CN102602299A - 电动车辆用电源装置 - Google Patents

电动车辆用电源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102602299A
CN102602299A CN2012100155450A CN201210015545A CN102602299A CN 102602299 A CN102602299 A CN 102602299A CN 2012100155450 A CN2012100155450 A CN 2012100155450A CN 201210015545 A CN201210015545 A CN 201210015545A CN 102602299 A CN102602299 A CN 102602299A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
switch
storage battery
electrical motor
conv
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012100155450A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102602299B (zh
Inventor
曾根利浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN102602299A publication Critical patent/CN102602299A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102602299B publication Critical patent/CN102602299B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/10—Arrangements incorporating converting means for enabling loads to be operated at will from different kinds of power supplies, e.g. from ac or dc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

电动车辆用电源装置(1)具备：连接在第1节点(A)与第2节点(B)之间的第1蓄电池(11)、连接在第2节点(B)与第3节点(C)之间的第1开关(SW1(14))、连接在第3节点(C)与第4节点(D)之间的第2蓄电池(12)、连接在第1节点(A)与第3节点(C)之间的第2开关(SW2(15))、以及与第2节点(B)连接的DC-DC转换器(13)。DC-DC转换器(13)通过使第2节点(B)能与第4节点(D)连接来变更第2节点(B)的电位(VB)，或者，通过使第2节点(B)能与第3节点(C)连接来变更第2节点(B)的电位(VB)，并且将从第1节点(A)与第4节点(D)之间取出的输出电力提供给电动机(M(2))。

Description

电动车辆用电源装置
本申请基于2011年1月21日递交的日本专利申请No.2011-010584主张优先权，其内容包括在此，作为参考。
技术领域
本发明涉及电动车辆用电源装置。
背景技术
在现有技术中，例如已知的是一种混合动力车辆，其具备：与内燃机联结的第1电动发电机、与驱动轮联结的第2电动发电机、以及经由开关与对各电动发电机进行驱动控制的逆变器进行连接的电压可变蓄电池，当在并联连接与串联连接之间切换构成电压可变蓄电池的多个蓄电池模块的连接时，进行基于各电动发电机的电压调整，断开开关(例如，参照专利第4353093号公报)。
但是，在上述现有技术所涉及的混合动力车辆中，当在并联连接与串联连接之间切换电压可变蓄电池的多个蓄电池模块的连接时，需要对各电动发电机的运转进行控制，以进行电压调整。
由此，在不使用内燃机的动力而仅以蓄电池供给的电力来进行行驶的AER(全电范围)的行驶时，存在不能进行电压调整，不能对多个蓄电池模块的连接进行切换这样的问题。
而且，当对多个蓄电池模块的连接进行切换时，由于开关断开，不仅导致切断从蓄电池对用于驱动控制各电动发电机的逆变器的电力供给，而且由于在蓄电池以外不具备可对逆变器进行电力供给的电力缓冲装置等，从而产生行驶控制发生中断这样的问题。
另外，虽然其记载着在缔结开关时通过开关动作来控制电压，消除电力差并抑制急剧的电压变动，但是，不易执行这样的开关动作，并且在多个蓄电池模块的连接的切换完成后再缔结开关时，存在急剧流过过大的电流的危险性。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种既可维持电源对负载的电力供给并且可切换电源的连接状态的电动车辆用电源装置。
为了达成实现上述课题的目的，本发明的第1形态所涉及的电动车辆用电源装置具备：连接在第1节点(例如，实施方式中的第1节点A)与第2节点(例如，实施方式中的第2节点B)之间的第1电源(例如，实施方式中的第1蓄电池11)；连接在所述第2节点与第3节点(例如，实施方式中的第3节点C)之间的第1开关(例如，实施方式中的第1开关(SW1)14)；连接在所述第3节点与第4节点(例如，实施方式中的第4节点D)之间的第2电源(例如，实施方式中的第2蓄电池12)；连接在所述第1节点与所述第3节点之间的第2开关(例如，实施方式中的第2开关(SW2)15)；与所述第2节点连接的DC-DC转换器(例如，实施方式中的DC-DC转换器13)，其中，所述DC-DC转换器通过使所述第2节点能与所述第4节点连接来变更所述第2节点的电位，或者通过使所述第2节点能与所述第3节点连接来变更所述第2节点的电位，并且将从所述第1节点与所述第4节点之间所取出的输出电力提供给电动机(例如，实施方式中的电动机(M)2)。
而且，本发明的第2形态所涉及的电动车辆用电源装置中，具备切换单元(例如，实施方式中的连接切换控制部31)，该切换单元能够切换第1连接状态、第2连接状态以及第3连接状态，所述第1连接状态为所述第1开关断开且所述第2开关闭合而使所述第1节点与所述第3节点进行连接的状态，所述第2连接状态为所述第1开关闭合且所述第2开关断开而使所述第2节点与所述第3节点进行连接的状态，所述第3连接状态为所述第1开关断开且所述第2开关断开而使所述第3节点与所述第1节点和所述第2节点进行断开的状态，所述切换单元经由所述第3连接状态，来切换所述第1连接状态与所述第2连接状态。
而且，本发明的第3形态所涉及的电动车辆用电源装置中，所述第1电源以及所述第2电源为2次电池，所述DC-DC转换器在所述第2连接状态下，根据所述第1电源的残余容量与所述第2电源的残余容量的差，间歇地进行动作。
而且，本发明的第4形态所涉及的电动车辆用电源装置中，在所述第3节点与所述第4节点之间连接有辅机(例如，实施方式中的辅机16)。
而且，本发明的第5形态所涉及的电动车辆用电源装置中，所述切换单元对所述第1连接状态下的所述电动机的损失与所述第2连接状态下的所述电动机的损失进行比较，并切换成所述第1连接状态以及所述第2连接状态中的所述损失较小的一个连接状态。
而且，本发明的第6形态所涉及的电动车辆用电源装置中，还具备在所述第1节点与所述第4节点之间与所述电动机并联连接的发电机(例如，实施方式中的发电机(G)4)，所述切换单元对所述第1连接状态下的所述电动机的损失以及所述发电机的损失的合计与所述第2连接状态下的所述电动机的损失以及所述发电机的损失的合计进行比较，并切换成所述第1连接状态以及所述第2连接状态中的所述损失的合计较小的一个连接状态。
而且，本发明的第7形态所涉及的电动车辆用电源装置中，所述DC-DC转换器的低电压侧端子(例如，实施方式中的低电压侧端子13L)与所述第2节点连接，高电压侧端子(例如，实施方式中的高电压侧端子13H)与所述第1节点连接，并且公共端子(例如，实施方式中的公共端子13C)与所述第4节点连接。
而且，本发明的第8形态所涉及的电动车辆用电源装置中，所述DC-DC转换器的低电压侧端子(例如，实施方式中的低电压侧端子13L)与所述第2节点连接，高电压侧端子(例如，实施方式中的高电压侧端子13H)与所述第4节点连接，并且公共端子(例如，实施方式中的公共端子13C)与所述第1节点连接。
发明效果
根据本发明的第1形态所涉及的电动车辆用电源装置，在电动机的负载较小，电动机所需的驱动电压较小的情况下，第1开关断开且第2开关闭合，并相对于电动机，将第1电源与第2电源并联连接。
另一方面，在电动机的负载大，电动机所需要的驱动电压较大的情况下，第1开关闭合且第2开关断开，相对于电动机，将第1电源与第2电源串联连接。
由此，在电动机的负载较大的情况下，能够增大电动机的驱动电压以确保所希望的动力性能，在电动机的负载较小的情况下，能够防止电动机的驱动电压成为过大，并增大电动机以及用于驱动控制电动机的逆变器的运转效率。
而且，在根据电动机的负载的增大，将相对于电动机的第1电源与第2电源的并联连接切换为串联连接的情况下，第1开关以及第2开关设为断开，将第2电源与电动机断开，仅通过第1电源对电动机提供电力。
此外，直到与第1开关连接的第2节点的电位和与第1开关连接的第3节点的电位成为相等为止，进行DC-DC转换器的升压动作，其后，停止DC-DC转换器的升压动作并使第1开关闭合。
由此，能够根据在对电动机维持电力供给的状态下的电动机的负载大小，将相对于电动机的第1电源与第2电源的连接在并联与串联之间进行切换，例如即使在不使用内燃机等的动力，仅以电源供给的电力来进行行驶的AER(全电范围)行驶时，至少能够利用从第1电源供给的电力来继续进行行驶控制。
并且，通过仅使DC-DC转换器在第1电源与第2电源的连接的切换时进行动作，能够抑制开关损失的增大。
另外，例如即使在具备由发电机等构成的辅助电源(APU：辅助功率单元)的情况下，由于至少将第1电源设为蓄电池，能够至少可通过第1电源来吸收辅助电源与电动机之间的输入输出差分，从而能够进行降低了电压变动的行驶控制。
另外，例如在将第1电源以及第2电源作为蓄电池而串联连接的情况下，能够通过DC-DC转换器的动作调整第1电源与第2电源之间的残余容量SOC的差。
接下来，由于不需要将辅机与施加串联电压的电动机侧进行连接，能够利用低耐压的机器作为辅机，能够防止装置构成中所需费用的增大。
而且，在对第1电源与第2电源之间的残余容量SOC的差进行调整的情况下，例如仅在残余容量SOC的差为规定差以上的情况下，与例如DC-DC转换器常时动作的情况相比较，许可DC-DC转换器的动作，通过使DC-DC转换器间歇地动作时，能够降低开关损失。
根据本发明的第2形态所涉及的电动车辆用电源装置，在根据电动机的负载的增大而将相对于电动机的第1电源与第2电源的连接在并联与串联之间进行切换的情况下，经由将第1开关以及第2开关断开而将第2电源与电动机断开，将第3节点与第1节点和第2节点断开，并仅通过第1电源对电动机提供电力的第3连接状态。
由此，能够在维持对电动机提供电力的状态下根据电动机的负载的大小，在并联与串联之间切换相对于电动机的第1电源与第2电源的连接，例如即使在不使用内燃机等的动力，仅以从电源供给的电力来进行行驶的AER(全电范围)行驶时，至少能够利用从第1电源供给的电力来继续进行行驶控制。
根据本发明的第4形态所涉及的电动车辆用电源装置，能够从第2电源供给辅机的消耗功率，在使相对于电动机的第1电源与第2电源的连接在并联与串联之间进行切换时，能够从负担电动机的消耗功率的第1电源向电动机提供更多的电力。
根据本发明的第5形态所涉及的电动车辆用电源装置，能够通过对第1连接状态下的电动机的损失与第2连接状态下的电动机的损失进行比较，使第1电源与第2电源的连接切换成串联或者并联，从而搭载有该电动车辆用电源装置的电动车辆能够进行高效率地运转。
根据本发明的第6形态所涉及的电动车辆用电源装置，能够通过对第1连接状态下的电动机以及发电机的损失的合计与第2连接状态下的电动机以及发电机的损失的合计进行比较，使第1电源与第2电源的连接切换成串联或者并联，从而搭载有该电动车辆用电源装置的电动车辆能够进行高效率地运转。
根据本发明的第7形态所涉及的电动车辆用电源装置，例如斩波器型的DC-DC转换器的高电位侧臂的开关元件与第1节点连接，低电位侧臂的开关元件与第4节点连接，并且扼流圈与第2节点连接。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置的构成图。
图2A是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中、相对于电动机(M)的驱动用逆变器并联连接第1蓄电池与第2蓄电池的状态的图。
图2B是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中、相对于电动机(M)的驱动用逆变器并联连接第1蓄电池与第2蓄电池的状态的图。
图3是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，与相对于电动机(M)的驱动用逆变器的第1蓄电池与第2蓄电池的连接状态以及DC-DC转换器的动作相对应的蓄电池电流以及电动机驱动电压的变化的示例的图。
图4A是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池的连接从并联切换成串联的状态的图。
图4B是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池的连接从并联切换成串联的状态的图。
图5A是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池的连接从并联切换成串联的状态的图。
图5B是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池的连接从并联切换成串联的状态的图。
图6A是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池进行串联连接时，使DC-DC转换器停止的状态的图。
图6B是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池串联连接时，使DC-DC转换器停止的状态的图。
图7是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池串联连接时，在使DC-DC转换器停止的状态下与在执行开关动作的状态下的第1蓄电池以及第2蓄电池的动作点的示例的图。
图8A是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池串联连接时，执行DC-DC转换器的开关动作的状态的图。
图8B是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池串联连接时，执行DC-DC转换器的开关动作的状态的图。
图9是表示本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置的动作的流程图。
图10是表示本发明的实施方式所涉及的电动机损失图的示例的图。
图11是表示本发明的实施方式所涉及的发电机损失图的示例的图。
图12是表示图9所示的从串联连接切换为并联连接的切换处理的流程图。
图13是表示图9所示的从并联连接切换为串联连接的切换处理的流程图。
图14是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池串联连接的状态下，暂时性执行DC-DC转换器的开关动作的处理的流程图。
图15是表示在本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池串联连接的状态下，针对常时执行DC-DC转换器的开关动作的情况与间歇性进行开关的情况，基于通过电流的损失与基于电压升压的损失的示例的图。
图16是本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置的构成图。
图17A是表示在本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置中，相对于电动机(M)的驱动用逆变器，并联连接第1蓄电池与第2蓄电池的状态的图。
图17B是表示在本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置中，相对于电动机(M)的驱动用逆变器，并联连接第1蓄电池与第2蓄电池的状态的图。
图18A是表示在本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置中，相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池的连接从并联切换成串联的状态的图。
图18B是表示在本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置中，相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池的连接从并联切换成串联的状态的图。
图19A是表示在本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置中，相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池的连接从并联切换成串联的状态的图。
图19B是表示在本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置中，相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池的连接从并联切换成串联的状态的图。
图20A是表示在本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池串联连接时，使DC-DC转换器停止的状态的图。
图20B是表示在本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池串联连接时，使DC-DC转换器停止的状态的图。
图21是表示在本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池串联连接时，在使DC-DC转换器停止的状态下与在执行开关动作的状态下的第1蓄电池以及第2蓄电池的动作点的示例的图。
图22A是表示在本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池串联连接时，执行DC-DC转换器的开关动作的状态的图。
图22B是表示在本发明的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置中，在相对于电动机(M)的驱动用逆变器，将第1蓄电池与第2蓄电池串联连接时，执行DC-DC转换器的开关动作的状态的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置进行说明。
如图1所示，本实施方式的电动车辆用电源装置1例如成为电源，该电源对用于驱动控制电动机(M)2的驱动用逆变器3提供电力，电动机(M)2产生车辆的行驶驱动力。
另外，相对于电动车辆用电源装置1，将用于控制发电机(G)4的发电的发电用逆变器5与驱动用逆变器3并联连接，并能够进行从各发电用逆变器5向驱动用逆变器3的电力提供。
电动车辆用电源装置1构成为具备：第1节点A、第2节点B、第3节点C、第4节点D、第1蓄电池11、第2蓄电池12、DC-DC转换器13、第1开关(SW1)14和第2开关(SW2)15、辅机16、控制装置17。
接下来，相对于第1节点A以及第4节点D，将驱动用逆变器3以及发电用逆变器5并联连接。
第1蓄电池11连接在第1节点A与第2节点B之间。
第2蓄电池12连接在第3节点C与第4节点D之间。
DC-DC转换器13与第2节点B连接，更详细地说，低电压侧端子13L与第2节点B连接，高电压侧端子13H与第1节点A连接，公共端子13C与第4节点D连接。
DC-DC转换器13例如为斩波器型的DC-DC转换器，构成为具备：由多个开关元件(例如，IGBT：绝缘栅极双极型晶体管)连接而形成的开关电路21、扼流圈22、以及第1和第2平滑电容器23、24。
开关电路21例如由成对的高电位侧开关元件21H以及低电位侧开关元件21L连接而构成。
接下来，高电位侧开关元件21H的集电极与高电压侧端子13H连接，低电位侧开关元件21L的发射极与公共端子13C连接，高电位侧开关元件21H的发射极与低电位侧开关元件21L的集电极连接。
接下来，在各高电位侧以及低电位侧开关元件21H、21L各自的发射极-集电极间，按照从发射极向集电极成为正方向的方式连接有二极管。
通过从控制装置17输出并输入到各开关元件21H、21L的栅极的经脉宽调制(PWM)后的信号(PWM信号)对该开关电路21进行驱动，并交替地切换高电位侧开关元件21H导通而低电位侧开关元件21L截止的状态与高电位侧开关元件21H截止而低电位侧开关元件21L导通的状态。
例如，根据通过PWM信号的1周期中的高电位侧开关元件21H的导通时间THon与低电位侧开关元件21L的导通时间TLon等而定义的开关占空比duty(＝THon/(THon+TLon)等)，来切换高电位侧以及低电位侧开关元件21H、21L的导通/截止。
另外，高电位侧以及低电位侧开关元件21H、21L在导通/截止的切换时，禁止高电位侧以及低电位侧开关元件21H、21L同时成为导通，并设置有同时成为截止的适当的空载时间(dead time)。
扼流圈22的一端连接到开关电路21的高电位侧以及低电位侧开关元件21H、21L的发射极-集电极间，另一端与低电压侧端子13L连接。
第1平滑电容器23连接在低电压侧端子13L以及公共端子13C间，第2平滑电容器24连接在高电压侧端子13H以及公共端子13C间。
对于该DC-DC转换器13，在从低电压侧向高电压侧的升压动作时，首先，高电位侧开关元件21H截止且低电位侧开关元件21L导通，通过从低电压侧端子13L输入的电流，对扼流圈22直流励磁而蓄积磁能。
接下来，高电位侧开关元件21H导通且低电位侧开关元件21L截止，为了阻碍由扼流圈22中流过的电流切断而引起的磁通的变化，在扼流圈22的两端间产生起电压(感应电压)。
伴随于此，扼流圈22中所蓄积的磁能所引起的感应电压累加到在低电压侧的输入电压上，并对高电压侧施加比低电压侧的输入电压高的升压电压。
通过第1以及第2平滑电容器23、24对伴随该切换动作而产生的电压变动进行平滑化，并从高电压侧端子13H输出升压电压。
另外，在从高电压侧向低电压侧的降压动作时，首先，高电位侧开关元件21H截止且低电位侧开关元件21L导通，通过从高电压侧输入的电流，对扼流圈22直流励磁而蓄积磁能。
接下来，高电位侧开关元件21H导通且低电位侧开关元件21L截止，为了阻碍由扼流圈22中流过的电流被切断而引起的磁通的变化，在扼流圈22的两端间产生起电压(感应电压)。
该扼流圈22中蓄积的磁能所引起的感应电压成为根据开关占空比duty而对高电压侧的输入的电压降压后的降压电压，并对低电压侧施加降压电压。
第1开关(SW1)14连接在第2节点B与第3节点C之间。
第2开关(SW2)15连接在第1节点A与第3节点C之间。
第1以及第2开关14、15例如为开关元件(IGBT：绝缘栅极双极型晶体管等)，并基于从控制装置17输出的信号来控制导通/截止。
另外，例如作为开关元件的第1开关(SW1)14的发射极与第2节点B连接，其集电极与第3节点C连接，在发射极-集电极间，按照从发射极向集电极成为正向的方式连接有二极管。
另外，例如作为开关元件的第2开关(SW2)15的集电极与第1节点A连接，其发射极与第3节点C连接，在发射极-集电极间，按照从发射极向集电极成为正向的方式连接有二极管。
辅机16连接在第3节点C与第4节点D之间，从第2蓄电池12对辅机16供给电力。
控制装置17例如构成为具备：连接切换控制部31、可变电压控制部32、电动机控制部33、发电机控制部34。
接下来，对控制装置17输入的信号例如有：从对第1蓄电池11的电压(第1蓄电池电压)Vb1进行检测的电压传感器41a以及对电流(第1蓄电池电流)Ib1进行检测的电流传感器42a中输出的信号、从对第2蓄电池12的电压(第2蓄电池电压)Vb2进行检测的电压传感器41b以及对电流(第2蓄电池电流)Ib2进行检测的电流传感器42b输出的信号、从对DC-DC转换器13的第1平滑电容器23的电压即低电压侧端子13L与公共端子13C之间的电压(第1DC-DC转换器电压)V1进行检测的电压传感器41c以及对DC-DC转换器13的输入电流(DC-DC转换器输入电流)Idc进行检测的电流传感器42c输出的信号、从对电动机(M)2的旋转数以及产生转矩进行检测的各传感器(省略图示)输出的信号、以及从对发电机(G)4的旋转数以及产生转矩进行检测的各传感器(省略图示)输出的信号。
连接切换控制部31对第1开关(SW1)14以及第2开关(SW2)15的导通/截止进行控制。
可变电压控制部32基于诸如经脉宽调制(PWM)后的信号(PWM信号)的开关占空比(duty)对DC-DC转换器13的开关动作，即各开关元件21H、21L的导通/截止进行控制。
另外，开关占空比(duty)是诸如PWM信号的1周期中的各开关元件21H、21L的导通期间的比率等。
接下来，可变电压控制部32通过DC-DC转换器13的开关动作，例如通过可将第2节点B与第4节点D进行连接，来变更第2节点B的电位，或者，例如通过可将第2节点B与第3节点C进行连接，来变更第2节点B的电位。
例如在3相无刷DC电动机等电动机(M)2的驱动时，电动机控制部33在成为旋转正交坐标的dq坐标上进行电流的反馈控制(向量控制)，并控制用于将从各蓄电池11、12供给的直流电力变换成交流电力的驱动用逆变器3的电力变换动作。
例如，电动机控制部33运算与针对电动机(M)2的转矩指令相对应的目标d轴电流以及目标q轴电流，并基于目标d轴电流以及目标q轴电流来计算3相的各相输出电压Vu、Vv、Vw，根据各相输出电压Vu、Vv、Vw对驱动用逆变器3输入作为选通信号(gate signal)的PWM信号。
接下来，实际上按照使从驱动用逆变器3提供给电动机(M)2的各相电流Iu、Iv、Iw的检测值变换至dq坐标上而获得的d轴电流以及q轴电流与目标d轴电流以及目标q轴电流之间的各偏差成为零的方式进行反馈控制。
发电机控制部34，例如，根据基于发电机(G)4的转子的旋转角的输出波形而取得同步的选通信号，对发电用逆变器5的各开关元件进行导通/截止驱动，并将从发电机(G)4输出的交流电力变换为直流电力。
例如，发电机控制部34进行与对发电用逆变器5的各开关元件进行导通/截止驱动的选通信号的占空比相对应的发电电压的反馈控制，并将规定的直流电压输出至发电用逆变器5的初级侧。
根据本发明的实施方式的电动车辆用电源装置1具备上述构成，接下来，对电动车辆用电源装置1的动作进行说明。
控制装置17在诸如电动机(M)2的负载小，电动机(M)2所需要的驱动电压小的情况下等，如图2(A)所示，第1开关(SW1)14断开(截止)且第2开关(SW2)15闭合(导通)，相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12并联连接。
在该并联连接时，例如如图3所示的时刻t0至时刻t1的期间，DC-DC转换器13可直接连接，在DC-DC转换器13的直接连接状态下，开关占空比(duty)为“1”，将低电位侧开关元件21L固定为导通。
伴随于此，例如如图2(B)所示，第1节点A的电位VA与第3节点C的电位VC相同，并且第2节点B的电位VB与第4节点D的电位VD相同，第1蓄电池电压Vb1与第2蓄电池电压Vb2相同，并且第1蓄电池电流Ib1与第2蓄电池电流Ib2相同，第1DC-DC转换器电压V1变为零。
接下来，第1节点A的电位VA以及第3节点C的电位VC比第2节点B的电位VB以及第4节点D的电位VD要高第1蓄电池电压Vb1或第2蓄电池电压Vb2的量。
在该并联连接的状态下，例如伴随着电动机(M)2的负载的增大而电动机(M)2所需要的驱动电压变大的情况下等，控制装置17按照相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12串联连接的方式进行切换。
在该连接切换时，首先，控制装置17例如如图4(A)所示，维持第1开关(SW1)14断开(截止)，将第2开关(SW2)15从闭合(导通)切换为断开(截止)。
接下来，例如使如下述公式(1)所示那样地记述的DC-DC转换器13的开关占空比(duty)向小于1的值以降低趋势进行变化，来执行开关动作。
公式1
V 1 ( V 1 + Vb 1 ) = 1 - duty · · · ( 1 )
伴随于此，例如如图4(B)以及下述公式(2)所示，第1DC-DC转换器电压V1向比零大的值以增大趋势进行变化，第2节点B的电位VB比第4节点D的电位VD要高第1DC-DC转换器电压V1的量，第1节点A的电位VA比第4节点D的电位VD要高第1DC-DC转换器电压V1以及第1蓄电池电压Vb1的相加值(＝V1+Vb1)的量。
公式2
V 1 = ( 1 duty - 1 ) · Vb 1 · · · ( 2 )
而且，在该连接切换时，例如，如如图3所示的从时刻t1至时刻t3的期间那样，伴随着第1DC-DC转换器电压V1的增大，提供给电动机(M)2的驱动用逆变器3的电动机驱动电压以增大趋势进行变化。
另外，第1蓄电池电流Ib1在直到规定的高电位侧电流值为止以增大趋势进行变化后，维持该高电位侧电流值。
另外，第2蓄电池电流Ib2在直到规定的低电位侧电流值为止以减少趋势进行变化后，维持该低电位侧电流值。
接下来，控制装置17在第1DC-DC转换器电压V1到达第2蓄电池电压Vb2的时间点，即第2节点B变为可与第3节点C连接的时间点，例如如图5(A)所示，继续DC-DC转换器13的开关动作，并将第1开关(SW1)14从断开(截止)切换为闭合(导通)。与此同时，维持第2开关(SW2)15断开(截止)，并相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12进行串联连接。
伴随于此，例如如图5(B)所示，第2节点B的电位VB与第3节点C的电位VC相同且比第4节点D的电位VD要高第1DC-DC转换器电压V1(即，与第2蓄电池电压Vb2相同的第1DC-DC转换器电压V1)的量，并且第1节点A的电位VA比第3节点C的电位VC要高第1蓄电池电压Vb1的量。
接下来，在该串联连接的状态下，DC-DC转换器13的开关占空比(duty)例如如下述公式(3)所示那样地记述。
公式3
duty = Vb 1 ( Vb 1 + Vb 2 ) · · · ( 3 )
在该串联连接时，例如，如图3所示的从时刻t3至时刻t4的期间那样，第1蓄电池电流Ib1从规定的高电位侧电流值以减少趋势进行变化，第2蓄电池电流Ib2从规定的低电位侧电流值以增大趋势进行变化。
接下来，控制装置17在该串联连接时，例如，如图3所示的从时刻t4至时刻t6的期间那样，基本上停止DC-DC转换器13的开关动作，并且例如根据对辅机16提供电力的第2蓄电池12的状态等暂时性进行开关动作，执行间歇性开关。
例如，在如图6(A)、(B)所示那样串联连接时停止DC-DC转换器13的开关动作的状态下，开关占空比(duty)为零。接下来，例如如图7所示，在第1蓄电池11的动作点处的第1蓄电池电流Ib1比第2蓄电池12的动作点处的第2蓄电池电流Ib2要小从第2蓄电池12向辅机16供给的电流Iaux的量。
另外，例如，在如图8(A)，(B)所示那样串联连接时，执行DC-DC转换器13的开关动作时，与DC-DC转换器13的停止时相比，第2蓄电池12的动作点发生偏离。
例如，在将开关占空比(duty)设为0.5时，与从第2蓄电池12向辅机16供给的电流Iaux相同的电流Iaux流至DC-DC转换器13的低电压侧端子13L。
接下来，例如，如图7所示，第2蓄电池12的动作点与第1蓄电池11的动作点相同，第1蓄电池电压Vb1与第2蓄电池电压Vb2’相同，并且第1蓄电池电流Ib1与第2蓄电池电流Ib2’相同。
以下，说明相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12的连接切换为并联或者串联的处理。
首先，例如在如图9所示的步骤S01中，检测第1蓄电池电压Vb1与第2蓄电池电压Vb2。
接下来，在步骤S02中，例如计算：在并联连接时，与DC-DC转换器13的开关占空比(duty)为“1”的状态对应的并联电压Vp(＝Vb1＝Vb2)；以及例如在串联连接时，与DC-DC转换器13的开关占空比(duty)为零的状态对应的串联电压Vs(＝Vb1+Vb2)。
接下来，在步骤S03中，根据并联电压Vp、电动机(M)2的旋转数以及产生转矩，对例如如图10所示那样的电动机损失图进行检索，来取得第1电动机损失值Q mot1。
另外，电动机损失图是根据预先实施的试验的试验结果等而制作的，具有如下的特性，即，例如，伴随着电动机(M)2的旋转数或者产生转矩的增大，电动机损失值以增大趋势进行变化，伴随着电压的增大，电动机损失值以减少趋势进行变化。
接下来，在步骤S04中，根据并联电压Vp、发电机(G)4的旋转数以及产生转矩，对例如如图11所示那样的发电机损失图进行检索，来取得第1发电机损失值Q gen1。
另外，发电机损失图是根据预先实施的试验的试验结果等而制作的，具有如下的特性，即，例如，伴随着发电机(G)4的旋转数或者产生转矩的增大，发电机损失值以增大趋势进行变化，伴随着电压的增大，发电机损失值以减少趋势进行变化。
接下来，在步骤S05中，将并联电压Vp处的第1电动机损失值Qmot1以及第1发电机损失值Q gen1进行相加，来计算电动机(M)2以及发电机(G)4的总损失预测值Q p(＝Q mot1+Q gen1)。
接下来，在步骤S06中，根据串联电压Vs、电动机(M)2的旋转数以及产生转矩，对例如如图10所示的电动机损失图进行检索，来取得第2电动机损失值Qmot2。
接下来，在步骤S07中，根据串联电压Vs、发电机(G)4的旋转数以及产生转矩，对例如如图11所示的发电机损失图进行检索，来取得第2发电机损失值Q gen2。
接下来，在步骤S08中，将串联电压Vs处的第2电动机损失值Qmot2以及第2发电机损失值Q gen2进行相加，来计算电动机(M)2以及发电机(G)4的总损失预测值Q s(＝Q mot2+Q gen2)。
接下来，在步骤S09中，对并联电压Vp处的总损失预测值Qp是否小于串联电压Vs处的总损失预测值Qs进行判定。
在该判定结果为“否”的情况下，进入后述的步骤S12。
另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，进入步骤S10。
接下来，在步骤S10中，判定是否相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12串联连接。
在该判定结果为“否”的情况下结束。
另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，进入步骤S11，在该步骤S11中，执行从后述的串联连接向并联连接的切换处理，其后结束。
另外，在步骤S12中，判定是否相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12并联连接。
在该判定结果为“否”的情况下结束。
另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，进入步骤S13，在该步骤S13中，执行后述的从并联连接向串联连接的切换处理，其后结束。
以下，对上述的步骤S11中的从串联连接切换为并联连接的切换处理进行说明。
首先，例如，在如图12所示的步骤S21中，按照DC-DC转换器输入电流Idc成为与第1蓄电池电流Ib1相同的方式，执行DC-DC转换器13的开关动作。
接下来，在步骤S22中，将第1开关(SW1)14从闭合(导通)向断开(截止)进行切换。
接下来，在步骤S23中，按照通过使第2节点B可与第4节点D进行连接，第1DC-DC转换器电压V1成为零的方式执行DC-DC转换器13的开关动作。
接下来，在步骤S24中，将第2开关(SW2)15从断开(截止)向闭合(导通)进行切换，进入“返回”。
以下，对上述的步骤S13中的从并联连接向串联连接的切换处理进行说明。
首先，例如，在如图13所示的步骤S31中，将第2开关(SW2)15从闭合(导通)向断开(截止)进行切换。
接下来，在步骤S32中，按照通过使第2节点B可与第3节点C进行连接，第1DC-DC转换器电压V1成为与第2蓄电池电压Vb2相同的方式，执行DC-DC转换器13的开关动作。
接下来，在步骤S33中，将第1开关(SW1)14从断开(截止)向闭合(导通)进行切换。
接下来，在步骤S34中，停止DC-DC转换器13的开关动作，进入“返回”。
以下，说明在相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12串联连接的状态下，暂时性执行基本上正处于停止的DC-DC转换器13的开关动作的处理。
首先，例如，在如图14所示的步骤S41中，对第1蓄电池电流Ib1与第2蓄电池电流Ib2进行检测。
接下来，在步骤S42中，计算在对第1蓄电池电流Ib1进行逐次累计而获得的第1蓄电池电流时间累计值∑Ib1与对第2蓄电池电流Ib2进行逐次累计而获得的第2蓄电池电流时间累计值∑Ib2之间的差ΔIb(＝∑Ib1-∑Ib2)。
该差ΔIb成为与第1蓄电池11和第2蓄电池12之间的残余容量SOC的差相当的值。
接下来，在步骤S43中，判定差ΔIb是否为规定值以上。
在该判定结果为“否”的情况下，结束。
另一方面，在该判定结果为“是”的情况下，进入步骤S44。
接下来，在步骤S44中，将差ΔIb除以规定时间T而获得的电流Ireset(＝ΔIb/T)作为DC-DC转换器输入电流Idc的目标值，在规定时间T内执行DC-DC转换器13的开关动作，其后结束。
另外，例如如图15所示，与常时执行DC-DC转换器13的开关动作的情况相比较，在相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3将第1蓄电池11与第2蓄电池12串联连接的状态下所执行的间歇开关中，DC-DC转换器13的通过电流所引起的损失虽大致相等，但电压升压所引起的损失变得更小。
如上所述，根据本发明的实施方式的电动车辆用电源装置1，在电动机(M)2的负载较小，电动机(M)2所需要的驱动电压较小的情况下，相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12并联连接。
另一方面，在电动机的负载较大，电动机所需要的驱动电压较大的情况下，相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12串联连接。
由此，在电动机(M)2的负载较大的情况下，能够使电动机(M)2的驱动电压增大，并确保所希望的动力性能，而在电动机(M)2的负载较小的情况下，能够防止电动机(M)2的驱动电压成为过大，并能够增大电动机(M)2以及驱动用逆变器3的运转效率。
并且，由于通过对并联电压Vp处的总损失预测值Qp与串联电压Vs处的总损失预测值Qs进行比较，将第1蓄电池11与第2蓄电池12的连接切换为串联或者并联，所以能够使搭载有该电动车辆用电源装置1的电动车辆效率良好地进行运转。
而且，在根据电动机(M)2的负载的增大而将第1蓄电池11与第2蓄电池12的并联连接切换为串联连接的情况下，首先，将第1开关(SW1)14以及第2开关(SW2)15设为断开(截止)，将第2蓄电池12与电动机(M)2断开，仅通过第1蓄电池11对电动机(M)2提供电力。
接下来，直到连接于第1开关(SW1)14的第2节点B的电位VB成为与连接于第1开关(SW1)14的第3节点C的电位VC变为相等为止，进行DC-DC转换器13的升压动作，其后，停止DC-DC转换器13的升压动作，并且使第1开关(SW1)14闭合(导通)。
由此，在维持对电动机(M)2的电力供给的状态下，能够根据电动机(M)2的负载的大小，将相对于电动机(M)2的第1蓄电池11与第2蓄电池12的连接在并联与串联之间进行切换，例如，在不利用内燃机等的动力而仅以从电源供给的电力进行行驶的AER(全电范围)行驶时，至少能够通过从第1蓄电池11供给的电力来继续进行行驶控制。
并且，通过使DC-DC转换器13仅在第1蓄电池11和第2蓄电池12的连接的切换时进行动作，能够抑制开关损失的增大。
另外，例如即使是在具备由发电机(G)4等构成的辅助电源(APU：辅助功率单元)的情况下，能够至少通过第1蓄电池11来吸收辅助电源与电动机(M)2之间的输入输出差分，能够进行降低了电压变动的行驶控制。
另外，例如在相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12串联连接的情况下，能够通过DC-DC转换器13的动作来调整第1蓄电池11与第2蓄电池12之间的残余容量SOC的差。
接下来，由于没有必要将辅机16连接到被施加串联电压的电动机(M)2侧，所以，能够利用低耐压的设备作为辅机16，并且能够防止装置构成中所需费用的增大。
而且，在对第1蓄电池11与第2蓄电池12之间的残余容量SOC的差进行调整的情况下，例如，仅在残余容量SOC的差为规定差以上的情况下，许可DC-DC转换器13的动作，通过使DC-DC转换器13间歇地动作，例如与使DC-DC转换器13常时动作的情况相比，能够降低开关损失。
而且，能够从第2蓄电池12供给辅机16的消耗功率，在相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12的连接在并联与串联之间进行切换时，能够从负担电动机(M)2的消耗功率的第1蓄电池11向电动机(M)2供给更多的电力。
另外，在上述的实施方式中，例如在将电动车辆用电源装置1搭载于电动车中的情况下等，也可以省略发电机(G)4以及发电用逆变器5。
在该情况下，根据第1电动机损失值Qmot1与第2电动机损失值Qmot2的比较结果来执行将相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3的第1蓄电池11与第2蓄电池12的连接切换为并联或者串联的处理。
即，第1电动机损失值Qmot1小于第2电动机损失值Qmot2的情况下，如果是串联连接，则执行从串联连接切换为并联连接的切换处理，如果是并联连接，不执行切换处理而维持状态。
另一方面，第1电动机损失值Qmot1为第2电动机损失值Qmot2以上的情况下，如果是并联连接，则执行从并联连接切换为串联连接的切换处理，如果是串联连接，则不执行切换处理而维持状态。
另外，上述的实施方式中，例如，如图16所示的变形例那样，也可以使构成电动车辆用电源装置1的各要素的极性发生反转。
在该变形例所涉及的电动车辆用电源装置1中，与上述的实施方式所涉及的电动车辆用电源装置1的不同点在于，DC-DC转换器13的高电压侧端子13H与第4节点D连接，公共端子13C与第1节点A连接，取代电压传感器41c，而具备对高电压侧端子13H与低电压侧端子13L之间的电压(第2DC-DC转换器电压)V2进行检测的电压传感器41d。
以下，关于上述的实施方式的变形例所涉及的电动车辆用电源装置1的动作进行说明。
控制装置17例如在电动机(M)2的负载较小，电动机(M)2所需要的驱动电压较小的情况下等，如图17(A)所示，使第1开关(SW1)14断开(截止)且第2开关(SW2)15闭合(导通)，并相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12并联连接。
在该并联连接时，将DC-DC转换器13的开关占空比(duty)设定为零。
伴随于此，例如如图17(B)所示，第1节点A的电位VA与第3节点C的电位VC相同，并且第2节点B的电位VB与第4节点D的电位VD变为相同，第1蓄电池电压Vb1与第2蓄电池电压Vb2变为相同，并且第1蓄电池电流Ib1与第2蓄电池电流Ib2变为相同，电压V2成为零。
接下来，第2节点B的电位VB以及第4节点D的电位VD比第1节点A的电位VA以及第3节点C的电位VC高第1蓄电池电压Vb1或者第2蓄电池电压Vb2的量。
在该并联连接的状态下，例如在伴随着电动机(M)2的负载的增大而电动机(M)2所需要的驱动电压变大的情况下等，控制装置17按照相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12串联连接的方式进行切换。
在该连接切换时，首先，控制装置17例如如图18(A)所示，维持第1开关(SW1)14断开(截止)，将第2开关(SW2)15从闭合(导通)向断开(截止)进行切换。
接下来，例如通过使如下述公式(4)所示那样地记述的DC-DC转换器13的开关占空比(duty)在小于1的范围以增大趋势进行变化来执行开关动作。
公式4
Vb 1 ( Vb 1 + V 2 ) = 1 - duty · · · ( 4 )
伴随于此，例如如图18(B)以及下述公式(5)所示，第2DC-DC转换器电压V2向比零大的值以增大趋势进行变化，第2节点B的电位VB成为比第4节点D的电位VD要低第2DC-DC转换器电压V2的量，第1节点A的电位VA成为比第4节点D的电位VD要低第2DC-DC转换器电压V2以及第1蓄电池电压Vb1的相加值(＝V2+Vb1)的量。
公式5
V 2 = ( 1 duty - 1 ) · Vb 1 · · · ( 5 )
接下来，控制装置17在第2DC-DC转换器电压V2达到第2蓄电池电压Vb2的时间点，即第2节点B成为可与第3节点C连接的时间点，例如如图19(A)所示，继续DC-DC转换器13的开关动作，并将第1开关(SW1)14从断开(截止)向闭合(导通)进行切换。于此同时，维持第2开关(SW2)15断开(截止)，并相对于电动机(M)2的驱动用逆变器3，将第1蓄电池11与第2蓄电池12串联连接。
伴随于此，例如如图19(B)所示，第2节点B的电位VB与第3节点C的电位VC变为相同、且比第4节点D的电位VD要低第2DC-DC转换器电压V2(即与第2蓄电池电压Vb2相同的第2DC-DC转换器电压V2)的量，第1节点A的电位VA比第3节点C的电位VC要低第1蓄电池电压Vb1的量。
接下来，在该串联连接的状态下，DC-DC转换器13的开关占空比(duty)例如以下述公式(6)所示那样地记述。
公式6
duty = Vb 2 ( Vb 1 + Vb 2 ) · · · ( 6 )
接下来，控制装置17在该串联连接时，基本上停止DC-DC转换器13的开关动作，并且例如根据对辅机16提供电力的第2蓄电池12的状态等，暂时性进行开关动作，执行间歇性开关。
例如在如图20(A)、(B)所示的串联连接时停止DC-DC转换器13的开关动作的状态下，开关占空比(duty)成为零。接下来，例如如图21所示，第1蓄电池11的动作点处的第1蓄电池电流Ib1比第2蓄电池12的动作点处的第2蓄电池电流Ib2要小从第2蓄电池12向辅机16供给的电流Iaux的量。
另外，例如在如图22(A)、(B)所示的串联连接时执行DC-DC转换器13的开关动作，则与在DC-DC转换器13的停止时相比，第2蓄电池12的动作点发生偏离。
例如在将开关占空比(duty)设定为0.5时，与从第2蓄电池12向辅机16供给的电流Iaux相同的电流Iaux流至DC-DC转换器13的低电压侧端子13L。
接下来，例如如图21所示，第2蓄电池12的动作点与第1蓄电池11的动作点成为相同，第1蓄电池电压Vb1与第2蓄电池电压Vb2’成为相同，并且第1蓄电池电流Ib1与第2蓄电池电流Ib2’成为相同。

Claims (8)

1.一种电动车辆用电源装置，其特征在于具备：
第1电源，其连接在第1节点与第2节点之间；
第1开关，其连接在所述第2节点与第3节点之间；
第2电源，其连接在所述第3节点与第4节点之间；
第2开关，其连接在所述第1节点与所述第3节点之间；以及
DC-DC转换器，其与所述第2节点连接，
其中，所述DC-DC转换器通过使所述第2节点能与所述第4节点连接来变更所述第2节点的电位，或者通过使所述第2节点能与所述第3节点连接来变更所述第2节点的电位，并且
将从所述第1节点与所述第4节点之间所取出的输出电力提供给电动机。
2.根据权利要求1所述的电动车辆用电源装置，其特征在于，
具备切换单元，该切换单元能够切换第1连接状态、第2连接状态以及第3连接状态，所述第1连接状态为所述第1开关断开且所述第2开关闭合而使所述第1节点与所述第3节点进行连接的状态，所述第2连接状态为所述第1开关闭合且所述第2开关断开而使所述第2节点与所述第3节点进行连接的状态，所述第3连接状态为所述第1开关断开且所述第2开关断开而使所述第3节点与所述第1节点和所述第2节点进行断开的状态，
所述切换单元经由所述第3连接状态，来切换所述第1连接状态与所述第2连接状态。
3.根据权利要求2所述的电动车辆用电源装置，其特征在于，
所述第1电源以及所述第2电源为2次电池，
所述DC-DC转换器在所述第2连接状态下，根据所述第1电源的残余容量与所述第2电源的残余容量的差，间歇地进行动作。
4.根据权利要求2或3所述的电动车辆用电源装置，其特征在于，
在所述第3节点与所述第4节点之间连接有辅机。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的电动车辆用电源装置，其特征在于，
所述切换单元对所述第1连接状态下的所述电动机的损失与所述第2连接状态下的所述电动机的损失进行比较，并切换成所述第1连接状态以及所述第2连接状态中的所述损失较小的一个连接状态。
6.根据权利要求2至4中任意一项所述的电动车辆用电源装置，其特征在于，
还具备在所述第1节点与所述第4节点之间与所述电动机并联连接的发电机，
所述切换单元对所述第1连接状态下的所述电动机的损失以及所述发电机的损失的合计与所述第2连接状态下的所述电动机的损失以及所述发电机的损失的合计进行比较，并切换成所述第1连接状态以及所述第2连接状态中的所述损失的合计较小的一个连接状态。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电动车辆用电源装置，其特征在于，
所述DC-DC转换器的低电压侧端子与所述第2节点连接，高电压侧端子与所述第1节点连接，并且公共端子与所述第4节点连接。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的电动车辆用电源装置，其特征在于，
所述DC-DC转换器的低电压侧端子与所述第2节点连接，高电压侧端子与所述第4节点连接，并且公共端子与所述第1节点连接。
CN201210015545.0A 2011-01-21 2012-01-18 电动车辆用电源装置 Active CN102602299B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011010584A JP5264940B2 (ja) 2011-01-21 2011-01-21 電動車両用電源装置
JP2011-010584 2011-01-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102602299A true CN102602299A (zh) 2012-07-25
CN102602299B CN102602299B (zh) 2014-08-06

Family

ID=46510982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210015545.0A Active CN102602299B (zh) 2011-01-21 2012-01-18 电动车辆用电源装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8575883B2 (zh)
JP (1) JP5264940B2 (zh)
CN (1) CN102602299B (zh)
DE (1) DE102012200795A1 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103770657A (zh) * 2012-10-19 2014-05-07 丰田自动车株式会社 车辆、电源系统和电源系统的控制方法
CN104756397A (zh) * 2012-11-09 2015-07-01 本田技研工业株式会社 电源装置
CN105291871A (zh) * 2014-07-25 2016-02-03 现代摩比斯株式会社 车辆驱动系统及方法
CN105814787A (zh) * 2013-12-12 2016-07-27 丰田自动车株式会社 车辆的电源装置及用于控制所述电源装置的方法
CN107225954A (zh) * 2016-03-25 2017-10-03 本田技研工业株式会社 电源装置、电源装置的控制方法以及控制装置
CN108292848A (zh) * 2015-07-02 2018-07-17 黑拉有限责任两合公司 汽车双电压电池充电系统
CN113978273A (zh) * 2020-07-27 2022-01-28 本田技研工业株式会社 供电控制系统及供电控制方法
CN114430088A (zh) * 2016-10-31 2022-05-03 工机控股株式会社 电池组以及使用电池组的电动机器、电动机器系统

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5264941B2 (ja) * 2011-01-21 2013-08-14 本田技研工業株式会社 電動車両用電源装置
US9013168B2 (en) * 2012-06-07 2015-04-21 General Electric Company System for transferring energy from an energy source and method of making same
JP5745465B2 (ja) * 2012-06-20 2015-07-08 本田技研工業株式会社 電源装置
JP5597683B2 (ja) * 2012-09-21 2014-10-01 本田技研工業株式会社 電源装置
JP6049855B2 (ja) 2013-03-07 2016-12-21 本田技研工業株式会社 電源制御装置および電源制御方法
JP6126467B2 (ja) 2013-06-06 2017-05-10 本田技研工業株式会社 電源装置
JP6122700B2 (ja) 2013-06-06 2017-04-26 本田技研工業株式会社 電源装置
JP6122701B2 (ja) 2013-06-06 2017-04-26 本田技研工業株式会社 電源装置
WO2015008506A1 (ja) * 2013-07-19 2015-01-22 株式会社Ihi 給電装置及び非接触給電システム
JP6181475B2 (ja) * 2013-08-28 2017-08-16 株式会社豊田中央研究所 電源システム
JP5928442B2 (ja) * 2013-12-24 2016-06-01 トヨタ自動車株式会社 車両の電源装置
JP5949749B2 (ja) 2013-12-24 2016-07-13 トヨタ自動車株式会社 車両の電源装置
JP5892182B2 (ja) * 2014-01-09 2016-03-23 トヨタ自動車株式会社 車両の電源装置
JP2015133862A (ja) * 2014-01-15 2015-07-23 トヨタ自動車株式会社 車両の電源装置
JP5900522B2 (ja) * 2014-01-22 2016-04-06 トヨタ自動車株式会社 車両の電源装置
KR101655625B1 (ko) 2014-12-24 2016-09-07 현대자동차주식회사 전력 변환 장치 및 방법
JP6043394B2 (ja) * 2015-03-31 2016-12-14 富士重工業株式会社 車両用制御装置
JP6352873B2 (ja) * 2015-09-01 2018-07-04 株式会社豊田中央研究所 電源システム
DE102016208893A1 (de) * 2016-05-23 2017-11-23 Robert Bosch Gmbh Kraftfahrzeugbordnetz mit wenigstens zwei Energiespeichern, Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugbordnetzes und Mittel zu dessen Implementierung
EP3360719B1 (en) * 2017-02-09 2020-09-09 Samsung SDI Co., Ltd Dual power supply system
US10985591B2 (en) * 2018-03-19 2021-04-20 Dell Products L.P. System and method to improve battery performance with cycled current transfer
US11063460B2 (en) * 2018-06-01 2021-07-13 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery system
US11451072B2 (en) 2018-07-10 2022-09-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery system
JP2020043708A (ja) * 2018-09-12 2020-03-19 本田技研工業株式会社 電源装置
WO2021062342A1 (en) * 2019-09-27 2021-04-01 Gojo Industries, Inc. Dispenser energy on refill unit
EP3812205A1 (en) * 2019-10-25 2021-04-28 Samsung SDI Co., Ltd. Power supply system
US11476690B2 (en) 2019-10-25 2022-10-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Power supply system
JP7409364B2 (ja) * 2021-09-24 2024-01-09 株式会社デンソー 車両用電源装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08214410A (ja) * 1995-02-03 1996-08-20 Suzuki Motor Corp 電動車両の駆動制御装置
JP2000324710A (ja) * 1999-05-17 2000-11-24 Okamura Kenkyusho:Kk 直並列切り換え型キャパシタ蓄電装置
JP2001136607A (ja) * 1999-11-04 2001-05-18 Mazda Motor Corp 車両用電源装置
JP2007274830A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Nissan Motor Co Ltd 車両用電力供給装置
CN101064468A (zh) * 2006-04-06 2007-10-31 福特全球技术公司 直流－直流转换器及应用该转换器的电动机驱动系统
WO2010047422A2 (en) * 2008-10-24 2010-04-29 Honda Motor Co., Ltd. Power supply device and power supply system for fuel cell vehicle

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04353093A (ja) 1991-05-29 1992-12-08 Suzuki Motor Corp 小型雪上車
JP4353093B2 (ja) * 2004-12-24 2009-10-28 日産自動車株式会社 電圧可変バッテリを備えたハイブリッド車両
JP4549923B2 (ja) * 2005-05-20 2010-09-22 トヨタ自動車株式会社 負荷駆動装置およびそれを搭載した電動車両
JP4853321B2 (ja) * 2007-02-21 2012-01-11 トヨタ自動車株式会社 回転電機の駆動制御装置および車両
EP2008853B1 (en) * 2007-06-25 2010-09-15 Mazda Motor Corporation Hybrid vehicle
JP5352186B2 (ja) * 2008-10-24 2013-11-27 本田技研工業株式会社 電源装置および燃料電池車両の電源システム
JP5352182B2 (ja) 2008-10-24 2013-11-27 本田技研工業株式会社 電源装置および燃料電池車両の電源システム
JP4444365B1 (ja) 2009-07-01 2010-03-31 英生 住野 犬用のダイエット食品の製造方法
JP5493532B2 (ja) * 2009-07-17 2014-05-14 富士電機株式会社 負荷駆動装置及びこれを使用した電気自動車
JP5359637B2 (ja) * 2009-07-17 2013-12-04 富士電機株式会社 電力変換装置
KR20110045426A (ko) 2009-10-27 2011-05-04 현대자동차주식회사 Ｄｃ/ｄｃ 컨버터 고장시 차량 운전 유지를 위한 비상 동작 장치 및 방법
JP5264941B2 (ja) * 2011-01-21 2013-08-14 本田技研工業株式会社 電動車両用電源装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08214410A (ja) * 1995-02-03 1996-08-20 Suzuki Motor Corp 電動車両の駆動制御装置
JP2000324710A (ja) * 1999-05-17 2000-11-24 Okamura Kenkyusho:Kk 直並列切り換え型キャパシタ蓄電装置
JP2001136607A (ja) * 1999-11-04 2001-05-18 Mazda Motor Corp 車両用電源装置
JP2007274830A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Nissan Motor Co Ltd 車両用電力供給装置
CN101064468A (zh) * 2006-04-06 2007-10-31 福特全球技术公司 直流－直流转换器及应用该转换器的电动机驱动系统
WO2010047422A2 (en) * 2008-10-24 2010-04-29 Honda Motor Co., Ltd. Power supply device and power supply system for fuel cell vehicle

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103770657A (zh) * 2012-10-19 2014-05-07 丰田自动车株式会社 车辆、电源系统和电源系统的控制方法
CN104756397A (zh) * 2012-11-09 2015-07-01 本田技研工业株式会社 电源装置
US9564840B2 (en) 2012-11-09 2017-02-07 Honda Motor Co., Ltd. Power source device
CN104756397B (zh) * 2012-11-09 2017-08-25 本田技研工业株式会社 电源装置
CN105814787A (zh) * 2013-12-12 2016-07-27 丰田自动车株式会社 车辆的电源装置及用于控制所述电源装置的方法
CN105814787B (zh) * 2013-12-12 2018-09-11 丰田自动车株式会社 车辆的电源装置及用于控制所述电源装置的方法
CN105291871A (zh) * 2014-07-25 2016-02-03 现代摩比斯株式会社 车辆驱动系统及方法
CN108292848B (zh) * 2015-07-02 2022-03-11 黑拉有限责任两合公司 汽车双电压电池充电系统
CN108292848A (zh) * 2015-07-02 2018-07-17 黑拉有限责任两合公司 汽车双电压电池充电系统
CN107225954A (zh) * 2016-03-25 2017-10-03 本田技研工业株式会社 电源装置、电源装置的控制方法以及控制装置
CN114430088A (zh) * 2016-10-31 2022-05-03 工机控股株式会社 电池组以及使用电池组的电动机器、电动机器系统
CN113978273A (zh) * 2020-07-27 2022-01-28 本田技研工业株式会社 供电控制系统及供电控制方法
CN113978273B (zh) * 2020-07-27 2023-10-13 本田技研工业株式会社 供电控制系统及供电控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8575883B2 (en) 2013-11-05
DE102012200795A1 (de) 2012-07-26
JP2012152079A (ja) 2012-08-09
US20120187887A1 (en) 2012-07-26
JP5264940B2 (ja) 2013-08-14
CN102602299B (zh) 2014-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102602299B (zh) 电动车辆用电源装置
US10189357B2 (en) Reduced ripple converter for hybrid drive systems
JP3797361B2 (ja) モータ駆動制御装置
US10320220B2 (en) Configurable hybrid drive systems
CN101223685B (zh) 二次电池控制设备与二次电池控制方法
US10116249B2 (en) Reduced ripple inverter for hybrid drive systems
US9000711B2 (en) Power converter
US9931944B2 (en) Variable voltage convert system with reduced bypass diode conduction
JP6696408B2 (ja) 駆動システム
KR101695693B1 (ko) 전기 자동차 및 이의 구동 방법
CN108306488B (zh) 获得较低的最小升压比的可变电压转换器
CN102246410A (zh) 电动机驱动用功率转换装置
CN104024029A (zh) 电动车控制装置以及电动车
US20160190971A1 (en) Motor controller
CN109716638B (zh) 功率转换装置
JP5303030B2 (ja) 電圧変換装置の制御装置、それを搭載した車両および電圧変換装置の制御方法
CN108482102B (zh) 混合动力驱动系统
JP2010104139A (ja) 電圧コンバータおよびそれを搭載する車両
CN110626183A (zh) 隔离双总线混合动力车辆动力传动系统
CN113039715B (zh) 驱动系统
CN104067497B (zh) 电压转换装置的控制装置
KR101631085B1 (ko) 전기 자동차 및 이의 구동 방법
KR102010294B1 (ko) 전기 자동차 및 이의 구동 방법
US11632070B2 (en) Drive system
US10951041B2 (en) Motor system

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant