JP6588818B2 - Power distribution system and control method thereof - Google Patents

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、配電システム及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a power distribution system and a control method thereof.

従来、例えば、42Vのバッテリ電圧を有する高電圧用バッテリと、12Vのバッテリ電圧を有する低電圧用バッテリとを備え、所要電力が250W以上の電装品には高電圧用バッテリからの電力を供給し、所要電力が250W未満の電装品には低電圧用バッテリからの電力を供給する配電システムが提案されている。この配電システムでは、高電圧用バッテリ側の電線等の細径化を図ることができる(例えば特許文献1参照)。   Conventionally, for example, a high-voltage battery having a battery voltage of 42 V and a low-voltage battery having a battery voltage of 12 V are provided, and power from the high-voltage battery is supplied to electrical components having a required power of 250 W or more. In addition, a power distribution system that supplies power from a low-voltage battery has been proposed for electrical components whose required power is less than 250 W. In this power distribution system, the diameter of the high-voltage battery-side electric wire or the like can be reduced (see, for example, Patent Document 1).

特開2002−109963号公報JP 2002-109963 A

ここで、EV車両などのように、車両の走行にモータを用いる車両においては、搭載されるバッテリは、走行用のバッテリと補機用のバッテリとの2つ、DCDCコンバータは1つであることが好ましい。しかし、走行用バッテリは、例えば200V〜400V程度となっているため、特許文献1に記載の配電システムのように、補機用に2つのバッテリを備えるものである場合には、走行用バッテリも含めて、少なくとも3つのバッテリと2つのDCDCコンバータとが必要となってしまう。すなわち、200V〜400Vのバッテリ電圧を有する走行用(高電圧用)バッテリと、12Vのバッテリ電圧を有する低電圧用バッテリと、42Vのバッテリ電圧を有する中電圧用バッテリ(走行用バッテリよりも電圧が低く中電圧用バッテリと称する)との少なくとも3つのバッテリと、12Vと48Vを作るための2つのDCDCコンバータが必要となってしまう。また、42Vの負荷が限定できる場合は42Vバッテリを削除できるが、その場合でも12Vのバッテリもしくは200V〜400Vのバッテリ電圧を有する走行用(高電圧用)バッテリから専用のDCDCコンバータを使って42Vを供給する必要があり、200V〜400Vのバッテリ電圧を有する走行用(高電圧用)バッテリから12Vのバッテリに供給するためのDCDCコンバータとは別にDCDCコンバータが必要となり、2個のバッテリに2個のDCDCコンバータが必要となり、価格が上昇してしまう。   Here, in a vehicle that uses a motor for traveling of the vehicle, such as an EV vehicle, two batteries are installed, a battery for traveling and a battery for auxiliary machines, and one DCDC converter is installed. Is preferred. However, since the battery for traveling is, for example, about 200V to 400V, when the battery for auxiliary equipment is provided with two batteries as in the power distribution system described in Patent Document 1, the battery for traveling is also used. In addition, at least three batteries and two DCDC converters are required. That is, a battery for driving (for high voltage) having a battery voltage of 200V to 400V, a battery for low voltage having a battery voltage of 12V, and a battery for medium voltage having a battery voltage of 42V (voltage is higher than that of the battery for driving). At least three batteries (referred to as low and medium voltage batteries) and two DCDC converters for making 12V and 48V. In addition, when the load of 42V can be limited, the 42V battery can be deleted, but even in that case, 42V can be reduced from a 12V battery or a traveling (high voltage) battery having a battery voltage of 200V to 400V using a dedicated DCDC converter. It is necessary to supply a DCDC converter separately from a DCDC converter for supplying a 12V battery from a traveling (high voltage) battery having a battery voltage of 200V to 400V, and two batteries are required for two batteries. A DC / DC converter is required, which increases the price.

ここで、本件発明者は、12V等の低圧にて駆動する補機と、24V等の中圧にて駆動するヒータとを車両に搭載することを検討しており、このような場合にも補機用に2つのバッテリ(例えば12V用と24V用)を要してしまうことから、走行用バッテリを含めて少なくとも3つのバッテリもしくは2つのバッテリと2つのDCDCコンバータが必要となってしまう。   Here, the present inventor is considering mounting an auxiliary machine driven at a low pressure such as 12V and a heater driven at a medium pressure such as 24V on the vehicle. Since two batteries (for example, for 12V and 24V) are required for the machine, at least three batteries or two batteries and two DCDC converters including the traveling battery are required.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ヒータ等の中圧駆動負荷搭載時において、車両に搭載されるバッテリは2個、DCDCコンバータは1個で、ヒータ及びヒータよりも低い電圧で駆動する補機の双方について適切に駆動させることができる配電システム及びその制御方法を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve such problems. The object of the present invention is to install two batteries and a DCDC converter mounted on a vehicle when a medium pressure drive load such as a heater is mounted. It is an object of the present invention to provide a power distribution system capable of appropriately driving both a heater and an auxiliary machine driven at a voltage lower than that of the heater, and a control method thereof.

本発明に係る配電システムは、車両走行用のモータを駆動するために設けられ第1電圧を出力可能な走行用バッテリと、前記第1電圧を降圧して第2電圧とする機能、及び前記第1電圧を降圧して前記第1電圧と前記第2電圧との間の中間電圧とする機能を有したDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータと前記第2電圧にて駆動する一般負荷とを接続する一般負荷用経路と、前記一般負荷用経路から分岐して、前記DC/DCコンバータと前記中間電圧にて駆動するヒータとを接続するヒータ用経路と、前記一般負荷用経路のうち前記ヒータ用経路の分岐点よりも下流側に設けられ導通状態と遮断状態とで切替可能な第1スイッチ手段と、前記ヒータ用経路上に設けられ導通状態と遮断状態とで切替可能な第2スイッチ手段と、前記一般負荷用経路のうち前記第1スイッチ手段よりも下流側に接続され、前記第2電圧を出力可能な2次バッテリである補機用バッテリと、前記DC/DCコンバータ並びに前記第1及び第2スイッチ手段を制御可能な制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ヒータ及び前記一般負荷の双方を駆動させる場合、前記DC/DCコンバータを制御して前記第2電圧を出力させると共に前記第1スイッチ手段を導通状態とし且つ前記第2スイッチ手段を導通状態とする第1制御と、前記DC/DCコンバータを制御して前記中間電圧を出力させると共に前記第1スイッチ手段を遮断状態とし且つ前記第2スイッチ手段を導通状態のまま保持する第2制御とを、交互に繰り返す制御を実行することを特徴とする。   A power distribution system according to the present invention includes a traveling battery that is provided to drive a motor for traveling a vehicle and that can output a first voltage, a function that steps down the first voltage to obtain a second voltage, and the first A DC / DC converter having a function of stepping down one voltage to obtain an intermediate voltage between the first voltage and the second voltage; a general load driven by the DC / DC converter and the second voltage; A load path for connecting the DC / DC converter and a heater driven by the intermediate voltage, and a path for the heater that is driven by the intermediate voltage, First switch means provided on the downstream side of the branch point of the heater path and switchable between a conduction state and a cutoff state, and a second switch provided on the heater path and switchable between a conduction state and a cutoff state Means, The auxiliary load battery which is connected to the downstream side of the first switch means in the general load path and is a secondary battery capable of outputting the second voltage, the DC / DC converter, the first and first Control means capable of controlling two switch means, and when the control means drives both the heater and the general load, the control means controls the DC / DC converter to output the second voltage and A first control for setting the first switch means to a conductive state and the second switch means to a conductive state; controlling the DC / DC converter to output the intermediate voltage; and setting the first switch means to a cutoff state; The second control for holding the second switch means in a conductive state is executed alternately and repeatedly.

また、本発明に係る配電システムの制御方法は、車両走行用のモータを駆動するために設けられ第1電圧を出力可能な走行用バッテリと、前記第1電圧を降圧して第2電圧とする機能、及び前記第1電圧を降圧して前記第1電圧と前記第2電圧との間の中間電圧とする機能を有したDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータと前記第2電圧にて駆動する一般負荷とを接続する一般負荷用経路と、前記一般負荷用経路から分岐して、前記DC/DCコンバータと前記中間電圧にて駆動するヒータとを接続するヒータ用経路と、前記一般負荷用経路のうち前記ヒータ用経路の分岐点よりも下流側に設けられ導通状態と遮断状態とで切替可能な第1スイッチ手段と、前記ヒータ用経路上に設けられ導通状態と遮断状態とで切替可能な第2スイッチ手段と、前記一般負荷用経路のうち前記第1スイッチ手段よりも下流側に接続され、前記第2電圧を出力可能な2次バッテリである補機用バッテリとを備える配電システムの制御方法であって、前記DC/DCコンバータ並びに前記第1及び第2スイッチ手段を制御する制御工程と、を有し、前記制御工程では、前記ヒータ及び前記一般負荷の双方を駆動させる場合、前記DC/DCコンバータを制御して前記第2電圧を出力させると共に前記第1スイッチ手段を導通状態とし且つ前記第2スイッチ手段を導通状態とする第1制御と、前記DC/DCコンバータを制御して前記中間電圧を出力させると共に前記第1スイッチ手段を遮断状態とし且つ前記第2スイッチ手段を導通状態のまま保持する第2制御とを、交互に繰り返す制御を実行することを特徴とする。   In addition, a control method for a power distribution system according to the present invention includes a travel battery provided to drive a vehicle travel motor and capable of outputting a first voltage, and the first voltage is stepped down to a second voltage. A DC / DC converter having a function and a function of stepping down the first voltage to obtain an intermediate voltage between the first voltage and the second voltage, and the DC / DC converter and the second voltage. A general load path connecting a general load to be driven; a heater path branching from the general load path and connecting the DC / DC converter and the heater driven by the intermediate voltage; and the general load A first switch means provided downstream of the branch point of the heater path and switchable between a conductive state and a cut-off state, and a switch provided between the heater path and the conductive path and the cut-off state. Possible second A control method for a power distribution system comprising: switch means; and an auxiliary battery connected to a downstream side of the first load means in the general load path and capable of outputting the second voltage. A control step for controlling the DC / DC converter and the first and second switch means. In the control step, when both the heater and the general load are driven, the DC / DC A first control for controlling the converter to output the second voltage and setting the first switch means to the conductive state and the second switch means to the conductive state; and controlling the DC / DC converter to control the intermediate voltage. And the second control for alternately turning on the first switch means and keeping the second switch means in a conductive state. Characterized in that it run.

本発明に係る配電システムによれば、ヒータ及び一般負荷の双方を駆動させる場合、第2制御において、DC/DCコンバータを制御して中間電圧を出力させると共に第1スイッチ手段を遮断状態とし且つ第2スイッチ手段を導通状態とする。このため、中間電圧がヒータに供給されてヒータを中間電圧にて駆動させることができる。この際、第1スイッチ手段よりも下流側に補機用バッテリが接続されていることから、一般負荷を補機用バッテリからの第2電圧によって駆動させることができる。   According to the power distribution system of the present invention, when both the heater and the general load are driven, in the second control, the DC / DC converter is controlled to output the intermediate voltage, the first switch means is turned off, and the first switch means is turned off. 2 The switch means is turned on. For this reason, the intermediate voltage is supplied to the heater, and the heater can be driven at the intermediate voltage. At this time, since the auxiliary battery is connected downstream of the first switch means, the general load can be driven by the second voltage from the auxiliary battery.

また、第1制御においては、DC/DCコンバータを制御して第2電圧を出力させると共に第1スイッチ手段及び第2スイッチ手段を導通状態とする。このため、一般負荷側の経路である一般負荷用経路に対して第2電圧が供給されることとなり、一般負荷を駆動させることができる。この際、ヒータに対しては中間電圧が供給されず第2電圧が供給されるが、ヒータは中間電圧が供給されていないタイミングにおいて急激に温度が低下することはない。   In the first control, the DC / DC converter is controlled to output the second voltage, and the first switch means and the second switch means are turned on. For this reason, the second voltage is supplied to the general load path, which is the path on the general load side, and the general load can be driven. At this time, although the intermediate voltage is not supplied to the heater and the second voltage is supplied, the heater does not rapidly decrease in temperature when the intermediate voltage is not supplied.

そして、上記の第1制御と第2制御とを交互に繰り返すことにより、ヒータを加熱しながら一般負荷を駆動させることができる。従って、ヒータの搭載時において、車両に搭載されるバッテリ数を減らし、ヒータ及びヒータよりも低い電圧で駆動する補機の双方について適切に駆動させることができる。   Then, by repeating the first control and the second control alternately, the general load can be driven while heating the heater. Therefore, when the heater is mounted, the number of batteries mounted on the vehicle can be reduced, and both the heater and the auxiliary machine driven at a lower voltage than the heater can be appropriately driven.

また、本発明に係る配電システムにおいて、前記第1制御の期間は前記第2制御の期間よりも短いことが好ましい。   In the power distribution system according to the present invention, it is preferable that the period of the first control is shorter than the period of the second control.

この配電システムによれば、第1制御の期間が第2制御の期間よりも短いため、第1制御の期間が長くなってヒータが昇温し難く降温し易くなってしまうことを防止して、ヒータを適正に動作させることができる。   According to this power distribution system, since the period of the first control is shorter than the period of the second control, the period of the first control is lengthened to prevent the heater from being easily raised and easily lowered. The heater can be operated properly.

また、本発明に係る配電システムにおいて、前記制御手段は、前記ヒータへの前記中間電圧の供給を停止する場合、前記DC/DCコンバータの出力電圧が前記第2電圧であるタイミングで前記第2スイッチ手段をターンオフして遮断状態とすることが好ましい。   Further, in the power distribution system according to the present invention, when the control means stops the supply of the intermediate voltage to the heater, the second switch at a timing when the output voltage of the DC / DC converter is the second voltage. It is preferred to turn the means off to a blocking state.

この配電システムによれば、ヒータへの中間電圧の供給を停止する場合、DC/DCコンバータの出力電圧が第2電圧であるタイミングで第2スイッチ手段をターンオフして遮断状態とする。このため、アーク対策等で高価なスイッチ手段を用いる必要が無くなる。   According to this power distribution system, when the supply of the intermediate voltage to the heater is stopped, the second switch means is turned off at the timing when the output voltage of the DC / DC converter is the second voltage, so as to be cut off. For this reason, it is not necessary to use expensive switch means for arc countermeasures or the like.

また、本発明に係る配電システムにおいて、前記ヒータは複数であって、前記ヒータ用経路は複数に分岐してそれぞれが複数のヒータの1つに接続される複数の分岐経路を有し、前記第2スイッチ手段は、前記複数の分岐経路のそれぞれに設けられ、前記制御手段は、前記複数のヒータのうちの1つ以上及び前記一般負荷の双方を駆動させているときに、前記複数のヒータのうち前記1つ以上を除く他のヒータを更に駆動させる場合、前記第1制御中において前記他のヒータを駆動させるための第2スイッチ手段をターンオンして導通状態とすることが好ましい。   In the power distribution system according to the present invention, the heater includes a plurality of heaters, and the heater path has a plurality of branch paths each branched to a plurality of heaters, each connected to one of the plurality of heaters. 2 switch means is provided in each of the plurality of branch paths, and the control means is configured to drive one or more of the plurality of heaters and the general load when the plurality of heaters are driven. Of these, when the other heaters other than the one or more are further driven, it is preferable to turn on the second switch means for driving the other heaters during the first control so as to be in the conductive state.

この配電システムによれば、他のヒータを駆動させる場合、第1制御中において他のヒータを駆動させるための第2スイッチ手段をターンオンして導通状態とする。このため、アーク対策等で高価なスイッチ手段を用いる必要が無くなる。   According to this power distribution system, when the other heater is driven, the second switch means for driving the other heater is turned on during the first control so as to be in a conductive state. For this reason, it is not necessary to use expensive switch means for arc countermeasures or the like.

本発明によれば、ヒータの搭載時において、車両に搭載されるバッテリ数を2個、DCDCコンバータ1個で、ヒータ及びヒータよりも低い電圧で駆動する補機の双方について適切に駆動させることができる。   According to the present invention, when the heater is mounted, the number of batteries mounted on the vehicle and two DCDC converters can be appropriately driven for both the heater and the auxiliary device driven at a voltage lower than the heater. it can.

本実施形態に係る配電システムの回路構成図である。It is a circuit block diagram of the power distribution system which concerns on this embodiment. 図1に示した配電システムの状態遷移図である。It is a state transition diagram of the power distribution system shown in FIG. 図1に示した配電システムのタイミングチャートである。It is a timing chart of the power distribution system shown in FIG.

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。   Hereinafter, the present invention will be described according to preferred embodiments. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Further, in the embodiment described below, there is a part where illustration or description of a part of the configuration is omitted, but details of the omitted technology are within a range in which there is no contradiction with the contents described below. Needless to say, known or well-known techniques are applied as appropriate.

図1は、本実施形態に係る配電システム1の回路構成図である。図1に示すように、本実施形態に係る配電システム1は、高圧電源(走行用バッテリ)10と、DC/DCコンバータ20と、一般負荷経路L1と、ヒータ用経路L2と、第1スイッチ部(第1スイッチ手段)40と、第2スイッチ部(第2スイッチ手段)50と、補機バッテリ(補機用バッテリ)60と、電源制御器(制御手段)70とを備えている。   FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a power distribution system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the power distribution system 1 according to the present embodiment includes a high-voltage power source (traveling battery) 10, a DC / DC converter 20, a general load path L <b> 1, a heater path L <b> 2, and a first switch unit. (First switch means) 40, second switch section (second switch means) 50, auxiliary battery (auxiliary battery) 60, and power supply controller (control means) 70 are provided.

高圧電源10は、第1電圧(例えば200〜400V電圧)を出力可能なバッテリであり、走行用モータなどの第1電圧で駆動する負荷に対して第1電圧を出力する走行用バッテリである。また、高圧電源10は、DC/DCコンバータ20に接続されている。   The high-voltage power supply 10 is a battery that can output a first voltage (for example, a voltage of 200 to 400 V), and a traveling battery that outputs the first voltage to a load driven by the first voltage such as a traveling motor. The high voltage power supply 10 is connected to a DC / DC converter 20.

DC/DCコンバータ20は、第1電圧を降圧して第2電圧(例えば12V〜15V電圧)とする機能を有するものである。また、DC/DCコンバータ20は、第1電圧を降圧して第1電圧と第2電圧との間の中間電圧(例えば24V)とする機能も有するものである。   The DC / DC converter 20 has a function of reducing the first voltage to a second voltage (for example, 12V to 15V voltage). The DC / DC converter 20 also has a function of reducing the first voltage to an intermediate voltage (for example, 24 V) between the first voltage and the second voltage.

一般負荷経路L1は、DC/DCコンバータ20と第2電圧で駆動する一般負荷とを接続する接続ラインである。また、ヒータ用経路L2は、一般負荷経路L1から分岐して、DC/DCコンバータ20と中間電圧にて駆動する例えば電熱線式のヒータHとを接続する接続ラインである。ここで、本実施形態ではヒータHは複数(2つ)である。このヒータ用経路L2は、複数(2つ)に分岐してそれぞれが複数のヒータHの1つに接続される複数(2つ)の分岐経路L21,L22を有している。   The general load path L1 is a connection line that connects the DC / DC converter 20 and a general load driven by the second voltage. The heater path L2 is a connection line that branches from the general load path L1 and connects the DC / DC converter 20 to, for example, a heating wire heater H that is driven by an intermediate voltage. Here, in this embodiment, there are a plurality (two) of heaters H. The heater path L2 has a plurality (two) of branch paths L21 and L22 that are branched into a plurality (two) and are respectively connected to one of the plurality of heaters H.

第1スイッチ部40は、一般負荷経路L1のうちヒータ用経路L2の分岐点Bよりも下流側(一般負荷側であって、高圧電源10とは反対側)に設けられ導通状態と遮断状態とで切替可能なスイッチ手段である。本実施形態において第1スイッチ部40には例えばN型のMOSFETが採用されているが、特にこれに限られるものではなく、機械式リレーや他の半導体リレーが採用されてもよい。   The first switch unit 40 is provided downstream of the branch point B of the heater path L2 in the general load path L1 (on the general load side and opposite to the high-voltage power supply 10). The switch means can be switched by. In the present embodiment, for example, an N-type MOSFET is used for the first switch unit 40, but the present invention is not limited to this, and a mechanical relay or another semiconductor relay may be used.

なお、第1スイッチ部40並びに分岐点Bの周辺部である一般負荷経路L1及びヒータ用経路L2の一部は、系統別分配器30を構成している。   Note that the first switch unit 40 and a part of the general load path L1 and the heater path L2 that are the peripheral part of the branch point B constitute a system-specific distributor 30.

第2スイッチ部50は、ヒータ用経路L2上に設けられ導通状態と遮断状態とで切替可能なスイッチ手段である。詳細に第2スイッチ部50は複数(2つ)であって、それぞれが分岐経路L21,L22上に設けられている。すなわち、スイッチ部51が第1分岐経路L21上に設けられ、スイッチ部52が第2分岐経路L22上に設けられている。また、双方のスイッチ部51,52には、それぞれ機械式リレーが採用されているが、特にこれに限られるものではなく、半導体リレーが採用されてもよい。   The 2nd switch part 50 is a switch means which is provided on the path | route L2 for heaters, and can be switched with a conduction | electrical_connection state and interruption | blocking state. Specifically, there are a plurality (two) of the second switch units 50, and each is provided on the branch paths L21 and L22. That is, the switch unit 51 is provided on the first branch path L21, and the switch unit 52 is provided on the second branch path L22. Moreover, although the mechanical relay is employ | adopted as each switch part 51 and 52, it is not restricted to this in particular, A semiconductor relay may be employ | adopted.

補機バッテリ60は、一般負荷経路L1のうち第1スイッチ部40よりも下流側に接続され、第2電圧を出力可能なバッテリである。この補機バッテリ60は、充電可能な二次電池によって構成されている。   The auxiliary battery 60 is a battery connected to the downstream side of the first switch unit 40 in the general load path L1 and capable of outputting the second voltage. The auxiliary battery 60 is composed of a rechargeable secondary battery.

電源制御器70は、DC/DCコンバータ20、並びに、第1及び第2スイッチ部40,50を制御可能な制御部である。この電源制御器70は、例えば第1ヒータH1をオン又はオフする旨の入力信号H1SWを入力すると共に、第2ヒータH2をオン又はオフする旨の入力信号H2SWを入力する。また、電源制御器70は、DC/DCコンバータ20が第1電圧を入力して、第2電圧に降圧するか、中間電圧に降圧するかを指示する制御信号OUTを出力するものである。DC/DCコンバータ20は、この制御信号OUTにて指示される電圧となるように降圧動作を行う。   The power controller 70 is a control unit capable of controlling the DC / DC converter 20 and the first and second switch units 40 and 50. The power supply controller 70 receives, for example, an input signal H1SW for turning on or off the first heater H1, and an input signal H2SW for turning on or off the second heater H2. The power supply controller 70 receives the first voltage from the DC / DC converter 20 and outputs a control signal OUT that instructs whether the voltage is stepped down to the second voltage or the intermediate voltage. The DC / DC converter 20 performs a step-down operation so that the voltage indicated by the control signal OUT is obtained.

加えて、電源制御器70は、第1スイッチ部40をオンオフする制御信号V_NSWを出力するものである。第1スイッチ部40は、この制御信号V_NSWに基づいて導通状態と遮断状態とが切り替えられることとなる。第1スイッチ部40が導通状態となると、DC/DCコンバータ20と一般負荷とが導通状態となり、第1スイッチ部40が遮断状態となると、DC/DCコンバータ20と一般負荷とが遮断状態となる。なお、図1に示す例において、第1スイッチ部40はMOSFETであるため、制御信号V_NSWはMOSFETのゲート電極に入力される信号である。   In addition, the power supply controller 70 outputs a control signal V_NSW for turning on and off the first switch unit 40. The first switch unit 40 is switched between a conduction state and a cutoff state based on the control signal V_NSW. When the first switch unit 40 is in a conductive state, the DC / DC converter 20 and the general load are in a conductive state, and when the first switch unit 40 is in a cutoff state, the DC / DC converter 20 and the general load are in a cutoff state. . In the example shown in FIG. 1, since the first switch unit 40 is a MOSFET, the control signal V_NSW is a signal input to the gate electrode of the MOSFET.

さらに、電源制御器70は、第2スイッチ部50(51,52)をオンオフする制御信号H1CNT,H2CNTを出力するものでもある。第2スイッチ部50(51,52)は、これら制御信号H1CNT,H2CNTに基づいて導通状態と遮断状態とが切り替えられることとなる。第2スイッチ部50(51,52)が導通状態となると、DC/DCコンバータ20とヒータHとが導通状態となり、第2スイッチ部50(51,52)が遮断状態となると、DC/DCコンバータ20とヒータHとが遮断状態となる。なお、図1に示す例において、第2スイッチ部50(51,52)は機械式リレーであるため、制御信号H1CNT,H2CNTは機械式リレーを構成するコイルに供給される電力信号となる。   Furthermore, the power supply controller 70 outputs control signals H1CNT and H2CNT for turning on and off the second switch unit 50 (51, 52). The second switch unit 50 (51, 52) is switched between a conduction state and a cutoff state based on the control signals H1CNT and H2CNT. When the second switch unit 50 (51, 52) is turned on, the DC / DC converter 20 and the heater H are turned on, and when the second switch unit 50 (51, 52) is turned off, the DC / DC converter is turned on. 20 and the heater H are cut off. In the example shown in FIG. 1, since the second switch unit 50 (51, 52) is a mechanical relay, the control signals H1CNT and H2CNT are electric power signals supplied to coils constituting the mechanical relay.

このような配電システム1においては、第1及び第2ヒータH1,H2をオン又はオフする旨の入力信号H1SW,H2SWの入力状態に応じて、3つ状態を遷移するようになっている。   In such a power distribution system 1, the three states are changed according to the input states of the input signals H1SW and H2SW for turning on or off the first and second heaters H1 and H2.

図2は、図1に示した配電システムの状態遷移図である。なお、図2の状態遷移図においてDC/DCコンバータ20から分岐点Bまでの区間における電圧値をVOUTとし、補機バッテリ60と一般負荷経路L1との接続点よりも下流側の電圧値をV_Nとし、分岐点Bから第2スイッチ部50までの区間における電圧値をV_Hと示している。   FIG. 2 is a state transition diagram of the power distribution system shown in FIG. In the state transition diagram of FIG. 2, the voltage value in the section from the DC / DC converter 20 to the branch point B is VOUT, and the voltage value downstream of the connection point between the auxiliary battery 60 and the general load path L1 is V_N. The voltage value in the section from the branch point B to the second switch unit 50 is denoted as V_H.

図2に示すように、第1状態ST1は全ヒータH1,H2がオフの状態であり、第2状態ST2は少なくとも一方のヒータH1,H2がオンの状態であり、後述する第1制御を実行する状態である。第3状態ST3は少なくとも一方のヒータH1,H2がオンの状態であり、後述する第2制御を実行する状態である。なお、第1〜第3状態ST1〜ST3の全てにおいて、多数存在する一般負荷の少なくとも1つは駆動されるものとする。   As shown in FIG. 2, in the first state ST1, all the heaters H1, H2 are in an off state, and in the second state ST2, at least one of the heaters H1, H2 is in an on state, and a first control described later is executed. It is a state to do. The third state ST3 is a state in which at least one of the heaters H1, H2 is on, and a second control to be described later is executed. In all of the first to third states ST1 to ST3, at least one of the many general loads is driven.

まず、第1状態ST1において電源制御器70は、制御信号OUTによって、DC/DCコンバータ20が第2電圧に降圧するように制御する。また、電源制御器70は、第1スイッチ部40を導通状態とする旨の制御信号V_NSWを送信する。このとき、電源制御器70は、スイッチ部51,52については導通状態とすることなく、オフする旨の制御信号H1CNT,H2CNTを送信する。   First, in the first state ST1, the power supply controller 70 controls the DC / DC converter 20 to step down to the second voltage by the control signal OUT. Further, the power supply controller 70 transmits a control signal V_NSW for making the first switch unit 40 conductive. At this time, the power supply controller 70 transmits the control signals H1CNT and H2CNT indicating that the switch units 51 and 52 are turned off without being turned on.

このような第1状態ST1においては、電圧値VOUT=電圧値V_N=電圧値V_H=第2電圧となる。   In such a first state ST1, voltage value VOUT = voltage value V_N = voltage value V_H = second voltage.

このような第1状態ST1から、電源制御器70が第1ヒータH1をオンする旨の入力信号H1SW、又は、第2ヒータH2をオンする旨の入力信号H2SWを入力した場合、配電システム1は第2状態ST2に移行する(符号SW1参照)。   When the power controller 70 inputs the input signal H1SW for turning on the first heater H1 or the input signal H2SW for turning on the second heater H2 from the first state ST1, the power distribution system 1 Transition to the second state ST2 (see symbol SW1).

第2状態ST2において電源制御器70は、第1制御を実行する。すなわち、電源制御器70は、制御信号OUTによって、DC/DCコンバータ20が入力電圧を第2電圧に降圧するように制御する。また、電源制御器70は、第1スイッチ部40を導通状態とする旨の制御信号V_NSWを送信する。このとき、電源制御器70は、該当する第2スイッチ部50(51,52)を導通状態とする旨の制御信号H1CNT,H2CNTについても送信する。なお、電源制御器70は、該当しない第2スイッチ部50(51,52)については遮断状態とする旨の制御信号H1CNT,H2CNTを送信する。   In the second state ST2, the power supply controller 70 executes the first control. That is, the power supply controller 70 controls the DC / DC converter 20 to step down the input voltage to the second voltage according to the control signal OUT. Further, the power supply controller 70 transmits a control signal V_NSW for making the first switch unit 40 conductive. At this time, the power supply controller 70 also transmits control signals H1CNT and H2CNT indicating that the corresponding second switch unit 50 (51, 52) is in a conductive state. The power supply controller 70 transmits control signals H1CNT and H2CNT indicating that the second switch unit 50 (51, 52) that is not applicable is in a cut-off state.

詳細に説明すると、第1ヒータH1をオンする旨の入力信号H1SWを入力した場合、電源制御器70は、該当する第2スイッチ部51を導通状態とする制御信号H1CNTを送信する。一方、第2ヒータH2をオンする旨の入力信号H2SWを入力した場合、電源制御器70は、該当する第2スイッチ部52を導通状態とする制御信号H2CNTを送信する。また、オンする旨の入力信号H1SW,H2SWを入力しないヒータH1,H2に対応するスイッチ部51,52については遮断状態とされる。   More specifically, when an input signal H1SW for turning on the first heater H1 is input, the power supply controller 70 transmits a control signal H1CNT that makes the corresponding second switch unit 51 conductive. On the other hand, when an input signal H2SW for turning on the second heater H2 is input, the power supply controller 70 transmits a control signal H2CNT that makes the corresponding second switch unit 52 conductive. In addition, the switch units 51 and 52 corresponding to the heaters H1 and H2 that do not receive the input signals H1SW and H2SW for turning on are turned off.

このような第2状態ST2においては、第1状態ST1と同様に、電圧値VOUT=電圧値V_N=電圧値V_H=第2電圧となる。さらに、第2状態ST2は、第1期間(具体的には100ms)だけ維持される。そして、第1期間経過後に配電システム1は第3状態ST3に移行する(符号SW2参照)。   In such a second state ST2, as in the first state ST1, the voltage value VOUT = the voltage value V_N = the voltage value V_H = the second voltage. Furthermore, the second state ST2 is maintained for the first period (specifically, 100 ms). And after 1st period progress, the power distribution system 1 transfers to 3rd state ST3 (refer code | symbol SW2).

第3状態ST3において電源制御器70は、第2制御を実行する。すなわち、電源制御器70は、制御信号OUTによって、DC/DCコンバータ20が中間電圧に降圧するように制御する。また、電源制御器70は、第1スイッチ部40を遮断状態とする旨の制御信号V_NSWを送信する。さらに、電源制御器70は、第2状態ST2と同様に、該当するスイッチ部51,52については導通状態を保持する旨の制御信号H1CNT,H2CNTを送信する。なお、電源制御器70は、該当しないスイッチ部51,52については遮断状態を保持する旨の制御信号H1CNT,H2CNTを送信する。   In the third state ST3, the power supply controller 70 executes the second control. That is, the power supply controller 70 controls the DC / DC converter 20 to step down to an intermediate voltage according to the control signal OUT. Further, the power supply controller 70 transmits a control signal V_NSW for setting the first switch unit 40 to the cutoff state. Further, similarly to the second state ST2, the power supply controller 70 transmits control signals H1CNT and H2CNT indicating that the corresponding switch units 51 and 52 are kept in the conductive state. The power supply controller 70 transmits control signals H1CNT and H2CNT indicating that the non-applicable switch units 51 and 52 are kept in the cutoff state.

このような第3状態ST3においては、電圧値VOUT=電圧値V_H=中間電圧となる。さらに、第3状態ST3は、第2期間(具体的には400ms)だけ維持される。そして、第2期間経過後に配電システム1は再度第2状態ST2に移行する(符号SW3参照)。   In such third state ST3, voltage value VOUT = voltage value V_H = intermediate voltage. Furthermore, the third state ST3 is maintained for the second period (specifically, 400 ms). And after 2nd period progress, the power distribution system 1 transfers to 2nd state ST2 again (refer code | symbol SW3).

ここで、ヒータH1,H2を適正に駆動するためには、第1期間が第2期間よりも短いことが好ましい。第2期間が短すぎると、ヒータH1,H2が昇温し難く且つ降温し易くなってしまうからである。   Here, in order to appropriately drive the heaters H1 and H2, it is preferable that the first period is shorter than the second period. This is because if the second period is too short, the heaters H1 and H2 are difficult to raise the temperature and easy to lower the temperature.

さらに、図2からも明らかなように、電源制御器70は、双方のヒータH1,H2をオフする旨の入力信号H1SW,H2SWを入力した場合、第1状態ST1に移行する(符号SW4参照)。一方、双方のヒータH1,H2をオフする旨の入力信号H1SW,H2SWを入力しない場合には、第1状態ST1に移行することなく、配電システム1は、第2状態ST2と第3状態ST3と繰り返し移行し続けることとなる(符号SW2,SW3参照)。すなわち、電源制御器70は、第1制御と第2制御とを繰り返す制御を実行することとなる。   Further, as is apparent from FIG. 2, when the input signals H1SW and H2SW for turning off both the heaters H1 and H2 are input, the power supply controller 70 shifts to the first state ST1 (see symbol SW4). . On the other hand, when the input signals H1SW and H2SW for turning off both the heaters H1 and H2 are not input, the power distribution system 1 does not shift to the first state ST1 but the second state ST2 and the third state ST3. The transition continues repeatedly (see symbols SW2 and SW3). That is, the power supply controller 70 executes control that repeats the first control and the second control.

次に、本実施形態に係る配電システム1の動作をタイミングチャートに沿って説明する。図3は、図1に示した配電システムのタイミングチャートである。なお、図3においては、複数のヒータHのうち第1ヒータH1(複数のヒータのうち1つ以上の一例)及び一般負荷の双方を駆動させているときに、第2ヒータH2(複数のヒータのうち上記1つ以上を除く他のヒータの一例)を駆動させる場合についても説明する。   Next, operation | movement of the power distribution system 1 which concerns on this embodiment is demonstrated along a timing chart. FIG. 3 is a timing chart of the power distribution system shown in FIG. In FIG. 3, when both the first heater H1 (one or more examples of the plurality of heaters) and the general load among the plurality of heaters H are driven, the second heater H2 (the plurality of heaters) is driven. A case of driving one example of other heaters excluding one or more of the above will also be described.

まず、時刻0において、電源制御器70に対して、第1及び第2ヒータH1,H2の双方をオフする旨の入力信号H1SW,H2SWが入力されているとする。この場合、配電システム1は第1状態ST1となっており、電源制御器70は、DC/DCコンバータ20の出力電圧を第2電圧とする。また、第1スイッチ部40を導通状態とし、第2スイッチ部51,52の双方を遮断状態として第1及び第2ヒータH1,H2の双方をオフする。   First, it is assumed that at time 0, input signals H1SW and H2SW for turning off both the first and second heaters H1 and H2 are input to the power supply controller 70. In this case, the power distribution system 1 is in the first state ST1, and the power supply controller 70 sets the output voltage of the DC / DC converter 20 to the second voltage. In addition, the first switch unit 40 is turned on and both the second switch units 51 and 52 are turned off to turn off both the first and second heaters H1 and H2.

その後、時刻t1において、第1ヒータH1をオンする旨の入力信号H1SWが入力されたとする。この場合、配電システム1は第2状態ST2に遷移し、電源制御器70は、第2スイッチ部51を導通状態とする。これにより、第1ヒータH1がオンする。この場合において、DC/DCコンバータ20の出力電圧は第2電圧で維持され、且つ、第1スイッチ部40も導通状態で維持される。また、第2スイッチ部52についても遮断状態で維持される。なお、第1スイッチ部40が導通状態であることから、一般負荷に第2電圧が供給されると共に補機バッテリ60は充電されることとなる。   Thereafter, it is assumed that an input signal H1SW for turning on the first heater H1 is input at time t1. In this case, the power distribution system 1 transits to the second state ST2, and the power supply controller 70 sets the second switch unit 51 in a conductive state. Thereby, the first heater H1 is turned on. In this case, the output voltage of the DC / DC converter 20 is maintained at the second voltage, and the first switch unit 40 is also maintained in the conductive state. Further, the second switch unit 52 is also maintained in a cut-off state. In addition, since the 1st switch part 40 is a conduction | electrical_connection state, while the 2nd voltage is supplied to a general load, the auxiliary battery 60 will be charged.

次いで、時刻t1から第1期間経過した時刻t2において、配電システム1は第3状態ST3に遷移する。これにより、電源制御器70は、DC/DCコンバータ20を制御して出力電圧を中間電圧とし、第1スイッチ部40を遮断状態とする。また、電源制御器70は、第2スイッチ部51を導通状態のまま保持する。なお、電源制御器70は、第2スイッチ部52についても遮断状態のまま保持する。これにより、第1ヒータH1に対して中間電圧を供給し、一般負荷に対しては補機バッテリ60からの電圧を供給することとなる。   Next, at time t2 when the first period has elapsed from time t1, the power distribution system 1 transitions to the third state ST3. As a result, the power supply controller 70 controls the DC / DC converter 20 to set the output voltage to the intermediate voltage, and puts the first switch unit 40 in the cutoff state. Further, the power controller 70 holds the second switch unit 51 in the conductive state. Note that the power supply controller 70 also holds the second switch unit 52 in the disconnected state. As a result, the intermediate voltage is supplied to the first heater H1, and the voltage from the auxiliary battery 60 is supplied to the general load.

次いで、時刻t3において第2ヒータH2をオンする旨の入力信号H2SWが入力されたとする。この場合、電源制御器70は、第2スイッチ部52をすぐにターンオンせず、待機時間Twの経過を待つ。   Next, it is assumed that an input signal H2SW for turning on the second heater H2 is input at time t3. In this case, the power supply controller 70 does not immediately turn on the second switch unit 52 and waits for the standby time Tw to elapse.

そして、時刻t2から第2期間経過した時刻t4において、すなわち時刻t3から待機時間Twが経過した時刻t4において、配電システム1は第2状態ST2に遷移する。電源制御器70は、このタイミングで第2スイッチ部52をターンオンする。すなわち、電源制御器70は、第1制御中において第2スイッチ部52をターンオンして導通状態とする。なお、時刻t4においては、DC/DCコンバータ20の出力電圧が第2電圧となり、第1スイッチ部40が導通状態とされる。また、第1スイッチ部40が導通状態であることから、一般負荷に第2電圧が供給されると共に補機バッテリ60は充電されることとなる。   Then, at time t4 when the second period has elapsed from time t2, that is, at time t4 when the standby time Tw has elapsed from time t3, the power distribution system 1 transitions to the second state ST2. The power supply controller 70 turns on the second switch unit 52 at this timing. That is, the power supply controller 70 turns on the second switch unit 52 during the first control to make it conductive. At time t4, the output voltage of the DC / DC converter 20 becomes the second voltage, and the first switch unit 40 is turned on. Moreover, since the 1st switch part 40 is a conduction | electrical_connection state, while the 2nd voltage is supplied to a general load, the auxiliary battery 60 will be charged.

その後、時刻t4から第1期間経過した時刻t5において、配電システム1は第3状態ST3に遷移する。これにより、電源制御器70は、時刻t3と同様に、DC/DCコンバータ20を制御して出力電圧を中間電圧とし、第1スイッチ部40を遮断状態とする。また、電源制御器70は、第2スイッチ部51,52を導通状態のまま保持する。これにより、第1及び第2ヒータH1,H2に対して中間電圧を供給し、一般負荷に対しては補機バッテリ60からの電圧を供給することとなる。   Thereafter, at time t5 when the first period has elapsed from time t4, the power distribution system 1 transitions to the third state ST3. As a result, the power supply controller 70 controls the DC / DC converter 20 to set the output voltage to the intermediate voltage and put the first switch unit 40 in the cut-off state, similarly to the time t3. Further, the power supply controller 70 holds the second switch parts 51 and 52 in the conductive state. Thus, an intermediate voltage is supplied to the first and second heaters H1 and H2, and a voltage from the auxiliary battery 60 is supplied to the general load.

次いで、時刻t6において第2ヒータH2をオフする旨の入力信号H2SWが入力されたとする。この場合、電源制御器70は、第2スイッチ部52をすぐにターンオフせず、待機時間Twの経過を待つ。   Next, it is assumed that an input signal H2SW for turning off the second heater H2 is input at time t6. In this case, the power supply controller 70 does not immediately turn off the second switch unit 52 and waits for the elapse of the standby time Tw.

そして、時刻t5から第2期間経過した時刻t7において、すなわち時刻t6から待機時間Twが経過した時刻t7において、配電システム1は第2状態ST2に遷移する。電源制御器70は、このタイミングで第2スイッチ部52をターンオフする。このとき、DC/DCコンバータ20の出力電圧が第2電圧となっている。すなわち、電源制御器70は、DC/DCコンバータ20の出力電圧が第2電圧であるタイミングで、第2スイッチ部52をターンオフして遮断状態とする。なお、時刻t7においては、第1スイッチ部40が導通状態とされる。また、第1スイッチ部40が導通状態であることから、一般負荷に第2電圧が供給されると共に補機バッテリ60は充電されることとなる。   Then, at time t7 when the second period has elapsed from time t5, that is, at time t7 when the standby time Tw has elapsed from time t6, the power distribution system 1 transitions to the second state ST2. The power supply controller 70 turns off the second switch unit 52 at this timing. At this time, the output voltage of the DC / DC converter 20 is the second voltage. In other words, the power supply controller 70 turns off the second switch unit 52 at the timing when the output voltage of the DC / DC converter 20 is the second voltage, and puts it into the cut-off state. At time t7, the first switch unit 40 is turned on. Moreover, since the 1st switch part 40 is a conduction | electrical_connection state, while the 2nd voltage is supplied to a general load, the auxiliary battery 60 will be charged.

次に、時刻t7から第1期間経過した時刻t8において、配電システム1は第3状態ST3に遷移する。これにより、電源制御器70は、時刻t3と同様に、DC/DCコンバータ20を制御して出力電圧を中間電圧とし、第1スイッチ部40を遮断状態とする。また、電源制御器70は、第2スイッチ部51を導通状態のまま保持する。これにより、第1ヒータH1に対して中間電圧を供給し、一般負荷に対しては補機バッテリ60からの電圧を供給することとなる。   Next, at time t8 when the first period has elapsed from time t7, the power distribution system 1 transitions to the third state ST3. As a result, the power supply controller 70 controls the DC / DC converter 20 to set the output voltage to the intermediate voltage and put the first switch unit 40 in the cut-off state, similarly to the time t3. Further, the power controller 70 holds the second switch unit 51 in the conductive state. As a result, the intermediate voltage is supplied to the first heater H1, and the voltage from the auxiliary battery 60 is supplied to the general load.

次いで、時刻t9において第1ヒータH1をオフする旨の入力信号H1SWが入力されたとする。この場合、電源制御器70は、第2スイッチ部51をすぐにターンオフせず、待機時間Twの経過を待つ。   Next, it is assumed that an input signal H1SW for turning off the first heater H1 is input at time t9. In this case, the power supply controller 70 does not immediately turn off the second switch unit 51 and waits for the standby time Tw to elapse.

そして、時刻t8から第2期間経過した時刻t10において、すなわち時刻t9から待機時間Twが経過した時刻t10において、配電システム1は第1状態ST1に遷移する。電源制御器70は、このタイミングで第2スイッチ部51をターンオフする。このとき、DC/DCコンバータ20の出力電圧が第2電圧となっている。すなわち、電源制御器70は、DC/DCコンバータ20の出力電圧が第2電圧となっているタイミングで、第2スイッチ部51をターンオフして遮断状態とする。なお、時刻t10においては、第1スイッチ部40が導通状態とされる。   Then, at time t10 when the second period has elapsed from time t8, that is, at time t10 when the standby time Tw has elapsed from time t9, the power distribution system 1 transitions to the first state ST1. The power supply controller 70 turns off the second switch unit 51 at this timing. At this time, the output voltage of the DC / DC converter 20 is the second voltage. That is, the power supply controller 70 turns off the second switch unit 51 at the timing when the output voltage of the DC / DC converter 20 is the second voltage, and puts it into a cut-off state. At time t10, the first switch unit 40 is turned on.

このようにして、本実施形態に係る配電システム1及びその制御方法によれば、ヒータH及び一般負荷の双方を駆動させる場合、第2制御において、DC/DCコンバータ20を制御して中間電圧を出力させると共に第1スイッチ部40を遮断状態とし且つ第2スイッチ部50を導通状態とする。このため、中間電圧がヒータHに供給されてヒータHを中間電圧にて駆動させることができる。この際、第1スイッチ部Hよりも下流側に補機バッテリ60が接続されていることから、一般負荷を補機バッテリ60からの第2電圧によって駆動させることができる。   Thus, according to the power distribution system 1 and the control method thereof according to the present embodiment, when both the heater H and the general load are driven, the intermediate voltage is controlled by controlling the DC / DC converter 20 in the second control. At the same time, the first switch unit 40 is turned off and the second switch unit 50 is turned on. For this reason, the intermediate voltage is supplied to the heater H, and the heater H can be driven at the intermediate voltage. At this time, since the auxiliary battery 60 is connected to the downstream side of the first switch unit H, the general load can be driven by the second voltage from the auxiliary battery 60.

また、第1制御においては、DC/DCコンバータ20を制御して第2電圧を出力させると共に第1スイッチ部40及び第2スイッチ部50を導通状態とする。このため、一般負荷側の経路である一般負荷用経路L1に対して第2電圧が供給されることとなり、一般負荷を駆動させることができる。この際、ヒータHに対しては中間電圧が供給されず第2電圧が供給されるが、ヒータHは中間電圧が供給されていないタイミングにおいて急激に温度が低下することはない。   In the first control, the DC / DC converter 20 is controlled to output the second voltage, and the first switch unit 40 and the second switch unit 50 are made conductive. For this reason, the second voltage is supplied to the general load path L1, which is the path on the general load side, and the general load can be driven. At this time, the intermediate voltage is not supplied to the heater H and the second voltage is supplied, but the heater H does not rapidly decrease in temperature when the intermediate voltage is not supplied.

そして、上記の第1制御と第2制御とを交互に繰り返すことにより、ヒータHを加熱しながら一般負荷を駆動させることができる。従って、ヒータHの搭載時において、車両に搭載されるバッテリ数を減らし、ヒータH及びヒータHよりも低い電圧で駆動する補機(一般負荷)の双方について適切に駆動させることができる。   The general load can be driven while heating the heater H by alternately repeating the first control and the second control. Therefore, when the heater H is mounted, the number of batteries mounted on the vehicle can be reduced, and both the heater H and the auxiliary machine (general load) driven at a voltage lower than the heater H can be appropriately driven.

さらに、補機バッテリ60が二次電池であり、第1制御時に充電可能な経路上に設けられているため、ヒータHを加熱しながら一般負荷を駆動させつつも、補機バッテリ60を充電することができる。   Furthermore, since the auxiliary battery 60 is a secondary battery and is provided on a path that can be charged during the first control, the auxiliary battery 60 is charged while the general load is driven while the heater H is heated. be able to.

加えて、従来の配電システムにおいてもDC/DCコンバータ20及び電源制御器70が用いられることが多く、本実施形態に係る構成をなすためには、DC/DCコンバータ20及び電源制御器70を改良し、系統別分配器30を追加で設ければよく、増加する構成も少ない。さらには、バッテリが1つ増えることと比較すると、コストやサイズ面でも優れている。   In addition, in the conventional power distribution system, the DC / DC converter 20 and the power supply controller 70 are often used, and the DC / DC converter 20 and the power supply controller 70 are improved in order to achieve the configuration according to the present embodiment. However, an additional distributor 30 for each system may be provided, and the number of configurations that increase is small. Furthermore, it is excellent in terms of cost and size as compared with an increase of one battery.

なお、本実施形態において、第2電圧を12Vとし中間電圧を24Vとし、第1期間を100msとし第2期間を400msとした場合、目標とするヒータ出力を満たすための電流は12Vで駆動した場合の電流に対して54%の実行電流となり、ヒータ用経路L2の導体の断面積を29%に減らしても同じ発熱量となる計算となる。電線の重量はほぼ導体の重さで決まるので、電線重量は1/3以下にでき、導体に用いる金属量も29%で済むので原材料費の削減につなげることもできる。   In this embodiment, when the second voltage is 12 V, the intermediate voltage is 24 V, the first period is 100 ms, and the second period is 400 ms, the current for satisfying the target heater output is driven at 12 V. Therefore, even if the conductor cross-sectional area of the heater path L2 is reduced to 29%, the heat generation amount is the same. Since the weight of the electric wire is almost determined by the weight of the conductor, the weight of the electric wire can be reduced to 1/3 or less, and the amount of metal used for the conductor can be reduced to 29%, which can reduce the raw material cost.

また、第1期間が第2期間よりも短いため、第1期間が長くなってヒータHが昇温し難く降温し易くなってしまうことを防止して、ヒータHを適正に動作させることができる。   In addition, since the first period is shorter than the second period, it is possible to prevent the heater H from being easily raised and lowered easily due to the length of the first period, and to operate the heater H appropriately. .

また、ヒータHへの中間電圧の供給を停止する場合、DC/DCコンバータ20の出力電圧が第2電圧であるタイミングで第2スイッチ部50をターンオフして遮断状態とする。このため、アーク対策等で高価なスイッチ手段を用いる必要が無くなる。   Further, when the supply of the intermediate voltage to the heater H is stopped, the second switch unit 50 is turned off at the timing when the output voltage of the DC / DC converter 20 is the second voltage, so as to be cut off. For this reason, it is not necessary to use expensive switch means for arc countermeasures or the like.

また、他のヒータHを駆動させる場合(例えば第1ヒータH1の駆動中に第2ヒータH2を駆動させる場合)、第1制御中において他のヒータH(例えば第2ヒータH2)を駆動させるための第2スイッチ部50(52)をターンオンして導通状態とする。このため、アーク対策等で高価なスイッチ手段を用いる必要が無くなる。   Further, when driving another heater H (for example, when driving the second heater H2 while the first heater H1 is driven), to drive another heater H (for example, the second heater H2) during the first control. The second switch section 50 (52) is turned on to make it conductive. For this reason, it is not necessary to use expensive switch means for arc countermeasures or the like.

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能な範囲で適宜他の技術を組み合わせてもよい。   As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified without departing from the spirit of the present invention, and may be appropriately changed within a possible range. These techniques may be combined.

例えば、本実施形態においてはヒータHの数は2つであるが、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。   For example, in the present embodiment, the number of heaters H is two, but may be one, or may be three or more.

また、本実施形態においては電源制御器70からの信号が直接第1スイッチ部40及び第2スイッチ部50に入力され、これらが導通状態及び遮断状態で切り替えられているが、これに限らず、電源制御器70と第1スイッチ部40及び第2スイッチ部50との間に、他の制御部や回路等が介在しており、間接的に第1スイッチ部40及び第2スイッチ部50が導通状態及び遮断状態で切り替えられるようになっていてもよい。   Further, in the present embodiment, a signal from the power controller 70 is directly input to the first switch unit 40 and the second switch unit 50, and these are switched between a conduction state and a cutoff state. Between the power supply controller 70 and the first switch unit 40 and the second switch unit 50, other control units and circuits are interposed, and the first switch unit 40 and the second switch unit 50 are indirectly connected. It may be configured to be switched between a state and a cutoff state.

1 :配電システム
10 :高圧電源(走行用バッテリ)
20 :DC/DCコンバータ
30 :系統別分配器
40 :第1スイッチ部(第1スイッチ手段)
50,51,52 :第2スイッチ部(第2スイッチ手段)
60 :補機バッテリ(補機用バッテリ)
70 :電源制御器(制御手段)
B :分岐点
H,H1,H2 :ヒータ
L1 :一般負荷経路
L2 :ヒータ用経路
L21,L22 :分岐経路
ST1〜ST3 :第1〜第3状態
Tw :待機時間
1: Power distribution system 10: High voltage power supply (battery for traveling)
20: DC / DC converter 30: Distributor by system 40: 1st switch part (1st switch means)
50, 51, 52: 2nd switch part (2nd switch means)
60: Auxiliary battery (auxiliary battery)
70: Power supply controller (control means)
B: Branch points H, H1, H2: Heater L1: General load path L2: Heater paths L21, L22: Branch paths ST1 to ST3: First to third states Tw: Standby time

Claims (5)

車両走行用のモータを駆動するために設けられ第1電圧を出力可能な走行用バッテリと、
前記第1電圧を降圧して第2電圧とする機能、及び前記第1電圧を降圧して前記第1電圧と前記第2電圧との間の中間電圧とする機能を有したDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータと前記第2電圧にて駆動する一般負荷とを接続する一般負荷用経路と、
前記一般負荷用経路から分岐して、前記DC/DCコンバータと前記中間電圧にて駆動するヒータとを接続するヒータ用経路と、
前記一般負荷用経路のうち前記ヒータ用経路の分岐点よりも下流側に設けられ導通状態と遮断状態とで切替可能な第1スイッチ手段と、
前記ヒータ用経路上に設けられ導通状態と遮断状態とで切替可能な第2スイッチ手段と、
前記一般負荷用経路のうち前記第1スイッチ手段よりも下流側に接続され、前記第2電圧を出力可能な2次バッテリである補機用バッテリと、
前記DC/DCコンバータ並びに前記第1及び第2スイッチ手段を制御可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ヒータ及び前記一般負荷の双方を駆動させる場合、前記DC/DCコンバータを制御して前記第2電圧を出力させると共に前記第1スイッチ手段を導通状態とし且つ前記第2スイッチ手段を導通状態とする第1制御と、前記DC/DCコンバータを制御して前記中間電圧を出力させると共に前記第1スイッチ手段を遮断状態とし且つ前記第2スイッチ手段を導通状態のまま保持する第2制御とを、交互に繰り返す制御を実行する
ことを特徴とする配電システム。
A travel battery provided to drive a vehicle travel motor and capable of outputting a first voltage;
A DC / DC converter having a function of stepping down the first voltage to a second voltage and a function of stepping down the first voltage to an intermediate voltage between the first voltage and the second voltage; ,
A general load path connecting the DC / DC converter and a general load driven by the second voltage;
A heater path that branches from the general load path and connects the DC / DC converter and a heater driven by the intermediate voltage;
A first switch means provided downstream of a branch point of the heater path in the general load path and switchable between a conduction state and a cutoff state;
A second switch means provided on the heater path and switchable between a conduction state and a cutoff state;
An auxiliary battery that is a secondary battery connected to the downstream side of the first switch means in the general load path and capable of outputting the second voltage;
Control means capable of controlling the DC / DC converter and the first and second switch means,
When both the heater and the general load are driven, the control means controls the DC / DC converter to output the second voltage, brings the first switch means into a conductive state, and the second switch means. And a second control for controlling the DC / DC converter to output the intermediate voltage, setting the first switch means in a shut-off state, and holding the second switch means in a conductive state. A power distribution system that executes control that alternately repeats control.
前記第1制御の期間は前記第2制御の期間よりも短い
ことを特徴とする請求項1に記載の配電システム。
The power distribution system according to claim 1, wherein a period of the first control is shorter than a period of the second control.
前記制御手段は、前記ヒータへの前記中間電圧の供給を停止する場合、前記DC/DCコンバータの出力電圧が前記第2電圧であるタイミングで前記第2スイッチ手段をターンオフして遮断状態とする
ことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の配電システム。
When the supply of the intermediate voltage to the heater is stopped, the control means turns off the second switch means at a timing when the output voltage of the DC / DC converter is the second voltage, and puts it in a cut-off state. The power distribution system according to any one of claims 1 and 2.
前記ヒータは複数であって、
前記ヒータ用経路は複数に分岐してそれぞれが複数のヒータの1つに接続される複数の分岐経路を有し、
前記第2スイッチ手段は、前記複数の分岐経路のそれぞれに設けられ、
前記制御手段は、前記複数のヒータのうちの1つ以上及び前記一般負荷の双方を駆動させているときに、前記複数のヒータのうち前記1つ以上を除く他のヒータを更に駆動させる場合、前記第1制御中において前記他のヒータを駆動させるための第2スイッチ手段をターンオンして導通状態とする
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の配電システム。
The heater is plural,
The heater path has a plurality of branch paths branched into a plurality and each connected to one of the plurality of heaters;
The second switch means is provided in each of the plurality of branch paths;
When the controller further drives one or more of the plurality of heaters and the general load, and further drives other heaters other than the one or more of the plurality of heaters, The power distribution system according to any one of claims 1 to 3, wherein the second switch means for driving the other heater is turned on during the first control to be in a conductive state.
車両走行用のモータを駆動するために設けられ第1電圧を出力可能な走行用バッテリと、前記第1電圧を降圧して第2電圧とする機能、及び前記第1電圧を降圧して前記第1電圧と前記第2電圧との間の中間電圧とする機能を有したDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータと前記第2電圧にて駆動する一般負荷とを接続する一般負荷用経路と、前記一般負荷用経路から分岐して、前記DC/DCコンバータと前記中間電圧にて駆動するヒータとを接続するヒータ用経路と、前記一般負荷用経路のうち前記ヒータ用経路の分岐点よりも下流側に設けられ導通状態と遮断状態とで切替可能な第1スイッチ手段と、前記ヒータ用経路上に設けられ導通状態と遮断状態とで切替可能な第2スイッチ手段と、前記一般負荷用経路のうち前記第1スイッチ手段よりも下流側に接続され、前記第2電圧を出力可能な2次バッテリである補機用バッテリとを備える配電システムの制御方法であって、
前記DC/DCコンバータ並びに前記第1及び第2スイッチ手段を制御する制御工程と、を有し、
前記制御工程では、前記ヒータ及び前記一般負荷の双方を駆動させる場合、前記DC/DCコンバータを制御して前記第2電圧を出力させると共に前記第1スイッチ手段を導通状態とし且つ前記第2スイッチ手段を導通状態とする第1制御と、前記DC/DCコンバータを制御して前記中間電圧を出力させると共に前記第1スイッチ手段を遮断状態とし且つ前記第2スイッチ手段を導通状態のまま保持する第2制御とを、交互に繰り返す制御を実行する
ことを特徴とする配電システムの制御方法。
A running battery provided to drive a vehicle running motor and capable of outputting a first voltage; a function of stepping down the first voltage to obtain a second voltage; and stepping down the first voltage A DC / DC converter having a function of setting an intermediate voltage between one voltage and the second voltage; a general load path connecting the DC / DC converter and a general load driven by the second voltage; Branching from the general load path, connecting the DC / DC converter and the heater driven by the intermediate voltage, and a branch point of the heater path among the general load paths A first switch means provided on the downstream side and switchable between a conduction state and a cutoff state; a second switch means provided on the heater path and switchable between a conduction state and a cutoff state; and the general load path Of which 1 than switching means is connected to the downstream side, a control method of a power distribution system comprising a auxiliary battery is a secondary battery capable of outputting the second voltage,
A control step of controlling the DC / DC converter and the first and second switch means,
In the control step, when both the heater and the general load are driven, the DC / DC converter is controlled to output the second voltage, the first switch means is turned on, and the second switch means And a second control for controlling the DC / DC converter to output the intermediate voltage, setting the first switch means in a shut-off state, and holding the second switch means in a conductive state. A control method for a power distribution system, characterized by executing control that alternately repeats control.
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