车辆供电系统技术方案

在车辆供电系统(1)中，将由副配电箱(7)的副控制器(21)监控的副配电箱(7)的IPD(19)的功率MOSFET的通过电流从副控制器(21)传送到主配电箱(5)的主控制器(15)。当通过对主控制器(15)接收的通过电流积分而计算的基于负载的路径(17)的储能量超过作为过电流状态的预定值时，主控制器(15)判定基于负载的路径(17)处于过电流状态，并且将该事实从主控制器(15)通知副控制器(21)。副控制器(21)将通过通知被设定为过电流状态的基于负载的路径(17)的IPD(19)的功率MOSFET切换为非导通状态，从而中断基于负载的路径(17)的通电。

Vehicle power supply system

In the vehicle power supply system (1), the power MOSFET of the IPD (19) of the sub distribution box (7) monitored by the sub controller (21) of the sub distribution box (7) is transmitted from the sub controller (21) to the main controller (15) of the main distribution box (5) by current. When the stored energy of the load-based path (17) calculated by current integration received by the main controller (15) exceeds a predetermined value as an overcurrent state, the main controller (15) determines that the load-based path (17) is in an overcurrent state, and informs the sub controller (21) of this fact from the main controller (15). The sub controller (21) switches the power MOSFET of the IPD (19) of the load based path (17) set to the over-current state to the non on state, thereby interrupting the power on of the load based path (17).

【技术实现步骤摘要】
车辆供电系统
本申请涉及一种用于将电力从车辆的电源供给到负载的系统。
技术介绍
当电源的电力分支地供给到车辆中的多个负载时，存在通过分支点的上游侧的供电路径上的熔断器保护与分支点的下游侧的各个负载对应的供电路径免受过电流的情况。在该情况下，通过与上游侧的供电路径的电缆直径匹配的熔断器的熔断特性保护下游侧的各个供电路径免受过电流。因此，对于下游侧的各个供电路径，需要使用与上游侧的供电路径具有相同直径的电缆。然而，在上游侧的供电路径中流动有作为流经下游侧的各个供电路径的电流之和的大电流。因此，上游侧的供电路径的电缆直径自然变粗。并且，要求与上游侧具有相同直径的下游侧的各个供电路径的电缆直径也变粗。如果对下游侧的各个供电路径使用与上游侧的供电路径直径相同的电缆，则下游侧的各个供电路径将使用具有大于流经各个负载的电流所需的直径的电缆。因此，下游侧的各个供电路径的电缆重量增加，而不是使用具有与在负载中流动的电流匹配的直径的细电缆。这里，只要供电路径的分支点处的分支数量少，则通过对下游侧的供电路径使用与上游侧直径相同的电缆而引起的整个供电系统的重量增加就能够尽可能小到没有影响。然而，由于供电路径的分支点处的分支数量增加，所以在供电系统中产生了不能忽视的重量增加。鉴于以上，本申请人在过去已经提出了一种供电系统，该供电系统在主配电箱中将各个负载系统的电源的供电路径分支，并且通过副配电箱将各个负载的各个系统的供电路径分支(参见JP2016-060427A)。在该提案中，在主配电箱内的各个系统的各个供电路径中安装了智能功率装置(IPD)。IPD是集成了诸如功率MOSFET这样的半导体开关装置和微机的装置。微机通过执行预先安装的程序而执行各种处理。所述处理包括：用于实现半导体开关装置的驱动功能、各个基于系统的供电路径的通过电流值的监控功能、避免由于半导体开关装置的通过电流值而引起过热的自保护功能等的处理。然后，微机持续地监控输出电流，并且当检测到要求特殊保护的状态时，中断各个电路的输出电流。由于该原因，代替传统的熔断器，各个基于系统的供电路径的IPD用于保护从电源到主配电箱的供电路径免受过电流。此外，在上述提案中，熔断器设置在通过副配电箱分支的各个基于负载的供电路径中。对于各个熔断器，使用熔断特性与连接于各个供电路径的负载中流动的电流相匹配的熔断器。因此，在上述供电系统中，各个基于负载的供电路径由具有比基于系统的供电路径小的直径的电缆构成，使得能够抑制整个供电路径的重量增加。
技术实现思路
上述提案在能够减小整个供电系统的重量方面是优良的。另一方面，从加速各个基于负载的供电路径的过电流中断的角度来看，仍有改进空间，诸如利用半导体开关装置替换熔断器以及采用用于替换的半导体开关装置的过电流中断控制的控制器。然而，如果通过半导体开关装置与用于过电流中断控制的控制器的组合替换各个基于负载的供电路径的熔断器，则成本不可避免地大幅度增加。已经鉴于以上情况做出了本专利技术，并且本申请的目的是提供一种车辆供电系统，该车辆供电系统能够在不显著增加成本的情况下实现各个基于负载的供电路径的重量的减轻和过电流中断的加速。这为了实现以上目的，根据本申请的方面的车辆供电系统包括：多个基于系统的路径，该多个基于系统的路径从车辆的供电路径分支；主配电箱，该主配电箱包括：多个主半导体开关装置，该多个所述主半导体开关装置中的各个主半导体开关装置设置在相应的基于系统的路径的一部分中；和主控制器，该主控制器用于进行控制，从而在多个所述主半导体开关装置中的各个主半导体开关装置的导通状态与非导通状态之间切换；多个基于负载的路径，该多个基于负载的路径从各个所述基于系统的路径分支；和多个副配电箱，该多个副配电箱均设置在相应的基于系统的路径中，各个副配电箱包括：多个副半导体开关装置，该多个副半导体开关装置设置在相应的基于负载的路径的一部分中；和副控制器，该副控制器用于进行控制，从而在各个副半导体开关装置的导通状态与非导通状态之间切换，并且用于将各个所述副半导体开关装置的通过电流值传送到所述主控制器。所述主控制器被配置为基于从所述副控制器传送的所述副半导体开关装置的通过电流值判定各个副半导体开关装置的过电流状态。当所述主控制器判定所述副半导体开关装置中的一个副半导体开关装置处于所述过电流状态时，所述主控制器向相应的副控制器通知所述一个副半导体开关装置处于所述过电流状态。所述相应的副控制器执行中断处理，用于将被通知处于所述过电流状态的所述一个副半导体开关装置从导通状态切换为非导通状态。利用根据本申请的方面的车辆供电系统，在主配电箱中，诸如车辆的电池和交流发电机这样的电源连接于分支为基于系统的路径的供电路径。例如，根据车辆的点火开关的位置(关闭、ACC、接通、启动等)，通过主控制器的控制独立地接通和断开(导通和非导通)各个基于系统的路径的主半导体开关装置。此外，在副配电箱中，通过接受供电而操作的车辆的负载分别连接于从基于系统的路径分支的基于负载的路径。当基于负载的路径处于过电流状态时，通过副控制器的中断处理将各个基于负载的路径的副半导体开关装置从导通状态切换为非导通状态。当从副半导体开关装置的通过电流值的积分值判定的基于负载的路径的储能量达到用作判定过电流状态的标准的值时，检测到基于负载的路径的过电流状态。主配电箱的主控制器检测到基于负载的路径的过电流状态，副控制器将副半导体开关装置的通过电流值传送到主配电箱。当主控制器检测到基于负载的路径的过电流状态时，将该事实通知副控制器。因此，当从主控制器接收到基于负载的路径的过电流状态的通知时，副控制器执行中断处理，以将副半导体开关装置从导通状态切换为非导通状态。通过将副半导体开关装置的导通状态切换为非导通状态，能够比通过段容器的熔断而停止通电更快速地中断处于过电流状态的基于负载的路径的通电。设置在副配电箱中的副控制器可以仅具有与主配电箱的主控制器通信的功能和在副半导体开关装置的导通状态与非导通状态之间切换的功能。即，副控制器可以不具有检测基于负载的路径的过电流状态的功能。因此，例如，能够利用诸如现场可编程门阵列(FPGA)这样的廉价的可编程逻辑IC构成副控制器。根据以上可知，能够在不显著增加成本的情况下实现各个基于负载的供电路径的重量减轻和过电流中断的加速。各个所述副半导体开关装置可以包括智能功率装置，该智能功率装置包括设置在相应的基于负载的路径的一部分中的半导体开关装置。在该情况下，当从智能功率装置监控的智能功率装置的半导体开关装置的通过电流值计算的半导体开关装置的储能量超过预定的判定值时，主控制器检测到相应的基于负载的路径的过电流状态，并且将过电流状态通知副控制器。换句话说，副配电箱包括智能功率装置(IPD)，并且IPD包括半导体开关装置。IPD监控半导体开关装置的通过电流值，并且主控制器根据监控的通过电流值计算IPD的半导体开关装置的储能量。当计算的储能量超过判定值时，主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆供电系统，包括：/n多个基于系统的路径，该多个基于系统的路径从车辆的供电路径分支；/n主配电箱，该主配电箱包括：多个主半导体开关装置，所述多个主半导体开关装置中的各主半导体开关装置设置在相应的基于系统的路径的一部分中；和主控制器，该主控制器用于进行控制，从而在所述多个主半导体开关装置中的各主半导体开关装置的导通状态与非导通状态之间切换；/n多个基于负载的路径，该多个基于负载的路径从各所述基于系统的路径分支；和/n多个副配电箱，该多个副配电箱分别设置在相应的基于系统的路径中，所述多个副配电箱中的每个副配电箱均包括：多个副半导体开关装置，该多个副半导体开关装置设置在相应的基于负载的路径的一部分中；和副控制器，该副控制器用于进行控制，从而在所述多个副半导体开关装置中的各副半导体开关装置的导通状态与非导通状态之间切换，并且所述副控制器用于将所述多个副半导体开关装置的通过电流值传送到所述主控制器，其中，/n所述主控制器被配置为基于从所述副控制器传送的所述多个副半导体开关装置的通过电流值，判定所述多个副半导体开关装置中的各副半导体开关装置的过电流状态，/n当所述主控制器判定所述多个副半导体开关装置中的一个副半导体开关装置处于所述过电流状态时，所述主控制器向相应的副控制器通知所述一个副半导体开关装置处于所述过电流状态，并且/n所述相应的副控制器执行中断处理，以将被通知处于所述过电流状态的所述一个副半导体开关装置从导通状态切换为非导通状态。/n...

【技术特征摘要】
20180531 JP 2018-1044001.一种车辆供电系统，包括：
多个基于系统的路径，该多个基于系统的路径从车辆的供电路径分支；
主配电箱，该主配电箱包括：多个主半导体开关装置，所述多个主半导体开关装置中的各主半导体开关装置设置在相应的基于系统的路径的一部分中；和主控制器，该主控制器用于进行控制，从而在所述多个主半导体开关装置中的各主半导体开关装置的导通状态与非导通状态之间切换；
多个基于负载的路径，该多个基于负载的路径从各所述基于系统的路径分支；和
多个副配电箱，该多个副配电箱分别设置在相应的基于系统的路径中，所述多个副配电箱中的每个副配电箱均包括：多个副半导体开关装置，该多个副半导体开关装置设置在相应的基于负载的路径的一部分中；和副控制器，该副控制器用于进行控制，从而在所述多个副半导体开关装置中的各副半导体开关装置的导通状态与非导通状态之间切换，并且所述副控制器用于将所述多个副半导体开关装置的通过电流值传送到所述主控制器，其中，
所述主控制器被配置为基于从所述副控制器传送的所述多个副半导体开关装置的通过电流值，判定所述多个副半导体开关装置中的各副半导体开关装置的过电流状态，
当所述主控制器判定所述多个副半导体开关装置中的一个副半导体开关装置处于所述过电流状态时...

【专利技术属性】
技术研发人员：池谷浩二，高桥英生，户田隆文，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP