JP7151660B2 - 電力分配装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力供給源の電力を複数の装置に分配する電力分配装置に関する。

車両においては、発電機やバッテリーなどの電力供給源から数多くの車載機器に対して電力を適切に供給する必要がある。一般的には、膨大な数の電線の集合体であるワイヤハーネスを用いて、電力供給源と各車載機器とを接続して電力の供給を行っている。しかし近年、車載機器の数が増加する傾向にあり、車両における電源線や通信線の配索構造の複雑化が問題となってきている。

そこで、車両の電源を幹線化して車両内を引き回し、幹線の要所々々に電源ボックスを設け、各車載機器へは直近の電源ボックスから電力を供給する電力配索構造が、特許文献１に提案されている。

特開２０１７－０１９３２８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、複数の電源ボックスがツリー構造で接続されているため、一時的な大電流消費などが原因で上流の電源ボックスの出力電圧が不安定になると、その電源ボックスに接続された下流の電源ボックスへの電力供給に影響を与えてしまう。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、上流の電源ボックスの出力電圧が不安定になった場合、下流に接続された電源ボックスが受ける電力供給の影響を軽減できる電力分配装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、車両に搭載された電力供給源と直接又は第１装置を介して間接に接続され、電力供給源の電力を第２装置に分配する電力分配装置であって、電力供給源又は第１装置と第２装置とを接続する第１スイッチと、所定の電力を分配可能な第３装置と第２装置とを接続する第２スイッチと、電力分配装置の出力電圧に基づいて、第１スイッチ及び第２スイッチの導通及び遮断を制御する制御部と、を備え、制御部は、第２装置の入力電圧が所定の制御開始電圧に低下しなければ、第１スイッチを導通状態かつ第２スイッチを遮断状態に制御し、第２装置の入力電圧が制御開始電圧に一旦低下すると、第１スイッチを遮断状態かつ第２スイッチを導通状態に制御して、第３装置の電力を第２装置へ供給する。

上記本発明の電力分配装置によれば、電力供給源の電力を分配する下流の装置（第２装置）への出力電圧が不安定になった場合、下流の装置が受ける電力供給の影響を軽減できる。

第１の実施形態に係る電力分配装置を備えた電源システムの概略構成図 第１の実施形態に係る電力分配装置の詳細図 第１の実施形態に係る電力分配装置が実行するスイッチ切り替え制御のタイミングチャート例 各スイッチが第１状態に切り替えられた場合の電力供給経路を説明する図 各スイッチが第２状態に切り替えられた場合の電力供給経路を説明する図 第２の実施形態に係る電力分配装置を備えた電源システムの概略構成図 第２の実施形態に係る電力分配装置の詳細図 第２の実施形態に係る電力分配装置が実行するスイッチ切り替え制御のタイミングチャート例 応用例に係る電力分配装置を備えた電源システムの概略構成図

本発明の電力分配装置は、電力供給する下流の装置への出力電圧が不安定になるような状況が生じた場合、自装置から下流の装置への電力供給を停止し、他の電力分配装置と下流の装置とを接続して他の電力分配装置から下流の装置に電力を供給する。これにより、下流の装置が受ける電力供給の影響を軽減することができる。

以下、本発明の実施形態に係る電力分配装置を、図面を参照しながら説明する。

＜第１の実施形態＞
［構成］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力分配装置を備えた電源システムの概略構成を示す図である。図１に示す本実施形態の電源システム１は、電力供給源１０と、リレーボックス（Ｒ／Ｂ）２０と、複数の電力分配装置３１、３２、３３、及び３４と、を備えている。この電源システム１は、車両などに搭載され、電気負荷となる複数の車載機器４１、４２、４３、及び４４に電力供給源１０の電力を供給することができるように構成される。

電力供給源１０は、電力の供給が可能な電源機器であり、オルタネーターなどの発電機１１、及び補機電池などの蓄電要素であるバッテリー１２を例示できる。また、駆動用電池の電力を所定電圧の電力に変換して出力するＤＣＤＣコンバーターを、電力供給源１０に含めてもよい。

リレーボックス２０は、電力供給源１０から供給される電力を所定の数に分配することができる電源ボックスの一態様である。本実施形態のリレーボックス２０は、電力供給源１０から供給される電力を２つに分配して、第１電力を電力分配装置Ａ＿３１に、第２電力を電力分配装置Ｂ＿３２に出力する。なお、このリレーボックス２０を介さずに、電力供給源１０と電力分配装置Ａ＿３１及び電力分配装置Ｂ＿３２とを、直接接続しても構わない。

電力分配装置Ａ＿３１は、本第１の実施形態に係る電力分配装置であり、リレーボックス２０から出力される第１電力を複数に分配することができ、また車載機器ａ＿４１による電流消費状況に応じて電力の分配先を切り替えることができる、電源ボックスの一態様である。この電力分配装置Ａ＿３１は、図２の詳細図で例示するように、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、及び制御部Ｃ１を構成に含む。

スイッチＳＷ１は、リレーボックス２０が接続される入力端と、電力分配装置Ｃ＿３３が接続される出力端との間に、挿入される。スイッチＳＷ２は、出力端と、電力分配装置Ｂ＿３２のスイッチＳＷ３（後述する）との間に、挿入される。車載機器ａ＿４１は、入力端とスイッチＳＷ１とを結ぶ経路に接続される。制御部Ｃ１は、入力端に流入する入力電流Ｉ１、出力端から流出する出力電流Ｉ２、入力端の入力電圧Ｖ１、及び出力端の出力電圧Ｖ２を、それぞれ検出することができる。そして、制御部Ｃ１は、この検出した入力電流Ｉ１、出力電流Ｉ２、入力電圧Ｖ１、及び出力電圧Ｖ２に基づいて、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２の導通及び遮断を制御する。また、制御部Ｃ１は、電力分配装置Ｂ＿３２の制御部Ｃ２（後述する）と通信可能に接続されている。

図２の例では、電力分配装置Ａ＿３１は、リレーボックス２０から出力される第１電力を複数に分配し、一部を車載機器ａ＿４１へ電源として供給し、一部を制御部Ｃ１の電源として供給し、制御部Ｃ１の制御に基づきスイッチＳＷ１が導通状態にある場合には、スイッチＳＷ１を介して残りを電力分配装置Ｃ＿３３へ出力する。制御部Ｃ１の制御については、後述する。

電力分配装置Ｂ＿３２は、本第１の実施形態に係る電力分配装置であり、リレーボックス２０から出力される第２電力を複数に分配することができ、また車載機器ｂ＿４２による電流消費状況に応じて電力の分配先を切り替えることができる、電源ボックスの一態様である。この電力分配装置Ｂ＿３２は、図２の詳細図で例示するように、スイッチＳＷ３、スイッチＳＷ４、及び制御部Ｃ２を構成に含み、電力分配装置Ａ＿３１と対称的な構成を採る。

スイッチＳＷ４は、リレーボックス２０が接続される入力端と、電力分配装置Ｄ＿３４が接続される出力端との間に、挿入される。スイッチＳＷ３は、出力端と、電力分配装置Ａ＿３１のスイッチＳＷ２との間に、挿入される。車載機器ｂ＿４２は、入力端とスイッチＳＷ４とを結ぶ経路に接続される。制御部Ｃ２は、入力端に流入する入力電流Ｉ４、出力端から流出する出力電流Ｉ３、入力端の入力電圧Ｖ４、及び出力端の出力電圧Ｖ３を、それぞれ検出することができる。そして、制御部Ｃ２は、この検出した入力電流Ｉ４、出力電流Ｉ３、入力電圧Ｖ４、及び出力電圧Ｖ３に基づいて、スイッチＳＷ４及びスイッチＳＷ３の導通及び遮断を制御する。また、制御部Ｃ２は、電力分配装置Ａ＿３１の制御部Ｃ１と通信可能に接続されている。

図２の例では、電力分配装置Ｂ＿３２は、リレーボックス２０から出力される第２電力を複数に分配し、一部を車載機器ｂ＿４２へ電源として供給し、一部を制御部Ｃ２の電源として供給し、制御部Ｃ２の制御に基づきスイッチＳＷ４が導通状態にある場合には、スイッチＳＷ４を介して残りを電力分配装置Ｄ＿３４へ出力する。制御部Ｃ２の制御は、制御部Ｃ１と制御内容が同じあるため、制御部Ｃ１の説明に代えて省略する。

電力分配装置Ｃ＿３３は、電源ボックスの一態様であり、図２の詳細図で例示するように、電力分配装置Ａ＿３１から出力される電力を複数に分配して、１つを車載機器ｃ＿４３へ電源として供給することができる。

電力分配装置Ｄ＿３４は、電源ボックスの一態様であり、図２の詳細図で例示するように、電力分配装置Ｂ＿３２から出力される電力を複数に分配して、１つを車載機器ｄ＿４４へ電源として供給することができる。

なお、図１及び図２では、４つの電力分配装置３１、３２、３３、及び３４をπ型ツリー構造に接続した例を示しているが、電力分配装置の数や接続構造はこれに限られない。基本的には、電力を供給すべき電力分配装置を下流に接続する電力分配装置は、電力分配装置Ａ＿３１や電力分配装置Ｂ＿３２の構成を採り、電力を供給すべき電力分配装置を接続しない末端の電力分配装置は、電力分配装置Ｃ＿３３や電力分配装置Ｄ＿３４の構成を採り得る。また、各電力分配装置３１、３２、３３、及び３４に接続される車載機器４１、４２、４３、及び４４についても、図１及び図２に限定されない。また、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷ４として、半導体素子によるスイッチを例示したが、メカニカルリレーによるスイッチであってもよい。また、制御部Ｃ１及びＣ２は、プロセッサ、メモリ、及び入出力インタフェースなどを含んだＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されてもよい。また、電力分配装置どうしを接続する電力線には、大電流を流すことができる平型配索材（バスバー）などを用いることができる。

［制御］
次に、図３、図４Ａ、及び図４Ｂをさらに参照して、本発明の第１の実施形態に係る電力分配装置が実行する制御を説明する。図３は、車載機器ａ＿４１で大電流消費が発生した場合を一例にして、電力分配装置Ａ＿３１及び電力分配装置Ｂ＿３２が実行するスイッチ切り替え制御を説明するタイミングチャートである。なお、この一例では、スイッチ切り替え期間において、車載機器ｃ＿４３の消費電流が一定であり、また電力分配装置Ｂ＿３２は、車載機器ｃ＿４３の消費電流を十分供給できるだけの電力を有しているものとしている。

時刻＜ｔ１：各車載機器の電流消費は所定の範囲内であり、各スイッチの導通（ＯＮ）及び遮断（ＯＦＦ）の状態は、通常の電力供給を行う第１状態にある（ＳＷ１：ＯＮ、ＳＷ２：ＯＦＦ、ＳＷ３：ＯＦＦ、ＳＷ４：ＯＮ）。この第１状態における電力供給経路を図４Ａに示す。図３では、電力分配装置Ｃ＿３３の入力電圧は、電力分配装置Ａ＿３１の出力電流Ｉ２及び電力分配装置Ａ＿３１と電力分配装置Ｃ＿３３とを繋ぐワイヤハーネスの抵抗（配線抵抗Ｒ）から求まる電圧降下の分だけ、電力分配装置Ａ＿３１の入力電圧Ｖ１よりも低下している（スイッチＳＷ１における電圧降下分は無視できるものとする）。

ｔ１≦時刻＜ｔ２：車載機器ａ＿４１において発生した大電流の消費に伴って電力分配装置Ａ＿３１の入力電圧Ｖ１（＝出力電圧Ｖ２）が徐々に低下し、それに応じて電力分配装置Ｃ＿３３の入力電圧も徐々に低下する。入力電圧Ｖ１は、リレーボックス２０と電力分配装置Ａ＿３１とを繋ぐワイヤハーネスの配線抵抗と、車載機器ａ＿４１の消費電流とに基づいて、低下して行く。

時刻＝ｔ２：電力分配装置Ｃ＿３３の入力電圧が制御開始電圧まで低下したため、電力分配装置Ａ＿３１の制御部Ｃ１は、スイッチ切り替えを実行する。スイッチ切り替えを実行する際、電力分配装置Ｃ＿３３への電力供給が停止することがないように、この時刻ｔ２では、まずスイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３を導通させる（ＳＷ１：ＯＮ、ＳＷ２：ＯＮ、ＳＷ３：ＯＮ、ＳＷ４：ＯＮ）。これにより、電力分配装置Ａ＿３１及び電力分配装置Ｂ＿３２のいずれかからも、電力分配装置Ｃ＿３３への電力供給が可能となる。制御部Ｃ１は、電力分配装置Ｃ＿３３の入力電圧が制御開始電圧まで低下したことを、出力電流Ｉ２、出力電圧Ｖ２、及び配線抵抗Ｒから推定する。なお、制御開始電圧は、車載機器ｃ＿４３を安定的に動作させるために最低限必要な電圧以上に設定される。

時刻＝ｔ３：電力分配装置Ａ＿３１の制御部Ｃ１は、所定の時間経過後にスイッチＳＷ１を遮断させて第２状態にする（ＳＷ１：ＯＦＦ、ＳＷ２：ＯＮ、ＳＷ３：ＯＮ、ＳＷ４：ＯＮ）。この第２状態における電力供給経路を図４Ｂに示す。これにより、電力分配装置Ａ＿３１の入力端と出力端とが切り離され、出力電圧Ｖ２が車載機器ａ＿４１における大電流消費の影響を受けなくなる。電力分配装置Ａ＿３１の出力電圧Ｖ２には、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３を介して電力分配装置Ｂ＿３２の出力電圧Ｖ３が印加される。

ｔ３＜時刻＜ｔ４：車載機器ａ＿４１における大電流消費が継続しているため、電力分配装置Ａ＿３１の入力電圧Ｖ１は低下し続ける。一方、電力分配装置Ｃ＿３３の入力電圧（＝電力分配装置Ａ＿３１の出力電圧Ｖ２）は、車載機器ｂ＿４２及び車載機器ｄ＿４４における電流消費の影響を受けつつも、徐々に上昇して行く。比較参考のため、本スイッチ切り替え制御を実行しない場合における電力分配装置Ｃ＿３３の入力電圧を、図３の破線で示す。

ｔ４≦時刻＜ｔ５：車載機器ａ＿４１における大電流消費が終了し、電力分配装置Ａ＿３１の入力電圧Ｖ１は、上昇し始める。電力分配装置Ｃ＿３３の入力電圧（＝電力分配装置Ａ＿３１の出力電圧Ｖ２）も、車載機器ｂ＿４２及び車載機器ｄ＿４４における電流消費に基づきながら上昇して行く。

時刻＝ｔ５：電力分配装置Ａ＿３１の入力電圧Ｖ１が制御終了電圧まで上昇したため、電力分配装置Ａ＿３１の制御部Ｃ１は、スイッチ切り替えの実行を解除する、つまり第２状態を第１状態に戻すことを行う。このスイッチ切り替えの実行を解除する際も、電力分配装置Ｃ＿３３への電力供給が停止することがないように、まずスイッチＳＷ１を導通させる（ＳＷ１：ＯＮ、ＳＷ２：ＯＮ、ＳＷ３：ＯＮ、ＳＷ４：ＯＮ）。これにより、電力分配装置Ａ＿３１の入力端と出力端とが接続されて、電力分配装置Ａ＿３１及び電力分配装置Ｂ＿３２のいずれかから、電力分配装置Ｃ＿３３への電力供給が可能となる。また、制御終了電圧は、第１状態に戻した場合に車載機器ｃ＿４３の消費電流によって電力分配装置Ｃ＿３３の入力電圧が直ぐに制御開始電圧まで低下することがない電圧に設定される。

時刻＝ｔ６：電力分配装置Ａ＿３１の制御部Ｃ１は、所定の時間経過後にスイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３を遮断させて第１状態にする（ＳＷ１：ＯＮ、ＳＷ２：ＯＦＦ、ＳＷ３：ＯＦＦ、ＳＷ４：ＯＮ）。これにより、電力分配装置Ｂ＿３２が電力分配装置Ａ＿３１から切り離されて、電力分配装置Ａ＿３１のみから電力分配装置Ｃ＿３３に電力が供給される（図４Ａ）。

［作用・効果］
以上のように、本第１の実施形態に係る電力分配装置によれば、自らが接続する車載機器による一時的な大電流消費などが原因で電力供給すべき下流の装置への出力電圧が不安定になるような状況が生じた場合、自装置から下流の装置への電力供給を停止し、他の電力分配装置と下流の装置とを接続して他の電力分配装置から下流の装置に電力を供給する。これにより、下流の装置への出力電圧が不安定になった場合、下流の装置が受ける電力供給の影響を軽減することができる。

また、本第１の実施形態に係る電力分配装置によれば、下流の装置への出力電圧が不安定になるような状況が解消した場合には、他の電力分配装置から下流の装置に電力を供給する経路を切断して、自装置から下流の装置に電力を供給する経路を導通させる。これにより、電源システムを通常の電力供給状態に戻すことができる。

＜第２の実施形態＞
［構成］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る電力分配装置を備えた電源システムの概略構成を示す図である。図５に示す本実施形態の電源システム２は、電力供給源１０と、リレーボックス（Ｒ／Ｂ）２０と、本第２の実施形態に係る複数の電力分配装置５１、５２、５３、及び５４と、検知機器６０と、を備えている。この電源システム２は、車両などに搭載され、電気負荷となる複数の車載機器４１、４２、４３、及び４４に電力供給源１０の電力を供給することができるように構成される。

本第２の実施形態の電源システム２は、上述した第１の実施形態の電源システム１と比べて、複数の電力分配装置５１、５２、５３、及び５４、及び検知機器６０が異なる。以下、この異なる構成を中心に第２実施形態を説明し、参照符号が同じ構成については一部の説明を省略する。

電力分配装置Ａ＿５１は、リレーボックス２０から出力される第１電力を複数に分配することができ、また電力の分配状況を切り替えることができる、電源ボックスの一態様である。この電力分配装置Ａ＿５１は、図６の詳細図で例示するように、スイッチＳＷ１１、スイッチＳＷ１２、及び制御部Ｃ１１を構成に含む。

スイッチＳＷ１１は、リレーボックス２０が接続される入力端と、電力分配装置Ｃ＿５３が接続される出力端との間に、挿入される。スイッチＳＷ１２は、入力端と、電力分配装置Ｂ＿５２のスイッチＳＷ１３（後述する）との間に、挿入される。車載機器ａ＿４１は、入力端に接続される。制御部Ｃ１１は、後述する検知機器６０から出力される衝突信号を受信することができる。そして、制御部Ｃ１１は、この受信した衝突信号に基づいて、スイッチＳＷ１１及びスイッチＳＷ１２の導通及び遮断を制御する。

図６の例では、電力分配装置Ａ＿５１は、リレーボックス２０から出力される第１電力を複数に分配し、一部を車載機器ａ＿４１へ電源として供給し、一部を制御部Ｃ１１の電源として供給し、制御部Ｃ１１の制御に基づきスイッチＳＷ１１が導通状態にある場合には、スイッチＳＷ１１を介して残りを電力分配装置Ｃ＿５３へ出力する。制御部Ｃ１１の制御については、後述する。

電力分配装置Ｂ＿５２は、リレーボックス２０から出力される第２電力を複数に分配することができ、また電力の分配状況を切り替えることができる、電源ボックスの一態様である。この電力分配装置Ｂ＿５２は、図６の詳細図で例示するように、スイッチＳＷ１３、スイッチＳＷ１４、及び制御部Ｃ１２を構成に含む。

スイッチＳＷ１４は、リレーボックス２０が接続される入力端と、電力分配装置Ｄ＿５４が接続される出力端との間に、挿入される。スイッチＳＷ１３は、入力端と、電力分配装置Ａ＿５１のスイッチＳＷ１２との間に、挿入される。車載機器ｂ＿４２は、入力端に接続される。制御部Ｃ１２は、後述する検知機器６０から出力される衝突信号を受信することができる。そして、制御部Ｃ１２は、この受信した衝突信号に基づいて、スイッチＳＷ１３及びスイッチＳＷ１４の導通及び遮断を制御する。

図６の例では、電力分配装置Ｂ＿５２は、リレーボックス２０から出力される第２電力を複数に分配し、一部を車載機器ｂ＿４２へ電源として供給し、一部を制御部Ｃ１２の電源として供給し、制御部Ｃ１２の制御に基づきスイッチＳＷ１４が導通状態にある場合には、スイッチＳＷ１４を介して残りを電力分配装置Ｄ＿５４へ出力する。制御部Ｃ１２の制御は、制御部Ｃ１１と制御内容が同じあるため、制御部Ｃ１１の説明に代えて省略する。

電力分配装置Ｃ＿５３は、電力分配装置Ａ＿５１から出力される電力を複数に分配することができ、また電力の分配状況を切り替えることができる、電源ボックスの一態様である。この電力分配装置Ｃ＿５３は、図６の詳細図で例示するように、スイッチＳＷ１５、スイッチＳＷ１６、及び制御部Ｃ１３を構成に含む。

スイッチＳＷ１５は、電力分配装置Ａ＿５１が接続される入力端と、車載機器ｃ＿４３が接続される出力端との間に、挿入される。スイッチＳＷ１６は、出力端と、電力分配装置Ｄ＿５４のスイッチＳＷ１７（後述する）との間に、挿入される。制御部Ｃ１３は、後述する検知機器６０から出力される衝突信号を受信することができる。そして、制御部Ｃ１３は、この受信した衝突信号に基づいて、スイッチＳＷ１５及びスイッチＳＷ１６の導通及び遮断を制御する。

図６の例では、電力分配装置Ｃ＿５３は、電力分配装置Ａ＿５１から出力される電力を複数に分配し、制御部Ｃ１３の制御に基づきスイッチＳＷ１５が導通状態にある場合には、スイッチＳＷ１５を介して、一部を車載機器ｃ＿４３へ電源として供給し、残りを制御部Ｃ１３の電源として供給することができる。

電力分配装置Ｄ＿５４は、電力分配装置Ｂ＿５２から出力される電力を複数に分配することができ、また電力の分配状況を切り替えることができる、電源ボックスの一態様である。この電力分配装置Ｄ＿５４は、図６の詳細図で例示するように、スイッチＳＷ１７、スイッチＳＷ１８、及び制御部Ｃ１４を構成に含む。

スイッチＳＷ１８は、電力分配装置Ｂ＿５２が接続される入力端と、車載機器ｄ＿４４が接続される出力端との間に、挿入される。スイッチＳＷ１７は、出力端と、電力分配装置Ｃ＿５３のスイッチＳＷ１６との間に、挿入される。制御部Ｃ１４は、後述する検知機器６０から出力される衝突信号を受信することができる。そして、制御部Ｃ１４は、この受信した衝突信号に基づいて、スイッチＳＷ１７及びスイッチＳＷ１８の導通及び遮断を制御する。

図６の例では、電力分配装置Ｄ＿５４は、電力分配装置Ｂ＿５２から出力される電力を複数に分配し、制御部Ｃ１４の制御に基づきスイッチＳＷ１８が導通状態にある場合には、スイッチＳＷ１８を介して、一部を車載機器ｄ＿４４へ電源として供給し、残りを制御部Ｃ１４の電源として供給することができる。

なお、図５及び図６では、４つの電力分配装置５１、５２、５３、及び５４をラウンド構造に接続した例を示しているが、電力分配装置の数や接続構造はこれに限られない。基本的には、電力分配装置どうしをそれぞれのスイッチを介して接続する構成を採用すればよい。また、各電力分配装置３１、３２、３３、及び３４に接続される車載機器４１、４２、４３、及び４４についても、図５及び図６に限定されない。また、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３、ＳＷ１４、ＳＷ１５、ＳＷ１６、ＳＷ１７、及びＳＷ１８として、半導体素子によるスイッチを例示したが、メカニカルリレーによるスイッチであってもよい。また、制御部Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、及びＣ１４は、プロセッサ、メモリ、及び入出力インタフェースなどを含んだＥＣＵとして構成されてもよい。また、電力分配装置どうしを接続する電力線には、大電流を流すことができる平型配索材（バスバー）などを用いることができる。

検知機器６０は、車両において衝突があったことを判断可能であり、また衝突が起こった車両の箇所を一定の可能性以上で特定することができる装置であり、一例としてエアバッグＥＣＵ、衝突センサー、及び加速度センサーなどを含む。この検知機器６０は、インフレーター作動の有無、センサーの検知位置、入力加速度の大きさや時間に基づいて、車両の衝突によって損傷した可能性が高い電源配線経路を特定し、その特定した電源配線経路を示す衝突信号を電力分配装置５１、５２、５３、及び５４に出力する。

［制御］
次に、図７をさらに参照して、本発明の第２の実施形態に係る電力分配装置が実行する制御を説明する。図７は、検知機器６０から各電力分配装置に対して、電力分配装置Ａ＿５１と電力分配装置Ｃ＿５３との間の電源配線経路が損傷した可能性が高いことを示す情報（Ａ－Ｃ：×）を含んだ衝突信号が出力された場合の、スイッチ切り替え制御を説明するタイミングチャートである。なお、この一例では、通常全てのスイッチが導通状態であるものとしている。

この衝突信号を受信した電力分配装置Ａ＿５１は、電力分配装置Ｃ＿５３との間に挿入されているスイッチＳＷ１１を遮断させる（ＳＷ１１：ＯＦＦ）。また、この衝突信号を受信した電力分配装置Ｃ＿５３は、電力分配装置Ａ＿５１との間に挿入されているスイッチＳＷ１５を遮断させる（ＳＷ１５：ＯＦＦ）。このスイッチ切り替え制御により、電力分配装置Ａ＿５１の出力端と電力分配装置Ｃ＿５３の入力端とが、切り離される。

なお、例えばノイズの影響などによってパルス状の衝突信号を出力した場合など、検知機器６０の誤判断による電源配線の遮断を回避するため、検知機器６０から衝突信号を受信した後、図７に示すように所定の時間Ｔを待ってからスイッチＳＷ１１及びＳＷ１５を遮断させるようにしてもよい。この場合、所定の時間Ｔは、検知機器６０の誤判断ではなく正しかった場合に、発煙などの特定事象の発生には至らない時間にすることが要求される。

また、衝突信号を受信しない通常時の状態として全てのスイッチが導通状態であるものとして説明したが、電力分配装置Ｃ＿５３と電力分配装置Ｄ＿５４とを結ぶスイッチＳＷ１６及びＳＷ１７が遮断状態であっても構わない。この場合には、制御部Ｃ１３及びＣ１４は、電力分配装置Ａ＿５１と電力分配装置Ｃ＿５３との間の電源配線経路又は電力分配装置Ｂ＿５２と電力分配装置Ｄ＿５４との間の電源配線経路を示す衝突信号を検知機器６０から受信した後、それぞれスイッチＳＷ１６及びＳＷ１７を導通状態に切り替えればよい。

［作用・効果］
以上のように、本第２の実施形態に係る電力分配装置によれば、車両の衝突などによって電源配線が損傷した可能性が高い箇所を判断した場合、その箇所の前後を切断して電源配線から切り離すことができる。これにより、衝突の影響で地絡などの異常が生じていた場合には、電源が失陥してしまう事態を回避することができる。

＜応用例＞
図８に示す応用例の構成とすることで、第１の実施形態で説明した下流の装置への出力電圧が不安定になった場合に下流の装置への電力供給経路を切り替えるスイッチ切り替えと、第２の実施形態で説明した車両の衝突などによって電源配線が損傷した可能性が高い箇所を切り離すスイッチ切り替えとの両方を、制御することができる。

なお、本発明は、電力分配装置を備えた電源システムとして捉えるだけでなく、電力分配装置を備えた電源システムを搭載した車両として捉えることも可能である。

本発明の電力分配装置は、自動車などの車両に利用可能である。

１、２ 電源システム
１０ 電力供給源
１１ 発電機
１２ バッテリー
２０ リレーボックス（Ｒ／Ｂ）
３１～３４、５１～５４ 電力分配装置
４１、４２、４３、４４ 車載機器
６０ 検知機器
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ１１～Ｃ１４ 制御部
ＳＷ１～ＳＷ４、ＳＷ１１～ＳＷ１８ スイッチ

Claims (6)

1. 車両に搭載された電力供給源と直接又は第１装置を介して間接に接続され、前記電力供給源の電力を第２装置に分配する電力分配装置であって、
   前記電力供給源又は前記第１装置と前記第２装置とを接続する第１スイッチと、
   所定の電力を分配可能な第３装置と前記第２装置とを接続する第２スイッチと、
   前記電力分配装置の出力電圧に基づいて、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチの導通及び遮断を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第２装置の入力電圧が所定の制御開始電圧に低下しなければ、前記第１スイッチを導通状態かつ前記第２スイッチを遮断状態に制御し、
   前記第２装置の入力電圧が前記制御開始電圧に一旦低下すると、前記第１スイッチを遮断状態かつ前記第２スイッチを導通状態に制御すると共に、前記第３装置を制御して前記第３装置から前記第２装置へ電力を供給する、
   電力分配装置。
2. 前記第２装置の入力電圧は、前記電力分配装置の出力電圧及び出力電流と、前記電力分配装置から前記第２装置までの配線抵抗とに基づいて求められる、
   請求項１に記載の電力分配装置。
3. 前記制御部は、前記第２装置の入力電圧が前記制御開始電圧以下になった後、前記電力分配装置の入力電圧が所定の制御終了電圧以上になると、前記第１スイッチを導通状態かつ前記第２スイッチを遮断状態に制御する、
   請求項１又は２に記載の電力分配装置。
4. 前記制御終了電圧は、前記制御部が前記制御終了電圧を判断して前記第１スイッチを導通状態かつ前記第２スイッチを遮断状態に切り替えた直後に、前記第２装置の入力電圧が前記制御開始電圧以下にならない値に設定される、
   請求項３に記載の電力分配装置。
5. 前記制御部は、前記第２装置の入力電圧が前記制御開始電圧に一旦低下した場合、前記第２スイッチを導通状態に制御した後、所定の時間経過後に前記第１スイッチを遮断状態に制御する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電力分配装置。
6. 前記制御部は、前記第２装置の入力電圧が前記制御開始電圧以下になった後、前記電力分配装置の入力電圧が所定の制御終了電圧以上になった場合、前記第１スイッチを導通状態に制御した後、所定の時間経過後に前記第２スイッチを遮断状態に制御する、
   請求項３乃至５のいずれか１項に記載の電力分配装置。

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