管35、第一固定电阻器36、第二晶体管37、和第二固定电阻器38。
[0047]齐纳二极管34连接在半导体开关31的栅极端子G与源极端子S之间。齐纳二极管34将栅极端子G与源极端子S之间的电压钳位在大约10[V]，并且当过电压施加于栅极G时，使栅极G旁路。预先确定半导体开关31的栅-源电压的最大电压比齐纳二极管ZD的齐纳电压足够地大。
[0048]第一晶体管35是NPN晶体管，并且具有:集电极端子C，其通过第一固定电阻器36连接于将在稍后描述的第二晶体管37的基极端子B;连接于地面G的发射极端子E;和基极端子B，其连接于将在稍后描述的控制部40的输出端口 P。
[0049]第二晶体管37是PNP晶体管，并且具有:发射极端子E，其连接于第二电源部12;和集电极端子C，其通过第二固定电阻器38连接于半导体开关31的栅极端子G。
[0050]控制部40包括例如嵌入式微型计算机。微型计算机由内置于其中的CPU、R0M、RAM等构成，并且负责整个电力分配单元20的控制。在ROM中，预先存储了使CPU用作各种手段的控制程序，使得CPU响应于控制程序的执行而用作上述各种手段。
[0051 ] 控制部40包括分别对应于多个电路部30[l]-30[n]的多个输出端口 P[l]-P[n]。多个输出端口P[l]_P[n]中的每一个都连接到在多个电路部30[l]-30[n]之中的对应一个电路部中所包括的电源控制电路33的第一晶体管35的基极端子B。控制部40单独并且独立地通过多个输出端口P[l]-P[n]将电流供给到分别在多个电路部30[l]-30[n]中包括的电源控制电路33的第一晶体管35的各个基极端子B。
[0052 ] 控制部40包括通信端口 CAN。通信端口 CAN连接于图中未示出的车载网络(例如，控制器局域网(CAN))，并且通过车载网络连接于负责整个车辆的控制的、图中未示出的电子控制单元(ECU)。控制部40通过车载网络从电子控制单元接收控制信号，该控制信号给出用于对多个电路部30[l]-30[n]中所包括的多个半导体开关31中的一个或几个进行接通/断开控制的指令。控制部40是控制信号输入部的一个实例。
[0053]接着，将描述上述电力分配系统I的操作的一个实例。
[0054]例如，当操作与多个负载L中的特定负载L(在下文中称为“负载L[k]”土是1与η之间的自然数)相对应的操作开关时，安装在车辆上的、图中未示出的电子控制单元通过车载网络将电报信息(即，控制信号)发送到控制负载L[k]的电力供给的电力分配单元20。例如，电报信息包括:(i)用于识别与负载L[k]对应的电路部30[k]的识别信息，和(ii)用于给出控制(接通/断开控制)电路部30[k]的指令的控制信息。电报信息可以包括多个上述识别信息和对应于多个识别信息的多个控制信息。换句话说，可以利用单一电报信息给出用于控制对多个负载L的电力供给的指令。
[0055]然后，接收到电报信息的电力分配单元20的控制部40识别出由电报信息中的识别信息指示的电路部30[k]，并且通过输出端口 P[k]控制如在控制信息中所指示的识别出的电路部30[k]。
[0056]更具体地，在控制信息指示“接通控制”的情况下，控制部40将电流从输出端口P[k]供给到电路部30 [ k]的电源控制电路33。
[0057]随后，在电源控制电路33中，当将电流从控制部40的输出端口P[k]供给到第一晶体管35的基极端子B时，第一晶体管35接通(变为导通)，并且电流从第二晶体管37的基极端子B流向地面G，使得第二晶体管37接通。结果，第二电源部12与半导体开关31的栅极端子G互相连接，并且半导体开关31的栅极端子G与源极端子S之间的电压VGS通过齐纳二极管34而变为大约10[V]，使得半导体开关31接通。因此，第一电源部11与负载L[k]互相连接。
[0058]并且，在控制信息指示“断开控制”的情况下，控制部40中断从输出端口P[k]流到向电路部30 [ k]的电源控制电路33的电流。
[0059]于是，在电源控制电路33中，当从控制部40的输出端口P流向第一晶体管35的基极端子B的电流中断时，第一晶体管35断开(断路)，并且从第二晶体管37的基极端子B流向地面G的电流中断，使得第二晶体管37断开。结果，第二电源部12与半导体开关31的栅极端子G互相断开，并且半导体开关31的栅极端子G与源极端子S之间的电压VGS变为大约0V，使得半导体开关31断开。因此，第一电源部11与负载L[k]互相断路。
[0060]如上所述，根据该优选实施例，分别在多个电路部30中包括的N通道场效应晶体管的多个半导体开关31分别设置在第一电源部11与多个负载L之间。通过控制多个半导体开关31接通或断开而单独将多个负载L分别连接到第一电源部11或者与第一电源部11断开。从第二电源部12输出的第二电压V2是比从第一电源部11输出的第一电压Vl高的电压，并且能够控制多个半导体开关31接通。控制部40接收电报信息(控制信号)，该电报信息给出用于对多个半导体开关31中的一个或几个进行接通/断开控制的指令。然后，电源控制电路33将由控制部40接收到的电报信息给出了接通控制指令的半导体开关31的栅极端子G连接到第二电源部12，并且将给出了断开控制指令的半导体开关31的栅极端子G与第二电源部12断开。
[0061]作为上述布置的结果，在控制多个半导体开关31中的各个半导体开关接通时，栅极端子G连接于第二电源部12，使得能够控制半导体开关31接通的第二电压V2施加到栅极端子G，从而使多个半导体开关31中的各个半导体开关接通。并且，在控制多个半导体开关31中的各个半导体开关断开时，栅极端子G与第二电源部12断开，使得能够控制半导体开关31接通的第二电压V2并不施加到栅极端子G，从而使多个半导体开关31中的各个半导体开关断开。从而，不需要电荷栗电路，这使得制造成本降低。
[0062]上述优选实施例仅仅是本发明的典型实例，并且本发明不限于上述优选实施例。即，本领域技术人员能够在不背离本发明的本质的情况下基于公知常识而在实施本发明时做出各种改变。只要变形包括根据本发明的电力分配单元和电力分配系统的结构，则该变形当然处于本发明的范围内。
【主权项】
1.一种电力分配单元，该电力分配单元安装在包括输出第一电压的第一电源部和输出第二电压的第二电源部的车辆上，并且控制对安装在所述车辆上的多个负载的电力供给，该电力分配单元包括: 多个N通道场效应晶体管，该多个N通道场效应晶体管分别设置在所述第一电源部与所述多个负载之间，并且通过被控制为接通或断开而单独地将所述多个负载分别连接到所述第一电源部或者与所述第一电源部断开； 控制信号输入部，该控制信号输入部用于接收控制信号，所述控制信号给出用于对所述多个场效应晶体管中的一个或几个进行接通/断开控制的指令;和 电源控制部，该电源控制部设置在所述第二电源部与所述多个场效应晶体管的各个控制端子之间，所述电源控制部将由所述控制信号输入部接收到的所述控制信号而给出了接通控制指令的所述场效应晶体管的所述控制端子连接到所述第二电源部，并且将由所述控制信号而给出了断开控制指令的所述场效应晶体管的所述控制端子与所述第二电源部断开，其中 所述第二电压是比所述第一电压高的电压，并且能够控制所述多个场效应晶体管接通。2.—种用于控制对多个负载的电力供给的车辆的电力分配系统，包括: 用于输出第一电压的第一电源部； 多个N通道场效应晶体管，该多个N通道场效应晶体管分别设置在所述第一电源部与所述多个负载之间，并且通过被控制为接通或断开而单独地将所述多个负载分别连接到所述第一电源部或与所述第一电源部断开； 用于输出第二电压的第二电源部，所述第二电压是比所述第一电压高的电压，并且能够控制所述多个场效应晶体管为接通； 控制信号输入部，该控制信号输入部用于接收控制信号，该控制信号给出用于对所述多个场效应晶体管中的一个或几个进行接通/断开控制的指令;和 电源控制部，该电源控制部设置在所述第二电源部与所述多个场效应晶体管的各个控制端子之间，所述电源控制部将由所述控制信号输入部接收到的所述控制信号而给出了接通控制指令的所述场效应晶体管的所述控制端子连接到所述第二电源部，并且将由所述控制信号而给出了断开控制指令的所述场效应晶体管的所述控制端子与所述第二电源部断开。
【专利摘要】提供了一种制造成本低并且用于采用多电压的车辆的电力分配装置和电力分配系统。在该电力分配装置(20)的情况下，多个电路单元(30)的、均包括N通道场效应晶体管的半导体开关(31)分别安置在第一电源单元(11)与多个负载(L)之间。由第二电源单元(12)输出的第二电压(V2)是比由第一电源单元(11)输出的第一电压(V1)高的电压，并且能够用于多个半导体开关(31)的接通控制。用于多个半导体开关(31)的接通/断开控制的控制信号输入到控制单元(40)。然后，根据控制信号，电源控制电路(33)将要接通的半导体开关(31)的栅极端子(G)连接到第二电源单元(12)，并且将要断开的半导体开关(31)的栅极端子(G)从第二电源单元(12)断路。
【IPC分类】B60R16/03, B60R16/02, H02J7/00
【公开号】CN105682998
【申请号】
【发明人】金泽昭义
【申请人】矢崎总业株式会社
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年11月19日