特許 7415979 電力分配装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-09

(45)【発行日】2024-01-17

(54)【発明の名称】電力分配装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/00 20060101AFI20240110BHJP

   H01R 13/24 20060101ALI20240110BHJP

   H01R 4/38 20060101ALI20240110BHJP

   H05K 7/06 20060101ALI20240110BHJP

   H02M 7/04 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

H02M3/00 Y ZHV

H01R13/24

H01R4/38 C

H05K7/06 C

H02M7/04 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021030061

(22)【出願日】2021-02-26

(65)【公開番号】P2022131224

(43)【公開日】2022-09-07

【審査請求日】2023-05-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】井口 翔太

【審査官】柳下 勝幸

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／１６７１４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－００８４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０４６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３６１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３０９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０７３８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ３／００

Ｈ０１Ｒ １３／２４

Ｈ０１Ｒ ４／３８

Ｈ０５Ｋ ７／０６

Ｈ０２Ｍ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電プラグ（８１０）が挿抜方向で挿抜される受電コネクタ（２１７）と、
前記受電コネクタに接続されるとともに前記挿抜方向に弾性変形する充電バスバ（２７１，２７２）、および、前記充電バスバを収納する絶縁性の本体部（２７３）を備える配線モジュール（２７０）と、
前記本体部に固定される配線基板（２６１）と、
前記受電コネクタが設けられるとともに前記配線モジュールが固定される、前記本体部よりも剛性の高い筐体（２９０）と、を有する電力分配装置。

【請求項2】

前記充電バスバは、前記受電コネクタに接続される接続端部（２７９）と、前記本体部から延長する延長部（２８０）と、前記延長部と前記接続端部とを一体的に連結しつつ、前記挿抜方向で前記接続端部と前記延長部との間の距離が遠近する態様で弾性変形する弾性部（２８１）と、を有する請求項１に記載の電力分配装置。

【請求項3】

前記延長部は前記挿抜方向に直交する横方向に延長し、
前記弾性部は前記延長部における前記本体部から前記横方向に離間した端部に一体的に連結されている請求項２に記載の電力分配装置。

【請求項4】

前記受電コネクタ、前記配線モジュール、前記配線基板、および、前記筐体の他に、車載電源（１１０）から供給された電源電力を電力変換して車載機器に出力する電力変換装置（２２０）を備え、
前記配線基板は前記配線モジュールよりも前記電力変換装置から離間している請求項１～３いずれか１項に記載の電力分配装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に記載の開示は、電力分配装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に示されるように、回路基板とカバーを備えるモータ装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１２０７３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、回路基板がカバーに固定されている。これによれば、カバーに外部応力が作用されると、回路基板（配線基板）に応力が作用する虞がある。

【0005】

そこで本開示の目的は、配線基板に応力が作用することの抑制された電力分配装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様による電力分配装置は、充電プラグ（８１０）が挿抜方向で挿抜される受電コネクタ（２１７）と、
受電コネクタに接続されるとともに挿抜方向に弾性変形する充電バスバ（２７１，２７２）、および、充電バスバを収納する絶縁性の本体部（２７３）を備える配線モジュール（２７０）と、
本体部に固定される配線基板（２６１）と、
受電コネクタが設けられるとともに配線モジュールが固定される、本体部よりも剛性の高い筐体（２９０）と、を有する。

【0007】

これによれば、筐体（２９０）に外部応力が作用した際に、配線基板（２６１）に応力が作用することが抑制される。また、充電プラグ（８１０）を挿抜した際に、配線基板（２６１）に応力が作用することが抑制される。

【0008】

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。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】電力供給システムを説明するための回路図である。

【図2】電力分配装置の概略構成を示す模式図である。

【図3】配線モジュールの斜視図である。

【図4】配線モジュールの上面図である。

【図5】配線モジュールの後面図である。

【図6】配線モジュールの側面図である。

【図7】配線モジュール、配線基板、および、筐体の位置関係を示す上面図である。

【図8】配線モジュールと交流電源コネクタの位置関係を示す斜視図である。

【図9】交流電源コネクタに対する充電プラグの挿抜を説明するための上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

【0011】

各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせが可能である。また、特に組み合わせに支障が生じなければ、組み合わせが可能であることを明示していなくても、実施形態同士、実施形態と変形例、および、変形例同士を部分的に組み合せることも可能である。

【0012】

（第１実施形態）
図１～図９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。

【0013】

＜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とＡＣ電源８００が接続される。

【0014】

なお、ＰＣＵはPower Control Uniteの略である。ＭＧはMotor Generatorの略である。そして図面においては、第１車載負荷３００と第２車載負荷４００それぞれをＬＯと表記している。フロントＰＣＵ５００をＦｒＰＣＵと表記している。フロントＭＧ５１０をＦｒＭＧと表記している。リアＰＣＵ６００をＲｒＰＣＵと表記している。リアＭＧ６１０をＲｒＭＧと表記している。ＤＣ電源７００をＤＣと表記している。ＡＣ電源８００をＡＣと表記している。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

フロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００それぞれにはイ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。なおフロントＰＣＵ５００とリアＰＣＵ６００それぞれに入力電圧を昇圧若しくは降圧するコンバータが含まれてもよい。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

第１車載負荷３００は、例えば車両に搭載されたヒータと空調、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。

【0022】

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。第２車載負荷４００が車載機器に相当する。

【0023】

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。

【0024】

電力分配装置２００にはＡＣＤＣコンバータ２５０が含まれている。このＡＣＤＣコンバータ２５０に外部からＡＣ電源８００が接続される。ＡＣＤＣコンバータ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。

【0025】

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。

【0026】

＜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。

【0027】

なお、図面においては電源リレー１３０をｒｌと示している。電池ＥＣＵ１４０をＢＡＥＣＵと示している。

【0028】

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。組電池１１０が車載電源に相当する。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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の駆動を制御している。

【0034】

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との通電と遮断の制御が、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。

【0035】

＜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、および、ＡＣＤＣコンバータ２５０を有する。また電力分配装置２００は電力分配ＥＣＵ２６０と配線モジュール２７０を有する。

【0036】

図面においてはＤＣＤＣコンバータ２２０をＤＣＤＣと表記している。直流リレー２３０をｒｌと表記している。ＡＣＤＣコンバータ２５０をＡＣＤＣと表記している。電力分配ＥＣＵ２６０をＰＤＥＣＵと表記している。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

第１電力ライン２０１の他端側は第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の他端側は第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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

正極リアライン２０１ｆと負極リアライン２０２ｆそれぞれの先端がリアコネクタ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。

【0048】

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。

【0049】

第３電力ライン２０３と第４電力ライン２０４にＡＣＤＣコンバータ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コンバータ２５０を介して電気的に接続される。

【0050】

電力分配ＥＣＵ２６０は図示しない信号線を介してＤＣＤＣコンバータ２２０、直流リレー２３０、および、ＡＣＤＣコンバータ２５０と電気的に接続されている。また電力分配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。

【0051】

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コンバータ２５０の駆動を制御している。

【0052】

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。ＣＰＵはCentral Processing Unitの略である。

【0053】

電力分配ＥＣＵ２６０はこの電気スタンドのＣＰＵとの通信結果を車載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コンバータ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。

【0054】

＜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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。なお当然ではあるが、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。

【0059】

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。

【0060】

これによりＡＣ電源８００から供給される交流電力がＡＣＤＣコンバータ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。このＡＣ充電時においても、当然ではあるが、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。

【0061】

＜電力分配装置の構成＞
次に、電力分配装置２００の構成を説明する。それに当たって、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、ｚ方向と示す。図面においては「方向」の記載を省略して、単に、ｘ、ｙ、ｚと記載している。

【0062】

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。車両が水平面に停車している場合、ｚ方向は鉛直方向に沿っている。

【0063】

＜筐体＞
電力分配装置２００はこれまでに図１に基づいて説明した各種電気機器の他に、図２に示す筐体２９０と、この筐体２９０の開口を閉塞する蓋体（図示略）と、を有する。筐体２９０はｚ方向の厚さの薄い底壁２９１と、底壁２９１の内底面２９１ａからｚ方向に環状に起立した側壁２９２と、を有する。

【0064】

内底面２９１ａの裏側の外底面は、内底面２９１ａよりもｚ方向において車両のボディ側に設けられる。この外底面を備える底壁２９１には、電力分配装置２００をボディにボルト止めするためのフランジ部２９１ｃが一体的に連結されている。

【0065】

＜配置＞
各種電気機器は筐体２９０においてｚ方向で並んで設けられている。内底面２９１ａ側にＡＣＤＣコンバータ２５０が設けられている。筐体２９０の開口側に電力分配ＥＣＵ２６０を搭載する配線基板２６１が設けられている。

【0066】

これらＡＣＤＣコンバータ２５０と配線基板２６１の間に、ＤＣＤＣコンバータ２２０、直流リレー２３０、および、配線モジュール２７０が設けられている。ＤＣＤＣコンバータ２２０はＡＣＤＣコンバータ２５０側に位置している。直流リレー２３０と配線モジュール２７０は配線基板２６１側に設けられている。

【0067】

このように、内底面２９１ａ側から筐体２９０の開口側に向かって、ＡＣＤＣコンバータ２５０、ＤＣＤＣコンバータ２２０、直流リレー２３０と配線モジュール２７０、配線基板２６１が順に並んでいる。配線基板２６１は配線モジュール２７０よりもＡＣＤＣコンバータ２５０とＤＣＤＣコンバータ２２０それぞれから離間している。ＤＣＤＣコンバータ２２０が電力変換装置に相当する。

【0068】

以上に示したように、各種電気機器がｚ方向で並んでいる。図２では、これら各種電気機器のｚ方向での重なりによって表記が煩雑となることを避けるために、これら各種電気機器のうち筐体２９０の開口側に位置する配線基板２６１のみを図示している。

【0069】

＜側壁とコネクタ＞
側壁２９２はｘ方向で離間して並ぶ左壁２９３と右壁２９４、および、ｙ方向で離間して並ぶ前壁２９５と後壁２９６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２９２は環状を成している。

【0070】

側壁２９２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。図２に示すように、左壁２９３に第１負荷コネクタ２１２と第２負荷コネクタ２１３が設けられている。右壁２９４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。後壁２９６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。なお、これら各種コネクタがどの壁に設けられるのかは特に限定されない。

【0071】

＜配線基板＞
電力分配ＥＣＵ２６０は配線基板２６１に搭載されている。配線基板２６１はｚ方向の厚さの薄い平板形状をなしている。配線基板２６１はｚ方向で並ぶ表面２６１ａと裏面を有する。図２では図示を省略しているが、この表面２６１ａと裏面に電力分配ＥＣＵ２６０の構成要素と各種コネクタが設けられている。

【0072】

配線基板２６１には表面２６１ａと裏面とに開口する貫通孔２６１ｃが形成されている。この貫通孔２６１ｃに後述の配線モジュール２７０の突起部２７３ｉが通される。これにより配線基板２６１は配線モジュール２７０に支持されている。

【0073】

＜配線モジュール＞
図３～図６に示すように配線モジュール２７０は、高圧バスバ２７１、低圧バスバ２７２、および、本体部２７３を有する。高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれは金属板をプレス加工することで製造される。本体部２７３の形成材料は絶縁性の樹脂材料である。この樹脂材料は筐体２９０の形成材料よりも剛性が低くなっている。換言すれば、この樹脂材料は筐体２９０の形成材料よりも変形しやすくなっている。

【0074】

本体部２７３に高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれの一部がインサート成形されている。これらバスバの端部が本体部２７３から露出されている。

【0075】

係る構成要素を備える配線モジュール２７０が筐体２９０に複数収納されている。複数の配線モジュール２７０の備える高圧バスバ２７１は、第１電力ライン２０１と第３電力ライン２０３の少なくとも一部である。複数の配線モジュール２７０の備える低圧バスバ２７２は、第２電力ライン２０２と第４電力ライン２０４の少なくとも一部である。

【0076】

図１に示す第１電力ライン２０１～第４電力ライン２０４それぞれは複数に分割されている。分割された第１電力ライン２０１の一部としての高圧バスバ２７１と、分割された第２電力ライン２０２の一部としての低圧バスバ２７２が同一の本体部２７３に収納されている。分割された第３電力ライン２０３の一部としての高圧バスバ２７１と、分割された第４電力ライン２０４の一部としての低圧バスバ２７２が同一の本体部２７３に収納されている。

【0077】

複数の配線モジュール２７０の備える構成要素は同等である。しかしながら、上記したように複数の配線モジュール２７０の役割は異なる。そのために複数の配線モジュール２７０の形状は同一若しくは不同になっている。図３～図６では、これら複数の配線モジュール２７０のうちの１つを代表として示している。

【0078】

図３～図６に示す配線モジュール２７０の高圧バスバ２７１は第３電力ライン２０３の一部である。低圧バスバ２７２は第４電力ライン２０４の一部である。図１において、第３電力ライン２０３における高圧バスバ２７１で構成される部位と、第４電力ライン２０４における低圧バスバ２７２で構成される部位それぞれを破線で囲って示している。

【0079】

高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２はＡＣＤＣコンバータ２５０と交流電源コネクタ２１７とを接続する機能を果たしている。そしてこれら２つのバスバを被覆する本体部２７３は配線基板２６１を支持する機能を果たしている。

【0080】

なお、他の配線モジュール２７０の本体部２７３も配線基板２６１を支持してもよい。他の配線モジュール２７０としては、例えば、直流電源コネクタ２１４に接続されるものがある。この配線モジュール２７０の高圧バスバ２７１は第１電力ライン２０１の一部である。低圧バスバ２７２は第２電力ライン２０２の一部である。

【0081】

＜本体部＞
図３に示すように本体部２７３はｙ方向の長さの短い扁平形状をなしている。本体部２７３はｘ方向に延長するとともにｚ方向に延長している。図４と図５に示すように本体部２７３は、ｘ方向で並ぶ左面２７３ａと右面２７３ｂ、ｙ方向で並ぶ前面２７３ｃと後面２７３ｄ、および、ｚ方向で並ぶ上面２７３ｅと下面２７３ｆを有する。

【0082】

本体部２７３の下面２７３ｆ側が筐体２９０の内底面２９１ａ側に位置する態様で、配線モジュール２７０が筐体２９０に設けられる。本体部２７３の上面２７３ｅ側が筐体２９０の開口側に位置している。

【0083】

本体部２７３の前面２７３ｃの下面２７３ｆ側に足部２７３ｇが形成されている。足部２７３ｇは前面２７３ｃからｙ方向に延びている。足部２７３ｇはｚ方向の厚さの薄い扁平形状をなしている。

【0084】

足部２７３ｇにはｚ方向で開口する環状のカラー２７３ｈが一体的に埋め込まれている。カラー２７３ｈは本体部２７３よりも剛性の高い金属材料からなる。カラー２７３ｈの中空は足部２７３ｇから露出されている。このカラー２７３ｈの中空にボルトの軸部が通される。このボルトの軸部が筐体２９０にボルト止めされる。これにより配線モジュール２７０が筐体２９０に固定される。

【0085】

本体部２７３の上面２７３ｅに複数の突起部２７３ｉが形成されている。図７に示すように、複数の突起部２７３ｉは配線基板２６１に形成された貫通孔２６１ｃに挿入される。貫通孔２６１ｃに挿入された突起部２７３ｉに熱が加えられる。これにより突起部２７３ｉは配線基板２６１の孔を閉塞するように変形する。熱カシメによって本体部２７３に配線基板２６１が固定される。このように配線基板２６１は本体部２７３を介して筐体２９０に固定される。

【0086】

＜バスバ＞
図３と図４に示すように高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれの中央部２７４が本体部２７３の内部に埋設されている。高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれの両端が本体部２７３から露出されている。図４では高圧バスバ２７１の中央部２７４を破線で示している。

【0087】

高圧バスバ２７１の一端側が左面２７３ａから露出されている。高圧バスバ２７１の他端側が右面２７３ｂから露出されている。また、低圧バスバ２７２の一端側が前面２７３ｃから露出されている。低圧バスバ２７２の他端側が後面２７３ｄから露出されている。このように、電位の異なる複数のバスバの一端側と他端側それぞれが本体部２７３の異なる面から露出されている。

【0088】

高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれの一端側は筐体２９０の収納空間の内側に設けられる。この一端側がＡＣＤＣコンバータ２５０に接続される。一端側は接続対象のＡＣＤＣコンバータ２５０の筐体２９０内での位置に応じて延長している。

【0089】

高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれの他端側は収納空間の外側に設けられる。この他端側が交流電源コネクタ２１７に接続される。他端側は接続対象の交流電源コネクタ２１７の筐体２９０内での位置に応じて延長している。

【0090】

以下、表記を簡便とするため、高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれの一端側を内側端子２７５と示す。高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれの他端側を外側端子２７６と示す。

【0091】

＜内側端子＞
高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれの内側端子２７５は、ＡＣＤＣコンバータ２５０に接続される内側接続端部２７７を有する。内側接続端部２７７はｚ方向の厚さの薄い扁平形状をなしている。そして内側接続端部２７７にはｚ方向に貫通する内側接続孔２７７ａが形成されている。

【0092】

高圧バスバ２７１の内側端子２７５は、内側接続端部２７７の他に、内側延長部２７８を有する。内側延長部２７８はｙ方向の厚さの薄い扁平形状をなしている。内側延長部２７８は本体部２７３の左面２７３ａからｘ方向に延びるとともに、ｚ方向において上面２７３ｅ側に延びている。この内側延長部２７８の先端に高圧バスバ２７１の内側接続端部２７７が連結されている。内側接続端部２７７は内側延長部２７８からｙ方向に延長している。

【0093】

低圧バスバ２７２の内側接続端部２７７は前面２７３ｃの左面２７３ａ側からｙ方向に延長している。この低圧バスバ２７２の内側接続端部２７７と高圧バスバ２７１の内側接続端部２７７はｘ方向で離間して並んでいる。

【0094】

＜外側端子＞
高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれの外側端子２７６は、細分化すると、外側接続端部２７９、外側延長部２８０、および、弾性部２８１を有する。高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２が充電バスバに相当する。外側接続端部２７９が接続端部に相当する。外側延長部２８０が延長部に相当する。

【0095】

外側接続端部２７９は交流電源コネクタ２１７に接続される。図４と図５に示すように外側接続端部２７９はｚ方向の厚さの薄い扁平形状をなしている。そして外側接続端部２７９にはｚ方向に貫通する外側接続孔２７９ａが形成されている。

【0096】

高圧バスバ２７１の外側延長部２８０は本体部２７３の右面２７３ｂからｘ方向に延びるとともに、ｙ方向において後面２７３ｄから前面２７３ｃに向かう方向に延びている。

【0097】

低圧バスバ２７２の外側延長部２８０は本体部２７３の後面２７３ｄから延びている。外側延長部２８０はｙ方向において高圧バスバ２７１から離間する態様で延びた後、ｘ方向において右面２７３ｂから離間する態様で延びている。さらに、外側延長部２８０はｙ方向において後面２７３ｄから前面２７３ｃに向かう方向に延びている。ｙ方向が横方向に相当する。

【0098】

高圧バスバ２７１の外側延長部２８０は低圧バスバ２７２の外側延長部２８０よりもｘ方向において本体部２７３の右面２７３ｂ側に位置している。これら２つの外側延長部２８０はｘ方向で離間しつつ一部が対向している。これら２つの外側延長部２８０の先端の上面２７３ｅ側それぞれに弾性部２８１が連結されている。高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれの弾性部２８１はｙ方向で離間して並んでいる。

【0099】

図３と図５に示すように、弾性部２８１は外側延長部２８０の先端側から離間するようにｚ方向に延びた後、折り返して、外側延長部２８０に近づくようにｚ方向に延びている。弾性部２８１は外側延長部２８０よりもｘ方向において本体部２７３の右面２７３ｂから離間している。弾性部２８１と外側延長部２８０はｘ方向で離間しつつ一部が対向している。この弾性部２８１の先端に外側接続端部２７９が連結されている。高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２それぞれの外側接続端部２７９はｙ方向で離間して並んでいる。

【0100】

図５に示すように、弾性部２８１の折り返し部位は、ｘ方向に延びつつ、ｚ方向で外側延長部２８０から離間する方向に凸となる形状を成している。係る形状のため、外側接続端部２７９と外側延長部２８０とを連結する弾性部２８１は、外側接続端部２７９と外側延長部２８０との間の距離が遠近する態様でｘ方向に積極的に弾性変形しやすくなっている。なお、外側延長部２８０のｘ方向の位置の相違の分、高圧バスバ２７１の弾性部２８１は低圧バスバ２７２の弾性部２８１よりもｘ方向の長さが長くなっている。

【0101】

＜配線モジュールの配置＞
図７～図９に示すように配線モジュール２７０はｘ方向において右壁２９４側に設けられる。外側接続端部２７９は内側接続端部２７７よりもｘ方向において右壁２９４側に設けられる。

【0102】

右壁２９４は筐体２９０の内部空間側の内側面２９２ａとその裏側の外側面２９２ｂを有する。右壁２９４にはこの内側面２９２ａと外側面２９２ｂとに開口する接続孔２９２ｃが形成されている。この接続孔２９２ｃに交流電源コネクタ２１７が挿入される。

【0103】

＜交流電源コネクタ＞
図８と図９に示すように交流電源コネクタ２１７は、第１連結バスバ２８５、第２連結バスバ２８６、および、絶縁体２８７を有する。第１連結バスバ２８５と第２連結バスバ２８６それぞれは金属板をプレス加工することで製造される。絶縁体２８７に第１連結バスバ２８５と第２連結バスバ２８６それぞれの一部が収納されている。

【0104】

第１連結バスバ２８５と第２連結バスバ２８６それぞれの一端側が絶縁体２８７から露出されている。第１連結バスバ２８５と第２連結バスバ２８６それぞれの他端側が絶縁体２８７の内部に埋設されている。

【0105】

絶縁体２８７は直方体形状を成している。絶縁体２８７はｘ方向で並ぶ取り付け面と挿抜面２８７ｂを有する。取り付け面から第１連結バスバ２８５と第２連結バスバ２８６それぞれの一端側が露出されている。図示しないが、挿抜面２８７ｂには充電プラグ８１０の挿抜される挿抜孔が形成されている。そして絶縁体２８７の内部には、連結バスバの他端側と充電プラグ８１０とを電気的に接続するための配線が内蔵されている。

【0106】

なお、図面では充電プラグ８１０を交流電源コネクタ２１７などの他の構成要素と比べて模式的に表記している。交流電源コネクタ２１７が受電コネクタに相当する。

【0107】

＜バスバの締結＞
第１連結バスバ２８５と第２連結バスバ２８６それぞれの一端側はｚ方向の厚さの薄い扁平形状をなしている。これら連結バスバの一端側にはｚ方向に貫通する連結孔２８８ａが形成されている。これら連結バスバの一端側はｙ方向に並んでいる。

【0108】

図８と図９に示すように、絶縁体２８７の取り付け面が右壁２９４の外側面２９２ｂに対向配置される。第１連結バスバ２８５と第２連結バスバ２８６それぞれの一端側が接続孔２９２ｃを介して筐体２９０の内部空間に挿入される。

【0109】

第１連結バスバ２８５の一端側が高圧バスバ２７１の外側接続端部２７９にｚ方向で重なって配置される。第２連結バスバ２８６の一端側が低圧バスバ２７２の外側接続端部２７９にｚ方向で重なって配置される。

【0110】

このように２つのバスバがｚ方向で重なって配置された状態で、連結孔２８８ａと外側接続孔２７９ａとがｚ方向で連通される。これらｚ方向で連通する２つの孔にボルトの軸部が挿入される。そしてこの軸部の先端側からナットが締結される。これにより、ｚ方向で重なって配置された２つのバスバがボルトの頭部とナットとの間で挟持される。２つのバスバが電気的および機械的に連結される。

【0111】

＜絶縁体の連結＞
絶縁体２８７の取り付け面側に取り付け部２８９が連結されている。取り付け部２８９はｚ方向の厚さの薄い扁平形状をなしている。取り付け部２８９にはｚ方向に貫通する取り付け孔２８９ａが形成されている。

【0112】

上記したように、第１連結バスバ２８５と第２連結バスバ２８６それぞれの一端側が接続孔２９２ｃを介して筐体２９０の内部空間に挿入される。係る挿入状態で、取り付け部２８９が右壁２９４の端面と対向配置される。

【0113】

この端面にはボルト溝が壁面に形成されたボルト孔が開口している。取り付け孔２８９ａとボルト孔とがｚ方向で並び、両者がｚ方向で連通する。これらｚ方向で連通する２つの孔にボルトの軸部が挿入される。そしてこの軸部の先端側がボルト孔に締結される。これにより、取り付け部２８９がボルトの頭部と右壁２９４の端面との間で挟持される。絶縁体２８７が筐体２９０に機械的に連結される。

【0114】

＜充電プラグの挿抜＞
上記したように絶縁体２８７の挿抜面２８７ｂに、充電プラグ８１０の挿抜される挿抜孔が形成されている。この挿抜孔に対する充電プラグ８１０の挿抜方向は、図９において白抜き矢印で示すように、ｘ方向になっている。

【0115】

充電プラグ８１０が交流電源コネクタ２１７に挿入される際、交流電源コネクタ２１７に連結された外側接続端部２７９が外側延長部２８０側に向かって変位しようとする。この際に弾性部２８１が積極的に縮むように弾性変形する。また、外側延長部２８０は右面２７３ｂ側に近づく態様で弾性変形する。これにより充電プラグ８１０が交流電源コネクタ２１７に挿入される際の応力が本体部２７３に作用することが抑制される。

【0116】

充電プラグ８１０が交流電源コネクタ２１７から抜去される際、交流電源コネクタ２１７に連結された外側接続端部２７９が交流電源コネクタ２１７側に向かって変位しようとする。この際に弾性部２８１が積極的に延びるように弾性変形する。また、外側延長部２８０は右面２７３ｂから離間する態様で弾性変形する。これにより充電プラグ８１０が交流電源コネクタ２１７から抜去される際の応力が本体部２７３に作用することが抑制される。

【0117】

＜作用効果＞
これまでに説明したように、配線基板２６１は筐体２９０よりも剛性の低い本体部２７３に固定されている。そして本体部２７３に収納された高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２は充電プラグ８１０の挿抜される交流電源コネクタ２１７に連結されている。

【0118】

交流電源コネクタ２１７に充電プラグ８１０が挿抜される際、交流電源コネクタ２１７に連結された高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２の外側端子２７６が弾性変形する。これにより充電プラグ８１０が交流電源コネクタ２１７に挿抜される際の応力が、本体部２７３に作用することが抑制される。この結果、本体部２７３に固定された配線基板２６１に応力が作用することが抑制される。

【0119】

また、筐体２９０に外部応力が作用した際、配線モジュール２７０の各種構成要素がその振動を吸収する。筐体２９０よりも剛性の低い本体部２７３が応力の一部を熱エネルギーに変換する。これにより、配線基板２６１に応力の作用することが抑制される。

【0120】

配線モジュール２７０の高圧バスバ２７１と低圧バスバ２７２から電磁ノイズが発生するのは、交流電源コネクタ２１７に充電プラグ８１０が挿入されている充電時である。ＤＣＤＣコンバータ２２０から電磁ノイズが発生するのは第２車載負荷４００などの車載機器の駆動時である。

【0121】

車載機器が駆動している通常時間は、交流電源コネクタ２１７に充電プラグ８１０が挿入されているＡＣ充電時間よりも長い。この通常時間の間、ＤＣＤＣコンバータ２２０から電磁ノイズが出力される。

【0122】

これに対して、配線基板２６１は配線モジュール２７０よりもＤＣＤＣコンバータ２２０から離間している。そのためにＤＣＤＣコンバータ２２０から出力される電磁ノイズが配線基板２６１に搭載された電力分配ＥＣＵ２６０を透過することが抑制される。

【0123】

なお、本実施形態では特に言及してこなかったが、配線基板２６１と配線モジュール２７０の振動に対する共振周波数が異なっていてもよい。共振周波数が異なっていると、配線モジュール２７０と配線基板２６１がともに振動することが抑制される。

【0124】

また、配線モジュール２７０の減衰比が配線基板２６１の減衰比よりも高くともよい。係る減衰比の関係の場合、配線モジュール２７０を介した配線基板２６１への振動の伝達が抑制される。

【0125】

（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。

【0126】

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

【符号の説明】

【0127】

１０…電力供給システム、１００…電池パック、１１０…組電池、２００…電力分配装置、２１７…交流電源コネクタ、２２０…ＤＣＤＣコンバータ、２６０…電力分配ＥＣＵ、２６１…配線基板、２７０…配線モジュール、２７１…高圧バスバ、２７２…低圧バスバ、２７３…本体部、２７６…外側端子、２７９…外側接続端部、２８０…外側延長部、２８１…弾性部、２９０…筐体、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、８１０…充電プラグ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】