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公開番号2022171072
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-11-11
出願番号2021077460
出願日2021-04-30
発明の名称電源システム
出願人矢崎総業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 7/34 20060101AFI20221104BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数エリアの電源電圧安定化や冗長化を低コストに実現することができる電源システムを提供する。
【解決手段】電源システム1は、電力を出力するメインバッテリMBとメインバッテリMBとは別に設けられ、電力を出力するサブバッテリSBと、を備えている。さらに、電源システム1は、メインバッテリMB及びサブバッテリSBから給電可能な複数の電源エリアである第1エリアA1~第4エリアA4に設けられた、メインバッテリMBから第1エリアA1~第4エリアA4内それぞれへの給電のオン又はオフとサブバッテリSBから電源エリア内への給電のオン又はオフをそれぞれ切り替える切替BOXSW1~SW4と、切替BOXSW1~SW4にオン又はオフの切り替え制御を行う制御部6と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
電力を供給する第1電力供給手段と、
前記第1電力供給手段とは別に設けられ、電力を供給する第2電力供給手段と、
前記第1電力供給手段及び前記第2電力供給手段から給電可能な複数の電源エリア毎に設けられた、前記第1電力供給手段から対応する前記電源エリア内への給電のオン又はオフと前記第2電力供給手段から対応する前記電源エリア内への給電のオン又はオフをそれぞれ切り替える切替手段と、
前記切替手段に前記オン又は前記オフの切り替え制御を行う制御手段と、
を備えていることを特徴とする電源システム。
続きを表示(約 1,400 文字)【請求項2】
前記切替手段は、前記第1電力供給手段からの給電のオン又はオフの切り替えを行う第1スイッチと、前記第2電力供給手段からの給電のオン又はオフの切り替えを行う第2スイッチと、がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電源システム。
【請求項3】
前記第1スイッチと前記第2スイッチとは、いずれかがオンになることで、前記電源エリア内に設けられた負荷へ給電されることを特徴とする請求項2に記載の電源システム。
【請求項4】
前記第1スイッチと前記第2スイッチとは、双方がオンになることで前記第1電力供給手段からの給電経路と前記第2電力供給手段からの給電経路とが電気的に接続されることを特徴とする請求項2または3に記載の電源システム。
【請求項5】
前記切替手段は、
前記第1スイッチよりも前記第1電力供給手段側に設けられた第3スイッチ及び第4スイッチと、
前記第2スイッチよりも前記第2電力供給手段側に設けられた第5スイッチ及び第6スイッチと、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の電源システム。
【請求項6】
前記切替手段において前記第1電力供給手段側から流れる電流値である第1電流値を検出する第1電流検出手段と、
前記切替手段において前記第2電力供給手段側から流れる電流値である第2電流値を検出する第2電流検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第1電流値及び前記第2電流値に基づいて前記切替手段を制御することを特徴とする請求項1から5のうちいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項7】
前記制御手段は、
前記第1電流値及び前記第2電流値に基づいて電源失陥を検出し、
前記第1電力供給手段側に電源失陥が発生した場合は、前記第1電力供給手段側からの給電をオフにするように切り替え、
前記第2電力供給手段側に電源失陥が発生した場合は、前記第2電力供給手段側からの給電をオフするように切り替える、
ことを特徴とする請求項6に記載の電源システム。
【請求項8】
前記切替手段における前記第1電力供給手段側の電圧値である第1電圧値を検出する第1電圧検出手段と、
前記切替手段における前記第2電力供給手段側の電圧値である第2電圧値を検出する第2電圧検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第1電圧値及び前記第2電圧値に基づいて前記切替手段を制御することを特徴とする請求項1から5のうちいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項9】
前記制御手段は、
前記第1電圧値及び前記第2電圧値に基づいて電源失陥を検出し、
前記第1電力供給手段側に電源失陥が発生した場合は、前記第1電力供給手段側からの給電をオフにするように切り替え、
前記第2電力供給手段側に電源失陥が発生した場合は、前記第2電力供給手段側からの給電をオフするように切り替える、
ことを特徴とする請求項8に記載の電源システム。
【請求項10】
前記第1電力供給手段から複数の前記切替手段への配線と、前記第2電力供給手段から複数の前記切替手段への配線と、は異なる経路となっていることを特徴とする請求項1から9のうちいずれか一項に記載の電源システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば車両等に設けられる電源システムに関する。
続きを表示(約 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
例えば、車両の12V系電源システムをいくつかのエリアに区分けした場合、各エリアの電源電圧安定化や冗長化をするために各エリアにバッテリを配置することが知られている(例えば特許文献1を参照)。
【0003】
特許文献1には、各系統に電力出力部を設けることが記載されている。そして、隣り合う系統の間を導通状態又は遮断状態にする系統間スイッチと、各系統に設けられ、電力出力部と電気負荷との間を導通状態又は遮断状態にする系統内スイッチと、を備えていることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2019-62727号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の発明のように、各系統(エリア)にバッテリなどの電力出力部を配置する構成の場合、系統が増える毎にバッテリの数も増加する。そのため、バッテリの収納スペースの確保、重量増とそれに伴う燃費の悪化や高コスト化といった問題に対処する必要が生じる。
【0006】
そこで、本発明は、上記のような問題点に鑑み、複数エリアの電源電圧安定化や冗長化を低コストに実現することができる電源システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するためになされた発明は、電力を供給する第1電力供給手段と、前記第1電力供給手段とは別に設けられ、電力を供給する第2電力供給手段と、前記第1電力供給手段及び前記第2電力供給手段から給電可能な複数の電源エリア毎に設けられた、前記第1電力供給手段から対応する前記電源エリア内への給電のオン又はオフと前記第2電力供給手段から対応する前記電源エリア内への給電のオン又はオフをそれぞれ切り替える切替手段と、前記切替手段に前記オン又は前記オフの切り替え制御を行う制御手段と、を備えていることを特徴とする電源システムである。
【発明の効果】
【0008】
以上説明したように本発明によれば、切替手段によって、第1電力供給手段と第2電力供給手段からの給電をオンにしたりオフにしたりすることができるようになるため、エリア毎に電力出力手段を設ける必要が無く、複数エリアの電源電圧安定化や冗長化を低コストに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明の一実施形態にかかる電源システムのシステム構成図である。
図1に示された切替BOXの構成図である。
図1に示された電源システムの基本的な動作についての説明図である。
通常状態の電源システムの概略図である
電源失陥が発生した電源システムの概略図である。
各電源失陥状態の検知方法を示した表である。
図1に示された制御部6における動作のフローチャートである。
車両の状態に応じたスイッチS1、S2のオン又はオフの状態を示す表である。
電源システムの動作を示したタイミングチャートの例である。
電源線MPLと電源線SPLとの配線の他の例を示した図である。
電源線MPLと電源線SPLとの配線の他の例を示した図である。
電源線MPLと電源線SPLとの配線の他の例を示した図である。
切替BOXの変形例を示した構成図である。
図13に示した切替BOXを用いた電源システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態にかかる電源システム1のシステム構成図である。電源システム1は、メインバッテリMBと、サブバッテリSBと、第1エリアA1と、第2エリアA2と、第3エリアA3と、第4エリアA4と、DC/DCコンバータ2と、一般負荷3、4と、BMS5と、制御部6と、を備えている。
(【0011】以降は省略されています)

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