JP7396055B2 - 電力分配装置 - Google Patents

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Description

本明細書に記載の開示は、複数のコネクタを備える電力分配装置に関するものである。
特許文献１に示されるようにコンデンサモジュール、パワーモジュール、ＤＣ／ＤＣコンバータ、充電装置、充電・ＤＣＤＣコントローラ、および、インバータコントローラを有する電力変換装置が知られている。
特許第５９３６７４５号公報
特許文献１に記載の電力変換装置では、ケースにコンデンサモジュール、パワーモジュール、ＤＣ／ＤＣコンバータ、充電装置、充電・ＤＣＤＣコントローラ、および、インバータコントローラそれぞれが収納されている。これら電気機器では電流ノイズが発生する。そしてこの電流ノイズの流動によって電磁ノイズが発生する。この電磁ノイズによって電力変換装置に不具合の生じる虞がある。
そこで本明細書に記載の開示は、電磁ノイズの発生の抑制された電力分配装置を提供することを目的とする。
開示の１つは、車載電源（１００）と接続される電源コネクタ（２１１）と、
複数の車載電機機器（５１０，６１０）それぞれへの電力供給を行う複数の車載電力変換部（５００，６００）それぞれと接続される複数の電力コネクタ（２１５，２１６）と、
電源コネクタと接続される共通導電部（２０１ｇ，２０２ｇ）、および、共通導電部から複数に分岐して複数の電力コネクタそれぞれと接続される分岐導電部（２０１ｅ，２０１ｆ，２０２ｅ，２０２ｆ）を備える電力導電部（２０５，２０６）と、
共通導電部に設けられるノイズ除去素子（２９１）と、
共通導電部、分岐導電部、および、ノイズ除去素子を収納する筐体（２７０）と、
電源コネクタと接続される電力変換器（２２０）と、
電力変換器と共通導電部とを接続する内部導電部（２０１ｂ，２０２ｂ）と、
内部導電部若しくは共通導電部に設けられるノイズフィルタ（２９２）と、を有する。
これによれば、車載電力変換部（５００，６００）で発生した電流ノイズの流動による電磁ノイズの発生が抑制される。
また、電流ノイズの車載電源（１００）への入力が抑制される。複数の分岐導電部（２０１ｅ，２０１ｆ，２０２ｅ，２０２ｆ）それぞれにノイズ除去素子（２９１）の設けられる構成と比べて、部品点数の増大が抑制される。
また別の開示の１つは、車載電源（１００）と接続される電源コネクタ（２１１）と、
複数の車載電機機器（５１０，６１０）それぞれへの電力供給を行う複数の車載電力変換部（５００，６００）それぞれと接続される複数の電力コネクタ（２１５，２１６）と、
電源コネクタと接続される共通導電部（２０１ｇ，２０２ｇ）、および、共通導電部から複数に分岐して複数の電力コネクタそれぞれと接続される分岐導電部（２０１ｅ，２０１ｆ，２０２ｅ，２０２ｆ）を備える電力導電部（２０５，２０６）と、
共通導電部に設けられるノイズ除去素子（２９１）と、
電源コネクタと接続される電力変換器（２２０）と、
電力変換器と共通導電部とを接続する内部導電部（２０１ｂ，２０２ｂ）と、
内部導電部若しくは共通導電部に設けられるノイズフィルタ（２９２）と、を有する。
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
電力供給システムを説明するための回路図である。 電力ラインと第１フィルタを説明するための模式図である。 第２実施形態の電力ラインと第１フィルタを説明するための模式図である。 第３実施形態の電力ラインと第１フィルタを説明するための模式図である。
以下、本開示の実施形態と変形例を図に基づいて説明する。これら実施形態と変形例それぞれには共通要素が含まれている。この共通要素をある実施形態で説明した場合、その共通要素の説明を他の実施形態と変形例では省略する。この共通要素には複数の実施形態と変形例それぞれで同一の符号を付与する。
（第１実施形態）
図１および図２に基づいて本実施形態に係る電力分配装置を説明する。電力分配装置は電気自動車やプラグインハイブリッド自動車などの電動車両に適用される。本実施形態では電力分配装置が電気自動車に適用された構成を一例として説明する。
＜電力供給システム＞
図１に示すように電力分配装置２００は車両の電力供給システム１０に含まれる。電力供給システム１０は、電力分配装置２００の他に、電池パック１００、第１車載負荷３００、第２車載負荷４００、フロントＰＣＵ５００、フロントＭＧ５１０、リアＰＣＵ６００、および、リアＭＧ６１０を備えている。また、電力供給システム１０は図示しない車載ＥＣＵと車載センサを備えている。この電力供給システム１０に外部からＤＣ電源７００やＡＣ電源８００が接続される。ＰＣＵはPower Control Uniteの略である。ＭＧはMotor Generatorの略である。
電力供給経路として、車両内で、電池パック１００と電力分配装置２００とがワイヤハーネスなどを介して電気的に接続されている。電力分配装置２００に第１車載負荷３００と第２車載負荷４００それぞれがワイヤハーネスなどを介して電気的に接続されている。また、電力分配装置２００にフロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００がワイヤハーネスなどを介して電気的に接続されている。フロントＰＣＵ５００にフロントＭＧ５１０が電気的に接続され、リアＰＣＵ６００にリアＭＧ６１０が電気的に接続されている。
係る電気的な接続構成のため、電池パック１００から出力された直流電力は電力分配装置２００を介して第１車載負荷３００と第２車載負荷４００に供給される。また、この直流電力はフロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００に供給される。電池パック１００が車載電源に相当する。
フロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００それぞれには電力変換を行うためのインバータやコンバータが含まれている。フロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００は供給された直流電力を交流電力に変換する。逆に、フロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００は供給された交流電力を直流電力に変換する。フロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００が車載電力変換部に相当する。
フロントＭＧ５１０とリアＭＧ６１０それぞれは車両に推進力を付与するための車両走行用のモータジェネレータである。フロントＭＧ５１０とリアＭＧ６１０はフロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００から供給された交流電力によって力行する。フロントＭＧ５１０の力行によって車両の前輪が回転する。リアＭＧ６１０の力行によって車両の後輪が回転する。フロントＭＧ５１０とリアＭＧ６１０が車載電機機器に相当する。
フロントＭＧ５１０とリアＭＧ６１０とは車両の推進力によって回生発電する。この回生発電によって生じた交流電力がフロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００とで直流電力に変換される。この直流電力が電力分配装置２００を介して第１車載負荷３００と第２車載負荷４００に供給される。また、この直流電力が電力分配装置２００を介して電池パック１００に供給される。
以下、表記を簡便とするために、電池パック１００から供給される直流電力を電源電力と示す。回生発電によって生成され、フロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００とで直流電力に変換された電力を回生電力と示す。
第１車載負荷３００は、例えば車両に搭載されたヒータ、空調、および、車両のコンセントに接続される外部負荷などである。この第１車載負荷３００に、電力分配装置２００を介して電源電力と回生電力が供給される。また、後述するように電力分配装置２００に外部から電源が接続される場合、第１車載負荷３００に充電電力が供給される。
図１に示すように、電力分配装置２００にはＤＣＤＣコンバータ２２０が含まれている。ＤＣＤＣコンバータ２２０には電源電力、回生電力、および、充電電力が供給される。ＤＣＤＣコンバータ２２０は供給された電力を１２Ｖに降圧し、それを第２車載負荷４００に供給する。この第２車載負荷４００は、例えばスピーカ、パワーウィンドウ、および、パワーステアリング装置などである。
電力分配装置２００に外部からＤＣ電源７００が接続される。ＤＣ電源７００から出力される直流の充電電力が電池パック１００、第１車載負荷３００、および、ＤＣＤＣコンバータ２２０に供給される。これにより電池パック１００が充電される。第１車載負荷３００に充電電力が供給されるとともに、ＤＣＤＣコンバータ２２０から第２車載負荷４００に１２Ｖの直流電力が供給される。
電力分配装置２００にＡＣＤＣ変換機２５０が含まれている。このＡＣＤＣ変換機２５０に外部からＡＣ電源８００が接続される。ＡＣＤＣ変換機２５０はＡＣ電源８００から供給される交流電力を直流電力に変換する。この直流電力が、充電電力として電池パック１００に供給される。これにより電池パック１００が充電される。なお、この充電電力は後述のＳＭＲ１２０の制御によって、第１車載負荷３００やＤＣＤＣコンバータ２２０にも供給される。ＤＣ電源７００とＡＣ電源８００が車外電源に相当する。
以上に示したように、電力分配装置２００は車内で出力された電源電力と回生電力を車両に搭載された各種電気機器に供給する機能を果たしている。電力分配装置２００は外部電源から供給される充電電力を車両に搭載された各種電気機器に供給する機能を果たしている。以下、電池パック１００と電力分配装置２００の備える構成要素を個別に説明する。
＜電池パック＞
電池パック１００は、組電池１１０、ＳＭＲ１２０、電源リレー１３０、電池ＥＣＵ１４０、および、電池コネクタ１５０を有する。ＳＭＲ１２０と電源リレー１３０それぞれの駆動が電池ＥＣＵ１４０によって制御される。組電池１１０の電池コネクタ１５０側への出力がＳＭＲ１２０と電源リレー１３０の駆動によって通電と遮断とに制御される。
組電池１１０は直列接続された複数の電池セルを有する。直列接続された複数の電池セルのうちの最高電位の電池セルの正極端子と最低電位の電池セルの負極端子との電位差に応じた電圧が組電池１１０の電源電圧に相当する。この組電池１１０に含まれる電池セルとしては、例えばリチウムイオン電池などの二次電池を採用することができる。
直列接続された複数の電池セルのうちの最高電位に位置する電池セルの正極端子に第１電源ライン１０１の一端が接続されている。最低電位に位置する電池セルの負極端子に第２電源ライン１０２の一端が接続されている。これら第１電源ライン１０１と第２電源ライン１０２それぞれの他端が電池コネクタ１５０に設けられている。
第１電源ライン１０１と第２電源ライン１０２それぞれにＳＭＲ１２０が設けられている。ＳＭＲ１２０は機械式のスイッチ素子である。ＳＭＲ１２０は電池ＥＣＵ１４０から出力される駆動信号の入力によってオフ状態、駆動信号の入力が途絶えるとオン状態になるノーマリクローズ式のスイッチ素子である。ＳＭＲはSystem Main Relayの略である。
第１電源ライン１０１における組電池１１０とＳＭＲ１２０との間の中点に第３電源ライン１０３の一端が接続されている。第２電源ライン１０２における組電池１１０とＳＭＲ１２０との間の中点に第４電源ライン１０４の一端が接続されている。これら第３電源ライン１０３と第４電源ライン１０４それぞれの他端が電池コネクタ１５０に設けられている。
第３電源ライン１０３と第４電源ライン１０４それぞれに電源リレー１３０が設けられている。電源リレー１３０は機械式のスイッチ素子である。電源リレー１３０は電池ＥＣＵ１４０から出力される駆動信号の入力によってオン状態、駆動信号の入力が途絶えるとオフ状態になるノーマリオープン式のスイッチ素子である。
電池ＥＣＵ１４０は図示しない配線を介して車載ＥＣＵや後述の電力分配ＥＣＵ２６０と通信を行っている。電池ＥＣＵ１４０はこれらＥＣＵとの通信や車載センサなどから入力される車両情報を含む車両信号に基づいてＳＭＲ１２０と電源リレー１３０の駆動を制御する。
これまでに説明したように、電池コネクタ１５０には第１電源ライン１０１～第４電源ライン１０４それぞれの他端が設けられている。これら４つの電源ラインそれぞれの他端側の組電池１１０との電気的な接続と遮断の制御が、電池ＥＣＵ１４０からＳＭＲ１２０と電源リレー１３０への駆動信号の出力と不出力とによってなされる。これら４つの電源ラインそれぞれの他端側が電力分配装置２００と接続される。
＜電力分配装置＞
電力分配装置２００は、分配コネクタ２１０、ＤＣＤＣコンバータ２２０、直流リレー２３０、ヒューズ２４０、ＡＣＤＣ変換機２５０、および、電力分配ＥＣＵ２６０を有する。
分配コネクタ２１０は電源コネクタ２１１、第１負荷コネクタ２１２、第２負荷コネクタ２１３、直流電源コネクタ２１４、フロントコネクタ２１５、リアコネクタ２１６、および、交流電源コネクタ２１７を有する。フロントコネクタ２１５とリアコネクタ２１６が電力コネクタに相当する。
電源コネクタ２１１に第１電力ライン２０１～第４電力ライン２０４それぞれの一端が設けられている。この電源コネクタ２１１に電池パック１００の電池コネクタ１５０が接続される。
第１電力ライン２０１の一端に第１電源ライン１０１の他端が接続される。第２電力ライン２０２の一端に第２電源ライン１０２の他端が接続される。これにより、組電池１１０のＳＭＲ１２０がオン状態になると、第１電力ライン２０１と第２電力ライン２０２が組電池１１０と電気的に接続される。逆にＳＭＲ１２０がオフ状態になると、第１電力ライン２０１と第２電力ライン２０２の組電池１１０との電気的な接続が遮断される。
第１電力ライン２０１は第１主配線から複数の正極ラインに分岐している。同様にして、第２電力ライン２０２は第２主配線から複数の負極ラインに分岐している。
これら複数の正極ラインと負極ラインそれぞれの先端が第１電力ライン２０１と第２電力ライン２０２それぞれの他端として第１負荷コネクタ２１２～リアコネクタ２１６に設けられている。そして正極ラインと負極ラインにＤＣＤＣコンバータ２２０、直流リレー２３０、および、ヒューズ２４０が設けられている。正極ラインと負極ラインについては後で詳説する。
第３電力ライン２０３の一端に第３電源ライン１０３の他端が接続される。第４電力ライン２０４の一端に第４電源ライン１０４の他端が接続される。これにより、組電池１１０の電源リレー１３０がオン状態になると、第３電力ライン２０３と第４電力ライン２０４が組電池１１０と電気的に接続される。電源リレー１３０がオフ状態になると、第３電力ライン２０３と第４電力ライン２０４の組電池１１０との電気的な接続が遮断される。
第３電力ライン２０３と第４電力ライン２０４にＡＣＤＣ変換機２５０が設けられている。第３電力ライン２０３と第４電力ライン２０４それぞれの他端が交流電源コネクタ２１７に設けられている。この交流電源コネクタ２１７に外部からＡＣ電源８００が接続される。これにより電源リレー１３０がオン状態になると、組電池１１０とＡＣ電源８００とがＡＣＤＣ変換機２５０を介して電気的に接続される。
電力分配ＥＣＵ２６０は図示しない配線を介して車載ＥＣＵや電池ＥＣＵ１４０と通信を行っている。電力分配ＥＣＵ２６０はこれらＥＣＵとの通信や図示しない車載センサなどから入力される車両情報を含む車両信号に基づいてＤＣＤＣコンバータ２２０、直流リレー２３０、および、ＡＣＤＣ変換機２５０の駆動を制御する。
これまでに説明したように、電力分配装置２００には外部からＤＣ電源７００やＡＣ電源８００が接続される。これら外部電源が例えば電気スタンドの場合、電力分配ＥＣＵ２６０はこの電気スタンドに含まれるＣＰＵと通信を行う。電力分配ＥＣＵ２６０はこの通信結果を車載ＥＣＵや電池ＥＣＵ１４０に出力する。電力分配ＥＣＵ２６０はこの通信結果と車両情報とに基づいてＤＣＤＣコンバータ２２０、直流リレー２３０、および、ＡＣＤＣ変換機２５０の駆動を制御する。同様にして、電池ＥＣＵ１４０はこの通信結果と車両情報とに基づいてＳＭＲ１２０と電源リレー１３０の駆動を制御する。
＜正極ラインと負極ライン＞
図１に示すように、第１電力ライン２０１は、第１主配線から第１正極ライン２０１ａ、第２正極ライン２０１ｂ、第３正極ライン２０１ｃ、および、第４正極ライン２０１ｄの４つに分岐している。第２電力ライン２０２は、第２主配線から第１負極ライン２０２ａ、第２負極ライン２０２ｂ、第３負極ライン２０２ｃ、および、第４負極ライン２０２ｄの４つに分岐している。
第１正極ライン２０１ａと第１負極ライン２０２ａそれぞれの先端が第１負荷コネクタ２１２に設けられている。これにより、ＳＭＲ１２０がオン状態になると組電池１１０と第１車載負荷３００とが電気的に接続される。
第２正極ライン２０１ｂと第２負極ライン２０２ｂそれぞれの先端が第２負荷コネクタ２１３に設けられている。これら第２正極ライン２０１ｂと第２負極ライン２０２ｂにＤＣＤＣコンバータ２２０が設けられている。これにより、ＤＣＤＣコンバータ２２０に電力が供給されると１２Ｖの直流電力が第２車載負荷４００に供給される。
第３正極ライン２０１ｃと第３負極ライン２０２ｃそれぞれの先端が直流電源コネクタ２１４に設けられている。これら第３正極ライン２０１ｃと第３負極ライン２０２ｃそれぞれに直流リレー２３０が設けられている。これにより、直流リレー２３０がオン状態になると第１車載負荷３００とＤＣＤＣコンバータ２２０それぞれがＤＣ電源７００と電気的に接続される。さらにＳＭＲ１２０がオン状態になると組電池１１０がＤＣ電源７００と電気的に接続される。
なお、直流リレー２３０は機械式のスイッチ素子である。直流リレー２３０は電力分配ＥＣＵ２６０から出力される駆動信号の入力によってオン状態、駆動信号の入力が途絶えるとオフ状態になるノーマリオープン式のスイッチ素子である。直流リレー２３０がスイッチ素子に相当する。
第４正極ライン２０１ｄは正極フロントライン２０１ｅと正極リアライン２０１ｆの２つに分岐している。第４負極ライン２０２ｄは負極フロントライン２０２ｅと負極リアライン２０２ｆの２つに分岐している。これら４つのラインそれぞれにヒューズ２４０が設けられている。
正極フロントライン２０１ｅと負極フロントライン２０２ｅそれぞれの先端側がフロントコネクタ２１５に設けられている。このフロントコネクタ２１５にフロントＰＣＵ５００が接続される。これにより第１車載負荷３００とＤＣＤＣコンバータ２２０それぞれがフロントＰＣＵ５００と電気的に接続される。ＳＭＲ１２０がオン状態になると組電池１１０とフロントＰＣＵ５００とが電気的に接続される。
正極リアライン２０１ｆと負極リアライン２０２ｆそれぞれの先端側がリアコネクタ２１６に設けられている。このリアコネクタ２１６にリアＰＣＵ６００が接続される。これにより第１車載負荷３００とＤＣＤＣコンバータ２２０それぞれがリアＰＣＵ６００と電気的に接続される。ＳＭＲ１２０がオン状態になると組電池１１０とリアＰＣＵ６００とが電気的に接続される。
＜電力供給システムの動作＞
以下、電力供給システム１０の動作を説明する。
車両の駐停車時や通常走行時などの通常時において、電池ＥＣＵ１４０はＳＭＲ１２０をオン状態にする。また、電池ＥＣＵ１４０は電源リレー１３０をオフ状態にする。電力分配ＥＣＵ２６０は直流リレー２３０をオフ状態にする。
これにより組電池１１０の電源電力が第１車載負荷３００、ＤＣＤＣコンバータ２２０、フロントＰＣＵ５００、および、リアＰＣＵ６００に供給される。逆に、フロントＭＧ５１０とリアＭＧ６１０の回生電力が第１車載負荷３００、ＤＣＤＣコンバータ２２０、および、組電池１１０に供給される。
駐停車状態で電力分配装置２００にＤＣ電源７００の接続されたＤＣ充電時において、電池ＥＣＵ１４０はＳＭＲ１２０をオン状態にする。また、電池ＥＣＵ１４０は電源リレー１３０をオフ状態にする。電力分配ＥＣＵ２６０は直流リレー２３０をオン状態にする。
これによりＤＣ電源７００から供給される直流電力が組電池１１０、第１車載負荷３００、および、ＤＣＤＣコンバータ２２０に供給される。なお、第１車載負荷３００に供給される電力量は、第１車載負荷３００の要求電力に応じて決定される。
駐停車状態で電力分配装置２００にＡＣ電源８００の接続されたＡＣ充電時において、電池ＥＣＵ１４０はＳＭＲ１２０と電源リレー１３０それぞれをオン状態にする。電力分配ＥＣＵ２６０は直流リレー２３０をオフ状態にする。
これによりＡＣ電源８００から供給される交流電力がＡＣＤＣ変換機２５０で直流電力に変換される。この直流電力が組電池１１０、第１車載負荷３００、および、ＤＣＤＣコンバータ２２０に供給される。第１車載負荷３００に供給される電力量は、第１車載負荷３００の要求電力に応じて決定される。
＜車載状態＞
次に、図２に基づいて電力分配装置２００の車載状態を説明する。なお、図２では電力ラインの一部、ＤＣＤＣコンバータ２２０、直流リレー２３０、ヒューズ２４０、ＡＣＤＣ変換機２５０、および、電力分配ＥＣＵ２６０の図示を省略している。また、後述の蓋体の図示を省略している。
以下においては互いに直交の関係にある３方向をｘ方向、ｙ方向、および、ｚ方向と示す。ｘ方向とｙ方向のうちの一方が車両左右方向、他方が車両進行方向に相当する。ｚ方向は車両天地方向に相当する。
電力分配装置２００はこれまでに説明した電気機器の他に、図２に示す筐体２７０と、この筐体２７０の開口を閉塞する蓋体と、を有する。筐体２７０はｚ方向の厚さの薄い底壁２７１と、底壁２７１の内底面２７１ａからｚ方向に環状に起立した側壁２７２と、を有する。
内底面２７１ａの裏側の外底面は、内底面２７１ａよりもｚ方向において車両のアンダーボディ側に設けられる。この外底面を備える底壁２７１には、電力分配装置２００をアンダーボディにボルト止めするためのフランジ部２７１ｃが一体的に連結されている。
＜内壁と外壁＞
図２に示すように側壁２７２は、ｘ方向に離間して並ぶ内横壁２７３と外横壁２７４、および、ｙ方向に離間して並ぶ内縦壁２７５と外縦壁２７６を有する。これら４つの壁がｚ方向まわりの周方向で並んで連結されることで側壁２７２は環状を成している。
これら４つの壁は、車両の搭載状態において相対的に車両の内側と外側とに配置される。ｘ方向において内横壁２７３は外横壁２７４よりも車両の内側に配置される。ｙ方向において内縦壁２７５は外縦壁２７６よりも車両の内側に配置される。
＜コネクタの配置＞
側壁２７２の備える４つの壁には分配コネクタ２１０を設けるための切り欠きや孔などが形成されている。４つの壁のうち、相対的に車両の内側に配置される内横壁２７３側や内縦壁２７５側に電源コネクタ２１１、フロントコネクタ２１５、および、リアコネクタ２１６が設けられる。相対的に車両の外側に配置される外横壁２７４側や外縦壁２７６側に直流電源コネクタ２１４と交流電源コネクタ２１７が設けられる。第１負荷コネクタ２１２と第２負荷コネクタ２１３はこれら４つの壁のうちのいずれかに設けられる。
以上に示した構成のため、電源コネクタ２１１、フロントコネクタ２１５、および、リアコネクタ２１６それぞれは、直流電源コネクタ２１４と交流電源コネクタ２１７よりも車両の内側に設けられている。このように、車両走行時に用いられるコネクタが、外部電源からの給電時に用いられるコネクタよりも車両の内側に設けられる。
図２に具体的に示すように、本実施形態では内縦壁２７５に電源コネクタ２１１、フロントコネクタ２１５、および、リアコネクタ２１６が設けられている。内縦壁２７５において、これら電源コネクタ２１１、フロントコネクタ２１５、および、リアコネクタ２１６それぞれはｘ方向に隣り合う態様で並んでいる。
そして、外縦壁２７６に直流電源コネクタ２１４と交流電源コネクタ２１７が設けられている。内横壁２７３に第２負荷コネクタ２１３が設けられている。外横壁２７４に第１負荷コネクタ２１２が設けられている。
なお、第２負荷コネクタ２１３は車両走行に関わる車載機器へ１２Ｖの直流電力を供給する機能を果たす。そのために第２負荷コネクタ２１３は直流電源コネクタ２１４と交流電源コネクタ２１７それぞれよりも車両の内側に配置される構成が好ましい。本実施形態では、ｙ方向において、第２負荷コネクタ２１３は内横壁２７３における内縦壁２７５側に設けられている。
＜電気機器の配置＞
筐体２７０に収納される電気機器を、車両走行時に用いられる第１機器と、外部電源からの給電時に用いられる第２機器とに種類分けすると、第１機器は第２機器よりも車両の内側に設けられる。
この第１機器には、ＤＣＤＣコンバータ２２０、ヒューズ２４０、および、電力分配ＥＣＵ２６０が含まれる。第２機器には直流リレー２３０とＡＣＤＣ変換機２５０が含まれる。電力分配ＥＣＵ２６０は走行時と給電時の両方で用いられるが、走行時の駆動制御に関係があるので第１機器に含まれる。ただし、第１機器の少なくとも一部が第２機器よりも車両の外側に設けられる構成を採用することもできる。
＜給電ライン＞
以下においては表記を簡便とするために、第１電力ライン２０１における、電源コネクタ２１１とフロントコネクタ２１５とを接続する部位、および、電源コネクタ２１１とリアコネクタ２１６とを接続する部位をまとめて第１給電ライン２０５と示す。第２電力ライン２０２における、電源コネクタ２１１とフロントコネクタ２１５とを接続する部位、および、電源コネクタ２１１とリアコネクタ２１６とを接続する部位をまとめて第２給電ライン２０６と示す。
図２にこれら第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６を簡易的に示す。第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６それぞれの一端が電源コネクタ２１１に設けられている。第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６それぞれの他端がフロントコネクタ２１５とリアコネクタ２１６に設けられている。
第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６は外部電源からの給電時に用いられる直流電源コネクタ２１４と交流電源コネクタ２１７よりも車両の内側に設けられる。本実施形態において第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６はｙ方向において内縦壁２７５側に設けられている。
第１給電ライン２０５は正極共通ライン２０１ｇと上記の第４正極ライン２０１ｄとを備えている。正極共通ライン２０１ｇは上記の第１主配線に含まれている。第４正極ライン２０１ｄは上記の正極フロントライン２０１ｅと正極リアライン２０１ｆとを有する。
正極共通ライン２０１ｇの一端は第１給電ライン２０５の一端に相当し、電源コネクタ２１１に設けられている。正極共通ライン２０１ｇの他端に正極フロントライン２０１ｅと正極リアライン２０１ｆそれぞれの一端が接続されている。正極共通ライン２０１ｇの他端はこれら２つの正極ラインに分岐する第１分岐点になっている。
正極フロントライン２０１ｅと正極リアライン２０１ｆそれぞれの他端は第１給電ライン２０５の他端に相当する。正極フロントライン２０１ｅの他端がフロントコネクタ２１５に設けられている。正極リアライン２０１ｆの他端がリアコネクタ２１６に設けられている。
第２給電ライン２０６は負極共通ライン２０２ｇと上記の第４負極ライン２０２ｄとを備えている。負極共通ライン２０２ｇは上記の第２主配線に含まれている。第４負極ライン２０２ｄは上記の負極フロントライン２０２ｅと負極リアライン２０２ｆとを有する。
負極共通ライン２０２ｇの一端は第２給電ライン２０６の一端に相当し、電源コネクタ２１１に設けられている。負極共通ライン２０２ｇの他端に負極フロントライン２０２ｅと負極リアライン２０２ｆそれぞれの一端が接続されている。負極共通ライン２０２ｇの他端はこれら２つの負極ラインに分岐する第２分岐点になっている。
負極フロントライン２０２ｅと負極リアライン２０２ｆそれぞれの他端は第２給電ライン２０６の他端に相当する。負極フロントライン２０２ｅの他端がフロントコネクタ２１５に設けられている。負極リアライン２０２ｆの他端がリアコネクタ２１６に設けられている。
正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇそれぞれは電源コネクタ２１１から離間する態様でｙ方向に延びた後、ｘ方向に延びている。正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇは同等の長さを有している。正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇは隣り合って並ぶとともに並走する態様でｘ方向とｙ方向に延びている。
正極フロントライン２０１ｅは正極共通ライン２０１ｇの第１分岐点からフロントコネクタ２１５に向かって延びている。正極リアライン２０１ｆは第１分岐点からリアコネクタ２１６に向かって延びている。これら２つの正極ラインは正極共通ライン２０１ｇよりも短くなっている。
負極フロントライン２０２ｅは負極共通ライン２０２ｇの第２分岐点からフロントコネクタ２１５に向かって延びている。負極リアライン２０２ｆは第２分岐点からリアコネクタ２１６に向かって延びている。これら２つの負極ラインは負極共通ライン２０２ｇよりも短くなっている。
正極フロントライン２０１ｅと負極フロントライン２０２ｅとは同等の長さを有している。これら２つのフロントラインは隣り合って並ぶとともに並走する態様でｘ方向とｙ方向に延びている。
正極リアライン２０１ｆと負極リアライン２０２ｆとは同等の長さを有している。これら２つのリアラインは隣り合って並ぶとともに並走する態様でｘ方向とｙ方向に延びている。
正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇが共通導電部に相当する。正極フロントライン２０１ｅ、正極リアライン２０１ｆ、負極フロントライン２０２ｅ、および、負極リアライン２０２ｆが分岐導電部に相当する。第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６が電力導電部に相当する。
＜第１フィルタ＞
電力分配装置２００はこれまでに説明した各種構成要素の他に、図２に示す第１フィルタ２９１を有する。第１フィルタ２９１は第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６それぞれに設けられている。第１フィルタ２９１はフロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００から入力されるリップルなどの電流ノイズを除去する機能を備えている。第１フィルタ２９１がノイズ除去素子に相当する。
この電流ノイズの周波数帯域はおよそ２ＭＨｚである。このような電流ノイズを除去する機能を備えた素子としては、例えばフェライトコアやコンデンサなどがある。フェライトとしては、スピネルフェライト、六方結晶フェライト、ガーネットフェライトなどがある。第１フィルタ２９１としてはこれら素子を採用することができる。
第１フィルタ２９１としてフェライトコアを採用した場合、隣り合って並走する正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇそれぞれの周囲を一括して囲む態様で、第１フィルタ２９１がこれら２つの共通ラインに設けられる。そのために図２において２つの共通ラインそれぞれに１つずつ第１フィルタ２９１が設けられるように図示しているが、１つの第１フィルタ２９１が２つの共通ラインに設けられる構成を採ることができる。
第１フィルタ２９１としてコンデンサを採用した場合、正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇそれぞれにコンデンサの備える２つの電極のうちの一方が接続される。そして２つの共通ラインそれぞれに設けられたコンデンサの備える２つの電極のうちの他方がグランドに接続される。なお、これら２つのコンデンサの備える２つの電極のうちの他方が共通の配線に結線されてグランドに接続された構成を採用することもできる。
図２に簡易的に示すように、第１フィルタ２９１は第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６それぞれの備える一端と他端とのうちの他端側に設けられる。これら２つの給電ラインにおける第１フィルタ２９１の設けられた部位から電源コネクタ２１１に設けられた一端までの総延長が第１距離Ｌ１になっている。２つの給電ラインにおける第１フィルタ２９１の設けられた部位からフロントコネクタ２１５若しくはリアコネクタ２１６に設けられた他端までの総延長が第２距離Ｌ２になっている。第１距離Ｌ１よりも第２距離Ｌ２のほうが短くなっている。
上記したように第１フィルタ２９１は給電ラインの他端側に設けられるものの、第１フィルタ２９１は給電ラインの一端を含む正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇそれぞれに設けられている。より具体的に言えば、第１フィルタ２９１は正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇそれぞれの他端側（分岐点側）に設けられている。
＜作用効果＞
これまでに説明したように、第１フィルタ２９１が第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６に設けられている。これによればフロントＰＣＵ５００やリアＰＣＵ６００から電力分配装置２００に流入した電流ノイズを除去することができる。この電流ノイズの電池パック１００への流入が抑制される。
上記したように第１給電ライン２０５は正極フロントライン２０１ｅ、正極リアライン２０１ｆ、および、これら２つの正極ラインに共通して接続される正極共通ライン２０１ｇを有する。第１フィルタ２９１はこの正極共通ライン２０１ｇに設けられている。
同様にして、第２給電ライン２０６は負極フロントライン２０２ｅ、負極リアライン２０２ｆ、および、これら２つの負極ラインに共通して接続される負極共通ライン２０２ｇを有する。第１フィルタ２９１はこの負極共通ライン２０２ｇに設けられている。
これによれば、２つのフロントラインと２つのリアラインそれぞれに第１フィルタ２９１の設けられる構成と比べて部品点数の増大が抑制される。
また、第１フィルタ２９１としてフェライトコアを採用した場合、１つの第１フィルタ２９１が、隣り合って並走する正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇに共通して設けられる。これにより２つの共通ラインそれぞれに第１フィルタ２９１の設けられる構成と比べて、部品点数の増大が抑制される。
なお、当然ながらにして、電流ノイズは第１フィルタ２９１に入力されるまでは除去されない。この電流ノイズは第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６それぞれの他端側から第１フィルタ２９１の配置部位まで流れる間に電磁ノイズを発生する。この電磁ノイズが筐体２７０の収納空間に出力される。
これに対して、第１フィルタ２９１は第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６それぞれの他端側に設けられている。より具体的に言えば、第１フィルタ２９１は正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇそれぞれの他端側（分岐点側）に設けられている。そのため、第１フィルタ２９１に流入するまでに、電流ノイズが共通ラインを流動する距離が短くなる。この結果、電流ノイズから筐体２７０の収納空間へと電磁ノイズの出力されることが抑制される。
正極フロントライン２０１ｅと正極リアライン２０１ｆそれぞれは正極共通ライン２０１ｇよりも短くなっている。負極フロントライン２０２ｅと負極リアライン２０２ｆそれぞれは負極共通ライン２０２ｇよりも短くなっている。
これによれば、電流ノイズが２つの分岐した正極ラインと２つの分岐した負極ラインそれぞれを流動する距離が短くなる。そのために電流ノイズから収納空間への電磁ノイズの出力が抑制される。
車両走行時に用いられる電源コネクタ２１１、フロントコネクタ２１５、および、リアコネクタ２１６は車両の内側に設けられる。
そのため、車両の外側から内側へと向かう外力印加によって電源コネクタ２１１、フロントコネクタ２１５、および、リアコネクタ２１６に故障の生じることが抑制される。電池パック１００からフロントＰＣＵ５００およびリアＰＣＵ６００それぞれへの電力供給に支障の生じることが抑制される。この結果、フロントＭＧ５１０およびリアＭＧ６１０への電力供給に支障の生じることが抑制される。外力印加によって車両が走行困難になることが抑制される。
また、電源コネクタ２１１とフロントコネクタ２１５、および、電源コネクタ２１１とリアコネクタ２１６それぞれを電気的に接続する第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６は車両の内側に設けられる。
そのため、車両への外力印加によって、これら給電ラインに故障の生じることが抑制される。フロントＭＧ５１０およびリアＭＧ６１０への電力供給に支障の生じた結果、車両が走行困難になることが抑制される。
これまでに説明したように、電源コネクタ２１１、フロントコネクタ２１５、および、リアコネクタ２１６それぞれと、これら３つのコネクタを接続する第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６はともに車両の内側に設けられている。
特に本実施形態に特化して言えば、電源コネクタ２１１、フロントコネクタ２１５、および、リアコネクタ２１６それぞれは内縦壁２７５に設けられている。これら３つのコネクタはｘ方向に隣り合う態様で並んでいる。第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６は、ｙ方向において、内縦壁２７５側に設けられている。係る配置構成のため、第１給電ライン２０５と第２給電ライン２０６それぞれの配線長の増大が抑制される。
車両走行時に用いられる第１機器に含まれるＤＣＤＣコンバータ２２０、ヒューズ２４０、および、電力分配ＥＣＵ２６０が車両の内側に設けられる。
そのため、車両への外力印加によって、第１機器に故障の生じることが抑制される。ＭＧへの電力供給に支障が生じた結果、車両が走行困難になることが抑制される。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図３に基づいて説明する。
第１実施形態では正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇそれぞれの他端側に第１フィルタ２９１が設けられる例を示した。これに対して本実施形態では、例えば図３に示すように、正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇそれぞれの他端側に第１フィルタ２９１が設けられるとともに、これら共通ラインの一端側に第２フィルタ２９２が設けられている。なお、本実施形態では電源コネクタ２１１が内横壁２７３における内縦壁２７５側に設けられている。
正極共通ライン２０１ｇにおける第１フィルタ２９１の配置部位と第２フィルタ２９２の配置部位との間の中点に第２正極ライン２０１ｂが接続されている。負極共通ライン２０２ｇにおける第１フィルタ２９１の配置部位と第２フィルタ２９２の配置部位との間の中点に第２負極ライン２０２ｂが接続されている。上記したように、これら第２正極ライン２０１ｂと第２負極ライン２０２ｂにＤＣＤＣコンバータ２２０が設けられている。
ＤＣＤＣコンバータ２２０が電力変換器に相当する。第２正極ライン２０１ｂと第２負極ライン２０２ｂが内部導電部に相当する。第２フィルタ２９２がノイズフィルタに相当する。
第２フィルタ２９２はＤＣＤＣコンバータ２２０から入力される電流ノイズを除去する機能を備えている。この電流ノイズは主としてＤＣＤＣコンバータ２２０に含まれるスイッチ素子のスイッチングによって生じるものであり、その周波数帯域はおよそ１ＭＨｚである。このように第２フィルタ２９２と第１フィルタ２９１とは除去対象とする電流ノイズの周波数帯域が異なっている。このような電流ノイズを除去する機能を備えた素子としては、例えばフェライトコアやコンデンサなどがある。
以上に示した構成によれば、フロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００から入力される電流ノイズとＤＣＤＣコンバータ２２０から出力される電流ノイズそれぞれが正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇを流れることが抑制される。フロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００から入力される電流ノイズがＤＣＤＣコンバータ２２０に入力することが抑制される。
なお本実施形態に記載の電力分配装置２００には、第１実施形態に記載の電力分配装置２００と同等の構成要素が含まれている。そのために同等の作用効果を奏することは言うまでもない。これは以下に示す実施形態でも同様である。以下においてはこの記載を省略する。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図４に基づいて説明する。
第２実施形態では正極共通ライン２０１ｇと負極共通ライン２０２ｇそれぞれに第２フィルタ２９２が設けられる例を示した。これに対して本実施形態では第２正極ライン２０１ｂと第２負極ライン２０２ｂそれぞれに第２フィルタ２９２の設けられた構成となっている。
この構成によれば、ＤＣＤＣコンバータ２２０から出力された電流ノイズがフロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００に入力することが抑制される。逆に、フロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００から入力された電流ノイズがＤＣＤＣコンバータ２２０に入力することが抑制される。
なお本実施形態ではフロントコネクタ２１５とリアコネクタ２１６が外横壁２７４における内縦壁２７５側に設けられている。
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
（その他の変形例）
本実施形態では車両にフロントＭＧ５１０とリアＭＧ６１０の両方が設けられた例を示した。しかしながら、車両にフロントＭＧ５１０とリアＭＧ６１０のうちのいずれか一方のみが設けられた構成を採用することもできる。これら２つのＭＧのうちの一方のみが車両に設けられる場合、車両にはフロントＭＧ５１０とリアＭＧ６１０のうちの一方のみが設けられる。
１０…電力供給システム、１００…電池パック、２００…電力分配装置、２０１ｂ…第２正極ライン、２０１ｅ…正極フロントライン、２０１ｆ…正極リアライン、２０１ｇ…正極共通ライン、２０２ｂ…第２負極ライン、２０２ｅ…負極フロントライン、２０２ｆ…負極リアライン、２０２ｇ…負極共通ライン、２０５…第１給電ライン、２０６…第２給電ライン、２１１…電源コネクタ、２１４…直流電源コネクタ、２１５…フロントコネクタ、２１６…リアコネクタ、２１７…交流電源コネクタ、２２０…ＤＣＤＣコンバータ、２５０…ＡＣＤＣ変換機、２６０…電力分配ＥＣＵ、２７０…筐体、２９１…第１フィルタ、２９２…第２フィルタ、３００…第１車載負荷、４００…第２車載負荷、５００…フロントＰＣＵ、５１０…フロントＭＧ、６００…リアＰＣＵ、６１０…リアＭＧ、７００…ＤＣ電源、８００…ＡＣ電源

Claims (7)

  1. 車載電源（１００）と接続される電源コネクタ（２１１）と、
    複数の車載電機機器（５１０，６１０）それぞれへの電力供給を行う複数の車載電力変換部（５００，６００）それぞれと接続される複数の電力コネクタ（２１５，２１６）と、
    前記電源コネクタと接続される共通導電部（２０１ｇ，２０２ｇ）、および、前記共通導電部から複数に分岐して複数の前記電力コネクタそれぞれと接続される分岐導電部（２０１ｅ，２０１ｆ，２０２ｅ，２０２ｆ）を備える電力導電部（２０５，２０６）と、
    前記共通導電部に設けられるノイズ除去素子（２９１）と、
    前記共通導電部、前記分岐導電部、および、前記ノイズ除去素子を収納する筐体（２７０）と、
    前記電源コネクタと接続される電力変換器（２２０）と、
    前記電力変換器と前記共通導電部とを接続する内部導電部（２０１ｂ，２０２ｂ）と、
    前記内部導電部若しくは前記共通導電部に設けられるノイズフィルタ（２９２）と、を有する電力分配装置。
  2. 車載電源（１００）と接続される電源コネクタ（２１１）と、
    複数の車載電機機器（５１０，６１０）それぞれへの電力供給を行う複数の車載電力変換部（５００，６００）それぞれと接続される複数の電力コネクタ（２１５，２１６）と、
    前記電源コネクタと接続される共通導電部（２０１ｇ，２０２ｇ）、および、前記共通導電部から複数に分岐して複数の前記電力コネクタそれぞれと接続される分岐導電部（２０１ｅ，２０１ｆ，２０２ｅ，２０２ｆ）を備える電力導電部（２０５，２０６）と、
    前記共通導電部に設けられるノイズ除去素子（２９１）と、
    前記電源コネクタと接続される電力変換器（２２０）と、
    前記電力変換器と前記共通導電部とを接続する内部導電部（２０１ｂ，２０２ｂ）と、
    前記内部導電部若しくは前記共通導電部に設けられるノイズフィルタ（２９２）と、を有する電力分配装置。
  3. 前記ノイズフィルタは前記共通導電部に設けられており、
    前記内部導電部は前記共通導電部における前記ノイズフィルタの配置部位と前記ノイズ除去素子の配置部位との間に接続されている請求項１または２に記載の電力分配装置。
  4. 前記ノイズフィルタは前記内部導電部に設けられており、
    前記内部導電部は前記共通導電部における前記ノイズ除去素子の配置部位と前記電源コネクタに配置される部位との間に接続されている請求項１または２に記載の電力分配装置。
  5. 前記ノイズ除去素子は、前記共通導電部における前記分岐導電部側に設けられている請求項１～４いずれか１項に記載の電力分配装置。
  6. 複数の前記分岐導電部それぞれは、前記共通導電部よりも長さが短い請求項１～５いずれか１項に記載の電力分配装置。
  7. 前記電源コネクタと複数の前記電力コネクタは隣り合う態様で並んでいる請求項１～６いずれか１項に記載の電力分配装置。
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