JP5407752B2 - Vehicle power supply system and vehicle equipped with the same - Google Patents

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Description

本発明は、車両の電源システムおよびそれを搭載する車両に関し、より特定的には、複数の蓄電装置および複数のコンバータを備えた電源システムのパワーマネージメント制御に関する。   The present invention relates to a power supply system for a vehicle and a vehicle equipped with the same, and more particularly to power management control of a power supply system including a plurality of power storage devices and a plurality of converters.

近年、環境問題を背景にハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両が大きく注目されている。これらの電動車両は、駆動源として電動機を搭載し、その電力源として二次電池やキャパシタなどの再充電可能な蓄電装置を搭載する。   In recent years, electric vehicles such as hybrid cars and electric cars have attracted a great deal of attention due to environmental problems. These electric vehicles are equipped with an electric motor as a drive source, and a rechargeable power storage device such as a secondary battery or a capacitor as an electric power source.

このような車両において、加速性能や走行持続距離などの走行性能を高めるために、蓄電機構の大容量化が進んでいる。そして、蓄電機構を大容量化するための一手法として、複数個の蓄電装置を並列に配置する構成が提案されている。   In such a vehicle, the capacity of the power storage mechanism is increasing in order to improve the running performance such as acceleration performance and running distance. As a technique for increasing the capacity of the power storage mechanism, a configuration in which a plurality of power storage devices are arranged in parallel has been proposed.

特開２００８−１８７８８４号公報（特許文献１）は、そのような複数の蓄電部を有する電源システムの構成および制御方法に関する技術を開示する。特開２００８−１８７８８４号公報（特許文献１）に開示される電源システムにおいては、蓄電部１０および２０がいずれも正常であれば、システムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２がオン状態に維持される。そして、「マスター」として作動するコンバータ１８は、電圧制御モード（昇圧）に従って電圧変換動作を行ない、「スレーブ」として作動するコンバータ２８は、電力（電流）制御モードに従って電圧変換動作を行なう。そして、蓄電部１０に何らかの異常が発生してシステムリレーＳＭＲ１がオフ状態に駆動されると、コンバータ１８および２８は、電圧変換動作を停止するとともに、それぞれ蓄電部１０および２０と電力線ＭＰＬ，接地線ＭＮＬとの間を電気的な導通状態に維持する。   Japanese Patent Laying-Open No. 2008-187884 (Patent Document 1) discloses a technique related to the configuration and control method of a power supply system having such a plurality of power storage units. In the power supply system disclosed in Japanese Patent Laying-Open No. 2008-187884 (Patent Document 1), if power storage units 10 and 20 are both normal, system relays SMR1 and SMR2 are maintained in an on state. Converter 18 that operates as a “master” performs a voltage conversion operation according to the voltage control mode (boost), and converter 28 that operates as a “slave” performs a voltage conversion operation according to the power (current) control mode. Then, when any abnormality occurs in power storage unit 10 and system relay SMR1 is driven to the off state, converters 18 and 28 stop the voltage conversion operation, and power storage units 10 and 20, power line MPL, and ground line, respectively. Maintain electrical continuity with MNL.

特開２００８−１８７８８４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-187884

特開２００８−１８７８８４号公報（特許文献１）に開示される電源システムでは、電力制御モードによって駆動される「スレーブ」側のコンバータによって、複数の蓄電部の間での電力配分が制御される。したがって、センサ誤差等の原因によって、「スレーブ」側のコンバータから出力される電力が電力指令値通りに出力されないと、上記電力配分が想定されたものとならず、いずれかの蓄電部において実際の入出力電力が充放電電力の制限値を超過する可能性がある。そして、このような電力配分（パワーマネージメント）が想定と異なる状態が継続すると、蓄電部に蓄えられる電気エネルギのエネルギ収支（エネルギマネージメント）が破綻して蓄電部の過充電や過放電する可能性がある。このような状態は、蓄電部やコンバータなどの機器の劣化や損傷の原因となるおそれがある。   In the power supply system disclosed in Japanese Patent Laying-Open No. 2008-187884 (Patent Document 1), power distribution among a plurality of power storage units is controlled by a “slave” side converter driven in a power control mode. Therefore, if the power output from the “slave” side converter is not output in accordance with the power command value due to a sensor error or the like, the above power distribution is not assumed, and any power storage unit does not actually Input / output power may exceed the limit value of charge / discharge power. If such a state of power distribution (power management) continues to be different from what is assumed, there is a possibility that the energy balance (energy management) of the electrical energy stored in the power storage unit will fail and the power storage unit will be overcharged or overdischarged. is there. Such a state may cause deterioration or damage of devices such as a power storage unit and a converter.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の蓄電装置および複数のコンバータを備える電源システムにおいて、電力制御モードで動作するコンバータからの入出力電力と電力指令値との間でずれが生じた場合においても、安定的なエネルギマネージメントおよびパワーマネージメントを可能とすることである。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide input / output power from a converter operating in a power control mode in a power supply system including a plurality of power storage devices and a plurality of converters. Even when a deviation occurs between the power command value and the power command value, stable energy management and power management are possible.

本発明による電源システムは、駆動装置に電源を供給するための車両の電源システムであって、第１の蓄電装置および第２の蓄電装置を含む複数の蓄電装置と、複数のコンバータと、複数のコンバータを制御するための制御装置とを備える。複数のコンバータは、駆動装置への給電ラインに対して並列に接続される。また、複数のコンバータは、第１のコンバータと、第２のコンバータとを含む。第１のコンバータは、給電ラインの電圧を目標電圧値に調整するように、給電ラインおよび第１の蓄電装置の間で直流電力変換を行なう。第２のコンバータは、第２の蓄電装置の入出力電力値を第１の電力指令値に調整するように、給電ラインおよび第２の蓄電装置の間で直流電力変換を行なう。そして、制御装置は、複数の蓄電装置全体に要求される入出力電力と複数の蓄電装置間での電力分配比とに従って設定される第２の蓄電装置の電力目標値を、第１の電力指令値と第２の蓄電装置の実際の入出力電力値とのずれ量に基づいて修正することによって、第１の電力指令値を設定する。   A power supply system according to the present invention is a vehicle power supply system for supplying power to a drive device, and includes a plurality of power storage devices including a first power storage device and a second power storage device, a plurality of converters, And a control device for controlling the converter. The plurality of converters are connected in parallel to the power supply line to the drive device. The plurality of converters includes a first converter and a second converter. The first converter performs DC power conversion between the power supply line and the first power storage device so as to adjust the voltage of the power supply line to a target voltage value. The second converter performs DC power conversion between the feed line and the second power storage device so as to adjust the input / output power value of the second power storage device to the first power command value. Then, the control device sets the power target value of the second power storage device set according to the input / output power required for the plurality of power storage devices as a whole and the power distribution ratio among the plurality of power storage devices, to the first power command The first power command value is set by correcting based on the amount of deviation between the value and the actual input / output power value of the second power storage device.

上記電源システムによれば、駆動装置への給電ラインの電圧を目標電圧値に調整（電圧制御）する第１のコンバータと、第２の蓄電装置の入出力電力値を第１の電力指令値に調整（電力制御）する第２のコンバータとを有し、第２の蓄電装置の電力目標値を、第１の電力指令値と第２の蓄電装置の実際の入出力電力値とのずれ量に基づいて修正することによって、第１の電力指令値が設定される。このような複数の蓄電装置と複数のコンバータとを有する電源システムにおいては、電力制御に用いられるセンサの誤差等の原因によって、電力制御を行なう第２のコンバータから入出力される実際の電力と、電力指令値との間にずれが生じる場合がある。このような場合に、第２のコンバータへの電力指令値と、第２のコンバータに対応する第２の蓄電装置の入出力電力値とのずれに応じて電力指令値を設定することができる。これによって、実際の入出力電力値と電力指令値との間に発生するずれによる影響を解消することができるので、電力制御を行なう第２のコンバータから出力される実際の電力と、電力指令値との間にずれが生じる場合であっても、安定的なエネルギマネージメントおよびパワーマネージメントを可能とすることができる。   According to the power supply system, the input / output power value of the first converter that adjusts (voltage control) the voltage of the power supply line to the drive device to the target voltage value and the input / output power value of the second power storage device to the first power command value. A second converter that performs adjustment (power control), and sets the power target value of the second power storage device to a deviation amount between the first power command value and the actual input / output power value of the second power storage device. The first power command value is set by correcting based on this. In such a power supply system having a plurality of power storage devices and a plurality of converters, due to causes such as errors in sensors used for power control, actual power input and output from the second converter that performs power control, There may be a deviation from the power command value. In such a case, the power command value can be set according to the difference between the power command value for the second converter and the input / output power value of the second power storage device corresponding to the second converter. As a result, it is possible to eliminate the influence caused by the deviation between the actual input / output power value and the power command value, so that the actual power output from the second converter that performs power control and the power command value Even when a deviation occurs between the two, stable energy management and power management can be achieved.

好ましくは、制御装置は、時間軸方向に遅らせるように修正された第１の電力指令値と第２の蓄電装置の実際の入出力電力値との減算値に基づいてずれ量を演算する。   Preferably, the control device calculates a deviation amount based on a subtraction value between the first power command value corrected to be delayed in the time axis direction and the actual input / output power value of the second power storage device.

このような構成とすることで、制御装置において、電力指令値を時間軸方向に遅らせるように修正するとともに、修正された電力指令値と入出力電力値との減算値を用いて電力指令値を設定することができる。電源システムにおいては、制御装置内や、制御装置とコンバータとの間などでの信号の授受において、通信遅れや制御周期に起因する演算遅れなどが、一般的に発生することがある。また、電気回路内のリアクトル成分による電流などの遅れや車両本体のイナーシャなどによる動作遅れによって、制御指令値の変化に対して、実際の動作が遅れてしまうことがある。そのため、コンバータへの電力指令値に対して、実際に検出される蓄電装置の入出力電力値は、時間的に遅れを生じ得る。したがって、時間軸方向に遅らせた電力指令値と、実際に検出される入出力電力値との減算値を用いることによって、適切に電力指令値を修正することができる。   With such a configuration, in the control device, the power command value is corrected so as to be delayed in the time axis direction, and the power command value is set using a subtraction value between the corrected power command value and the input / output power value. Can be set. In a power supply system, a communication delay, a calculation delay due to a control cycle, or the like may generally occur during transmission / reception of signals within the control device or between the control device and the converter. Further, the actual operation may be delayed with respect to the change in the control command value due to the delay of the current due to the reactor component in the electric circuit or the operation delay due to the inertia of the vehicle body. Therefore, the input / output power value of the power storage device that is actually detected may be delayed with respect to the power command value to the converter. Therefore, the power command value can be appropriately corrected by using a subtraction value between the power command value delayed in the time axis direction and the actually detected input / output power value.

好ましくは、制御装置は、減算値を時間軸方向に平滑化するとともに、平滑化された減算値をずれ量として、電力目標値から差し引くことによって第１の電力指令値を設定する。   Preferably, the control device smoothes the subtraction value in the time axis direction, and sets the first power command value by subtracting the smoothed subtraction value as a shift amount from the power target value.

このような構成とすることで、電力指令値と入出力電力値との減算値の変化に対して、電力目標値を修正するずれ量を緩やかに変化させることができる。これによって、電力指令値の急激な変化によって制御が不安定となることが抑制できる。   With such a configuration, the amount of deviation for correcting the power target value can be gradually changed with respect to the change in the subtraction value between the power command value and the input / output power value. As a result, it is possible to prevent the control from becoming unstable due to a rapid change in the power command value.

好ましくは、制御装置は、減算値を用いて第２の蓄電装置の入出力電力の制限値を修正することによって第１の電力指令値の上下限のガード値を演算するとともに、ガード値の範囲内に制限して第１の電力指令値を設定する。   Preferably, the control device calculates the upper and lower limit guard values of the first power command value by correcting the limit value of the input / output power of the second power storage device using the subtraction value, and the range of the guard value And the first power command value is set.

このような構成とすることで、電力指令値と入出力電力値との減算値に応じて電力指令値のガード値が演算できる。これによって、実際の入出力電力値と電力指令値との間に発生するずれに起因する過剰な入出力電力を低減することが可能となる。そのため、実際の入出力電力値と電力指令値との間に発生するずれによる影響をより速やかに解消することができる。   With such a configuration, the guard value of the power command value can be calculated according to the subtraction value between the power command value and the input / output power value. As a result, it is possible to reduce excessive input / output power due to a deviation occurring between the actual input / output power value and the power command value. For this reason, it is possible to more quickly eliminate the influence caused by the deviation generated between the actual input / output power value and the power command value.

好ましくは、制御装置は、減算値を時間軸方向に平滑化することによってずれ量を演算するとともに、制限値からずれ量を差し引くことによってガード値を演算する。   Preferably, the control device calculates the shift amount by smoothing the subtraction value in the time axis direction, and calculates the guard value by subtracting the shift amount from the limit value.

このような構成とすることで、電力指令値と入出力電力値との減算値の変化に対して、ガード値を緩やかに変化させることができる。ガード値の急激な変化に起因する電力指令値の急激な変化によって制御が不安定となることが抑制できる。   With such a configuration, the guard value can be gradually changed with respect to the change in the subtraction value between the power command value and the input / output power value. It is possible to suppress instability of control due to a sudden change in the power command value caused by a sudden change in the guard value.

好ましくは、制御装置は、第１の時定数を用いて平滑化された減算値に基づいて修正された電力目標値が、第２の時定数を用いて平滑化された減算値に基づいて演算された第１の電力指令値の上下限のガード値の範囲内となるように第１の電力指令値を設定する。   Preferably, the control device calculates the power target value corrected based on the subtraction value smoothed using the first time constant based on the subtraction value smoothed using the second time constant. The first power command value is set so as to be within the range of the upper and lower guard values of the first power command value.

このような構成とすることで、電力目標値および電力指令値の上下限のガード値の両方を、個別に調整することが可能となる。これによって、実際の入出力電力値と電力指令値との間に発生するずれに応じて適切な電力指令値の設定ができる。   With such a configuration, both the power target value and the upper and lower limit guard values of the power command value can be individually adjusted. As a result, an appropriate power command value can be set in accordance with the deviation generated between the actual input / output power value and the power command value.

好ましくは、第１の時定数は、第２の時定数よりも相対的に大きい値に設定される。
このような構成とすることで、電力目標値の変化と比較して、ガード値をより速やかに変化させることができる。これによって、電力指令値を緩やかに変化させることに起因して、実際の入出力電力値と電力指令値との間にずれが生じた状態が長期間継続することを抑制することができる。 Preferably, the first time constant is set to a relatively larger value than the second time constant.
By setting it as such a structure, compared with the change of electric power target value, a guard value can be changed more rapidly. As a result, it is possible to suppress a state in which a deviation occurs between the actual input / output power value and the power command value for a long period due to the gradual change of the power command value.

あるいは好ましくは、第２の蓄電装置は、第２のコンバータに対して並列に設けられる複数の蓄電ユニットを含む。   Alternatively, preferably, the second power storage device includes a plurality of power storage units provided in parallel to the second converter.

このような構成とすることで、電力制御を行なう１つのコンバータに対応する蓄電装置が、複数の蓄電ユニットを含む場合においても、蓄電ユニットの入出力電力値と電力指令値との間に発生するずれによる影響を解消することができる。   With such a configuration, even when the power storage device corresponding to one converter that performs power control includes a plurality of power storage units, it occurs between the input / output power value of the power storage unit and the power command value. The influence of the deviation can be eliminated.

好ましくは、電源システムは、複数の蓄電ユニットに対応して設けられる複数の開閉器をさらに備える。各複数の開閉器は、対応する蓄電ユニットと第２のコンバータとを結ぶ経路に介挿される。そして、制御装置は、複数の蓄電ユニットのうちのいずれか１つを、第２のコンバータに電力を供給するための蓄電ユニットとして選択するとともに、選択された蓄電ユニットに対応する開閉器を閉成する一方で、選択されていない蓄電ユニットに対応する開閉器を開放するように、複数の開閉器を制御する。   Preferably, the power supply system further includes a plurality of switches provided corresponding to the plurality of power storage units. Each of the plurality of switches is inserted in a path connecting the corresponding power storage unit and the second converter. Then, the control device selects any one of the plurality of power storage units as a power storage unit for supplying power to the second converter, and closes the switch corresponding to the selected power storage unit. On the other hand, the plurality of switches are controlled so as to open the switches corresponding to the unselected power storage units.

このような構成とすることで、蓄電装置が複数の蓄電ユニットを含む構成において、複数の蓄電ユニットのうちから選択されたいずれか１つの蓄電ユニットからの電力を用いてコンバータが電力制御を行なう場合に、蓄電ユニットの入出力電力値と電力指令値との間に発生するずれによる影響を解消することができる。   With such a configuration, when the power storage device includes a plurality of power storage units, the converter performs power control using power from any one power storage unit selected from among the plurality of power storage units. In addition, it is possible to eliminate the influence caused by the difference between the input / output power value of the power storage unit and the power command value.

あるいは好ましくは、複数の蓄電装置は、第３の蓄電装置をさらに含む。また、複数のコンバータは、第３の蓄電装置の実際の入出力電力値を第２の電力指令値に調整するように、給電ラインおよび第３の蓄電装置の間で直流電力変換を行なうための第３のコンバータをさらに含む。そして、制御装置は、複数の蓄電装置全体に要求される入出力電力と複数の蓄電装置間での電力分配比とに従って設定される第３の蓄電装置の電力目標値を、第２の電力指令値と第３の蓄電装置の実際の入出力電力値とに基づいて修正することによって、第２の電力指令値を設定する。   Alternatively, preferably, the plurality of power storage devices further includes a third power storage device. Further, the plurality of converters perform DC power conversion between the feed line and the third power storage device so as to adjust the actual input / output power value of the third power storage device to the second power command value. It further includes a third converter. Then, the control device sets the power target value of the third power storage device set in accordance with the input / output power required for the plurality of power storage devices as a whole and the power distribution ratio among the plurality of power storage devices to the second power command The second power command value is set by correcting the value based on the value and the actual input / output power value of the third power storage device.

このような構成とすることで、蓄電装置およびコンバータが３つ以上の場合においても、そのうちの１つのコンバータを電圧制御するとともに、それ以外のコンバータを電力制御することで、蓄電ユニットの入出力電力値と電力指令値との間に発生するずれによる影響を解消することができる。   By adopting such a configuration, even when there are three or more power storage devices and converters, voltage control is performed on one of the converters and power control is performed on the other converters. It is possible to eliminate the influence caused by the difference between the value and the power command value.

本発明による車両は、第１の蓄電装置および第２の蓄電装置を含む複数の蓄電装置からの電力を用いて駆動される車両であって、駆動装置と、複数のコンバータと、複数のコンバータを制御するための制御装置と備える。駆動装置は、複数の蓄電装置から供給される電力によって、車両の駆動力を発生するように構成される。複数のコンバータは、駆動装置への給電ラインに対して並列に接続される。また、複数のコンバータは、第１のコンバータと、第２のコンバータとを含む。第１のコンバータは、給電ラインの電圧を目標電圧値に調整するように、給電ラインおよび第１の蓄電装置の間で直流電力変換を行なう。第２のコンバータは、第２の蓄電装置の入出力電力値を電力指令値に調整するように、給電ラインおよび第２の蓄電装置の間で直流電力変換を行なう。そして、制御装置は、複数の蓄電装置全体に要求される入出力電力と複数の蓄電装置間での電力分配比とに従って設定される第２の蓄電装置の電力目標値を、電力指令値と第２の蓄電装置の実際の入出力電力値とのずれ量に基づいて修正することによって、電力指令値を設定する。   A vehicle according to the present invention is a vehicle that is driven using electric power from a plurality of power storage devices including a first power storage device and a second power storage device, and includes a drive device, a plurality of converters, and a plurality of converters. A control device for controlling is provided. The driving device is configured to generate a driving force of the vehicle by electric power supplied from a plurality of power storage devices. The plurality of converters are connected in parallel to the power supply line to the drive device. The plurality of converters includes a first converter and a second converter. The first converter performs DC power conversion between the power supply line and the first power storage device so as to adjust the voltage of the power supply line to a target voltage value. The second converter performs DC power conversion between the power supply line and the second power storage device so as to adjust the input / output power value of the second power storage device to the power command value. Then, the control device sets the power target value of the second power storage device set according to the input / output power required for the plurality of power storage devices as a whole and the power distribution ratio among the plurality of power storage devices, The power command value is set by making correction based on the amount of deviation from the actual input / output power value of the power storage device.

上記車両によれば、電力制御を行なう第２のコンバータへの電力指令値と、第２のコンバータに対応する第２の蓄電装置の実際の入出力電力値とを考慮して電力目標値を修正することによって、電力指令値が設定される。これによって、実際の入出力電力値と電力指令値との間に発生するずれによる影響を解消することができるので、安定的なエネルギマネージメントおよびパワーマネージメントを可能とすることができる。   According to the vehicle, the power target value is corrected in consideration of the power command value to the second converter that performs power control and the actual input / output power value of the second power storage device corresponding to the second converter. By doing so, the power command value is set. As a result, it is possible to eliminate the influence caused by the difference between the actual input / output power value and the power command value, thereby enabling stable energy management and power management.

本発明によれば、複数の蓄電装置および複数のコンバータを備える電源システムにおいて、電力制御モードで動作するコンバータからの入出力電力と電力指令値との間でずれが生じた場合においても、安定的なエネルギマネージメントおよびパワーマネージメントを可能とすることができる。   According to the present invention, in a power supply system including a plurality of power storage devices and a plurality of converters, even when a deviation occurs between the input / output power from the converter operating in the power control mode and the power command value, it is stable. Energy management and power management can be realized.

本実施の形態１に従う、車両の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a vehicle according to a first embodiment. 図１に示したコンバータの詳細な構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the converter shown in FIG. 「スレーブ」側のコンバータから出力される実際の電力と、電力指令値との間にずれが生じた場合の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a problem when the shift | offset | difference arises between the actual electric power output from the converter of the "slave" side, and an electric power command value. 本実施の形態の形態における、制御装置で実行される電力修正制御を説明するための機能ブロック図である。It is a functional block diagram for demonstrating the electric power correction control performed with the control apparatus in the form of this Embodiment. 図４における電力目標設定部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the detailed structure of the electric power target setting part in FIG. 遅れ補償部による処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process by a delay compensation part. ヒステリシス処理について説明するための第１の図である。It is a 1st figure for demonstrating a hysteresis process. ヒステリシス処理について説明するための第２の図である。It is a 2nd figure for demonstrating a hysteresis process. ＨＶ−ＥＣＵの、電力目標設定部で実行される電力修正制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the detail of the electric power correction control process performed in the electric power target setting part of HV-ECU. 実施の形態２に従う、車両の全体ブロック図である。FIG. 6 is an overall block diagram of a vehicle according to a second embodiment. 実施の形態３に従う、車両の全体ブロック図である。FIG. 6 is an overall block diagram of a vehicle according to a third embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

[実施の形態１]
図１は、本実施の形態に従う、車両１００の全体ブロック図である。なお、図１においては、車両１００がエンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車である場合を例として説明するが、車両１００は充電可能な蓄電装置からの電力によって走行可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。車両１００には、ハイブリッド自動車の他に、たとえば電気自動車および燃料電池自動車などが含まれる。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is an overall block diagram of a vehicle 100 according to the present embodiment. In FIG. 1, a case where the vehicle 100 is a hybrid vehicle that generates vehicle driving force by an engine and an electric motor will be described as an example. However, if the vehicle 100 can travel with electric power from a chargeable power storage device, The configuration is not particularly limited. Vehicle 100 includes, for example, an electric vehicle and a fuel cell vehicle in addition to a hybrid vehicle.

図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０，１２０と、システムメインリレー（System Main Relay：ＳＭＲ）１１３，１２３と、コンバータ１４０，１５０と、補機装置１７０と、制御装置１９０と、駆動装置２００と、電圧センサ１１１，１２１，１８０と、電流センサ１１２，１２２と、平滑コンデンサＣ０とを備える。また、制御装置１９０は、ＨＶ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００およびＭＧ−ＥＣＵ４００を含む。なお、図１に示される車両１００の構成から、駆動装置２００を除いた部分によって、車両の電源システムが構成される。   Referring to FIG. 1, vehicle 100 includes power storage devices 110 and 120, system main relay (SMR) 113 and 123, converters 140 and 150, auxiliary device 170, control device 190, The driving device 200, voltage sensors 111, 121, and 180, current sensors 112 and 122, and a smoothing capacitor C0 are provided. Control device 190 includes HV-ECU (Electronic Control Unit) 300 and MG-ECU 400. Note that the power supply system of the vehicle is configured by a portion excluding the drive device 200 from the configuration of the vehicle 100 shown in FIG.

蓄電装置１１０，１２０は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０，１２０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。   The power storage devices 110 and 120 are power storage elements configured to be rechargeable. Power storage devices 110 and 120 include, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel hydride battery, or a lead storage battery, and a power storage element such as an electric double layer capacitor.

蓄電装置１１０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１を介してコンバータ１４０に接続される。また、蓄電装置１２０は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２を介して、コンバータ１５０に接続される。そして、蓄電装置１１０，１２０は、それぞれコンバータ１４０，１５０を介して、車両１００の駆動力を発生させるための電力を駆動装置２００に供給する。また、蓄電装置１１０，１２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０，１２０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。   Power storage device 110 is connected to converter 140 through power line PL1 and ground line NL1. Power storage device 120 is connected to converter 150 via power line PL2 and ground line NL2. Power storage devices 110 and 120 supply power for driving device 200 to driving device 200 via converters 140 and 150, respectively. Power storage devices 110 and 120 store the electric power generated by motor generators MG1 and MG2. The outputs of power storage devices 110 and 120 are, for example, about 200V.

電圧センサ１１１，１２１は、それぞれ蓄電装置１１０，１２０の電圧ＶＢ１，ＶＢ２を検出する。そして、電圧センサ１１１，１２１は、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ３００へ出力する。   Voltage sensors 111 and 121 detect voltages VB1 and VB2 of power storage devices 110 and 120, respectively. Voltage sensors 111 and 121 output the detected values to HV-ECU 300.

電流センサ１１２，１２２は、それぞれ蓄電装置１１０，１２０に入出力される電流ＩＢ１，ＩＢ２を検出する。そして、電流センサ１１２，１２２は、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ３００へ出力する。なお、本実施の形態においては、蓄電装置から出力される電流を正とする。すなわち、蓄電装置からの放電電力を正とし、蓄電装置への充電電力を負として表わす。   Current sensors 112 and 122 detect currents IB1 and IB2 input to and output from power storage devices 110 and 120, respectively. Current sensors 112 and 122 output the detected values to HV-ECU 300. Note that in this embodiment, the current output from the power storage device is positive. That is, the discharge power from the power storage device is positive, and the charge power to the power storage device is negative.

ＳＭＲ１１３に含まれるスイッチは、蓄電装置１１０とコンバータ１４０とを結ぶ電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１にそれぞれ介挿される。そして、ＳＭＲ１１３は、ＨＶ−ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とコンバータ１４０との間での電力の供給と遮断とを切替える。   Switches included in SMR 113 are respectively inserted in power line PL1 and ground line NL1 connecting power storage device 110 and converter 140. SMR 113 switches between power supply and cutoff between power storage device 110 and converter 140 based on control signal SE <b> 1 from HV-ECU 300.

また、ＳＭＲ１２３に含まれるスイッチは、蓄電装置１２０とコンバータ１５０とを結ぶ電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２にそれぞれ介挿される。そして、ＳＭＲ１２３は、ＨＶ−ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２に基づいて、蓄電装置１２０とコンバータ１５０との間での電力の供給と遮断とを切替える。   Switches included in SMR 123 are inserted in power line PL2 and ground line NL2 connecting power storage device 120 and converter 150, respectively. Then, SMR 123 switches between supply and interruption of electric power between power storage device 120 and converter 150 based on control signal SE2 from HV-ECU 300.

コンバータ１４０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１を介して、蓄電装置１１０に接続される。また、コンバータ１４０は、駆動装置２００への給電ラインである電力線ＭＰＬおよび接地線ＭＮＬを介して駆動装置２００に接続される。コンバータ１４０は、ＭＧ−ＥＣＵ４００からの制御信号ＰＷＣ１に基づいて、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と、電力線ＭＰＬおよび接地線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。   Converter 140 is connected to power storage device 110 via power line PL1 and ground line NL1. Converter 140 is connected to drive device 200 via power line MPL and ground line MNL, which are power supply lines to drive device 200. Converter 140 performs voltage conversion between power line PL1 and ground line NL1, power line MPL and ground line MNL, based on control signal PWC1 from MG-ECU 400.

コンバータ１５０は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２を介して、蓄電装置１１０と電気的に接続される。また、コンバータ１５０は、駆動装置２００に対してコンバータ１４０と並列に、電力線ＭＰＬおよび接地線ＭＮＬに接続される。コンバータ１５０は、ＭＧ−ＥＣＵ４００からの制御信号ＰＷＣ２に基づいて、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２と、電力線ＭＰＬおよび接地線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。   Converter 150 is electrically connected to power storage device 110 through power line PL2 and ground line NL2. Converter 150 is connected to power line MPL and ground line MNL in parallel to converter 140 with respect to drive apparatus 200. Converter 150 performs voltage conversion between power line PL2 and ground line NL2, power line MPL and ground line MNL based on control signal PWC2 from MG-ECU 400.

図２は、図１に示したコンバータ１４０，１５０の詳細な構成を示す図である。
図２を参照して、コンバータ１４０は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、リアクトルＬ１と、平滑コンデンサＣ１と、電圧センサ１４２と、電流センサ１４３とを含む。 FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of converters 140 and 150 shown in FIG.
Referring to FIG. 2, converter 140 includes switching elements Q1A, Q1B, diodes D1A, D1B, a reactor L1, a smoothing capacitor C1, a voltage sensor 142, and a current sensor 143.

本実施の形態において、スイッチング素子としては、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が適用されるものとして説明するが、制御信号によってオン・オフを制御可能であれば任意のスイッチング素子を適用可能である。たとえば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やバイポーラトランジスタ等を用いてもよい。   In this embodiment, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is described as a switching element. However, any switching element can be applied as long as on / off can be controlled by a control signal. For example, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) or a bipolar transistor may be used.

スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂは電力線ＭＰＬに接続された電力線ＬＮ１Ａと接地線ＭＮＬに接続された接地線ＬＮ１Ｃの間に直列に接続される。スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂは、ＭＧ−ＥＣＵ４００からの制御信号ＰＷＣ１に従って、図示しないドライバー回路を介してオン・オフの動作を行なう。また、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂは、それぞれスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂに逆並列に接続される。   Switching elements Q1A and Q1B are connected in series between power line LN1A connected to power line MPL and ground line LN1C connected to ground line MNL. Switching elements Q1A and Q1B perform an on / off operation via a driver circuit (not shown) in accordance with control signal PWC1 from MG-ECU 400. Diodes D1A and D1B are connected in antiparallel to switching elements Q1A and Q1B, respectively.

リアクトルＬ１の一方端は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂの接続ノードに接続され、他方端は電力線ＰＬ１に接続された電力線ＬＮ１Ｂに接続される。平滑コンデンサＣ１は、電力線ＬＮ１Ｂと、接地線ＮＬ１に接続された接地線ＬＮ１Ｃとの間に接続され、電力線ＬＮ１Ｂおよび接地線ＬＮ１Ｃ間の直流電圧に含まれる電圧変動を低減する。   Reactor L1 has one end connected to a connection node of switching elements Q1A and Q1B, and the other end connected to power line LN1B connected to power line PL1. Smoothing capacitor C1 is connected between power line LN1B and ground line LN1C connected to ground line NL1, and reduces voltage fluctuations included in the DC voltage between power line LN1B and ground line LN1C.

電圧センサ１４２は、平滑コンデンサＣ１の両端にかかる電圧ＶＬ１を検出する。そして、電圧センサ１４２は、その検出値をＭＧ−ＥＣＵ４００へ出力する。   The voltage sensor 142 detects the voltage VL1 applied across the smoothing capacitor C1. Voltage sensor 142 outputs the detected value to MG-ECU 400.

電流センサ１４３は、リアクトルＬ１を流れる電流ＩＬ１を検出する。そして、電流センサ１４３は、その検出値をＭＧ−ＥＣＵ４００へ出力する。なお、この電流センサ１４３の検出値ＩＬ１は、コンバータ１４０が「電力制御モード」によって制御される場合の、フィードバック用の電流値として使用される。そのため、コンバータ１４０が固定的に「電圧制御モード」で制御される場合には、この電流センサ１４３の配置を省略してもよい。   Current sensor 143 detects current IL1 flowing through reactor L1. Current sensor 143 outputs the detected value to MG-ECU 400. The detection value IL1 of the current sensor 143 is used as a current value for feedback when the converter 140 is controlled in the “power control mode”. Therefore, when the converter 140 is fixedly controlled in the “voltage control mode”, the arrangement of the current sensor 143 may be omitted.

コンバータ１４０はチョッパ回路１４１を含んで構成される。コンバータ１４０は、基本的には、各スイッチング周期内でＭＧ−ＥＣＵ４００からの制御信号ＰＷＣ１に従って、スイッチング素子Ｑ１ＡおよびＱ１Ｂが相補的かつ交互にオン・オフするように制御される。コンバータ１４０は、昇圧動作時には、蓄電装置１１０から供給された直流電圧ＶＬ１を直流電圧ＶＨ（以下「システム電圧」とも称する）に昇圧する。この昇圧動作は、スイッチング素子Ｑ１Ａのオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ１Ｂおよび逆並列ダイオードＤ１Ｂを介して、電力線ＬＮ１Ａへ供給することにより行なわれる。   Converter 140 includes chopper circuit 141. Converter 140 is basically controlled so that switching elements Q1A and Q1B are turned on and off in a complementary manner in accordance with control signal PWC1 from MG-ECU 400 within each switching period. Converter 140 boosts DC voltage VL <b> 1 supplied from power storage device 110 to DC voltage VH (hereinafter also referred to as “system voltage”) during the boosting operation. This step-up operation is performed by supplying the electromagnetic energy accumulated in reactor L1 during the ON period of switching element Q1A to power line LN1A via switching element Q1B and antiparallel diode D1B.

また、コンバータ１４０は、降圧動作時には、直流電圧ＶＨを直流電圧ＶＬ１に降圧する。この降圧動作は、スイッチング素子Ｑ１Ｂのオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ１Ａおよび逆並列ダイオードＤ１Ａを介して、接地線ＬＮ１Ｃへ供給することにより行なわれる。これらの昇圧動作および降圧動作における電圧変換比（ＶＨおよびＶＢ１の比）は、上記スイッチング周期におけるスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのオン期間比（デューティ比）により制御される。なお、スイッチング素子Ｑ１ＡおよびＱ１Ｂをオフおよびオンにそれぞれ固定すれば、ＶＨ＝ＶＢ１（電圧変換比＝１．０）とすることもできる。   Converter 140 steps down DC voltage VH to DC voltage VL1 during the step-down operation. This step-down operation is performed by supplying the electromagnetic energy stored in reactor L1 during the ON period of switching element Q1B to ground line LN1C via switching element Q1A and antiparallel diode D1A. The voltage conversion ratio (ratio of VH and VB1) in these step-up and step-down operations is controlled by the on-period ratio (duty ratio) of the switching elements Q1A and Q1B in the switching period. If switching elements Q1A and Q1B are fixed to OFF and ON, respectively, VH = VB1 (voltage conversion ratio = 1.0) can be obtained.

コンバータ１５０は、コンバータ１４０と同様の構成を有する。すなわち、コンバータ１４０における、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂがスイッチング素子Ｑ２Ａ，Ｑ２Ｂにそれぞれ置き換えられ、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１ＢがそれぞれダイオードＤ２Ａ，Ｄ２Ｂに置き換えられる。また、リアクトルＬ１および平滑コンデンサＣ１が、それぞれリアクトルＬ２および平滑コンデンサＣ２に置き換えられる。さらに、電圧センサ１４２および電流センサ１４３が、それぞれ電圧センサ１５２および電流センサ１５３に置き換えられる。コンバータ１５０の機能はコンバータ１４０と同様であるため、詳細な説明は繰り返さない。   Converter 150 has the same configuration as converter 140. That is, switching elements Q1A and Q1B in converter 140 are replaced with switching elements Q2A and Q2B, respectively, and diodes D1A and D1B are replaced with diodes D2A and D2B, respectively. Reactor L1 and smoothing capacitor C1 are replaced with reactor L2 and smoothing capacitor C2, respectively. Furthermore, the voltage sensor 142 and the current sensor 143 are replaced with the voltage sensor 152 and the current sensor 153, respectively. Since the function of converter 150 is the same as that of converter 140, detailed description will not be repeated.

再び図１を参照して、駆動装置２００は、インバータ２１０，２２０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構２３０と、エンジン２４０と駆動輪２５０とを含む。なお、図１のようにインバータおよびモータジェネレータを２組備えることは必須ではなく、たとえばインバータ２１０とモータジェネレータＭＧ１、あるいはインバータ２２０とモータジェネレータＭＧ２のいずれか１組のみを備える構成としてもよい。   Referring again to FIG. 1, drive device 200 includes inverters 210 and 220, motor generators MG <b> 1 and MG <b> 2, power split mechanism 230, engine 240 and drive wheel 250. It is not essential to provide two sets of inverters and motor generators as shown in FIG. 1. For example, only one set of inverter 210 and motor generator MG1 or inverter 220 and motor generator MG2 may be provided.

インバータ２１０は、電力線ＭＰＬおよび接地線ＭＮＬに接続される。インバータ２１０は、ＭＧ−ＥＣＵ４００からの制御信号ＰＷＩ１に基づいて、コンバータ１４０，１５０から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ２１０は、モータジェネレータＭＧ１により発電された交流電力を蓄電装置１１０，１２０の充電電力に変換する。   Inverter 210 is connected to power line MPL and ground line MNL. Inverter 210 converts DC power supplied from converters 140 and 150 into AC power based on control signal PWI1 from MG-ECU 400 to drive motor generator MG1. Inverter 210 converts AC power generated by motor generator MG1 into charging power for power storage devices 110 and 120.

インバータ２２０は、インバータ２１０と並列に電力線ＭＰＬおよび接地線ＭＮＬに接続される。インバータ２２０は、ＭＧ−ＥＣＵ４００からの制御信号ＰＷＩ２に基づいて、コンバータ１４０，１５０から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、インバータ２２０は、モータジェネレータＭＧ２により発電された交流電力を蓄電装置１１０，１２０の充電電力に変換する。   Inverter 220 is connected to power line MPL and ground line MNL in parallel with inverter 210. Inverter 220 converts DC power supplied from converters 140 and 150 into AC power based on control signal PWI2 from MG-ECU 400 to drive motor generator MG2. Inverter 220 converts AC power generated by motor generator MG2 into charging power for power storage devices 110 and 120.

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。   Motor generators MG1 and MG2 are AC rotating electric machines, for example, permanent magnet type synchronous motors including a rotor in which permanent magnets are embedded.

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれインバータ２１０，２２０から供給される交流電力を受けて車両走行のための回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、外部から回転力を受け、ＭＧ−ＥＣＵ４００からの回生トルク指令に従って交流電力を発電するとともに回生制動力を車両１００に発生する。   Motor generators MG1 and MG2 receive AC power supplied from inverters 210 and 220, respectively, and generate a rotational driving force for traveling the vehicle. Motor generators MG 1, MG 2 receive rotational force from the outside, generate AC power according to a regenerative torque command from MG-ECU 400, and generate regenerative braking force in vehicle 100.

また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割機構２３０を介してエンジン２４０にも連結される。そして、エンジン２４０の発生する駆動力とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御される。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。   Motor generators MG1 and MG2 are also coupled to engine 240 via power split mechanism 230. Then, the driving force generated by engine 240 and the driving force generated by motor generators MG1, MG2 are controlled to have an optimal ratio. Alternatively, either one of motor generators MG1 and MG2 may function exclusively as an electric motor, and the other motor generator may function exclusively as a generator.

動力分割機構２３０には、エンジン２４０の動力を、駆動輪２５０とモータジェネレータＭＧ１との両方に振り分けるために、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。   Planetary gear mechanism (planetary gear) is used for power split mechanism 230 in order to distribute the power of engine 240 to both drive wheel 250 and motor generator MG1.

平滑コンデンサＣ０は、電力線ＭＰＬおよび接地線ＭＮＬの間に設けられ、電力線ＭＰＬおよび接地線ＭＮＬ間の電圧変動を減少させる。電圧センサ１８０は、平滑コンデンサＣ０の両端にかかるシステム電圧ＶＨを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ３００およびＭＧ−ＥＣＵ４００へ出力する。   Smoothing capacitor C0 is provided between power line MPL and ground line MNL, and reduces voltage fluctuation between power line MPL and ground line MNL. Voltage sensor 180 detects system voltage VH applied across smoothing capacitor C0 and outputs the detected value to HV-ECU 300 and MG-ECU 400.

補機装置１７０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の、ＳＭＲ１１３よりもコンバータ１４０側の部分に接続される。補機装置１７０には、いずれも図示しないが、車両１００の室内を空調するための空調機や、ランプ類，ワイパー，ヒータ，オーディオなどの低電圧（たとえば１２Ｖ程度）系の補機負荷、およびこの補機負荷に電源電圧を供給するためのＤＣ／ＤＣコンバータなどが含まれる。さらに、補機装置１７０には、このＤＣ／ＤＣコンバータの出力によって充電可能に接続された補機バッテリ（図示せず）が含まれる。   Auxiliary device 170 is connected to a portion of power line PL <b> 1 and ground line NL <b> 1 closer to converter 140 than SMR 113. Although not shown in the drawings, the auxiliary device 170 is an air conditioner for air-conditioning the interior of the vehicle 100, a low-voltage (for example, about 12V) auxiliary load such as lamps, wipers, heaters, and audio, and the like. A DC / DC converter for supplying a power supply voltage to the auxiliary load is included. Further, auxiliary device 170 includes an auxiliary battery (not shown) connected to be rechargeable by the output of the DC / DC converter.

補機装置１７０には、蓄電装置１１０からの電力、またはコンバータ１４０により降圧された電力が供給される。   Auxiliary device 170 is supplied with power from power storage device 110 or power that has been stepped down by converter 140.

制御装置１９０に含まれるＨＶ−ＥＣＵ３００およびＭＧ−ＥＣＵ４００は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶装置と、入出力バッファとを含み、各センサの入力や各機器への制御指令の出力を行ない、電動車両１００および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、一部を専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。   Although not shown, HV-ECU 300 and MG-ECU 400 included in control device 190 include a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer, and each sensor input and control to each device. The command is output, and the electric vehicle 100 and each device are controlled. Note that these controls are not limited to software processing, and a part of them can be constructed and processed by dedicated hardware (electronic circuit).

ＨＶ−ＥＣＵ３００およびＭＧ−ＥＣＵ４００は、通信により互いに信号の授受が可能である。   The HV-ECU 300 and the MG-ECU 400 can exchange signals with each other by communication.

ＨＶ−ＥＣＵ３００は、電圧センサ１１１，１２１および電流センサ１１２，１２２により検出された、蓄電装置１１０，１２０の電流，電圧の検出値を受ける。また、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、電圧センサ１８０からのシステム電圧ＶＨの検出値を受ける。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、これらの情報に基づいて、コンバータ１４０，１５０およびインバータ２１０，２２０の制御目標値を演算して、ＭＧ−ＥＣＵ４００へ出力する。   HV-ECU 300 receives detected values of current and voltage of power storage devices 110 and 120 detected by voltage sensors 111 and 121 and current sensors 112 and 122. HV-ECU 300 receives the detected value of system voltage VH from voltage sensor 180. Then, HV-ECU 300 calculates control target values of converters 140 and 150 and inverters 210 and 220 based on these pieces of information, and outputs them to MG-ECU 400.

また、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、制御信号ＳＥ１，ＳＥ２を生成して、ＳＭＲ１１３，１２３を制御する。   Further, the HV-ECU 300 generates control signals SE1 and SE2 to control the SMRs 113 and 123.

ＭＧ−ＥＣＵ４００は、ＨＶ−ＥＣＵ３００から、コンバータ１４０，１５０およびインバータ２１０，２２０の制御目標値を受ける。また、ＭＧ−ＥＣＵ４００は、コンバータ１４０から、図２で説明した平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＬ１と、リアクトルＬ１を流れる電流ＩＬ１の検出値を受ける。ＭＧ−ＥＣＵ４００は、コンバータ１５０から、平滑コンデンサＣ２の電圧ＶＬ２と、リアクトルＬ２を流れる電流ＩＬ２の検出値を受ける。さらに、ＭＧ−ＥＣＵ４００は、電圧センサ１８０からのシステム電圧ＶＨの検出値を受ける。   MG-ECU 400 receives control target values of converters 140 and 150 and inverters 210 and 220 from HV-ECU 300. MG-ECU 400 receives from converter 140 voltage VL1 of smoothing capacitor C1 described in FIG. 2 and a detected value of current IL1 flowing through reactor L1. MG-ECU 400 receives voltage VL2 of smoothing capacitor C2 and a detected value of current IL2 flowing through reactor L2 from converter 150. Further, MG-ECU 400 receives the detected value of system voltage VH from voltage sensor 180.

そして、ＭＧ−ＥＣＵ４００は、これらの情報に基づいて、コンバータ１４０，１５０の制御指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２、およびインバータ２１０，２２０の制御指令ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して、コンバータ１４０，１５０およびインバータ２１０，２２０を制御する。   Based on these pieces of information, MG-ECU 400 generates control commands PWC1, PWC2 for converters 140, 150 and control commands PWI1, PWI2 for inverters 210, 220, and converters 140, 150 and inverters 210, 220 are generated. To control.

図１に示されるような、２つの蓄電装置とそれに対応する２つのコンバータとを備える電源システムにおいては、いずれか一方のコンバータが「マスター」として作動するとともに、他方のコンバータが「スレーブ」として動作する。   In a power supply system including two power storage devices and two corresponding converters as shown in FIG. 1, one of the converters operates as a “master” and the other converter operates as a “slave” To do.

「マスター」として動作するコンバータは、電源システムから駆動装置２００へ供給される電力の電圧値（すなわち、システム電圧ＶＨ）を電圧目標値とするための「電圧制御モード」に従って制御される。一方、「スレーブ」として動作するコンバータは、電源システムから駆動装置２００へ供給される電力のうち、対応する蓄電装置が分担する電力を、所定の電力目標値とするための「電力制御モード」に従って制御される。なお、本実施の形態においては、コンバータ１４０が「マスター」として動作し、コンバータ１５０が「スレーブ」として動作するものとして説明する。   The converter operating as the “master” is controlled according to a “voltage control mode” for setting the voltage value of the power supplied from the power supply system to the driving device 200 (that is, the system voltage VH) as a voltage target value. On the other hand, the converter operating as the “slave” follows the “power control mode” for setting the power shared by the corresponding power storage device out of the power supplied from the power supply system to the driving device 200 as a predetermined power target value. Be controlled. In the present embodiment, it is assumed that converter 140 operates as a “master” and converter 150 operates as a “slave”.

ここで、このような構成の電源システムにおいて、センサの誤差などの影響によって、「スレーブ」側のコンバータ１５０から出力される実際の電力と、ＨＶ−ＥＣＵ３００で演算される電力指令値との間にずれが生じた場合について考える。   Here, in the power supply system having such a configuration, due to the influence of a sensor error or the like, between the actual power output from the “slave” side converter 150 and the power command value calculated by the HV-ECU 300. Consider the case where a shift occurs.

図３は、「スレーブ」側について実際に出力される電力と、電力指令値との間にずれが生じた場合の問題点を説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining a problem when a deviation occurs between the power actually output on the “slave” side and the power command value.

図３においては、駆動装置２００から要求される蓄電装置全体からの出力電力が３ｋＷであり、補機装置１７０で消費される電力が１ｋＷである場合を考える。そして、電源システムは、補機装置１７０で消費される電力を「マスター」側の蓄電装置１１０からの電力でまかなうことを前提として、上記の駆動装置２００から要求される３ｋＷの出力電力を、蓄電装置１１０，１２０の状態に応じて適切に分配する。   In FIG. 3, a case is considered in which the output power from the entire power storage device required by drive device 200 is 3 kW, and the power consumed by auxiliary device 170 is 1 kW. The power supply system stores the 3 kW output power required from the driving device 200 on the premise that the power consumed by the auxiliary device 170 is supplied by the power from the power storage device 110 on the “master” side. Distribute appropriately according to the status of the devices 110 and 120.

具体的には、蓄電装置１１０，１２０の充電状態（State of Charge：ＳＯＣ）に基づいて、それぞれの蓄電装置に分配される電力が充放電電力の許容限界値（以下、「電力制限値」とも称する。）の範囲内となるように最低限考慮した上で、電力制御を行なう「スレーブ」側のコンバータ１５０に対する電力の分配比が決定される。そして、この分配比に従って、蓄電装置１１０，１２０それぞれの電力目標値が設定される。   Specifically, based on the state of charge (SOC) of power storage devices 110 and 120, the power distributed to each power storage device is an allowable limit value of charge / discharge power (hereinafter referred to as “power limit value”). The power distribution ratio to the “slave” -side converter 150 that performs power control is determined with a minimum consideration so as to be within the range of “. Then, according to this distribution ratio, power target values of power storage devices 110 and 120 are set.

そして、このようなパワーマネージメント制御に基づいて、蓄電装置１１０から出力される電力目標値が４ｋＷ、蓄電装置１２０から出力される電力目標値が０ｋＷに設定されたとする。このとき、コンバータ１５０に含まれる電流センサ１５３の故障や検出誤差のために、たとえば「スレーブ」側のコンバータ１５０から５ｋＷの電力が出力されてしまうと、駆動装置２００で消費されない電力（２ｋＷ）が「マスター」側に結果的に供給される。その結果、蓄電装置１１０には、最終的に１ｋＷの電力が充電されることになる。   Then, based on such power management control, the power target value output from power storage device 110 is set to 4 kW, and the power target value output from power storage device 120 is set to 0 kW. At this time, for example, if 5 kW of power is output from the converter 150 on the “slave” side due to a failure or detection error of the current sensor 153 included in the converter 150, power (2 kW) that is not consumed by the driving device 200 is generated. As a result, it is supplied to the “master” side. As a result, the power storage device 110 is finally charged with 1 kW of power.

この図３の蓄電装置１１０のように、本来であれば放電を行なう電力目標値であった蓄電装置に充電がされたり、蓄電装置１２０のように、充放電を行なわない電力目標値であった蓄電装置から放電がされたりする状態が継続すると、蓄電装置１１０，１２０の充電状態を適切に制御することができなくなって、エネルギ収支が破綻してしまうおそれがある。その結果、蓄電装置の過充電や過放電が起こり得る。   The power storage device that was originally the target power value for discharging, such as the power storage device 110 in FIG. 3, was charged, or the power target value that was not charged / discharged, like the power storage device 120. If the state in which the power storage device is discharged continues, the state of charge of the power storage devices 110 and 120 cannot be properly controlled, and the energy balance may be destroyed. As a result, the power storage device can be overcharged or discharged.

また、蓄電装置のＳＯＣや「スレーブ」側から出力される電力によっては、蓄電装置に入出力される電力が、蓄電装置の電力制限値を超過してしまうおそれがある。このようにパワー収支が維持できない状態になると、上述のように蓄電装置の過充電や過放電が発生し得るだけでなく、蓄電装置やコンバータの劣化や損傷の原因にもなり得る。   In addition, depending on the SOC of the power storage device or the power output from the “slave” side, the power input / output to / from the power storage device may exceed the power limit value of the power storage device. When the power balance cannot be maintained in this way, not only can the power storage device be overcharged or overdischarged as described above, but it can also cause deterioration or damage to the power storage device or the converter.

そこで、本実施の形態においては、上述のように「スレーブ」側から出力される実際の電力と、電力指令値との間にずれが生じた場合に、そのずれ量に応じて電力指令値を修正する電力修正制御を行なう。これによって、「スレーブ」側から出力される実際の電力と、電力指令値との間にずれが生じた場合であっても、エネルギ収支およびパワー収支が破綻してしまうことが抑制できるので、安定的なエネルギマネージメントおよびパワーマネージメントを可能とすることができる。   Therefore, in the present embodiment, when a deviation occurs between the actual power output from the “slave” side and the power command value as described above, the power command value is set according to the deviation amount. Power correction control to be corrected is performed. As a result, even if a deviation occurs between the actual power output from the “slave” side and the power command value, it is possible to suppress the breakdown of the energy balance and power balance. Energy management and power management can be realized.

図４は、本実施の形態における、制御装置１９０で実行される電力修正制御を説明するための機能ブロック図である。図４および後述する図５で説明される機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、制御装置１９０に含まれるＨＶ−ＥＣＵ３００またはＭＧ−ＥＣＵ４００によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。   FIG. 4 is a functional block diagram for explaining power correction control executed by control device 190 in the present embodiment. Each functional block described in the functional block diagram illustrated in FIG. 4 and FIG. 5 described later is realized by hardware or software processing by HV-ECU 300 or MG-ECU 400 included in control device 190.

図１および図４を参照して、制御装置１９０に含まれるＨＶ−ＥＣＵ３００は、目標値設定部３１０を含む。また、目標値設定部３１０は、「マスター」側のコンバータ１４０の電圧目標値を設定するための電圧目標設定部３２０と、「スレーブ」側のコンバータ１５０の電力目標値を設定するための電力目標設定部３３０とを含む。   Referring to FIGS. 1 and 4, HV-ECU 300 included in control device 190 includes a target value setting unit 310. The target value setting unit 310 also sets a voltage target setting unit 320 for setting the voltage target value of the “master” side converter 140 and a power target value for setting the power target value of the “slave” side converter 150. A setting unit 330.

目標値設定部３１０は、蓄電装置１１０の電力制限値Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１および蓄電装置１２０の電力制限値Ｗｉｎ２，Ｗｏｕｔ２を受ける。また、目標値設定部３１０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の要求トルクＴＲ１，ＴＲ２、および回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を受ける。さらに、目標値設定部３１０は、蓄電装置１１０，１２０に要求されるトータル要求電力のうち蓄電装置１２０から出力されるべき電力の分配比ＫＢと、補機装置１７０の消費電力ＰＨを受ける。   Target value setting unit 310 receives power limit values Win1, Wout1 of power storage device 110 and power limit values Win2, Wout2 of power storage device 120. Target value setting unit 310 receives required torques TR1, TR2 of motor generators MG1, MG2 and rotational speeds MRN1, MRN2. Further, target value setting unit 310 receives distribution ratio KB of power to be output from power storage device 120 out of total required power required for power storage devices 110 and 120 and power consumption PH of auxiliary device 170.

そして、電圧目標設定部３２０は、これらの情報に基づいて「マスター」側のコンバータ１４０の電圧目標値ＶＲを設定して、ＭＧ−ＥＣＵ４００へ出力する。また、電力目標設定部３３０は、上記の情報に基づいて「スレーブ」側のコンバータ１５０の電力目標値ＰＲＦ２を設定して、ＭＧ−ＥＣＵ４００へ出力する。電力目標設定部３３０の詳細な構成は、図５で詳述する。   Then, voltage target setting unit 320 sets voltage target value VR of converter 140 on the “master” side based on these pieces of information, and outputs it to MG-ECU 400. Electric power target setting unit 330 sets electric power target value PRF2 of “slave” side converter 150 based on the above information, and outputs the electric power target value PRF2 to MG-ECU 400. The detailed configuration of the power target setting unit 330 will be described in detail with reference to FIG.

制御装置１９０に含まれるＭＧ−ＥＣＵ４００は、電圧制御部４１０と、電力制御部４２０とを含む。   MG-ECU 400 included in control device 190 includes a voltage control unit 410 and a power control unit 420.

電圧制御部４１０は、減算部４１２，４１４と、ＰＩ制御部４１３と、変調部４１５とを含む。減算部４１２は、目標電圧ＶＲからシステム電圧ＶＨを減算し、その演算結果をＰＩ制御部４１３へ出力する。ＰＩ制御部４１３は、目標電圧ＶＲとシステム電圧ＶＨとの偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部４１４に出力する。   Voltage control unit 410 includes subtraction units 412 and 414, PI control unit 413, and modulation unit 415. The subtraction unit 412 subtracts the system voltage VH from the target voltage VR and outputs the calculation result to the PI control unit 413. The PI control unit 413 performs a proportional integration calculation with the deviation between the target voltage VR and the system voltage VH as an input, and outputs the calculation result to the subtraction unit 414.

減算部４１４は、電圧ＶＬ１／目標電圧ＶＲで示されるコンバータ１４０の理論昇圧比の逆数からＰＩ制御部４１３の出力を減算し、その演算結果をコンバータ１４０のデューティ指令として変調部４１５へ出力する。変調部４１５は、減算部４１４からのデューティ指令と、図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて制御信号ＰＷＣ１を生成し、その生成した制御信号ＰＷＣ１をコンバータ１４０へ出力する。   Subtraction unit 414 subtracts the output of PI control unit 413 from the inverse of the theoretical boost ratio of converter 140 indicated by voltage VL1 / target voltage VR, and outputs the calculation result to modulation unit 415 as a duty command for converter 140. Modulation section 415 generates control signal PWC1 based on the duty command from subtraction section 414 and a carrier wave (carrier wave) generated by an oscillation section (not shown), and outputs the generated control signal PWC1 to converter 140. .

電力制御部４２０は、除算部４２１と、減算部４２２，４２４と、ＰＩ制御部４２３と、変調部４２５とを含む。除算部４２１は、蓄電装置１２０の入出力電力指令値ＰＲＦ２を電圧ＶＬ２で除算することによって、電流指令値ＩＲ２を算出する。   The power control unit 420 includes a division unit 421, subtraction units 422 and 424, a PI control unit 423, and a modulation unit 425. Division unit 421 calculates current command value IR2 by dividing input / output power command value PRF2 of power storage device 120 by voltage VL2.

減算部４２２は、電流指令値ＩＲ２から電流ＩＬ２を減算し、その演算結果をＰＩ制御部４２３へ出力する。ＰＩ制御部４２３は、電流指令値ＩＲ２と電流ＩＬ２との偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部４２４に出力する。   Subtraction unit 422 subtracts current IL2 from current command value IR2, and outputs the calculation result to PI control unit 423. The PI control unit 423 performs a proportional integration calculation with the deviation between the current command value IR2 and the current IL2 as an input, and outputs the calculation result to the subtraction unit 424.

減算部４２４は、電圧ＶＬ２／目標電圧ＶＲで示されるコンバータ１５０の理論昇圧比の逆数からＰＩ制御部４２３の出力を減算し、その演算結果をコンバータ１５０のデューティ指令として変調部４２５へ出力する。変調部４２５は、減算部４２４からのデューティ指令と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて駆動信号ＰＷＣ２を生成し、その生成した駆動信号ＰＷＣ２をコンバータ１５０へ出力する。   Subtraction unit 424 subtracts the output of PI control unit 423 from the reciprocal of the theoretical boost ratio of converter 150 indicated by voltage VL2 / target voltage VR, and outputs the calculation result to modulation unit 425 as a duty command for converter 150. Modulation section 425 generates drive signal PWC2 based on the duty command from subtraction section 424 and a carrier wave (carrier wave) generated by an oscillation section (not shown), and outputs the generated drive signal PWC2 to converter 150.

なお、本実施の形態では、蓄電装置が２つなので、「スレーブ」側のコンバータ１５０の充放電電力を目標電力ＰＲＦ２となるように制御すれば、結果として、残りの蓄電装置１１０の充放電電力についても目標電力とすることができる。また、上記では、コンバータ１４０を「マスター」とし、コンバータ１５０を「スレーブ」としたが、これとは逆にコンバータ１４０を「スレーブ」とし、コンバータ１５０を「マスター」としてもよい。   In the present embodiment, since there are two power storage devices, if the charge / discharge power of converter 150 on the “slave” side is controlled to be target power PRF2, as a result, the charge / discharge power of remaining power storage device 110 is obtained. Can be set as the target power. In the above description, converter 140 is “master” and converter 150 is “slave”, but conversely, converter 140 may be “slave” and converter 150 may be “master”.

図５は、図４における電力目標設定部３３０の構成を示す機能ブロック図である。
図５を参照して、電力目標設定部３３０は、目標電力演算部３１１と、バッテリ電力演算部３１２と、減算部３１３，３１６，３１７と、平滑化部３１４，３１５と、制限部３１８と、遅れ補償部３１９とを含む。 FIG. 5 is a functional block diagram showing the configuration of the power target setting unit 330 in FIG.
Referring to FIG. 5, power target setting unit 330 includes target power calculation unit 311, battery power calculation unit 312, subtraction units 313, 316, 317, smoothing units 314, 315, limiting unit 318, A delay compensation unit 319.

目標電力演算部３１１は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の要求トルクＴＲ１，ＴＲ２および回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２と、補機装置１７０の消費電力ＰＨとを受ける。そして、目標電力演算部３１１は、これらの情報に基づいて蓄電装置に要求されるトータル電力目標値ＰＲを演算する。目標電力演算部３１１は、分配比ＫＢをさらに受ける。そして、目標電力演算部３１１は、トータル電力目標値ＰＲおよび分配比ＫＢに基づいて、蓄電装置１２０から入出力すべき電力目標値ＰＲ２を演算し、その演算結果を減算部３１６へ出力する。   Target power calculation unit 311 receives required torques TR1, TR2 and rotation speeds MRN1, MRN2 of motor generators MG1, MG2 and power consumption PH of auxiliary device 170. Then, the target power calculation unit 311 calculates a total power target value PR required for the power storage device based on these pieces of information. Target power calculation unit 311 further receives distribution ratio KB. Target power calculation unit 311 calculates power target value PR2 to be input / output from power storage device 120 based on total power target value PR and distribution ratio KB, and outputs the calculation result to subtraction unit 316.

バッテリ電力演算部３１２は、電圧センサ１２１および電流センサ１２２で検出された蓄電装置１２０の電圧ＶＢ２および電流ＩＢ２の検出値を受ける。そして、これらの検出値に基づいて、現在蓄電装置１２０から出力している実電力ＰＢ２を演算して、その演算結果を減算部３１３へ出力する。   Battery power calculation unit 312 receives detection values of voltage VB2 and current IB2 of power storage device 120 detected by voltage sensor 121 and current sensor 122. Then, based on these detection values, the actual power PB2 currently output from the power storage device 120 is calculated, and the calculation result is output to the subtraction unit 313.

遅れ補償部３１９は、ＨＶ−ＥＣＵ３００からＭＧ−ＥＣＵ４００へ出力している電力指令値ＰＲＦ２を時間軸方向に遅らせるとともに、電力指令値ＰＲＦ２の変化を緩やかにするためのなまし処理を行なう。そして、遅れ補償部３１９は、上記の処理により演算した演算結果ＰＲＦ２＊を減算部３１３へ出力する。   Delay compensation unit 319 delays power command value PRF2 output from HV-ECU 300 to MG-ECU 400 in the time axis direction, and performs a smoothing process to moderate the change in power command value PRF2. Then, the delay compensation unit 319 outputs the calculation result PRF2 * calculated by the above processing to the subtraction unit 313.

この遅れ補償部３１９における処理を行なう理由を、以下に説明する。
上述のように、ＨＶ−ＥＣＵ３００によって演算された電力指令値ＰＲＦ２は、ＭＧ−ＥＣＵ４００に伝達され、その後ＭＧ−ＥＣＵ４００によってコンバータ１５０の制御指令ＰＷＣ２を演算するために用いられる。そして、制御指令ＰＷＣ２はコンバータ１５０に伝達され、コンバータ１５０はこの制御指令ＰＷＣ２によって駆動される。これによって出力される電力が駆動装置２００で消費されることで、蓄電装置１２０の電圧ＶＢ２および電流ＩＢ２が変化する。 The reason why the delay compensation unit 319 performs processing will be described below.
As described above, power command value PRF2 calculated by HV-ECU 300 is transmitted to MG-ECU 400, and thereafter used by MG-ECU 400 to calculate control command PWC2 for converter 150. Control command PWC2 is transmitted to converter 150, and converter 150 is driven by this control command PWC2. As a result, the output power is consumed by drive device 200, so that voltage VB2 and current IB2 of power storage device 120 change.

この一連の動作において、ＨＶ−ＥＣＵ３００とＭＧ−ＥＣＵ４００との間での信号伝達の際、およびＭＧ−ＥＣＵ４００とコンバータ１５０との間での信号伝達の際に、伝送遅れや信号の認識遅れなどの遅れが発生したり、各ＥＣＵにおける演算周期に伴う演算遅れが発生したりする。また、電力指令値が実際に変化したとしても、コンバータのスイッチング動作や、車両の実際の走行動作の遅れ、さらには電気回路に含まれるリアクトル成分などによる制御応答遅れなどが発生し得る。そのため、電圧センサおよび電流センサの検出値から演算される実際の電力は、センサで検出した時点で出力されている電力指令値に対応するものではなく、上記の伝送遅れ等によるむだ時間と応答遅れが反映された、それ以前の電力指令値に対応するものである。   In this series of operations, when signals are transmitted between the HV-ECU 300 and the MG-ECU 400, and when signals are transmitted between the MG-ECU 400 and the converter 150, transmission delay, signal recognition delay, etc. A delay occurs, or a calculation delay associated with a calculation cycle in each ECU occurs. Further, even if the power command value actually changes, a switching operation of the converter, a delay in the actual traveling operation of the vehicle, a control response delay due to a reactor component included in the electric circuit, or the like may occur. Therefore, the actual power calculated from the detection values of the voltage sensor and current sensor does not correspond to the power command value output at the time of detection by the sensor, but the dead time and response delay due to the transmission delay described above. Corresponds to the power command value before that.

そのため、減算部３１３において、蓄電装置１２０から出力している実電力ＰＢ２と比較する電力指令値は、この伝送遅れ等によるむだ時間と応答遅れを考慮することが必要となるので、遅れ補償部３１９による処理が行なわれる。   Therefore, the power command value to be compared with the actual power PB2 output from the power storage device 120 in the subtracting unit 313 needs to consider the dead time and response delay due to this transmission delay or the like. Is processed.

具体的には、所定の期間（たとえば、制御周期のｎ周期（ｎ：自然数））前の電力指令値ＰＲＦ２を用いるとともに、電力指令値ＰＲＦ２の変化に対して、なまし処理としてたとえば一次遅れフィルタを用いて処理することで、遅れ補償部３１９の機能が実現できる。   Specifically, power command value PRF2 before a predetermined period (for example, n cycles (n: natural number) of the control cycle) is used, and for example, a first-order lag filter is used as a smoothing process for changes in power command value PRF2. The processing of the delay compensation unit 319 can be realized by processing using

図６は、この遅れ補償部３１９による処理を説明するための図である。図６を参照して、時刻ｔ１において、破線Ｗ１のように電力指令値ＰＲＦ２が変化した場合を考える。このとき、遅れ補償部３１９におけるむだ時間となまし処理によって修正された電力指令値ＰＲＦ２＊は、たとえば実線Ｗ２のようになる。そして、この実線Ｗ２と蓄電装置１２０の実電力ＰＢ２（図６中の実線Ｗ３）とを比較することにより、減算部３１３において実電力と電力指令値との電力偏差ΔＰＢが演算される。これによって、むだ時間および応答遅れが反映された実質的な電力偏差ΔＰＢが得られる。   FIG. 6 is a diagram for explaining the processing by the delay compensation unit 319. Referring to FIG. 6, a case where power command value PRF2 changes as indicated by broken line W1 at time t1 will be considered. At this time, power command value PRF2 * corrected by dead time and rectification processing in delay compensation unit 319 is, for example, as shown by solid line W2. Then, by comparing this solid line W2 and the actual power PB2 of power storage device 120 (solid line W3 in FIG. 6), power deviation ΔPB between the actual power and the power command value is calculated in subtraction unit 313. As a result, a substantial power deviation ΔPB reflecting the dead time and response delay is obtained.

再び図５を参照して、平滑化部３１４は、減算部３１３により演算された電力偏差ΔＰＢになまし処理を施すことによって電力偏差ΔＰＢの変化を緩やかにして、電力目標値ＰＲ２の修正量を演算する。これは、電力偏差ΔＰＢの変化が大きい場合に、修正後の最終の電力指令値が急激に変化したり、ハンチングを起こしたりして、かえってコンバータの制御性能が低下してしまうことを抑制するためである。なまし処理としては、たとえば遅れ補償部３１９と同様の一次遅れフィルタを用いることができる。そして、平滑化された電力偏差ΔＰＢ（すなわち、電力目標値の修正量）を減算部３１６へ出力する。   Referring again to FIG. 5, smoothing section 314 performs a smoothing process on power deviation ΔPB calculated by subtracting section 313 to moderate the change in power deviation ΔPB, and to adjust the correction amount of power target value PR2. Calculate. This is to prevent the final power command value after correction from changing suddenly or causing hunting when the change in power deviation ΔPB is large, and thus reducing the control performance of the converter. It is. As the annealing process, for example, a first-order lag filter similar to the delay compensation unit 319 can be used. Then, the smoothed power deviation ΔPB (that is, the power target value correction amount) is output to the subtraction unit 316.

減算部３１６では、目標電力演算部３１１からの電力目標値ＰＲ２から、平滑化部３１４からの修正量を減算する。そして、減算部３１６は、演算された電力目標値ＰＲ２＊を、制限部３１８へ出力する。   The subtraction unit 316 subtracts the correction amount from the smoothing unit 314 from the power target value PR2 from the target power calculation unit 311. Then, the subtraction unit 316 outputs the calculated power target value PR2 * to the limiting unit 318.

平滑化部３１５は、平滑化部３１４と同様に、電力偏差ΔＰＢになまし処理を施して、蓄電装置１２０の充放電電力の電力制限値Ｗｉｎ２，Ｗｏｕｔ２から修正後の電力目標値ＰＲ２＊の上下限のガード値を演算するための修正量を演算する。そして、その演算結果である修正量を減算部３１７へ出力する。平滑化部３１５においても、なまし処理としては、平滑化部３１４と同様に、たとえば一次遅れフィルタを用いることができる。ただし、平滑化部３１５おけるなまし処理の時定数は、平滑化部３１４の時定数と比べて、相対的に小さく設定することが好適である。これは、たとえば実電力が電力指令値よりも大きい場合に、電力指令値については急激な変化を抑制するために相対的に大きな時定数とする必要があるが、電力制限値については過剰な電力が出力され続けることを迅速に抑制するために、相対的に小さな時定数として応答を高める必要があるためである。   Similar to smoothing unit 314, smoothing unit 315 performs an annealing process on power deviation ΔPB, and corrects power target value PR2 * after correction from power limit values Win2 and Wout2 of charge / discharge power of power storage device 120. The correction amount for calculating the lower limit guard value is calculated. Then, the correction amount as the calculation result is output to the subtraction unit 317. Also in the smoothing unit 315, as the smoothing process, for example, a first-order lag filter can be used as in the smoothing unit 314. However, it is preferable to set the time constant of the annealing process in the smoothing unit 315 to be relatively smaller than the time constant of the smoothing unit 314. This is because, for example, when the actual power is larger than the power command value, the power command value needs to have a relatively large time constant in order to suppress a rapid change, but the power limit value has excessive power. This is because it is necessary to increase the response as a relatively small time constant in order to quickly suppress the continuous output of.

さらに、平滑化部３１５では、電力制限値Ｗｉｎ２，Ｗｏｕｔ２の修正量の変動方向が変化した場合（たとえば、増加方向から減少方向に変化した場合）に、修正量の正負が切り替わることによって電力制限値が急激に増減することを抑制するために、上述のなまし処理に加えてヒステリシス処理を行なう。   Further, in the smoothing unit 315, when the fluctuation direction of the correction amount of the power limit values Win2 and Wout2 changes (for example, when the correction amount changes from the increase direction to the decrease direction), the power limit value is changed by switching the correction amount between positive and negative. In order to suppress a sudden increase / decrease in the hysteresis, a hysteresis process is performed in addition to the above-described annealing process.

なお、上述の平滑化部３１４，３１５については、比例積分制御（ＰＩ制御）としてもよい。   In addition, about the above-mentioned smoothing parts 314 and 315, it is good also as proportional integral control (PI control).

図７および図８を用いて、このヒステリシス処理について説明する。
図７は、放電側の電力制限値Ｗｏｕｔに、減少方向に対してヒステリシス処理を行なった場合の例を説明するための図である。なお、図７においては、理解を容易にするためになまし処理については行なっていない。 This hysteresis processing will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a diagram for explaining an example in which hysteresis processing is performed on the discharge-side power limit value Wout in the decreasing direction. In FIG. 7, the annealing process is not performed for easy understanding.

図７を参照して、ヒステリシス処理を行なわない場合の電力制限値Ｗｏｕｔを図７中の破線Ｗ２０に示す。そして、そのときのヒステリシス処理を行なった場合の電力制限値Ｗｏｕｔを図７中の実線Ｗ１０に示す。ヒステリシス処理を行なわない場合は、時刻ｔ２までは電力制限値Ｗｏｕｔは増加しているが、時刻ｔ２において電力制限値Ｗｏｕｔが減少し始める。このとき、ヒステリシス処理を行なった場合には、変動方向の変化が所定のヒステリシス量αになるまでは、時刻ｔ２における電力制限値が維持される。そして、破線Ｗ２０と実線Ｗ１０との差が、しきい値αとなった時刻ｔ３（図７中の点Ｐ１０）において、電力制限値が減少し始める。   Referring to FIG. 7, power limit value Wout in the case where the hysteresis process is not performed is shown by a broken line W20 in FIG. A power limit value Wout when the hysteresis process is performed is indicated by a solid line W10 in FIG. When hysteresis processing is not performed, power limit value Wout increases until time t2, but power limit value Wout begins to decrease at time t2. At this time, when the hysteresis process is performed, the power limit value at time t2 is maintained until the change in the fluctuation direction reaches a predetermined hysteresis amount α. Then, at time t3 (point P10 in FIG. 7) when the difference between the broken line W20 and the solid line W10 reaches the threshold value α, the power limit value starts to decrease.

また、ヒステリシス処理を行なう場合のヒステリシス量αを時間とともに変化させるようにしてもよい。図８は、ヒステリシス量αを時間とともに減少させる場合の例を説明するための図である。図８においては、ヒステリシス処理を行なわない場合の電力制限値Ｗｏｕｔが破線Ｗ３０に示され、ヒステリシス処理を行なった場合の電力制限値Ｗｏｕｔが実線Ｗ４０に示される。   Further, the hysteresis amount α in the case of performing the hysteresis process may be changed with time. FIG. 8 is a diagram for explaining an example in which the hysteresis amount α is decreased with time. In FIG. 8, the power limit value Wout when the hysteresis process is not performed is indicated by a broken line W30, and the power limit value Wout when the hysteresis process is performed is indicated by a solid line W40.

図８を参照して、時刻ｔ１１において、ヒステリシス処理を行なわない場合の電力制限値Ｗｏｕｔが破線Ｗ３０のようにステップ状に減少した場合を考える。このとき、ヒステリシス処理を行なった場合には、時刻ｔ１１においては、ヒステリシス量の初期値α（０）だけの偏差を有しているが、時間とともにヒステリシス量が減少していき、時刻ｔ１２においてヒステリシス処理を行なわない場合の電力制限値Ｗｏｕｔに追従する。   Referring to FIG. 8, consider a case where power limit value Wout in the case where hysteresis processing is not performed decreases stepwise as shown by broken line W30 at time t11. At this time, when the hysteresis process is performed, there is a deviation corresponding to the initial value α (0) of the hysteresis amount at time t11. However, the hysteresis amount decreases with time, and at time t12, the hysteresis amount decreases. It follows the power limit value Wout when the processing is not performed.

このようにすることで、変動方向が変化した直後の電力制限値Ｗｏｕｔの急激な変化を抑制しつつ、ヒステリシス処理を行なわない本来の場合の電力制限値Ｗｏｕｔに速やかに追従させることができる。   By doing so, it is possible to quickly follow the power limit value Wout in the original case in which hysteresis processing is not performed while suppressing a rapid change in the power limit value Wout immediately after the change direction.

なお、上述の説明においては、ヒステリシス処理を電力制限値Ｗｏｕｔの減少方向のみに対して行なった例について説明したが、電力制限値Ｗｏｕｔの増加方向についても同様のヒステリシス処理を行なうようにしてもよい。また、電力制限値Ｗｉｎの変化に対しても、同様にヒステリシス処理を行なうようにしてもよい。   In the above description, the example in which the hysteresis process is performed only in the decreasing direction of the power limit value Wout has been described. However, the same hysteresis process may be performed in the increasing direction of the power limit value Wout. . Also, hysteresis processing may be performed in the same manner for changes in the power limit value Win.

再び図５を参照して、減算部３１７は、電力制限値Ｗｉｎ２，Ｗｏｕｔ２から、平滑化部３１５からの修正量を減算する。そして、減算部３１７は、演算により得られた上下限のガード値ＬＬＩＭ２，ＵＬＩＭ２を制限部３１８へ出力する。   Referring to FIG. 5 again, subtraction unit 317 subtracts the correction amount from smoothing unit 315 from power limit values Win2 and Wout2. Then, the subtraction unit 317 outputs the upper and lower limit guard values LLIM2 and ULIM2 obtained by the calculation to the restriction unit 318.

制限部３１８は、減算部３１６からの修正された電力目標値ＰＲ２＊、および減算部３１７で演算されたガード値ＬＬＩＭ２，ＵＬＩＭ２を受ける。制限部３１８は、電力目標値ＰＲ２＊が、ガード値ＬＬＩＭ２，ＵＬＩＭ２の範囲内であるか否かを判定する。そして、制限部３１８は、電力目標値ＰＲ２＊がガード値ＬＬＩＭ２，ＵＬＩＭ２の範囲内である場合（ＬＬＩＭ２≦ＰＲ２＊≦ＵＬＩＭ２）は、電力目標値ＰＲ２＊を電力指令値ＰＲＦ２としてＭＧ−ＥＣＵ４００へ出力する。電力目標値ＰＲ２＊がガード値ＬＬＩＭ２，ＵＬＩＭ２の範囲を超えている場合（ＬＬＩＭ２＞ＰＲ２＊またはＰＲ２＊＞ＵＬＩＭ２）は、ガード値ＬＬＩＭ２，ＵＬＩＭ２を電力指令値ＰＲＦ２としてＭＧ−ＥＣＵ４００へ出力する。   Limiting unit 318 receives corrected power target value PR2 * from subtraction unit 316 and guard values LLIM2 and ULIM2 calculated by subtraction unit 317. Limiting unit 318 determines whether power target value PR2 * is within the range of guard values LLIM2 and ULIM2. Limiting unit 318 outputs power target value PR2 * as power command value PRF2 to MG-ECU 400 when power target value PR2 * is within the range of guard values LLIM2 and ULIM2 (LLIM2 ≦ PR2 * ≦ ULIM2). To do. When power target value PR2 * exceeds the range of guard values LLIM2 and ULIM2 (LLIM2> PR2 * or PR2 *> ULIM2), guard values LLIM2 and ULIM2 are output to MG-ECU 400 as power command value PRF2.

なお、図５には図示しないが、上述の電力修正制御においては、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、コンバータ１４０についての電力指令値ＰＲＦ１および電力制限値Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１についても、上記の修正量を用いてガード値を演算する。すなわち、電力指令値ＰＲＦ２を減少するように修正される場合には、トータル要求電力ＰＲを維持するために、コンバータ１４０の電力指令値ＰＲＦ１は、電力指令値ＰＲＦ２で減少された電力を増加するように修正される。また、電力制限値Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１についても、同様に修正される。そして、修正後の電力指令値ＰＲＦ１が、電力制限値Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１の修正により演算されたガード値と比較され、上下限のガード処理が行なわれる。なお、修正後の電力指令値ＰＲＦ１が、ガード値を超過する場合には、電力指令値ＰＲＦ１を上下限のガード値に設定して、再度トータル要求電力ＰＲが維持されるように電力指令値ＰＲＦ２を再修正する。   Although not shown in FIG. 5, in the power correction control described above, the HV-ECU 300 also uses the correction amount for the power command value PRF1 and the power limit values Win1 and Wout1 for the converter 140 as a guard value. Is calculated. That is, when the power command value PRF2 is modified to decrease, the power command value PRF1 of the converter 140 increases the power reduced by the power command value PRF2 in order to maintain the total required power PR. To be corrected. Further, the power limit values Win1 and Wout1 are similarly corrected. Then, the corrected power command value PRF1 is compared with the guard value calculated by correcting the power limit values Win1 and Wout1, and the upper and lower limit guard processing is performed. When the corrected power command value PRF1 exceeds the guard value, the power command value PRF1 is set to the upper and lower guard values, and the power command value PRF2 is maintained so that the total required power PR is maintained again. Correct again.

図９は、ＨＶ−ＥＣＵ３００の、電力目標設定部３３０で実行される電力修正制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図９に示すフローチャート中の各ステップについては、ＨＶ−ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）で処理を実現することも可能である。   FIG. 9 is a flowchart for explaining details of the power correction control process executed by the power target setting unit 330 of the HV-ECU 300. Each step in the flowchart shown in FIG. 9 is realized by executing a program stored in advance in HV-ECU 300 at a predetermined cycle. Alternatively, for some steps, processing can be realized by dedicated hardware (electronic circuit).

図１および図９を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）５００にて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の要求トルクＴＲ１，ＴＲ２および回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２と、補機装置１７０の消費電力ＰＨとに基づいて、蓄電装置から入出力すべきトータル要求電力ＰＲを演算する。   Referring to FIGS. 1 and 9, HV-ECU 300 compensates for required torques TR 1, TR 2 and rotational speeds MRN 1, MRN 2 of motor generators MG 1, MG 2 in step (hereinafter abbreviated as S) 500. Based on power consumption PH of mechanical device 170, total required power PR to be input / output from the power storage device is calculated.

次に、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ５１０にて、「スレーブ」側の蓄電装置１２０が分担する電力の分配比ＫＢを取得する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ５２０にて、トータル要求電力ＰＲおよび分配比ＫＢを用いて、蓄電装置１２０から出力される電力目標値ＰＲ２を演算する。   Next, in S510, HV-ECU 300 obtains power distribution ratio KB shared by power storage device 120 on the “slave” side. Then, HV-ECU 300 calculates power target value PR2 output from power storage device 120 using total required power PR and distribution ratio KB in S520.

また、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ５３０にて、電圧センサ１２１および電流センサ１２２で検出された電圧ＶＢ２および電流ＩＢ２の検出値に基づいて、現在蓄電装置１２０から入出力されている実際の電力ＰＢ２を演算する。   In S530, HV-ECU 300 calculates actual power PB2 that is currently input / output from power storage device 120 based on the detected values of voltage VB2 and current IB2 detected by voltage sensor 121 and current sensor 122. To do.

ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ５４０にて、ＭＧ−ＥＣＵ４００に対して現在出力している電力指令値ＰＲＦ２を取得する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ５５０にて、図５の遅れ補償部３１９によって、取得した電力指令値ＰＲＦ２を時間軸方向に遅らせるとともに、電力指令値ＰＲＦ２の変化を緩やかにするためのなまし処理を行なう。   In S540, HV-ECU 300 acquires power command value PRF2 that is currently output to MG-ECU 400. Then, in S550, the HV-ECU 300 delays the acquired power command value PRF2 in the time axis direction by the delay compensation unit 319 in FIG. 5 and performs a smoothing process to moderate the change in the power command value PRF2. Do.

そして、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ５６０にて、蓄電装置１２０から入出力されている実際の電力ＰＢ２と、遅れ補償処理が施された電力指令値ＰＲＦ２＊との偏差ΔＰＢを演算する。次に、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ５７０にて、この偏差ΔＰＢになまし処理を施す。このとき、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、電力指令値を修正する場合と、電力制限値を修正する場合とで、異なる時定数を用いてなまし処理を実行する。具体的には、電力制限値を修正する場合は、電力指令値を修正する場合と比較して相対的に小さい時定数を用いる。   In S560, HV-ECU 300 calculates deviation ΔPB between actual power PB2 input / output from power storage device 120 and power command value PRF2 * subjected to the delay compensation process. Next, HV-ECU 300 performs an annealing process on this deviation ΔPB in S570. At this time, the HV-ECU 300 performs the annealing process using different time constants when the power command value is corrected and when the power limit value is corrected. Specifically, when the power limit value is corrected, a relatively small time constant is used as compared with the case where the power command value is corrected.

ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ５８０にて、電力指令値の修正用になまし処理が施された偏差ΔＰＢ＊を電力目標値ＰＲ２から減算することによって、修正された電力目標値ＰＲ２＊を生成する。また、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ５９０にて、電力制限値の修正用になまし処理が施された偏差ΔＰＢ＃と、電力制限値Ｗｉｎ２,Ｗｏｕｔ２とから、ガード値ＬＬＩＭ２,ＵＬＩＭ２を生成する。   In S580, HV-ECU 300 generates corrected power target value PR2 * by subtracting deviation ΔPB * subjected to the annealing process for correcting the power command value from power target value PR2. In S590, HV-ECU 300 generates guard values LLIM2 and ULIM2 from deviation ΔPB # subjected to the annealing process for correcting the power limit value and power limit values Win2 and Wout2.

そして、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ６００にて、修正された電力目標値ＰＲ２＊がガード値の上限値であるＵＬＩＭ２より大きいか否かを判定する。   In S600, HV-ECU 300 determines whether or not corrected power target value PR2 * is larger than ULIM2 that is the upper limit value of the guard value.

修正された電力目標値ＰＲ２＊がガード値ＵＬＩＭ２より大きい場合（Ｓ６００にてＹＥＳ）は、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ６２０に処理を進めて、ガード値ＵＬＩＭ２を電力指令値ＰＲＦ２として設定する。その後、処理がＳ６５０に進められる。   If corrected power target value PR2 * is greater than guard value ULIM2 (YES in S600), HV-ECU 300 proceeds to S620 to set guard value ULIM2 as power command value PRF2. Thereafter, the process proceeds to S650.

一方、修正された電力目標値ＰＲ２＊がガード値ＵＬＩＭ２以下の場合（Ｓ６００にてＮＯ）は、処理がＳ６１０に進められて、次にＨＶ−ＥＣＵ３００は、修正された電力目標値ＰＲ２＊がガード値の下限値であるＬＬＩＭ２より小さいか否かを判定する。   On the other hand, when corrected power target value PR2 * is equal to or lower than guard value ULIM2 (NO in S600), the process proceeds to S610, and HV-ECU 300 then sets corrected power target value PR2 * as a guard. It is determined whether or not it is smaller than the lower limit value LLIM2.

修正された電力目標値ＰＲ２＊がガード値ＬＬＩＭ２より小さい場合（Ｓ６１０にてＹＥＳ）は、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ６３０に処理を進めて、ガード値ＬＬＩＭ２を電力指令値ＰＲＦ２として設定する。その後、処理がＳ６５０に進められる。   If corrected power target value PR2 * is smaller than guard value LLIM2 (YES in S610), HV-ECU 300 proceeds to S630 to set guard value LLIM2 as power command value PRF2. Thereafter, the process proceeds to S650.

一方、修正された電力目標値ＰＲ２＊がガード値ＬＬＩＭ２以上の場合（Ｓ６１０にてＮＯ）は、修正された電力目標値ＰＲ２＊はガード値の範囲内であるので、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ６４０にて修正された電力目標値ＰＲ２＊を、ＭＧ−ＥＣＵ４００へ出力する電力指令値ＰＲＦ２として設定する。その後、処理がＳ６５０に進められる。   On the other hand, when corrected power target value PR2 * is equal to or greater than guard value LLIM2 (NO in S610), corrected power target value PR2 * is within the range of the guard value, so HV-ECU 300 proceeds to S640. The corrected power target value PR2 * is set as a power command value PRF2 to be output to MG-ECU 400. Thereafter, the process proceeds to S650.

そして、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、Ｓ６５０において、設定された電力指令値ＰＲＦ２をＭＧ−ＥＣＵ４００へ出力する。   Then, HV-ECU 300 outputs set power command value PRF2 to MG-ECU 400 in S650.

以上のような処理に従って制御が行なわれることによって、複数の蓄電装置および複数のコンバータを備える電源システムにおいて、電力制御モードで動作するコンバータからの出力電力と電力指令値との間でずれが生じた場合に、そのずれを減少するように電力指令値を修正することができる。その結果、蓄電装置のエネルギ収支およびパワー収支の破綻を回避することができるので、安定的なエネルギマネージメントおよびパワーマネージメントが可能となる。   By performing control according to the processing as described above, in a power supply system including a plurality of power storage devices and a plurality of converters, a deviation has occurred between the output power from the converter operating in the power control mode and the power command value. In this case, the power command value can be corrected so as to reduce the deviation. As a result, failure of the energy balance and power balance of the power storage device can be avoided, so that stable energy management and power management are possible.

[実施の形態２]
実施の形態１においては、２つの蓄電装置を備える電源システムについて説明したが、蓄電装置を３つ以上備える構成においても、本実施の形態が適用できる
以下、蓄電装置を３つ以上備える構成の例について説明する
実施の形態２においては、一例として３つ以上の蓄電装置と、それに対応したコンバータとを備える構成について説明する。 [Embodiment 2]
In Embodiment 1, the power supply system including two power storage devices has been described. However, the present embodiment can be applied to a configuration including three or more power storage devices. Hereinafter, an example of a configuration including three or more power storage devices In Embodiment 2, a configuration including three or more power storage devices and a converter corresponding to the power storage device will be described as an example.

図１０は、実施の形態２に従う、車両１００Ａの全体ブロック図である。図１０は、実施の形態１の図１の構成に、蓄電装置１３０、電圧センサ１３１、電流センサ１３２、ＳＭＲ１３３、およびコンバータ１６０が追加されたものになっている。図１０において、図１と重複する要素についての説明は繰り返さない。   FIG. 10 is an overall block diagram of a vehicle 100A according to the second embodiment. 10 is obtained by adding power storage device 130, voltage sensor 131, current sensor 132, SMR 133, and converter 160 to the configuration of FIG. 1 of the first embodiment. In FIG. 10, the description of the same elements as those in FIG. 1 will not be repeated.

図１０を参照して、これらの追加された機器は、図１における蓄電装置１２０、電圧センサ１２１、電流センサ１２２、ＳＭＲ１２３、およびコンバータ１５０と同様の接続構成となっている。すなわち、蓄電装置１３０は、ＳＭＲ１３３を介して、電力線ＰＬ３および接地線ＮＬ３によってコンバータ１６０に接続される。そして、コンバータ１６０は、電力線ＭＰＬおよび接地線ＭＮＬに対して、コンバータ１４０およびコンバータ１５０と並列に接続される。   Referring to FIG. 10, these added devices have the same connection configuration as power storage device 120, voltage sensor 121, current sensor 122, SMR 123, and converter 150 in FIG. 1. That is, power storage device 130 is connected to converter 160 via power line PL3 and ground line NL3 via SMR 133. Converter 160 is connected in parallel with converter 140 and converter 150 with respect to power line MPL and ground line MNL.

電圧センサ１３１および電流センサ１３２は、蓄電装置１３０の電圧ＶＢ３および電流ＩＢ３を検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ３００へ出力する。また、ＳＭＲ１３３は、ＨＶ−ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ３により制御されて、蓄電装置１３０とコンバータ１６０との間で、電力の供給と遮断とを切替える。   Voltage sensor 131 and current sensor 132 detect voltage VB3 and current IB3 of power storage device 130, and output the detected values to HV-ECU 300. In addition, SMR 133 is controlled by control signal SE3 from HV-ECU 300, and switches between power supply and cutoff between power storage device 130 and converter 160.

実施の形態２においては、コンバータ１４０が「電圧制御モード」に従って制御される「マスター」として動作し、コンバータ１５０およびコンバータ１６０が「電力制御モード」に従って制御される「スレーブ」として動作する。   In the second embodiment, converter 140 operates as a “master” controlled according to “voltage control mode”, and converter 150 and converter 160 operate as a “slave” controlled according to “power control mode”.

このように、「マスター」として動作するコンバータ以外のコンバータについて、各コンバータが分担する電力目標値を実現するように「電力制御モード」で動作させることによって、結果的に「マスター」として動作するコンバータについての電力も電力目標値に制御される。   In this way, converters other than the converter that operates as the “master” are operated in the “power control mode” so as to realize the power target value shared by each converter, and as a result, the converter that operates as the “master”. Is also controlled to a power target value.

このような構成において、実施の形態１でのＨＶ−ＥＣＵ３００の電力目標設定部３３０で説明した電力修正制御を、コンバータ１５０およびコンバータ１６０の両方について適用することで、「スレーブ」側の各コンバータにおいて、実際の出力電力と電力指令値との間でずれが生じた場合に、そのずれを減少するように電力指令値を修正することができる。   In such a configuration, by applying the power correction control described in the power target setting unit 330 of the HV-ECU 300 in the first embodiment to both the converter 150 and the converter 160, in each converter on the “slave” side, When a deviation occurs between the actual output power and the power command value, the power command value can be corrected so as to reduce the deviation.

なお、蓄電装置およびそれに対応するコンバータが４つ以上でも、「マスター」として動作するコンバータ以外のコンバータを、「スレーブ」として動作させることによって、上述と同様の効果を得ることができる。   Even if there are four or more power storage devices and corresponding converters, the same effects as described above can be obtained by operating converters other than the converter operating as the “master” as the “slave”.

[実施の形態３]
実施の形態２においては、３つ以上の蓄電装置の各々が、対応するコンバータを備える構成について説明した。 [Embodiment 3]
In Embodiment 2, the configuration in which each of the three or more power storage devices includes a corresponding converter has been described.

実施の形態３においては、ある１つのコンバータに対応する蓄電装置が複数の蓄電ユニットを備える場合について説明する。   In Embodiment 3, a case where a power storage device corresponding to a certain converter includes a plurality of power storage units will be described.

図１１は、実施の形態３に従う、車両１００Ｂの全体ブロック図である。図１１は、実施の形態１の図１において、蓄電装置１２０が蓄電装置１２５に置き換わり、さらに電圧センサ１３１Ａ、電流センサ１３２ＡおよびＳＭＲ１３３Ａが追加されたものとなっている。図１１において、図１と重複する要素についての説明は繰り返さない。   FIG. 11 is an overall block diagram of vehicle 100B according to the third embodiment. In FIG. 11, the power storage device 120 is replaced with the power storage device 125 in FIG. 1 of the first embodiment, and a voltage sensor 131A, a current sensor 132A, and an SMR 133A are further added. In FIG. 11, the description of the same elements as those in FIG. 1 will not be repeated.

図１１を参照して、蓄電装置１２５は、蓄電ユニット１２０Ａ，１３０Ａを含む。蓄電ユニット１２０Ａ，１３０Ａは、蓄電装置１１０と同様の構成を有する、充放電可能な電力貯蔵要素である。   Referring to FIG. 11, power storage device 125 includes power storage units 120A and 130A. The power storage units 120 </ b> A and 130 </ b> A are chargeable / dischargeable power storage elements having the same configuration as the power storage device 110.

蓄電ユニット１２０Ａは、図１の蓄電装置１２０と同様に、ＳＭＲ１２３を介してコンバータ１５０へ接続される。また、蓄電ユニット１３０Ａは、ＳＭＲ１３３Ａを介して、蓄電ユニット１２０Ａに並列に、コンバータ１５０へ接続される。   Power storage unit 120A is connected to converter 150 via SMR 123, similarly to power storage device 120 in FIG. In addition, power storage unit 130A is connected to converter 150 in parallel with power storage unit 120A through SMR 133A.

電圧センサ１２１および電流センサ１２２は、蓄電ユニット１２０Ａの電圧および電流を検出して、その検出結果をＨＶ−ＥＣＵ３００に出力する。また、電圧センサ１３１Ａおよび電流センサ１３２Ａは、蓄電ユニット１３０Ａの電圧および電流を検出して、その検出結果をＨＶ−ＥＣＵ３００に出力する。   Voltage sensor 121 and current sensor 122 detect the voltage and current of power storage unit 120 </ b> A and output the detection results to HV-ECU 300. Voltage sensor 131A and current sensor 132A detect the voltage and current of power storage unit 130A and output the detection results to HV-ECU 300.

そして、ＨＶ−ＥＣＵ３００は、ＳＭＲ１２３，１３３Ａを切替えて、蓄電ユニット１２０Ａ，１３０Ａのいずれか一方をコンバータ１５０と接続する。このような構成とすることで、コンバータ１５０には、複数の蓄電ユニット１２０Ａ，１３０Ａのうちのいずれか１つが接続されることになるので、実施の形態１と同様の構成とみなすことができる。   Then, HV-ECU 300 switches between SMRs 123 and 133 </ b> A and connects one of power storage units 120 </ b> A and 130 </ b> A to converter 150. With such a configuration, any one of the plurality of power storage units 120A and 130A is connected to the converter 150, and thus can be regarded as a configuration similar to that of the first embodiment.

したがって、複数の蓄電ユニット１２０Ａ，１３０Ａのうち、選択された蓄電ユニットについて、実施の形態１と同様の電力修正制御を適用することによって、実施の形態１と同様に、電力制御モードで動作するコンバータからの出力電力と電力指令値との間でずれが生じた場合に、そのずれを減少するように電力指令値を修正することができる。   Therefore, a converter that operates in the power control mode as in the first embodiment by applying the same power correction control as in the first embodiment to the selected power storage unit among the plurality of power storage units 120A and 130A. When a deviation occurs between the output power from the power and the power command value, the power command value can be corrected so as to reduce the deviation.

なお、上述の説明においては、「スレーブ」として動作する蓄電装置１２５が複数の蓄電ユニットを含む場合について説明したが、「マスター」として動作する蓄電装置１１０について複数の蓄電ユニットを含むようにしてもよい。   In the above description, the case where the power storage device 125 operating as a “slave” includes a plurality of power storage units has been described, but the power storage device 110 operating as a “master” may include a plurality of power storage units.

また、実施の形態２のように、蓄電装置とコンバータのペアが３つ以上の構成において、各蓄電装置が複数の蓄電ユニットを含む場合にも適用可能である。   Further, as in Embodiment 2, the present invention can also be applied to a case where each power storage device includes a plurality of power storage units in a configuration in which there are three or more pairs of power storage devices and converters.

なお、本実施の形態における蓄電装置１１０は、本発明における「第１の蓄電装置」の一例である。本実施の形態における蓄電装置１２０，１２５，１３０は、本発明における「第２の蓄電装置」の一例である。また、本実施の形態におけるコンバータ１４０は、本発明における「第１のコンバータ」の一例である。本実施の形態におけるコンバータ１５０，１６０は、本発明における「第２のコンバータ」の一例である。さらに、本実施の形態におけるＳＭＲ１２３，１３３Ａは、本発明における「複数の開閉器」の一例である。   The power storage device 110 in the present embodiment is an example of the “first power storage device” in the present invention. Power storage devices 120, 125, and 130 in the present embodiment are examples of the “second power storage device” in the present invention. Further, converter 140 in the present embodiment is an example of the “first converter” in the present invention. Converters 150 and 160 in the present embodiment are examples of the “second converter” in the present invention. Furthermore, the SMRs 123 and 133A in the present embodiment are examples of “a plurality of switches” in the present invention.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１００，１００Ａ，１００Ｂ 車両、１１０，１２０，１２５，１３０ 蓄電装置、１１１，１２１，１３１，１３１Ａ，１４２，１５２，１８０ 電圧センサ、１１２，１２２，１３２，１３２Ａ，１４３，１５３ 電流センサ、１１３，１２３，１３３，１３３Ａ ＳＭＲ、１２０Ａ，１３０Ａ 蓄電ユニット、１４０，１５０，１６０ コンバータ、１４１，１５１ チョッパ回路、１７０ 補機装置、１９０ 制御装置、２００ 駆動装置、２１０，２２０ インバータ、２３０ 動力分割機構、２４０ エンジン、２５０ 駆動輪、３００ ＨＶ−ＥＣＵ、３１０ 目標値設定部、３１１ 目標電力演算部、３１２ バッテリ電力演算部、３１３，３１６，３１７，４１２，４１４，４２２，４２４ 減算部、３１４，３１５ 平滑化部、３１８ 制限部、３１９ 遅れ補償部、３２０ 電圧目標設定部、３３０ 電力目標設定部、４１０ 電圧制御部、４１３，４２３ ＰＩ制御部、４１５，４２５ 変調部、４２０ 電力制御部、４２１ 除算部、Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２ 平滑コンデンサ、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ ダイオード、Ｌ１，Ｌ２ リアクトル、ＬＮ１Ａ，ＬＮ１Ｂ，ＭＰＬ，ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３ 電力線、ＬＮ１Ｃ，ＭＮＬ，ＮＬ１，ＮＬ２，ＮＬ３ 接地線、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ａ，Ｑ２Ｂ スイッチング素子。   100, 100A, 100B Vehicle, 110, 120, 125, 130 Power storage device, 111, 121, 131, 131A, 142, 152, 180 Voltage sensor, 112, 122, 132, 132A, 143, 153 Current sensor, 113, 123 , 133, 133A SMR, 120A, 130A power storage unit, 140, 150, 160 converter, 141, 151 chopper circuit, 170 auxiliary device, 190 control device, 200 drive device, 210, 220 inverter, 230 power split mechanism, 240 engine , 250 drive wheels, 300 HV-ECU, 310 target value setting unit, 311 target power calculation unit, 312 battery power calculation unit, 313, 316, 317, 412, 414, 422, 424 subtraction unit, 314, 315 smoothing unit 318 Limiting unit, 319 delay compensation unit, 320 voltage target setting unit, 330 power target setting unit, 410 voltage control unit, 413, 423 PI control unit, 415, 425 modulation unit, 420 power control unit, 421 division unit, C0, C1 , C2 smoothing capacitor, D1A, D1B, D2A, D2B diode, L1, L2 reactor, LN1A, LN1B, MPL, PL1, PL2, PL3 power line, LN1C, MNL, NL1, NL2, NL3 ground line, MG1, MG2 motor generator, Q1A, Q1B, Q2A, Q2B Switching elements.

Claims (11)

駆動装置に電源を供給するための車両の電源システムであって、
第１の蓄電装置および第２の蓄電装置を含む複数の蓄電装置と、
前記駆動装置への給電ラインに対して並列に接続された複数のコンバータと、
前記複数のコンバータを制御するための制御装置とを備え、
前記複数のコンバータは、
前記給電ラインの電圧を目標電圧値に調整するように、前記給電ラインおよび前記第１の蓄電装置の間で直流電力変換を行なうための第１のコンバータと、
前記第２の蓄電装置の入出力電力値を第１の電力指令値に調整するように、前記給電ラインおよび前記第２の蓄電装置の間で直流電力変換を行なうための第２のコンバータとを含み、
前記制御装置は、前記複数の蓄電装置全体に要求される入出力電力と前記複数の蓄電装置間での電力分配比とに従って設定される前記第２の蓄電装置の電力目標値を、出力中の第１の電力指令値と前記第２の蓄電装置の実際の入出力電力値とのずれ量に基づいて修正することによって、次に出力すべき第１の電力指令値を設定する、車両の電源システム。 A vehicle power supply system for supplying power to a drive device,
A plurality of power storage devices including a first power storage device and a second power storage device;
A plurality of converters connected in parallel to the power supply line to the drive device;
A control device for controlling the plurality of converters,
The plurality of converters are:
A first converter for performing DC power conversion between the power supply line and the first power storage device so as to adjust the voltage of the power supply line to a target voltage value;
A second converter for performing DC power conversion between the power supply line and the second power storage device so as to adjust an input / output power value of the second power storage device to a first power command value; Including
The control device outputs a power target value of the second power storage device set according to input / output power required for the plurality of power storage devices as a whole and a power distribution ratio among the power storage devices . A power source for a vehicle that sets a first power command value to be output next by correcting the first power command value based on a deviation amount between an actual input / output power value of the second power storage device system. 前記制御装置は、時間軸方向に遅らせるように修正された前記第１の電力指令値と前記第２の蓄電装置の実際の入出力電力値との減算値に基づいて前記ずれ量を演算する、請求項１に記載の車両の電源システム。   The control device calculates the shift amount based on a subtraction value between the first power command value corrected to be delayed in the time axis direction and an actual input / output power value of the second power storage device. The power supply system for a vehicle according to claim 1. 前記制御装置は、前記減算値を時間軸方向に平滑化するとともに、平滑化された前記減算値を前記ずれ量として、前記電力目標値から差し引くことによって次に出力すべき第１の電力指令値を設定する、請求項２に記載の車両の電源システム。 The control device smoothes the subtracted value in the time axis direction, and uses the smoothed subtracted value as the shift amount to subtract from the power target value to be output next as a first power command value. The vehicle power supply system according to claim 2, wherein: 前記制御装置は、前記減算値を用いて前記第２の蓄電装置の入出力電力の制限値を修正することによって第１の電力指令値の上下限のガード値を演算するとともに、次に出力すべき第１の電力指令値が前記ガード値の範囲内になるように制限する、請求項２に記載の車両の電源システム。 Wherein the control device is configured to calculates the guard value of the lower limit on the first power instruction value depending on modifying the limit values of the input and output power of the second power storage device by using the subtraction value, then you limit as the first power command value to be output is within the range of the guard value, the power supply system for a vehicle according to claim 2. 前記制御装置は、前記減算値を時間軸方向に平滑化することによって前記ずれ量を演算するとともに、前記制限値から前記ずれ量を差し引くことによって前記ガード値を演算する、請求項４に記載の車両の電源システム。   5. The control device according to claim 4, wherein the control device calculates the shift amount by smoothing the subtraction value in a time axis direction, and calculates the guard value by subtracting the shift amount from the limit value. Vehicle power system. 前記制御装置は、第１の時定数を用いて平滑化された前記減算値に基づいて修正された前記電力目標値が、第２の時定数を用いて平滑化された前記減算値に基づいて演算された第１の電力指令値の上下限のガード値の範囲内となるように次に出力すべき第１の電力指令値を設定する、請求項２に記載の車両の電源システム。 The control device is configured such that the power target value corrected based on the subtraction value smoothed using the first time constant is based on the subtraction value smoothed using the second time constant. setting the calculated first of the first power instruction value to be outputted next so on a range of the lower limit guard value of the power command value, the vehicle power supply system according to claim 2. 前記第１の時定数は、前記第２の時定数よりも相対的に大きい値に設定される、請求項６に記載の車両の電源システム。   The vehicle power supply system according to claim 6, wherein the first time constant is set to a relatively larger value than the second time constant. 前記第２の蓄電装置は、
前記第２のコンバータに対して並列に設けられる複数の蓄電ユニットを含む、請求項１に記載の車両の電源システム。 The second power storage device
The power supply system for a vehicle according to claim 1, comprising a plurality of power storage units provided in parallel to the second converter. 前記複数の蓄電ユニットにそれぞれ対応して設けられる複数の開閉器をさらに備え、
各前記複数の開閉器は、対応する蓄電ユニットと前記第２のコンバータとを結ぶ経路に介挿され、
前記制御装置は、前記複数の蓄電ユニットのうちのいずれか１つを、前記第２のコンバ
ータに電力を供給するための蓄電ユニットとして選択するとともに、選択された蓄電ユニットに対応する開閉器を閉成する一方で、選択されていない蓄電ユニットに対応する開閉器を開放するように、前記複数の開閉器を制御する、請求項８に記載の車両の電源システム。 A plurality of switches provided corresponding to the plurality of power storage units, respectively;
Each of the plurality of switches is inserted in a path connecting the corresponding power storage unit and the second converter,
The control device selects any one of the plurality of power storage units as a power storage unit for supplying power to the second converter, and closes a switch corresponding to the selected power storage unit. The vehicle power supply system according to claim 8, wherein the plurality of switches are controlled to open a switch corresponding to an unselected power storage unit. 前記複数の蓄電装置は、
第３の蓄電装置をさらに含み、
前記複数のコンバータは、
前記第３の蓄電装置の実際の入出力電力値を第２の電力指令値に調整するように、前記給電ラインおよび前記第３の蓄電装置の間で直流電力変換を行なうための第３のコンバータをさらに含み、
前記制御装置は、前記複数の蓄電装置全体に要求される入出力電力と前記複数の蓄電装置間での電力分配比とに従って設定される前記第３の蓄電装置の電力目標値を、出力中の第２の電力指令値と前記第３の蓄電装置の実際の入出力電力値とに基づいて修正することによって、次に出力すべき第２の電力指令値を設定する、請求項１に記載の車両の電源システム。 The plurality of power storage devices are:
A third power storage device,
The plurality of converters are:
Third converter for performing DC power conversion between the feed line and the third power storage device so as to adjust the actual input / output power value of the third power storage device to the second power command value Further including
The control device outputs a power target value of the third power storage device set according to input / output power required for the plurality of power storage devices as a whole and a power distribution ratio among the power storage devices . The second power command value to be output next is set by correcting based on a second power command value and an actual input / output power value of the third power storage device. Vehicle power system. 第１の蓄電装置および第２の蓄電装置を含む複数の蓄電装置からの電力を用いて駆動される車両であって、
前記複数の蓄電装置から供給される電力によって、前記車両の駆動力を発生するように構成された駆動装置と、
前記駆動装置への給電ラインに対して並列に接続された複数のコンバータと、
前記複数のコンバータを制御するための制御装置とを備え、
前記複数のコンバータは、
前記給電ラインの電圧を目標電圧値に調整するように、前記給電ラインおよび前記第１の蓄電装置の間で直流電力変換を行なうための第１のコンバータと、
前記第２の蓄電装置の入出力電力値を電力指令値に調整するように、前記給電ラインおよび前記第２の蓄電装置の間で直流電力変換を行なうための第２のコンバータとを含み、
前記制御装置は、前記複数の蓄電装置全体に要求される入出力電力と前記複数の蓄電装置間での電力分配比とに従って設定される前記第２の蓄電装置の電力目標値を、出力中の電力指令値と前記第２の蓄電装置の実際の入出力電力値とのずれ量に基づいて修正することによって、次に出力すべき電力指令値を設定する、車両。 A vehicle driven using electric power from a plurality of power storage devices including a first power storage device and a second power storage device,
A driving device configured to generate driving force of the vehicle by electric power supplied from the plurality of power storage devices;
A plurality of converters connected in parallel to the power supply line to the drive device;
A control device for controlling the plurality of converters,
The plurality of converters are:
A first converter for performing DC power conversion between the power supply line and the first power storage device so as to adjust the voltage of the power supply line to a target voltage value;
A second converter for performing DC power conversion between the power supply line and the second power storage device so as to adjust an input / output power value of the second power storage device to a power command value;
The control device outputs a power target value of the second power storage device set according to input / output power required for the plurality of power storage devices as a whole and a power distribution ratio among the power storage devices . A vehicle in which a power command value to be output next is set by correcting based on a deviation amount between a power command value and an actual input / output power value of the second power storage device.
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