CN101489823B - 电源系统和具备该系统的车辆、以及电源系统的控制方法 - Google Patents

电源系统和具备该系统的车辆、以及电源系统的控制方法 Download PDF

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Abstract

第1以及第2转换器(10、12)相互并联地连接于正极线(PL3)以及负极线(NL)。ECU(30)在要求电力(PR)比基准值小时，控制第1以及第2转换器(10、12)使得第1以及第2转换器(10、12)中的任意一方工作、且另一方转换器停止。另一方面，ECU(30)在要求电力(PR)为基准值以上时，控制第1以及第2转换器(10、12)使得第1以及第2转换器(10、12)双方工作。

Description

电源系统和具备该系统的车辆、以及电源系统的控制方法
技术领域
本发明涉及用于抑制具备多个蓄电装置的电源系统中的损失的控制技术。 
背景技术
日本特开2003-209969号公报公开了具备多个电源级的电源控制系统。该电源控制系统具备互相并联连接、向至少一个变换器(inverter)供给直流电力的多个电源级。各电源级包含电池和升压/降压(boost/buck)DC-DC转换器(converter)。 
在该电源控制系统中，控制所述多个电源级，以使得多个电源级分别所含的多个电池均匀地充放电、维持向变换器输出的输出电压。 
但是，在上述日本特开2003-209969号公报中，多个电源级被并联连接，对于它们的运用，仅公开了使多个电源级分别所含的多个电池均匀地充放电，对于用于抑制电源控制系统整体的损失的各电源级的控制方法没有特别进行研究。 
发明内容
因此，本发明的目的在于着眼于具备多个蓄电装置以及多个电压变换装置的电源系统，提供一种能够抑制损失的电源系统以及具备该电源系统的车辆。 
另外，本发明的其他目的在于，着眼于具备多个蓄电装置以及多个电压变换装置的电源系统，提供能够抑制损失的控制方法。 
进而，本发明的其他目的在于，着眼于具备多个蓄电装置以及多个电压变换装置的电源系统，提供存储有用于通过计算机执行能够抑制损失的控制的程序的、计算机能够读取的存储媒介物。 
根据本发明，电源系统是具有多个蓄电装置的电源系统，具备：第1电压变换装置，第2电压变换装置，和控制第1以及第2电压变换装置的控制部。第1电压变换装置，被设置在第1蓄电装置与负载装置之间，对来自第1蓄电装置的电压进行变换，向负载装置输出。第2电压变换装置，被设置在第2蓄电装置与负载装置之间，对来自第2蓄电装置的电压进行变换，向负载装置输出。控制部，在对该电源系统的要求电力比基准值小时，对第1以及第2电压变换装置进行控制使得第1以及第2电压变换装置中的任意一方工作、且另一方电压变换装置停止。另一方面，控制部，在要求电力为基准值以上时，对第1以及第2电压变换装置进行控制使得第1以及第2电压变换装置双方工作。 
优选的是：控制部，在要求电力比基准值小时，使与第1以及第2蓄电装置中的输出电压低的蓄电装置相对应的电压变换装置停止。 
优选的是：基准值，基于第1以及第2蓄电装置中的电阻损失和第1以及第2电压变换装置中的开关损失而确定。 
优选的是：控制部，以第1以及第2蓄电装置的温度越高、基准值越大的方式改变基准值。 
优选的是：控制部，以表示第1以及第2蓄电装置的充电状态的状态量越大、基准值越大的方式改变基准值。 
优选的是：控制部，以第1以及第2电压变换装置的开关频率越高、基准值越大的方式改变基准值。 
优选的是：第1以及第2蓄电装置中的一方包含二次电池；第1以及第2蓄电装置中的另一方包含电容器。 
另外，根据本发明，车辆具有：上述任意一种的电源系统；从电源系统接受电力供给的驱动装置；由驱动装置驱动的电动机；和由电动机驱动的车轮。 
另外，根据本发明，电源系统的控制方法是具有多个蓄电装置的电源系统的控制方法。电源系统具备：第1电压变换装置，和第2电压变换装置。第1电压变换装置，被设置在第1蓄电装置与负载装置之间，对来自第1蓄电装置的电压进行变换，向负载装置输出。第2电压变换装置，被设置在第2蓄电装置与负载装置之间，对来自第2蓄电装置的电压进行变换，向负载装置输出。而且，电源系统的控制方法包括：第1步骤，将对电源系统的要求电力与基准值相比较；第2步骤，在要求电力比基准值小时，对第1以及第2电压变换装置进行控制使得第1以及第2电压变换装置中的任意一方工作、且另一方电压变换装置停止；和第3步骤，在要求电力为基准值以上时，对第1以及第2电压变换装置进行控制使得第1以及第2电压变换装置双方工作。 
优选的是，第2步骤包括：第1分步骤，将第1蓄电装置的输出电压与第2蓄电装置的输出电压相比较；第2分步骤，在第1蓄电装置的输出电压比第2蓄电装置的输出电压低时，使第1电压变换装置停止；和第3分步骤，在第2蓄电装置的输出电压比第1蓄电装置的输出电压低时，使第2电压变换装置停止。 
优选的是：基准值，基于第1以及第2蓄电装置中的电阻损失和第1以及第2电压变换装置中的开关损失而确定。 
优选的是：第1以及第2蓄电装置的温度越高，基准值被设定为越大的值。 
优选的是：表示第1以及第2蓄电装置的充电状态的状态量越大，基准值被设定为越大的值。 
优选的是：第1以及第2电压变换装置的开关频率越高，基准值被设定为越大的值。 
另外，根据本发明，存储媒介物是存储了用于在计算机中执行具备多个蓄电装置的电源系统的控制的程序的、计算机能够读取的存储媒介物。电源系统具备：第1电压变换装置，和第2电压变换装置。第1电压变换装置，被设置在第1蓄电装置与负载装置之间，对来自第1蓄电装置的电压进行变换，向负载装置输出。第2电压变换装置，被设置在第2蓄电装 置与负载装置之间，对来自第2蓄电装置的电压进行变换，向负载装置输出。而且，存储媒介物存储用于在计算机中执行下述步骤的程序，即，步骤包括：第1步骤，将对电源系统的要求电力与基准值相比较；第2步骤，在要求电力比基准值小时，对第1以及第2电压变换装置进行控制使得第1以及第2电压变换装置中的任意一方工作、且另一方电压变换装置停止；和第3步骤，在要求电力为基准值以上时，对第1以及第2电压变换装置进行控制使得第1以及第2电压变换装置双方工作。 
在本发明中，第1电压变换装置，被设置在第1蓄电装置与负载装置之间，第2电压变换装置，被设置在第2蓄电装置与负载装置之间。即，第1以及第2电压变换装置互相并联地连接在负载装置上，对来自对应的蓄电装置的电压进行变换、向负载装置输出。在这里，蓄电装置中的电阻损失与电流的平方成比例，从而在对该电源系统的要求电力较小时，与蓄电装置中的电阻损失相比，电压变换装置的开关损失相对较大，所以通过使工作的电压变换装置的个数减少能够抑制电源系统整体的损失。另一方面，在要求电力较大时，通过驱动第1以及第2电压变换装置双方，使负载分散到第1以及第2蓄电装置、使蓄电装置的电阻损失降低，能够抑制电源系统整体的损失。因此，在本发明中，控制部，在要求电力比基准值小时，使得第1以及第2电压变换装置中的任意一方工作、且另一方电压变换装置停止，在要求电力为基准值以上时，使得第1以及第2电压变换装置双方工作。因此，根据本发明，能够抑制电源系统的损失。 
附图说明
图1是作为搭载了本发明电源系统的车辆的一例而表示的混合动力车辆的整体框图。 
图2是表示图1所示的转换器的结构的电路图。 
图3是图1所示的ECU的功能框图。 
图4是图3所示的转换器控制部的详细的功能框图。 
图5是表示要求电力与蓄电装置的电阻损失的关系的图。 
图6是表示要求电力与转换器的损失的关系的图。 
图7是表示要求电力与蓄电装置以及转换器整体的损失的关系的图。 
图8是表示由图4所示的控制部执行的处理的流程的流程图。 
图9是表示蓄电装置的温度与内部电阻的关系的图。 
图10表示要求电力与蓄电装置的电阻损失的关系的图。 
图11是表示蓄电装置的温度与基准值的关系的图。 
图12是表示蓄电装置的SOC与内部电阻的关系的图。 
图13表示要求电力与蓄电装置的电阻损失的关系的图。 
图14是表示蓄电装置的SOC与基准值的关系的图。 
图15是表示转换器的开关频率与转换器的损失的关系的图。 
图16是表示转换器的开关频率与基准值的关系的图。 
具体实施方式
下面，对于本发明的实施方式，一边参照附图一边进行详细说明。另外，对于图中相同或者相当部分标注相同符号，不重复其说明。 
[实施方式1] 
图1是作为搭载了本发明电源系统的车辆的一例而表示的混合动力车辆的整体框图。参照图1，该混合动力车辆100具备：发动机2，电动发电机MG1、MG2，动力分配机构4，和车轮6。另外，混合动力车辆100还具备：蓄电装置B1、B2，转换器10、12，电容器C，变换器20、22，和ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)30。进而，混合动力车辆100还具备：电压传感器42、44、46，电流传感器52、54，和温度传感器62、64。 
该混合动力车辆100以发动机2以及电动发电机MG2为动力源而行驶。动力分配机构4结合于发动机2和电动发电机MG1、MG2、在它们之间分配动力。动力分配机构4例如由具有太阳齿轮、行星齿轮架以及齿圈(ring gear)的3个旋转轴的行星齿轮机构构成，这3个旋转轴分别被连接在发动机4以及电动发电机MG1、MG2的旋转轴上。另外，通过将电动发电机MG1的转子设为中空、使发动机2的曲轴通过其中心，能够 将发动机2以及电动发电机MG1、MG2机械连接在动力分配机构4上。另外，电动发电机MG2的旋转轴通过未图示的减速齿轮、差动齿轮结合在车轮6上。 
而且，电动发电机MG1作为由发动机2驱动的发电机工作、并且作为能够进行发动机2的起动的电动机工作，这样被组装在混合动力车辆100中，电动发电机MG2作为驱动车轮6的电动机而被组装在混合动力车辆100中。 
蓄电装置B1、B2是能够充放电的直流电源，例如由镍氢、锂离子等二次电池构成。蓄电装置B1向转换器10供给电力，另外，在电力再生时，由转换器10充电。蓄电装置B2向转换器12供给电力，另外，在电力再生时，由转换器12充电。 
例如，蓄电装置B1可以使用能够输出最大电力比蓄电装置B2大的二次电池，蓄电装置B2可以使用蓄电容量比蓄电装置B1大的二次电池。由此，能够使用2个蓄电装置B1、B2构成高功率(电力)并且大容量的直流电源。另外，蓄电装置B1、B2的至少一方可以使用大电容的电容器。 
转换器10基于来自ECU30的信号PWC1将来自蓄电装置B1的电压升压，将该升压后的电压向正极线PL3输出。另外，转换器10基于信号PWC1将从变换器20、22经由正极线PL3供给的再生电力降压为蓄电装置B1的电压水平，将蓄电装置B1充电。并且，转换器10当从ECU30接受关闭(shut down)信号SD1时停止开关工作。 
转换器12，与转换器10并联地连接在正极线PL3以及负极线NL上。转换器12基于来自ECU30的信号PWC2将来自蓄电装置B2的电压升压，将该升压后的电压向正极线PL3输出。另外，转换器12基于信号PWC2将从变换器20、22经由正极线PL3供给的再生电力降压为蓄电装置B2的电压水平，将蓄电装置B2充电。并且，转换器12当从ECU30接受了关闭信号SD2时停止开关工作。 
电容器C被连接在正极线PL3与负极线NL之间，将正极线PL3与负极线NL之间的电压变动平滑化。 
变换器20基于来自ECU30的信号PWI1将来自正极线PL3的直流电压变换成三相交流电压，将该变换后的三相交流电压向电动发电机MG1输出。另外，变换器20基于信号PWI1将电动发电机MG1使用发动机2的动力发电所得的三相交流电压变换成直流电压，将该变换后的直流电压向正极线PL3输出。 
变换器22基于来自ECU30的信号PWI2将来自正极线PL3的直流电压变换成三相交流电压，将该变换后的三相交流电压向电动发电机MG2输出。另外，变换器22在车辆的再生制动时基于信号PWI2将电动发电机MG2接受来自车轮6的旋转力发电所得的三相交流电压变换成直流电压，将该变换后的直流电压向正极线PL3输出。 
电动发电机MG1、MG2分别为三相交流旋转电机，例如由三相交流同步电动发电机构成。电动发电机MG1由变换器20再生驱动，将使用发动机2的动力发电所得的三相交流电压向变换器20输出。另外，电动发电机MG1在发动机2的起动时由变换器20动力驱动，使发动机2起转。电动发电机MG2由变换器22动力驱动，产生用于驱动车轮6的驱动力。另外，电动发电机MG2在车辆的再生制动时由变换器22再生驱动，将使用从车轮6接受的旋转力发电所得的三相交流电压向变换器22输出。 
电压传感器42检测蓄电装置B1的电压VB1向ECU30输出。温度传感器62检测蓄电装置B1的温度T1向ECU30输出。电流传感器52检测从蓄电装置B1向转换器10输出的电流I1、向ECU30输出。电压传感器44检测蓄电装置B2的电压VB2向ECU30输出。温度传感器64检测蓄电装置B2的温度T2向ECU30输出。电流传感器54检测从蓄电装置B2向转换器12输出的电流I2、向ECU30输出。电压传感器46检测电容器C的端子间电压、即正极线PL三相对于负极线NL的电压VH，并将该检测出的电压VH向ECU30输出。 
ECU30生成用于分别驱动转换器10、12的信号PWC1、PWC2，并将该生成的信号PWC1、PWC2分别向转换器10、12输出。另外，ECU30根据对蓄电装置B1、B2要求的电力(下面，简称作“要求电力”)PR生 成关闭信号SD1或者SD2，并将该生成的关闭信号SD1或者SD2向转换器10或者12输出。另外，要求电力PR基于加速器踏板的开度、车辆速度等，由未图示的车辆ECU运算。 
并且，ECU30生成用于分别驱动变换器20、22的信号PWI1、PWI2，并将该生成的信号PWI1、PWI2分别向变换器20、22输出。 
图2是表示图1所示的转换器10、12的结构的电路图。参照图2，转换器10(12)包含：npn型晶体管Q1、Q2，二极管D1、D2，和电抗器L。npn型晶体管Q1、Q2被串联连接在正极线PL3与负极线NL之间。二极管D1、D2分别反并联连接于npn型晶体管Q1、Q2。电抗器L的一端被连接在npn型晶体管Q1、Q2的连接节点上，其另一端被连接在正极线PL1(PL2)上。另外，作为上述的npn型晶体管，可以使用例如IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)。 
该转换器10(12)由斩波电路构成。于是，转换器10(12)基于来自ECU30(未图示)的信号PWC1(PWC2)，使用电抗器L将正极线PL1(PL2)的电压升压，并将该升压后的电压向正极线PL3输出。 
具体地说，转换器10(12)将npn型晶体管Q2的导通时流过的电流作为磁能存储在电抗器L中，由此将正极线PL1(PL2)的电压升压。然后，转换器10(12)，与npn型晶体管Q2被截止的定时同步地将该升压的电压经由二极管D1向正极线PL3输出。 
图3是图1所示的ECU30的功能框图。参照图3，ECU30包含转换器控制部32和变换器控制部34、36。 
转换器控制部32基于来自电压传感器42的电压VB1、来自电压传感器46的电压VH以及来自电流传感器52的电流I1，生成用于将转换器10的npn型晶体管Q1、Q2导通/截止的PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)信号，并将该生成的PWM信号作为信号PWC1向转换器10输出。 
另外，转换器控制部32基于来自电压传感器44的电压VB2、电压VH以及来自电流传感器54的电流I2，生成用于将转换器12的npn型晶 体管Q1、Q2导通/截止的PWM信号，并将该生成的PWM信号作为信号PWC2向转换器12输出。 
并且，转换器控制部32基于要求电力PR以及电压VB1、VB2，生成用于将转换器10停止的关闭信号SD1以及用于将转换器12停止的关闭信号SD2，并将该生成的关闭信号SD1、SD2分别向转换器10、12输出。 
变换器控制部34基于电动发电机MG1的转矩指令TR1、电机电流MCRT1和转子旋转角θ1、以及电压VH，生成用于将变换器20所含的功率晶体管导通/截止的PWM信号，并将该生成的PWM信号作为信号PWI1向变换器20输出。 
变换器控制部36基于电动发电机MG2的转矩指令TR2、电机电流MCRT2和转子旋转角θ2、以及电压VH，生成用于将变换器22所含的功率晶体管导通/截止的PWM信号，并将该生成的PWM信号作为信号PWI2向变换器22输出。 
另外，转矩指令TR1、TR2例如基于加速器开度、制动器踩踏量、车辆速度等，由未图示的车辆ECU运算。另外，电机电流MCRT1、MCRT2以及转子旋转角θ1、θ2分别由未图示的传感器检测。 
图4是图3所示的转换器控制部32的详细的功能框图。参照图4，转换器控制部32包括调制波生成部102、104，控制部106和驱动信号生成部108、110。 
调制波生成部102基于电压VB1、VH以及/或者电流I1，生成与转换器10相对应的调制波M1。调制波生成部104基于电压VB2、VH以及/或者电流I2，生成与转换器12相对应的调制波M2。另外，调制波生成部102、104能够以使得将对应的转换器的输入电流、输出电压控制为目标值的方式生成调制波M1、M2。例如，调制波生成部102基于电流I1生成调制波使得电流I1被控制为预定的目标值，调制波生成部104基于电压VB2、VH生成调制波M2使得电压VH被控制为预定的目标值。 
控制部106通过后述的方法，基于要求电力PR以及电压VB1、VB2判定是否使转换器10或者20停止，当决定停止转换器10时，激活向驱动 信号生成部108输出的信号CTL1，当决定停止转换器12时，激活向驱动信号生成部110输出的信号CTL2。 
驱动信号生成部108在来自控制部106的信号CTL1处于非激活状态时，基于来自调制波生成部102的调制波M1以及预定的载波信号生成信号PWC1。另一方面，驱动信号生成部108在信号CTL1被激活时，生成关闭信号SD1、向转换器10输出。 
驱动信号生成部110在来自控制部106的信号CTL2处于非激活状态时，基于来自调制波生成部104的调制波M2以及预定的载波信号生成信号PWC2。另一方面，驱动信号生成部110在信号CTL2被激活时，生成关闭信号SD2、向转换器12输出。 
在该转换器控制部32，控制部106基于要求电力PR，判定使转换器10、12中的任意一方停止还是使转换器10、12双方工作。在这里，控制部106从抑制蓄电装置B1、B2以及转换器10、12整体的损失(损耗)的观点出发，决定工作的转换器的个数。下面，对该想法进行说明。 
图5是表示要求电力PR与蓄电装置B1、B2的电阻损失的关系的图。参照图5，实线k1表示仅使转换器10、12中的任意一方工作时的对应的蓄电装置中的电阻损失，虚线k2表示使转换器10、12双方工作时的蓄电装置B1、B2的电阻损失的合计。 
蓄电装置的电阻损失随着要求电力的增加而增大。而且，电阻损失与电流的平方成比例，所以使转换器10、12双方工作、由蓄电装置B1、B2分担电力时，蓄电装置B1、B2整体的电阻损失较小。 
图6是表示要求电力PR与转换器10、12中的损失的关系的图。参照图6，实线k3表示仅使转换器10、12中的任意一方工作时的对应的转换器中的损失，虚线k4表示使转换器10、12双方工作时的转换器10、12中的损失的合计。 
转换器的损失包括伴随着npn型晶体管Q1、Q2的导通/截止工作而产生的开关损失和由导通电阻引起的损失，在要求电力比较小的区域，开关损失处于支配地位，随着电力变大，由导通电阻引起的损失增大。因此， 至少在要求电力小的区域，使转换器10、12中的任意一方停止，会使得转换器10、12整体的损失较小。 
图7是表示要求电力PR与蓄电装置B1、B2以及转换器10、12整体的损失的关系的图。参照图7，实线k5表示仅使转换器10、12中的任意一方工作时的总损失(蓄电装置B1、B2以及转换器10、12的损失的合计)，虚线k6表示使转换器10、12双方工作时的总损失。即，实线k5是将图5所示的实线k1与图6所示的实线k3合成而成的线，虚线k6是将图5所示的虚线k2与图6所示的虚线k4合成而成的线。 
如图所示，在要求电力小的区域，转换器的损失(主要是开关损失)处于支配地位，使转换器10、12中的任意一方停止比使转换器10、12双方工作，总损失较小。然后，随着要求电力增大，蓄电装置的电阻损失处于支配地位，当要求电力超过某个值(Pth)时，使转换器10、12双方工作比使转换器10、12中的任意一方工作，总损失较小。 
因此，在该实施方式1中，将实线k5与虚线k6交叉时的要求电力设定为基准值Pth，在要求电力PR比基准值Pth小时，使转换器10、12中的任意一方停止，在要求电力PR为基准值Pth以上时，使转换器10、12双方工作。由此，能够抑制总损失。 
在这里，再次参照图4，在要求电力PR比基准值Pth小时，控制部106基于电压VB1、VB2确定转换器10、12中停止的转换器。更具体地说，控制部106使与电压较低的蓄电装置相对应的转换器停止。 
这根据下面的理由。如上所述，在要求电力PR比基准值Pth小时，通过使转换器10、12中的任意一方停止，能够抑制总损失。在这里，通过使工作的转换器的上臂一直导通，能够进一步抑制损失(开关损失)。 
然而，如果使与电压较高的蓄电装置相对应的转换器停止，则电压VH被钳位(clamp)在与该停止的转换器相对应的蓄电装置的电压(因为在上臂上设有二极管D1)。因此，在进行工作的转换器，需要将来自对应的蓄电装置的电压升压为电压VH，需要进行开关工作。 
与此相对，如果使与电压较低的蓄电装置相对应的转换器停止，则能 够不需要这样的开关工作，能够将工作的转换器的上臂一直导通而抑制损失。 
图8是表示由图4所示的控制部106执行的处理的流程的流程图。另外，该流程图的处理每隔一定时间或者每当预定的条件成立时从主程序中调出而执行。 
参照图8，控制部106判定从车辆ECU接受的要求电力PR是否比基准值Pth小(步骤S10)。控制部106当判定为要求电力PR比基准值Pth小时(步骤S10中为“是”)，判定蓄电装置B1的电压VB1是否比蓄电装置B2的电压VB2低(步骤S20)。 
控制部106当判定为电压VB1比电压VB2低时(步骤S20中为“是”)，使转换器10停止，仅使转换器12工作(步骤S30)。具体地说，控制部106使向与转换器10相对应的驱动信号生成部108(未图示)输出的信号CTL1激活，使向与转换器12相对应的驱动信号生成部110(未图示)输出的信号CTL2成为非激活状态。 
另一方面，当在步骤S20中判定为电压VB1为电压VB2以上时(步骤S20中为“否”)，控制部106使转换器12停止，仅使转换器10工作(步骤S40)。具体地说，控制部106激活信号CTL2，使信号CTL1成为非激活状态。 
当在步骤S10中判定为要求电力PR为基准值Pth以上时(步骤S10中为“否”)，控制部106使转换器10、12双方工作(步骤S50)。具体地说，控制部106使信号CTL1、CTL2都成为非激活状态。 
如上所述，在该实施方式1中，在要求电力PR比基准值Pth小时，使与电压较低的蓄电装置相对应的转换器停止，在要求电力PR为基准值Pth以上时，使转换器10、12双方工作。因此，根据该实施方式1，能够抑制由蓄电装置B1、B2以及转换器10、12形成的电源系统的损失。 
另外，由于在要求电力PR比基准值Pth小时，使与电压较低的蓄电装置相对应的转换器停止，所以能够将工作的转换器的上臂一直导通。因此，此时，在进行工作的转换器中也能够减少开关损失，能够进一步抑制 电源系统的损失。 
[实施方式21] 
在该实施方式2中，使得用于判定是否使转换器10、12中的任意一方停止的基准值Pth可根据蓄电装置B1、B2的温度改变。 
图9是表示蓄电装置的温度与内部电阻的关系的图，图10是表示要求电力PR与蓄电装置B1、B2的电阻损失的关系的图。参照图9，蓄电装置的温度越低，蓄电装置的内部电阻越大。另外，参照图10，蓄电装置中的电阻损失随着要求电力的增加而增大。而且，如上所述，蓄电装置的温度越低内部电阻越大，所以蓄电装置的温度越低，蓄电装置的电阻损失进一步增大。 
因此，在表示电源系统的总损失的图7中，蓄电装置B1、B2的温度越低，表示将转换器10、12设为1台运转还是2台运转的分岔点的基准值Pth越向要求电力PR小的一侧移动。因此，优选的是，蓄电装置B1、B2的温度越低，将基准值Pth设置得越小。 
图11是表示蓄电装置B1、B2的温度与基准值Pth的关系的图。参照图11，在该实施方式2中，蓄电装置B1、B2的温度越低，将基准值Pth设置为越小的值。 
另外，作为蓄电装置B1、B2的温度，例如可以取蓄电装置B1的温度T1与蓄电装置B2的温度T2的平均值。或者，也可以使用与1台运转时进行工作的转换器相对应的蓄电装置即电压较高的蓄电装置的温度。 
另外，该实施方式2中的混合动力车辆的整体结构、ECU的结构以及转换器控制部的结构与实施方式1相同。而且，实际上，控制部106如图4所示分别从温度传感器62、64接受温度T1、T2，在图8所示的步骤S10中，控制部106基于温度T1、T2改变基准值Pth。 
如上所述，在该实施方式2中，基于温度T1、T2而适当设置基准值Pth。因此，根据该实施方式2，能够可靠抑制电源系统的总损失。 
[实施方式3] 
在该实施方式3中，使得基准值Pth可根据蓄电装置B1、B2的充电 状态(下面称作“SOC(State of Charge)”，以0～100％表示)改变。 
图12是表示蓄电装置的SOC与内部电阻的关系的图，图13是表示要求电力PR与蓄电装置B1、B2的电阻损失的关系的图。参照图12，蓄电装置的SOC越低，蓄电装置的内部电阻越大。另外，参照图13，蓄电装置的电阻损失随着要求电力的增加而增大。而且，如上所述，SOC越低内部电阻越大，所以蓄电装置的SOC越低，蓄电装置的电阻损失越进一步增大。 
因此，与实施方式2同样，优选的是，蓄电装置B1、B2的SOC越低，将基准值Pth设置得越小。图14是表示蓄电装置B1、B2的SOC与基准值Pth的关系的图。参照图14，在该实施方式3中，蓄电装置B1、B2的SOC越低，将基准值Pth设定为越小的值。 
另外，作为蓄电装置B1、B2的SOC，例如可以取表示蓄电装置B1的SOC的状态量SOC1与表示蓄电装置B2的SOC的状态量SOC2的平均值。或者，也可以使用与1台运转时工作的转换器相对应的蓄电装置即电压较高的蓄电装置的SOC。 
另外，该实施方式3中的混合动力车辆的整体结构、ECU的结构以及转换器控制部的结构与实施方式1相同。而且，实际上，如图4所示，控制部106接受状态量SOC1、SOC2，在图8所示的步骤S10中，控制部106基于状态量SOC1、SOC2改变基准值Pth。另外，状态量SOC1(或者SOC2)可以使用电压VB1(或者VB2)、电流I1(或者I2)、温度T1(或者T2)等，通过各种公知的方法计算。 
如上所述，在该实施方式3中，基于蓄电装置B1、B2的SOC而适当设置基准值Pth。因此，根据该实施方式3，也能够可靠抑制电源系统的总损失。 
[实施方式4] 
在该实施方式4中，使得基准值Pth可根据转换器10、12的开关频率改变。 
图15是表示转换器10、12的开关频率与转换器10、12的损失的关系 的图。参照图15，当开关频率上升时，开关损失增大，转换器中的损失增大。 
因此，在表示电源系统的总损失的图7中，转换器10、12的开关频率越高，表示将转换器10、12设为1台运转还是2台运转的分岔点的基准值Pth越向要求电力PR大的一侧移动。因此，优选的是转换器10、12的开关频率越高，将基准值Pth设置得越大。 
图16是表示转换器10、12的开关频率与基准值Pth的关系的图。参照图16，在该实施方式4中，转换器10、12的开关频率越高，将基准值Pth设定为越大的值。 
另外，该实施方式4中的混合动力车辆的整体结构、ECU的结构以及转换器控制部的结构与实施方式1相同。而且，实际上，在图8所示的步骤S10中，控制部106基于转换器10、12的载波频率而改变基准值Pth。 
如上所述，在该实施方式4中，基于转换器10、12的开关频率而适当设置基准值Pth。因此，根据该实施方式4，也能够可靠抑制电源系统的总损失。 
另外，在上述的各实施方式中，控制部106中的控制实际上由CPU(Central Processing Unit)进行，CPU从ROM(Read Only Memory，只读存储器)读取具备图8所示的流程图的各步骤的程序，执行该读取的程序、按照图8所示的流程图执行处理。因此，ROM相当于存储了具备图8所示的流程图的各步骤的程序的、计算机(CPU)能够读取的存储媒介物。 
另外，在上述的各实施方式中，对于使用动力分配机构4将发动机2的动力分配给电动发电机MG1与车轮6的、所谓串行/并行型的混合动力车辆进行了说明，但本发明也能够应用于将发动机2的动力仅使用于电动发电机MG1的发电、仅使用电动发电机MG2产生车辆的驱动力的、所谓串行型的混合动力车辆。 
另外，本发明也能够应用于不具备发动机2而仅通过电力行驶的电动车、作为电源还具备燃料电池的燃料电池车。 
另外，在上述中，蓄电装置B1、B2分别与本发明中的“第1蓄电装置”以及“第2蓄电装置”相对应，转换器10、12分别与本发明中的“第1电压变换装置”以及“第2电压变换装置”相对应。另外，变换器20、22形成本发明中的“驱动装置”，电动发电机MG1、MG2与本发明中的“电动机”相对应。 
应该认为，本次公开的实施方式在所有的方面都是例示性的而不是限制性的。本发明的范围不由上述的实施方式的说明而由权利要求表示，与权利要求等同的意思以及范围内的所有变更均包含在内。 

Claims (14)

1.一种具有多个蓄电装置的电源系统，具备：
第1电压变换装置，其被设置在第1蓄电装置与负载装置之间，对来自所述第1蓄电装置的电压进行变换、向所述负载装置输出；
第2电压变换装置，其被设置在第2蓄电装置与所述负载装置之间，对来自所述第2蓄电装置的电压进行变换、向所述负载装置输出；和
控制部，其在对该电源系统的要求电力比基准值小时，对所述第1以及第2电压变换装置进行控制使得所述第1以及第2电压变换装置中的任意一方工作、且另一方电压变换装置停止，在所述要求电力为所述基准值以上时，对所述第1以及第2电压变换装置进行控制使得所述第1以及第2电压变换装置双方工作。
2.如权利要求1所述的电源系统，其中：所述控制部，在所述要求电力比所述基准值小时，使与所述第1以及第2蓄电装置中的输出电压低的蓄电装置相对应的电压变换装置停止。
3.如权利要求1所述的电源系统，其中：所述基准值，基于所述第1以及第2蓄电装置中的电阻损失和所述第1以及第2电压变换装置中的开关损失而确定。
4.如权利要求1所述的电源系统，其中：所述控制部，以所述第1以及第2蓄电装置的温度越高、所述基准值越大的方式改变所述基准值。
5.如权利要求1所述的电源系统，其中：所述控制部，以表示所述第1以及第2蓄电装置的充电状态的状态量越大、所述基准值越大的方式改变所述基准值。
6.如权利要求1所述的电源系统，其中：所述控制部，以所述第1以及第2电压变换装置的开关频率越高、所述基准值越大的方式改变所述基准值。
7.如权利要求1所述的电源系统，其中：
所述第1以及第2蓄电装置中的一方包含二次电池；
所述第1以及第2蓄电装置中的另一方包含电容器。
8.一种车辆，具有：
多个蓄电装置；
电源系统；
从所述电源系统接受电力的供给的驱动装置；
由所述驱动装置驱动的电动机；和
由所述电动机驱动的车轮；
所述电源系统包括：
第1电压变换装置，其被设置在第1蓄电装置与所述驱动装置之间，对来自所述第1蓄电装置的电压进行变换、向所述驱动装置输出；
第2电压变换装置，其被设置在第2蓄电装置与所述驱动装置之间，对来自所述第2蓄电装置的电压进行变换、向所述驱动装置输出；和
控制部，其在对该电源系统的要求电力比基准值小时，对所述第1以及第2电压变换装置进行控制使得所述第1以及第2电压变换装置中的任意一方工作、且另一方电压变换装置停止，在所述要求电力为所述基准值以上时，对所述第1以及第2电压变换装置进行控制使得所述第1以及第2电压变换装置双方工作。
9.一种具有多个蓄电装置的电源系统的控制方法，其中，
所述电源系统具备：
第1电压变换装置，其被设置在第1蓄电装置与负载装置之间，对来自所述第1蓄电装置的电压进行变换、向所述负载装置输出；和
第2电压变换装置，其被设置在第2蓄电装置与所述负载装置之间，对来自所述第2蓄电装置的电压进行变换、向所述负载装置输出；
所述控制方法包括：
第1步骤，将对所述电源系统的要求电力与基准值相比较；
第2步骤，在所述要求电力比基准值小时，对所述第1以及第2电压变换装置进行控制使得所述第1以及第2电压变换装置中的任意一方工作、且另一方电压变换装置停止；和
第3步骤，在所述要求电力为所述基准值以上时，对所述第1以及第2电压变换装置进行控制使得所述第1以及第2电压变换装置双方工作。
10.如权利要求9所述的电源系统的控制方法，其中，所述第2步骤包括：
第1分步骤，将所述第1蓄电装置的输出电压与所述第2蓄电装置的输出电压相比较；
第2分步骤，在所述第1蓄电装置的输出电压比所述第2蓄电装置的输出电压低时，使所述第1电压变换装置停止；和
第3分步骤，在所述第2蓄电装置的输出电压比所述第1蓄电装置的输出电压低时，使所述第2电压变换装置停止。
11.如权利要求9所述的电源系统的控制方法，其中：所述基准值，基于所述第1以及第2蓄电装置中的电阻损失和所述第1以及第2电压变换装置中的开关损失而确定。
12.如权利要求9所述的电源系统的控制方法，其中：所述第1以及第2蓄电装置的温度越高，所述基准值被设定为越大的值。
13.如权利要求9所述的电源系统的控制方法，其中：表示所述第1以及第2蓄电装置的充电状态的状态量越大，所述基准值被设定为越大的值。
14.如权利要求9所述的电源系统的控制方法，其中：所述第1以及第2电压变换装置的开关频率越高，所述基准值被设定为越大的值。
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