに印加され、さらに、連結回路６０を介して、第２分岐回路１８Ｂに印加される。
第１分岐回路１８Ａに印加されたＤＣ電圧Ｖ２は、第５コネクタ６６Ｂ、及び、第５コネクタ６６Ｃを介して、走行系統２２に電力が供給される。このとき、ＤＣ電圧Ｖ２は、ＰＣＵ３２のＦＲ側昇圧コンバータ３４Ａ、及び、ＲＲ側昇圧コンバータ３４Ｂにそれぞれ入力され、ＤＣ電圧Ｖ１に昇圧される。さらに、昇圧されたＤＣ電圧Ｖ１は、ＦＲ側インバータ３７Ａ、及び、ＲＲ側インバータ３７Ｂにそれぞれ入力される。第２分岐回路１８Ｂに印加されたＤＣ電圧Ｖ２は、第７コネクタ７８を介して、補機類２０に入力され、補機類２０に電力が供給される。
以上のように本実施形態によれば、分岐ボックス１６を、第１分岐ボックス１６Ａ、及び、第２分岐ボックス１６Ｂの２つに分け、さらに、走行系統２２に接続される第５コネクタ（第１接続部）を第１分岐ボックス１６Ａに設け、補機類２０に接続される第７コネクタ（第２接続部）７８を第２分岐ボックス１６Ｂに設けることで、第１分岐ボックス１６Ａを走行系、第２分岐ボックス１６Ｂを装備系に分類することができる。ここで、一般的に、分岐ボックス１６に入力される電圧が高い程、バスバーや接続部のサイズが大きくなり、それに伴い、分岐ボックス１６の形状も大きくなる。このとき、走行系統２２に用いられる電圧は、グレードの高い車（高級車）は高い傾向にあり（例えば、最大１０００Ｖ程度）、グレードの低い車（一般車）は低い傾向にあることから（例えば最大５００Ｖ程度）、第１分岐ボックス１６Ａのサイズは高級車の方が大きくなる。一方、装備系に用いられる電圧は、高級車も一般車も同じ（例えば、最大５００Ｖ程度）電圧であり、高級車も一般車も第２分岐ボックス１６Ｂのサイズは同じとなる。従って、第２分岐ボックス１６Ｂを異なる車両グレード（高級車及び一般車）間で共通化することができ、部品点数を削減することができる。
また、分岐回路１８はバッテリーボックス１４の外部に設けられる分岐ボックス１６内に設けられているため、従来のように、バッテリーボックスの内部に分岐回路が設けられている構成と比較して、バッテリーボックス１４とその外部に搭載される機能部品（例えば補機類２０及び走行系統２２等）とを接続する接続部の数を減らすことができ、バッテリーボックス１４を小型化することができる。また、第１分岐回路１８Ａと第２分岐回路１８Ｂとを連結する連結回路６０を設けることで、バッテリーボックス１４から第２分岐ボックス１６Ｂに接続する接続部が不要となり、バッテリーボックス１４と外部の機能部品（例えば補機類２０及び走行系統２２等）とを接続する接続部の数をさらに減らすことができる。また、分岐ボックス内のヒューズ７２等の電子部品が故障した際に、分岐ボックス１６のみを車両１２から取り外し、電子部品の交換作業を行うことができる。これにより、従来のように、ヒューズ７２等の電子部品の交換のため、バッテリーボックス１４を車両１２から取り外す必要がないことから、メンテナンス性を向上させることができる。
＜実施形態２＞
図６を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態の電源システム１０Ａは、所謂、高級車に用いられるシステムであって、実施形態１のバッテリーボックス１４よりも高い電圧のバッテリーボックス１４Ａが用いられる。また、本実施形態の連結回路６０Ａは、第１分岐回路１８Ｃと電気的に接続される第１連結回路９４と、第２分岐回路１８Ｂと電気的に接続される第２連結回路９６とから構成されており、さらに、第１連結回路９４と第２連結回路９６との間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ（変圧装置）９８が設けられている。
第１電池セル群３６Ｃ及び第２電池セル群３６Ｄからなる電池セル群３６Ｅは、定格電圧が８００Ｖとされ、最大電圧が１０００Ｖとされる。本実施形態では、負荷を繋いだ状態における、電池セル群３６Ｅから出力されるＤＣ電圧（第１電圧）Ｖ３は、定格電圧の８００Ｖとする。また、本実施形態のＰＣＵ３２Ａには、実施形態１のおける昇圧コンバータ３４が設けられておらず、ＤＣ電圧Ｖ３が直接、ＦＲ側のインバータ３７Ａ、及び、ＲＲ側のインバータ３７Ｂに入力される。従って、本実施形態のＰＣＵ３２Ａは、昇圧コンバータ３４が設けられていないことから、実施形態１のＰＣＵ３２よりも小型化を図ることができる。ＤＣ給電部２８Ａからは、１０００Ｖ、４００Ａ（３５０ｋＷ）の電力が供給される。
ＤＣ／ＤＣコンバータ９８は、第１分岐回路１８Ｃ側から入力される８００ＶのＤＣ電圧Ｖ３を、３５０ＶのＤＣ電圧（第２電圧）Ｖ４に変換し、第２分岐回路１８Ｂ側に出力する。第１分岐回路１８ＣにかかるＤＣ電圧Ｖ３（８００Ｖ）は、実施形態１における第１分岐回路１８ＡにかかるＤＣ電圧Ｖ２（３５０Ｖ）よりも高いことから、第１分岐回路１８Ｃのプラス側の第１バスバー６８Ｃ及びマイナス側の第１バスバー６８Ｄは、実施形態１におけるプラス側の第１バスバー６８Ａ及びマイナス側の第１バスバー６８Ｂよりも、厚い板材から構成されている。これにより、第１分岐ボックス１６Ｃは、実施形態１における第１分岐ボックス１６Ａよりも体格が大きくなる。一方、第２分岐ボックス１６Ｂの第２分岐回路１８Ｂには、ＤＣ／ＤＣコンバータ９８によって、実施形態１におけるＤＣ電圧Ｖ２（３５０Ｖ）と同電位であるＤＣ電圧Ｖ４（３５０Ｖ）が印加されることから、第２分岐ボックス１６Ｂは、実施形態１と同じものを用いることができる。従って、装備系の第２分岐ボックス１６Ｂは、異なる車両グレード（高級車及び一般車）間で共通化することができるため、部品点数を削減することができる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ９８と、第１分岐ボックス１６Ｃ、及び、第２分岐ボックス１６Ｂとの間の接続は、実施形態１の図３から図５に図示する方法と同様の方法で接続される。その他の点は、実施形態１と共通のため、実施形態１と同符号を付して説明を省略する。
以上のように本実施形態によれば、バッテリーボックス１４の第１コネクタ（第３接続部）４０における電圧（第１電圧）Ｖ３は、をインバータ３７の作動電圧と同電位であるため、ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）３２内で入力電圧をインバータ３７の作動電圧に変換する昇圧コンバータ３４）が不要となり、ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）３２を小型化することができる。
＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）実施形態１では、走行系の第１分岐ボックス１６Ａは最大５００Ｖ、装備系の第２分岐ボックス１６Ｂは最大５００Ｖとし、実施形態２では、走行系の第１分岐ボックス１６Ａは最大１０００Ｖ、装備系の第２分岐ボックス１６Ｂは最大５００Ｖである構成としたが、第１分岐ボックス１６Ａ及び第２分岐ボックス１６Ｂの電圧は、上記実施形態の電圧よりも高くても良いし、低くても良い。
（２）実施形態１では、バッテリーボックス１４と分岐ボックス１６との間の電気的な接続は、バッテリーボックス１４の第１コネクタ４０と第１分岐ボックス１６Ａの第３コネクタ６２とを接続することで行われていたが、バッテリーボックス１４と第２分岐ボックス１６Ｂとを電気的に接続する構成としても良い。
（３）上記実施形態では、車両１２は、給電部２４を有する構成としていたが、例えば、給電部２４を有さないハイブリッド車に電源システム１０、１０Ａを適用しても良い。
（４）上記実施形態では、分岐ボックス１６は、バッテリーボックス１４、１４Ａの外部に設けられる構成としたが、分岐ボックス１６の機能をバッテリーボックス１４、１４Ａの内部に設ける構成としても良い。
１０，１０Ａ：電源システム
１２：車両
１４，１４Ａ：バッテリーボックス
３６，３６Ｅ：電池セル群（複数の電池セル）
４０：第１コネクタ（第３接続部）
１６：分岐ボックス
１６Ａ，１６Ｃ：第１分岐ボックス
６２：第３コネクタ（第４接続部）
６６：第５コネクタ（第１接続部）
１６Ｂ：第２分岐ボックス
７８：第７コネクタ（第２接続部）
１８：分岐回路
１８Ａ，１８Ｃ：第１分岐回路
１８Ｂ：第２分岐回路
６０，６０Ａ：連結回路
２０：補機類
２２：走行系統
３０：モータ（電気モータ）
３２，３２Ａ：ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）
３７：インバータ
９４：第１連結回路
９６：第２連結回路
９８：ＤＣ／ＤＣコンバータ（変圧装置）
Ｖ３：電圧（第１電圧）
Ｖ４：電圧（第２電圧）

Claims (3)

  1. 電力により車両を動作させるための電源システムであって、
    前記車両は、
    内部に複数の電池セルが内蔵されるバッテリーボックスと、
    電力によって作動可能な補機類と、
    電力によって走行可能な走行系統と、
    前記電池セルと、前記補機類及び前記走行系統とを電気的に接続する分岐ボックスと、を備え、
    前記分岐ボックスは、第１分岐ボックスと、第２分岐ボックスとを備え、
    前記第１分岐ボックスは、
    前記走行系統と電気的に接続され、前記走行系統からの電力の入力、又は、前記走行系統への電力の出力が可能な第１接続部と、
    前記電池セルと前記第１接続部とを電気的に接続する第１分岐回路と、を備え、
    前記第２分岐ボックスは、
    前記補機類と電気的に接続され、前記補機類からの電力の入力、又は、前記補機類への電力の出力が可能な第２接続部と、
    前記電池セルと前記第２接続部とを電気的に接続する第２分岐回路と、を備える電源システム。
  2. 前記分岐ボックスは、前記バッテリーボックスの外部に設けられており、
    前記バッテリーボックスは、前記複数の電池セルと電気的に接続され、前記複数の電池セルを充電するための電力の入力、及び、前記複数の電池セルからの電力の出力が可能な第３接続部を有し、
    前記第１分岐ボックスは、前記第３接続部及び前記第１分岐回路と電気的に接続される第４接続部を有し、
    前記第１分岐回路と前記第２分岐回路との間には、前記第１分岐回路と前記第２分岐回路とを電気的に接続する連結回路が設けられている請求項１に記載の電源システム。
  3. 前記走行系統は、前記車両を走行させる電気モータと、前記電気モータを作動させるインバータを有するパワーコントロールユニットと、を備え、
    前記インバータの作動可能な電圧は、前記バッテリーボックスの前記第３接続部における電圧である第１電圧とされ、前記第１接続部、及び、前記第４接続部における電圧は、前記第１電圧と同電位とされ、
    前記第２接続部における電圧は、前記第１電圧と異なる第２電圧とされ、
    前記連結回路は、前記第１分岐回路に電気的に接続される第１連結回路と、前記第２分岐回路に電気的に接続される第２連結回路と、から構成され、
    前記第１連結回路と前記第２連結回路とは、前記第１電圧を前記第２電圧に変圧させる変圧装置を介して電気的に接続されている請求項２に記載の電源システム。
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