(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧のバッテリと、該高電圧のバッテリより所定倍低い低電圧のバッテリと、負荷との間に設けられたジャンクションボックスにおいて、  前記高電圧のバッテリからの高電圧の第１の電力を入力し、この第１の電力の過剰成分を除去して、指示に従って前記第１の電力を供給停止又は送出する高電圧系部と、
前記高電圧系部における前記第１の電力成分である第１の電流値と第１の電圧値とを検出する高電圧系電力成分検出手段と、
一次側コイルにスイッチング素子を直列接続して、前記高電圧系部における前記第１の電力を前記一次側コイルの一方に入力させて、前記スイッチング素子のオンオフによって、二次側に第１の低電圧の交流電力及び該第１の低電圧以下の直流の第２の低電圧の第２の直流電力を得て、この交流電力と第２の直流電力を直接外部に送出すると共に、前記低電圧のバッテリ用の第３の低電圧の第３の直流電力を得て前記バッテリに供給するコンバータを備えた低電圧系部と、
前記低電圧系部で生成された前記第３の直流電力の電流を検出する低電圧電力成分検出手段と、
前記高圧系電力成分検出手段で検出された第１の電圧が過電圧を示しているとき、前記高電圧系部の第１の電力の供給を停止させ、また、前記低電圧系部で生成された交流電力の低電圧と前記第２及び第３の直流電力を低電流の値を検出して、これらの出力を安定させる制御を前記低電圧系部に対して行うコントローラと
を有することを特徴とするインテリジェントジャンクションボックス。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記高電圧系成分検出手段で検出された第１の電流値が過電流を示したときは、前記高電圧系部に対して前記第１の電力の供給を停止させる手段と、
前記低電圧系電力成分検出手段で検出された前記第３の電力の電流値が、過電流を示すときは、前記コンバータのスイッチング素子をオフに維持する手段と
を有することを特徴とする請求項１記載のインテリジェントジャンクションボックス。
【請求項３】
前記コントローラは、
前記高電圧系電力成分検出手段で検出された第１の電圧値、第１の電流値を入力し、これらの値を集めて電流積算方式で前記高電圧のバッテリの残存容量を推定する手段と、
前記低電圧系電力検出手段で検出された前記第３の電力の電圧値、電流値を入力し、これらの値を集めて電流積算方式で前記低電圧のバッテリの残存容量を推定する手段と
を合わせ持つことを特徴とする請求項１記載のインテリジェントジャンクションボックス。
【請求項４】
前記高電圧のバッテリは、自動車のオルタネータからの高電圧の第１の電力で充電され、
前記コントローラは、
前記高電圧系電力成分検出手段で検出された前記第１の電圧値から前記高電圧のバッテリの前記充電蓄積状況を判断し、該充電蓄積状況が所定以下と判定したときは、前記オルタネータから前記高電圧のバッテリに対して充電を開始させる手段を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載のインテリジェントジャンクションボックス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数種の電源と負荷とを結んで分配するインテリジェントジャンクションボックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に自動車においては、図１０に示すようにオルタネータ１を用いて電源（以下バッテリ２という）に充電し、このバッテリ２からの電力をケーブル３（ハーネス）でジャンクションボックス４（Ｊ／Ｂ）に導きだされる。そして、ジャンクションボックス４において、各種負荷（ライト、メータ）への電力分配が行われる。
【０００３】
また、電気自動車においても、前述のようなジャンクションボックス４が用いられている。この電気自動車におけるジャンクションボックス４には、大電流を流すための制御用のリレー回路等を設けていた。
【０００４】
つまり、従来のこのようなジャンクションボックスは、基本的には電力分配（電源分配）が目的であるから、その負荷側において、ショート等による過電流保護のためにそれぞれ保護回路を設けていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のジャンクションボックスは、基本的には電力分配（電圧分配）であるから、負荷側に過電流保護に対する保護回路を設けなければならないという課題があった。
【０００６】
本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、負荷側において保護回路等を設けなくとも安定した電力分配を行うと共に電源の残存容量を測定できる機能を有するインテリジェントジャンクションボックスを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高電圧のバッテリと、該高電圧のバッテリより所定倍低い低電圧のバッテリと、負荷との間に設けられたジャンクションボックスにおいて、  前記高電圧のバッテリからの高電圧の第１の電力を入力し、この第１の電力の過剰成分を除去して、指示に従って前記第１の電力を供給停止又は送出する高電圧系部と、前記高電圧系部における前記第１の電力成分である第１の電流値と第１の電圧値とを検出する高電圧系電力成分検出手段と、一次側コイルにスイッチング素子を直列接続して、前記高電圧系部における前記第１の電力を前記一次側コイルの一方に入力させて、前記スイッチング素子のオンオフによって、二次側に第１の低電圧の交流電力及び該第１の低電圧以下の直流の第２の低電圧の第２の直流電力を得て、この交流電力と第２の直流電力を直接外部に送出すると共に、前記低電圧のバッテリ用の第３の低電圧の第３の直流電力を得て前記バッテリに供給するコンバータを備えた低電圧系部と、前記低電圧系部で生成された前記第３の直流電力の電流を検出する低電圧電力成分検出手段と、前記高圧系電力成分検出手段で検出された第１の電圧が過電圧を示しているとき、前記高電圧系部の第１の電力の供給を停止させ、また、前記低電圧系部で生成された交流電力の低電圧と前記第２及び第３の直流電力を低電流の値を検出して、これらの出力を安定させる制御を前記低電圧系部に対して行うコントローラとを備えたことを要旨とする。
【０００８】
また、前記コントローラは、
前記高電圧系成分検出手段で検出された第１の電流値が過電流を示したときは、前記高電圧系部に対して前記第１の電力の供給を停止させる手段と、  前記低電圧系電力成分検出手段で検出された前記第３の電力の電流値が、過電流を示すときは、前記コンバータのスイッチング素子をオフに維持する手段とを備えたことを要旨とする。
【０００９】
また、前記コントローラは、
前記高電圧系電力成分検出手段で検出された第１の電圧値、第１の電流値を入力し、これらの値を集めて電流積算方式で前記高電圧のバッテリの残存容量を推定する手段と、前記低電圧系電力検出手段で検出された前記第３の電力の電圧値、電流値を入力し、これらの値を集めて電流積算方式で前記低電圧のバッテリの残存容量を推定する手段とを合わせ持つことを要旨とする。
【００１０】
また、前記高電圧のバッテリは、自動車のオルタネータからの高電圧の第１の電力で充電され、
前記コントローラは、
前記高電圧系電力成分検出手段で検出された前記第１の電圧値から前記高電圧のバッテリの前記充電蓄積状況を判断し、該充電蓄積状況が所定以下と判定したときは、前記オルタネータから前記高電圧のバッテリに対して充電を開始させる手段を備えたことを要旨とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本実施の形態１のインテリジェントジャンクションボックスの概略構成図である。
【００１８】
図１に示すインテリジェントジャンクションボックス１０（以下ジャンクションボックスという）は、３６Ｖの高電圧のバッテリ１１と１２Ｖの低電圧のバッテリ１３とを備えた高電圧化車両に搭載される。すなわち、両方のバッテリの電圧値の関係は１対３となっている。
【００１９】
この高電圧のバッテリ１１は、エンジン１４（ＥＮＧ）に連結された４２Ｖ出力のオルタネータ１に対して並列接続されている。また、低電圧のバッテリ１３は、ジャンクションボックス１０の下流側に設けられ、このジャンクションボックス１０からの出力（１４Ｖ）で充電される。
【００２０】
つまり、低電圧のバッテリ１３はケーブル１５によって、ジャンクションボックス１０のＤＣ１４Ｖの出力端に接続され、また高電圧のバッテリ１１はケーブル１６によってジャンクションボックス１０の入力端に接続されている。
【００２１】
ジャンクションボックス１０には、内部に３６Ｖの高電圧を伝送する高電圧用のパターン１８（太線で示している）が基板に設けられ、このパターン１８（高電圧系）に、高電圧用の過電圧対策回路１７と、高電圧メインリレー１９と、電流センサ２０と、電圧センサ２１（絶縁型）とを介在させるようにしている。
【００２２】
この電流センサ２０は、バッテリ１１の電流を検出するものであり、具体的な接続構成について後述する。
【００２３】
この過電圧対策回路１７、パターン１８、高電圧メインリレー１９を総称して高電圧系部という。
【００２４】
また、ジャンクションボックス１０には、高電圧メインリレー１９の出力からの高電圧の第１の電力を入力して複数種の低電圧を得るＤＣ−ＤＣコンバータ２８が設けられている。
【００２５】
すなわち、本ジャンクションボックス１０を低電圧のバッテリ１３に対するダウンコンバータとして用いている。
【００２６】
＜各部の構成＞
前述の高電圧用の過電圧対策回路２７は、例えば図２に示すように、ツェナーダイオードＺＤ１、電界コンデンサＣ１とで構成（この他抵抗、コンデンサを備えるが本例では主用な構成のみを示す）され、オルタネータ１の異常等によって３６Ｖを越える過電圧になっても常に３６Ｖを維持するようにする。
【００２７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、図１に示すように、トランス、ダイオード、コンデンサ、スイッチング素子等で構成され、直流１４Ｖ（低電圧のバッテリでは１２Ｖとなる）、直流７Ｖ、交流１４Ｖを得るようにしている。交流１４Ｖは、コイル２８ａに、コンデンサ、ダイオード等を接続しないことで実現している。
【００２８】
この交流１４Ｖは、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の出力に接続されたパターン２４ａを介して外部に送出される。また、直流１４ＶはＤＣ−ＤＣコンバータ２８の出力に接続されたパターン２４ｂを介して低電圧のバッテリ１３に送出される。
【００２９】
また、直流７ＶはＤＣ−ＤＣコンバータ２８の出力に接続されたパターン２４ｃを介して外部に送出される。
【００３０】
このＤＣ−ＤＣコンバータ２８とパターン２４ａ、２４ｂ、２４ｃを総称して低電圧系部という。
【００３１】
バッテリコントローラ３０は、高電圧系バッテリ状態監視回路３１と、リレータイミングコントロール回路３２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路３３と、弱電系バッテリ監視回路３４と、ＣＰＵ等から構成される。
【００３２】
高電圧系バッテリ状態監視回路３１は、高電圧系の電圧センサ２１の電圧値、電流センサ２０の電流値とを読み、これらの値から３６Ｖのバッテリ１１がフル充電状態か否かを判定する。この判定は、例えば所定のしきい値を設定しておき、入力された電圧とのしきい値とを比較することにより行う。つまり、フル充電とする所定範囲の電圧値をＶｍａｘ１〜Ｖｍａｘ２として設定しておき、入力した電圧値がこの範囲内のときにフル充電とする。
【００３３】
リレータイミングコントローラ回路３２は、ＣＰＵ３５が高電圧系のパターン１８の電流値から過電流（ショート、レアーショート、負荷異常等）と判定したとき、直ちに高電圧メインリレー１９をオフさせる。また、ＣＰＵ３５がイグニッションオンと判定したときは、所定の間、高電圧メインリレー１９をオンさせたりする。
【００３４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路３３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の１４Ｖの出力端子、７Ｖの出力端子の電圧値を読み、この電圧値が基準値（１４Ｖ、７Ｖ）に近ずくように、スイッチング制御信号のデューティ比を制御する。
【００３５】
弱電系電圧センシング用のパターン２９には、分圧回路（図示せず）が接続されている。弱電系バッテリ状態監視回路３４は、この分圧点の電圧を検出することにより、１２Ｖのバッテリ１３にかかる電圧を検出すると共に、弱電系の電流センサ２６の電流値を読み、これらの値から１２Ｖのバッテリ１３がフル充電状態か否かを判定する。
【００３６】
＜動作説明＞
上記のように構成されたジャンクションボックス１０について以下に動作を説明する。
【００３７】
電源システムにおけるオルタネータ１の役割は、エンジンがかかっているときに、車両の電気負荷が消費する電力を供給することと、バッテリ１１、バッテリ１３を充電してバッテリの充電状態を良好な状態（次回のエンジン始動に十分な電気量を維持する）にしておくことである。
【００３８】
イグニッションオンに伴って、ジャンクションボックス１０内のバッテリコントローラ３０のＣＰＵ３５は、リレータイミングコントローラ３２を用いて所定の間、高電圧メインリレー１９をオフ状態にした後に、高電圧メインリレー１９をオン状態にする。
【００３９】
これに伴って、３６Ｖ用のバッテリ１１からの電力がジャンクションボックス１０内のパターン１８、過電圧対策回路１７、高電圧メインリレー１９、電流センサ２０、電圧センサ１８を介して負荷（図示せず）に供給される。
【００４０】
このとき、負荷側の異常又はオルタネータ１に何らかの異常が発生して３６Ｖの数倍の電圧が供給されると、過電圧対策回路１７のツェナダイオードＺＤ１によってこの過電圧が抑制されて３６Ｖの安定した高電圧が負荷側に供給される。
【００４１】
一方、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、高電圧メインリレー１９から高電圧の第１の電力を入力端に入力し、コイルの巻線数、コンデンサ、ダイオード、スイッチング素子等によって、交流１４Ｖと、直流１４Ｖと、直流７Ｖとを出力端に得る。
【００４２】
このＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、バッテリコントローラ３０によって制御されている。
【００４３】
前述の交流１４Ｖに関しては、例えば図３に示すようにして用いるのが望ましい。図３においては、非接触で交流電力の供給を容易に行うことができることを示すものであり、本実施のジャンクションボックス１０内で生成した交流１４Ｖをケーブル３７で負荷側に導く。このケーブル３７には磁気コイルユニット３８が接続されている。磁気コイルユニット３８は、図３に示すように、コネクタ３９と、磁性体４０とからなり、交流１４Ｖの銅線を磁性体４０の中央突起に巻き付けている。
【００４４】
すなわち、この巻き付けによって磁束４２が図３に示すように発生する。この磁束４２を検出する回路（コイル、鉄心等）を電子ユニット内に設けることによって交流１４Ｖを容易に電子ユニット側で受け取ることが可能となる。
【００４５】
また、バッテリコントローラ３０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の出力１４Ｖ、７Ｖを安定に供給するために、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８内のスイッチング素子の制御信号のデューティ比を求めてスイッチング素子をオンオフさせている。
【００４６】
さらに、バッテリコントローラ３０は、弱電系の電流センサ２６、高電圧系の電流センサ２０の電流値をサンプリングし、この電流値が所定の間（例えば１００マイクロセック）に、所定値を越えたとき、負荷又はケーブルのショート又はレアーショートと判定して高電圧メインリレー１９をオフ状態に維持すると共に、スイッチング素子をオフ状態に維持する。すなわち、高電圧のバッテリ１１からの第１の電力の外部、低電圧系部への供給を停止させる。
【００４７】
さらに、バッテリコントローラ３０は、高電圧系及び弱電系の電圧、電流からそれぞれのバッテリの残存容量を図４に示すように測定する。
【００４８】
図４においては、（ａ）が３６Ｖのバッテリ１１の残存容量の測定方法を示し、（ｂ）が１２Ｖのバッテリ１３の残存容量の測定方法を示すものであり、２系列平行処理であることを示すものである。
【００４９】
つまり、バッテリの残存容量測定機能は、高電圧のバッテリ残存容量測定機能と弱電圧のバッテリ残存容量測定機能とからなり、低電圧のバッテリと高電圧のバッテリとが車両内に混在させられて用いられていても、両方のバッテリの残存容量を同時に推定し、この推定値から必要に応じてオルタネータ１からの４２Ｖを高電圧のバッテリ１１に充電させたり、ジャンクションボックス１０からの１４Ｖを低電圧のバッテリ１３に充電させている。
【００５０】
弱電圧のバッテリ残存容量測定機能は、電流センサ２６が検出した弱電系の電流値と、弱電系センシングのためのパターン２９を介して得た弱電系の電圧とを５００マイクロセック毎にサンプリングし、それぞれ８個のデータが集まったときに、それぞれ平均化する。そして、この平均化した平均電流データと平均電圧データの組を１００個集める。すなわち、時間の経過に伴って図４の（ｂ）に示すように電流−電圧軸とからなる座標系に１００個の平均データは右下がりに散らばることになる。
【００５１】
そして、この１００個の平均化された電流データ、電圧データに基づき最小二乗法により、電流及び電圧に関する一次式（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を求める。すなわち、１００個のデータの傾向を直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）で定義する。
【００５２】
次に、予め定めている仮想電流値（−１０Ａ）と直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）との交点を求め、この交点から電圧軸への垂線が電圧と交わる点を、現在の１２Ｖのバッテリ１３の残存容量に対応する推定電圧（ＶＳＯＣ）として求める。
【００５３】
バッテリコントローラ３０は、この推定電圧（ＶＳＯＣ）が低い場合は、次回の走行時において安定した１２Ｖを十分に維持できるようにするためにオルタネータ１に充電制御信号を送出してバッテリ１３に充電を行わせる。
【００５４】
また、高電圧のバッテリ残存容量測定機能は、電流センサ２０が検出した高電圧系の電流値と、絶縁型の電圧センサ２１で得た電圧とを５００マイクロセック毎にサンプリングし、それぞれ８個のデータが集まったときに、平均化する。そして、この平均化した平均電流データと平均電圧データの組を１００個集める。すなわち、時間の経過に伴って図４の（ａ）に示すように電流−電圧軸とからなる座標系に１００個のデータは右下がりに散らばることになる。
【００５５】
そして、この１００個の平均化された平均電流データ、平均電圧データの１００個のデータに基づき、最小二乗法により、電流及び電圧に関する一次式（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を求める。
【００５６】
次に、予め定めている仮想電流値（−１０Ａ）と直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）との交点を求め、この交点から電圧軸への垂線が電圧軸と交わる点を、現在の３６Ｖのバッテリ１１の残存容量に対応する推定電圧（ＶＳＯＣ）として求める。
【００５７】
バッテリコントローラ３０は、この推定電圧（ＶＳＯＣ）が低い場合は、次回の走行時において安定した４２Ｖを十分に維持できるようにするためにオルタネータ１に充電制御信号を送出してバッテリ１１に充電を行わせる。
【００５８】
従って、負荷と２系統の電源とを結ぶジャンクションボックス１０で、高電圧メインリレー１９の制御機能と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の制御機能と、オルタネータ１の制御機能と、バッテリの残存容量測定機能（高、低の２系統）とを有しているので、負荷側に過電流保護に対する保護回路を設けなけなくともよし、２系統の安定した電力分配を行うことが可能となる。
【００５９】
なお、上記実施の形態では、過電圧対策回路を図２のように構成したが、図５に示すように、サーマルＦＥＴとＦＥＴとを並列接続し、これらのソース間の電圧を差を検出することで、過電流の傾向を検出（例えばレアーショート）して、ショートになると判定したときに、これらのＦＥＴを強制的にオフさせてもよい。また、ショート時には大電流がサーマルＦＥＴを介して流れ、この大電流によって高熱となってサーマルＦＥＴがオフする。
【００６０】
＜実施の形態２＞
図６は本実施の形態２のジャンクションボックスの概略構成図である。図６に示すジャンクションボックス５０は、弱電用の過電圧対策回路２７を備えている。この弱電用の過電圧対策回路２７は、例えば図７に示すように、ダイオードＤ１、Ｄ２と、電界コンデンサＣ２と、ツェナーダイオードＺＤ２で構成（抵抗、トランジスタ等を有しているが本例では主用な部品のみを示す）され、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８からの出力であるＤＣ１４Ｖが低電圧のバッテリ１３、負荷等の異常によって、１４Ｖを越える過電圧になっても常に１４Ｖを維持するようにすることで、低電圧のバッテリ１３、負荷、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を保護するようにしている。
【００６１】
また、このジャンクションボックス５０は、上記と同様な高電圧用の過電圧対策回路１７と、高電圧メインリレー１９と、電流センサ２０と、電圧センサ２１（絶縁型）と、高電圧メインリレー１９の出力からの高電圧の第１の電力を入力して複数種の低電圧を得るＤＣ−ＤＣコンバータ２８と、バッテリコントローラ３０とを備えている。
【００６２】
すなわち、バッテリ１３側、負荷側が何らかの異常によって所定以上の電圧になったとき、弱電系の過電圧対策回路２７は図７に示すようにツェナーダイオード等で構成されているので、過電圧が抑制される。
【００６３】
＜実施の形態３＞
図８は実施の形態３のジャンクションボックス５２の概略構成図である。上記各実施の形態においては、バッテリ３６の電流を検出する電流センサ２０を高電圧メインリレー１９の後に設けたが、実際は図８に示すように、電流センサ２０を過電圧対策回路１７の前段に設け、バッテリ１１とオルタネータ１に対して直列になるように設けるのが好ましい。
【００６４】
この場合は、バッテリ１１からのケーブル５３をジャンクションボックス５２のコネクタ５４ｂに接続する。そして、このコネクタ５４ｂからパターン１８ａを這わせてパターン１８ｂを介してパターン１８に接続し、このパターン１８ａとパターン１８ｂとの間（１８ａと１８ｂとは接続されている）に電流センサ２０（ホール素子内蔵型の非接触センサが好ましい）を設けるのがよい。
【００６５】
また、オルタネータ１からのケーブル１６は、コネクタ５４ａに接続され、このコネクタ５４ａからパターン１８を這わせる。つまり、オルタネータ１の回転に伴って発生する電力は、ケーブル１６、コネクタ５４ａ、パターン１８、１８ｂ、１８ａ、コネクタ５４ｂを介してバッテリ１１に送出される。
【００６６】
また、コネクタ５４、パターン１８、過電圧対策回路１７、高電圧メインリレー１９を介して電圧センサ２１側に送出される。
【００６７】
すなわち、バッテリコントローラ３０のリレータイミングコントローラ回路３２によって高電圧メインリレー１９が閉路されている間に、オルタネータ１側から電力がバッテリ１１に充電された場合は、そのときのバッテリ１１の端子電圧が電圧センサ２１によって検出され、また電流センサ２０によって充電電流が検出される。
【００６８】
また、バッテリ１１から放電させた場合は、高電圧メインリレー１９が閉路されている間は、バッテリ１１の端子電圧が電圧センサ２１によって検出され、かつ電流センサ２０によって放電電流が検出される。
【００６９】
このとき過電圧対策回路１７は、入力した電力が定格電圧（例えば３６Ｖ）を越えるような電圧の場合は、増加電圧分を抑制している。
【００７０】
前述の電圧センサ２１は、抵抗検出型を用いることが多い。電流を常に抵抗に流すことで電圧を検出する。
【００７１】
しかし、本実施の形態では、高電圧メインリレー１９の後段に、電圧センサ２１を設けているから高電圧メインリレー１９が閉路されて電圧を検出できることになる。
【００７２】
つまり、このような電圧センサ２１をバッテリ１１に対して並列接続してはいないので、車両が車庫等に入ってイグニッションオフされている場合は、バッテリ１１の電流（暗電流ともいう）を電圧センサ２１に流さなくともよいので、バッテリ１１の電力消費を抑えることになる。
【００７３】
＜実施の形態４＞
図９は本実施の形態４のジャンクションボックスの概略構成図である。図９に示すジャンクションボックス５５は、弱電用の過電圧対策回路２７を備えたものであるが、この場合においても、実際は図９に示すように、過電圧対策回路１７の前段に電流センサ２０を設け、バッテリ１１とオルタネータ１に対して直列になるように設けるのが好ましい。
【００７４】
つまり、バッテリ１１からのケーブル５３をジャンクションボックス５５のコネクタ５４ｂに接続する。そして、このコネクタ５４ｂからパターン１８ａを這わせてパターン１８ｂを介してパターン１８に接続し、このパターン１８ａとパターン１８ｂとの間（１８ａと１８ｂとは接続されている）に電流センサ２０を設けるのがよい。
【００７５】
また、オルタネータ１からのケーブル１６は、コネクタ５４ａに接続され、このコネクタ５４ａからパターン１８を這わせる。つまり、オルタネータ１の回転に伴って発生する電力は、ケーブル１６、コネクタ５４、パターン１８、１８ｂ、１８ａ、コネクタ５４ｂを介してバッテリ１１に送出され、コネクタ５４、パターン１８、過電圧対策回路１７、高電圧メインリレー１９を介して電圧センサ２１側に送出されるようにする。
【００７６】
なお、上記実施の形態２における過電圧対策回路に代えて、過電流を防止する図５のような回路を設けてもよい。
【００７７】
また、上記の電流積算方式は、イグニッションオンで、かつ走行中に５００マイクロセック毎に電流センサ２０、電流センサ２０の電流値を蓄積し、バッテリからの電流の変化が少ないとき又はオルタネータによる回生が発生したときに、この積算電流と満充電容量との差を求め、それを現在の残存容量とする。そして、この残存容量から充電可能量を判断し、充電が可能であれば、オルタネータからの電力を充電させる。
【００７８】
すなわち、上記の各実施の形態のコントローラは、前述の電流積算機能と、近似直線を用いる残存容量算出機能とを合わせもつことになる。
【００７９】
この残存容量算出機能は、５００マイクロセック毎にサンプリングし、それぞれ８個のデータが集まったときに、それぞれ平均化する。そして、この平均化した平均電流データと平均電圧データの組を１００個集め、この１００個の平均化された電流データ、電圧データに基づき最小二乗法により、電流及び電圧に関する一次式（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を求める。すなわち、１００個のデータの傾向を直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）で電流−電圧軸上に定義する。
【００８０】
次に、予め定めている仮想電流値（−１０Ａ）と直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）との交点を求め、この交点から電圧軸への垂線が電圧と交わる点を、現在の残存容量に対応する推定電圧（ＶＳＯＣ）として求める。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、本発明の高電圧のバッテリと、該高電圧のバッテリより所定倍低い低電圧のバッテリと、負荷との間に設けられたジャンクションボックス内で、高電圧のバッテリからの第１の電力が負荷又はオルタネータ等の異常で過電圧になると、その過電圧成分を除去すると共に、この高電圧の第１の電力に基づいた低充電電圧及び該低充電電圧とは異なる複数種の低電圧を生成し、低充電電圧は下流に設けられた低電圧のバッテリに印加する。
【００８２】
このとき、コントローラによって高電圧が所定以上に高いときは、高電圧の第１の電力の供給を停止したり、低電圧系部の出力電圧に基づいて出力を安定させる。
【００８３】
従って、負荷側に、過電圧、過電流保護に対する保護回路が不要になり、かつ安定した電力を負荷側に供給できるという効果が得られている。
【００８４】
また、ジャンクションボックス内のバッテリコントローラで、高電圧のバッテリ及び低電圧のバッテリの残存容量を、電流積算方式で求める機能と近似直線を用いて残存容量を機能とを合わせもっているので、高電圧のバッテリと低電圧のバッテリとを混在させた自動車であっても、これらのバッテリに対して間近にあるジャンクションボックス内で両方のバッテリの残存容量を、バッテリの電流、電圧の変化状況に応じて最適な方式を選んで推定できる。
【００８５】
例えば、回生が発生したときは、充電可能容量を判断して充電するので、バッテリへのオルタネータの充電制御を効率良くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１のジャンクションボックスの概略構成図である。
【図２】高電圧用の過電圧対策回路の概略構成図である。
【図３】本実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータのＡＣ出力の使用例を説明する説明図である。
【図４】バッテリコントローラの２系統の残存容量の推定方法を説明する説明図である。
【図５】過電圧対策回路に代わる過電流保護回路の概略構成図である。
【図６】実施の形態２のジャンクションボックスの概略構成図である。
【図７】実施の形態２に用いる弱電用の過電圧対策回路の概略構成図である。
【図８】実施の形態３のジャンクションボックスの概略構成図である。
【図９】実施の形態４のジャンクションボックスの概略構成図である。
【図１０】従来の自動車に用いられるジャクションボックスを説明する説明図である。
【符号の説明】
１０  ジャンクションボックス
１１  高電圧のバッテリ
１３  低電圧のバッテリ
１４  エンジン
１５  ケーブル
１６  ケーブル
１７  高電圧用の過電圧対策回路
１９  高電圧メインリレー
２０  電流センサ
２１  電圧センサ
２８  ＤＣ−ＤＣコンバータ
３０  バッテリコントローラ
【図１】
0003774103.tif 000002
【図２】
0003774103.tif 000003
【図３】
0003774103.tif 000004
【図４】
0003774103.tif 000005
【図５】
0003774103.tif 000006
【図６】
0003774103.tif 000007
【図７】
0003774103.tif 000008
【図８】
0003774103.tif 000009
【図９】
0003774103.tif 000010
【図１０】
0003774103.tif 000011