CN102834280B - 电源系统以及装有电源系统的车辆 - Google Patents

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Abstract

电源系统或车辆包含：第一蓄电装置；充电装置，其用外部电力对第一蓄电装置充电；第二蓄电装置，其用低于第一蓄电装置输出电压的电压对辅机负载供电；第一转换器，其对来自第一蓄电装置的电力的电压进行降压，并向辅机负载和第二蓄电装置供给电压；第一控制器，其控制充电装置；第二转换器，其在容量上小于第一转换器，向第一控制器供给电压，并用外部电力对第二蓄电装置充电；第二控制器，在外部电力被充入时，控制第一与第二转换器，以便基于第二蓄电装置的充电状态和辅机负载的状态有选择地运行第一与第二转换器中的任意一个。

Description

电源系统以及装有电源系统的车辆
技术领域
本发明涉及电源系统和装有该电源系统的车辆，特别涉及用供自外部电源的电力对车辆搭载的蓄电装置进行充电的充电控制。
背景技术
近些年来，作为对环境友好的车辆，装有蓄电装置（例如二次电池、电容器或类似物）并通过由存储在蓄电装置中的电力产生的驱动力进行推进的电动车辆受到了注意。例如，电动车辆包括电气车辆、混合动力车、燃料电池车辆等。于是，提出了一种由具有高的发电效率的商用电源对这些电动车辆搭载的蓄电装置进行充电的技术。
已经知道这样的混合动力车：其能够如同在电气车辆的情况下一样由车辆外部的电源（下面也简称“外部电源”）对车内的蓄电装置进行充电（下面也简称为“外部充电”）。例如，已经知道所谓的插入式混合动力车，其能够以这样的方式使用普通家庭电源对蓄电装置充电：安装在房屋中的电源墙壁插座经由充电电缆连接到对于车辆设置的充电入口。通过这样做，可望改进混合动力车的燃料消耗效率。
日本专利申请公开No.2009-027774（JP-A-2009-027774）介绍了一种技术，其用在装有允许外部充电的电池的车辆中，在车辆运行期间，连续运行用于对电池的电压进行降压以便驱动辅机负载并对辅机电池进行充电的DC/DC转换器，并在外部充电期间，间歇地运行DC/DC转换器。
采用JP-A-2009-027774中介绍的技术，相比于DC/DC转换器在外部充电期间恒定地受到驱动的情况，在由DC/DC转换器进行电力转换时的损耗可通过间歇运行来降低，故可以改进充电效率。
在车辆运行期间，这样的DC/DC转换器不仅对辅机电池充电，还驱动车辆的所有辅机负载，故使用相对较高功率的DC-DC转换器。
然而，在外部充电期间，相比于车辆运行期间，较少数量的辅机负载受到驱动，故驱动DC/DC转换器可表现出过剩的性能。在这样的情况下，DC/DC转换器的电力转换效率由于低电力的电力转换而变差。
发明内容
本发明提供了一种电源系统，其可由外部电源充电，并抑制外部充电期间的充电效率的减小，本发明还提供了装有该电源系统的车辆。
本发明的第一实施形态涉及电源系统。电源系统包含：第一蓄电装置；充电装置，其用供自外部电源的电力对第一蓄电装置进行充电；第二蓄电装置，其用低于第一蓄电装置的输出电压的电源电压对辅机负载供电；第一转换器，其降低供自第一蓄电装置的电力的电压，并将电源电压供到辅机负载和第二蓄电装置；第一控制器，其对充电装置进行控制；第二转换器，其具有与第一转换器相比较小的容量，并使用供自外部电源的电力，用电源电压对第一控制器供电，并对第二蓄电装置充电；第二控制器，当电力从外部电源充入时，对第一转换器以及第二转换器进行控制，以便基于第二蓄电装置的充电状态和辅机负载的状态有选择地运行第一转换器和第二转换器中的任意一个。
在电源系统中，第一转换器可具有这样的特性：当第一转换器的输出电力下降为低于基准值时，第一转换器的运行效率降低；并且，第二控制器可在需要高于基准值的电力时运行第一转换器。
在电源系统中，当第二蓄电装置的充电状态低于或等于指示第二蓄电装置的充电状态的下限的第一阈值时，第二控制器可选择停止第二转换器并运行第一转换器，一直到第二蓄电装置的充电状态变得高于或等于第二阈值，其中，第二阈值高于第一阈值，并且，当第一转换器不运行时，第二控制器可选择运行第二转换器。
在电源系统中，辅机负载的状态可包括由辅机负载消耗的电力，在由辅机负载消耗的电力低于能由第二转换器输出的电力时，第二控制器可选择运行第二转换器。
在电源系统中，第二转换器可使用来自外部电源的电力，用电源电压对第二控制器供电，当电力由外部电源充入时，第二控制器可对第一转换器和第二转换器进行控制，以便基于第二蓄电装置的充电状态和辅机负载、第一控制器与第二控制器的状态有选择地运行第一转换器和第二转换器中的任意一个，辅机负载、第一控制器与第二控制器的状态可包括由辅机负载消耗的电力、由第一控制器消耗的电力、由第二控制器消耗的电力，当由辅机负载消耗的电力、由第一控制器消耗的电力以及由第二控制器消耗的电力的总和高于能由第二转换器输出的电力，由辅机负载消耗的电力和由第二控制器消耗的电力的总和低于能由第二转换器输出的电力，且第二蓄电装置的充电状态低于或等于指示第二蓄电装置的充电状态的下限的第一阈值时，第二控制器可选择运行第二转换器。
在电源系统中，第二控制器可包括推定单元，其基于辅机负载的使用状态和使用计划来推定由辅机负载消耗的电力。
在电源系统中，第二转换器可以为AC/DC转换器，其将供自外部电源的交流电力转换为直流电力。
在电源系统中，充电装置可包含整流器电路，其将供自外部电源的交流电力整流为直流电力，第二转换器可以为DC/DC转换器，其对由整流器电路整流的直流电压进行转换。
本发明的第二实施形态涉及车辆。车辆包含：第一蓄电装置；驱动装置，其用供自第一蓄电装置的电力产生用于对车辆进行推进的驱动力；充电装置，其用供自外部电源的电力对第一蓄电装置进行充电；第二蓄电装置，其用低于第一蓄电装置的输出电压的电源电压对辅机负载供电；第一转换器，其对供自第一蓄电装置的电力的电压进行降压，并将电源电压供到辅机负载和第二蓄电装置；第一控制器，其对充电装置进行控制；第二转换器，其具有与第一转换器相比较小的容量，使用供自外部电源的电力来向第一控制器供给电源电压，并且，对第二蓄电装置进行充电；第二控制器，当电力从外部电源充入时，其控制第一转换器和第二转换器，以便基于第二蓄电装置的充电状态和辅机负载的状态来有选择地运行第一转换器和第二转换器中的任意一个。
根据本发明的实施形态，在能由外部电源充电的车辆电源系统中，可以抑制外部充电期间充电效率的降低。
附图说明
下面将参照附图介绍本发明的特征、优点以及技术与工业显著性，在附图中，类似的标号表示类似的元件，且其中：
图1为装有根据本发明一实施例的电源系统的车辆的整体框图；
图2示出了根据本发明该实施例的PCU的内部构造的实例；
图3为一图表，其示出了根据本发明该实施例的运行效率和DC/DC转换器输出功率之间的相互关系的实例；
图4为一图表，用于示出根据本发明该实施例在外部充电期间在辅机电池上的充电控制的概略；
图5为一功能框图，用于示出根据本发明该实施例在外部充电期间在辅机电池上由HV-ECU执行的充电控制；
图6为一流程图，用于示出根据本发明该实施例在外部充电期间在辅机电池上由HV-ECU执行的详细充电控制过程；
图7为具有根据本发明该实施例的替代性实施例的电源系统的车辆的整体框图；
图8示出了根据本发明该实施例的整流器电路的内部构造的实例。
具体实施方式
下面将参照附图详细介绍本发明一实施例。注意，相似的参考标号表示相同或对应的部件，不再重复对其进行介绍。
图1为装有根据本发明的实施例的电源系统的车辆100的整体框图。
如图1所示，车辆100包含：蓄电装置110；系统主继电器（下面也称为SMR）115；动力控制单元（power control unit）（PCU）120，其用作驱动装置；电动发电机130；动力传送齿轮（power transmission gear）140；驱动轮150和控制器（下面也称为HV-电子控制单元（ECU））300。
蓄电装置110为电力存储元件，其被配置为可充电以及可放电。蓄电装置110例如由二次电池构成，例如锂离子电池、镍金属氢化物电池和铅酸电池，或者由蓄电元件构成，例如电气双层电容器。
蓄电装置110经由SMR 115连接到PCU 120，用于驱动电动发电机130。于是，蓄电装置110向PCU 120供给用于产生车辆100的驱动力的电力。另外，蓄电装置110存储由电动发电机130产生的电力。蓄电装置110的输出例如为200V。
包含在SMR 115中的继电器的一端分别连接到蓄电装置110的正电极端子和负电极端子。包含在SMR 115中的继电器的另一端分别连接到连接到PCU 120的接地线NL1和电力线PL1。于是，SMR 115基于来自HV-ECU 300的控制信号SE1在蓄电装置110和PCU 120之间的电力供给和中断之间进行切换。
图2示出了PCU 120的内部构造的一个实例。如图2所示，PCU 120包含转换器121、变换器122、电容器C1与C2。
转换器121基于来自HV-ECU 300的控制信号PWC进行电力线PL1和接地线NL1、电力线HPL和接地线NL1之间的电力转换。
变换器122被连接到电力线HPL和接地线NL1。基于来自HV-ECU300的控制信号PW1，变换器122将供自转换器121的直流电力转换为交流电力，以便驱动电动发电机130。注意，在当前实施例中，作为实例提供一对电动发电机和变换器，作为替代的是，可提供多对电动发电机和变换器。
电容器C1被设置在电力线PL1和接地线NL1之间，以减小电力线PL1和接地线NL1之间的电压的波动。另外，电容器C2被设置在电力线HPL和接地线NL1之间，以便减小电力线HPL和接地线NL1之间的电压波动。
回到图1，电动发电机130为交流旋转电机，例如为永磁型同步电动机，其包含嵌有永磁体的转子。
电动发电机130的输出转矩经由动力传送齿轮140被传输到驱动轮150，以便推进车辆100。动力传送齿轮140由减速齿轮和动力分割机构构成。在车辆100的再生制动运行期间，电动发电机130能够使用驱动轮150的旋转力产生电力。于是，所产生的电力被PCU 120转换为充电电力，以便对蓄电装置110进行充电。
另外，在除电动发电机130以外装有发动机（未示出）的混合动力车中，发动机和电动发电机130协同运行，以便产生所需的车辆驱动力。在这种情况下，蓄电装置110可用由发动机的旋转产生的电力充电。
也就是说，根据当前实施例的车辆100为装有用于产生车辆驱动力的电动机的车辆。车辆100包括混合动力车、电气车辆、燃料电池车辆等。混合动力车使用发动机和电动机产生车辆驱动力。电气车辆和燃料电池车辆不具有发动机。
除了电动发电机130、动力传送齿轮140、驱动轮150以外，图中所示的车辆100的构造的部分构成车辆的电源系统。
电源系统还包含DC/DC转换器170、辅机电池180和辅机负载190，作为低电压系统（辅机系统）的构造。
DC/DC转换器170被连接到电力线PL1和接地线NL1。基于来自HV-ECU 300的控制信号PWD，DC/DC转换器170将从蓄电装置110供给的直流电压进行降压。于是，DC/DC转换器170经由电力线PL3将电力供到车辆全体的低电压系统，例如辅机电池180、辅机负载190和HV-ECU 300。
辅机电池180典型地由铅酸电池构成。辅机电池180的输出电压低于蓄电装置110的输出电压，例如为大约12V。
例如，辅机负载190包括灯、雨刷、加热器、无线电、导航系统等。
HV-ECU 300包含中央处理单元（CPU）、存储装置和输入/输出缓冲器（所有均未在图1中示出）。HV-ECU 300输入来自传感器或类似物的信号，向装置输出控制信号。HV-ECU 300控制车辆100和装置。注意，这些控制不限于软件处理，它们可由专用的硬件（电子电路）处理。
HV-ECU 300输出用于控制PCU 120、DC/DC转换器170、SMR 115等的控制信号。
HV-ECU 300从包含在蓄电装置110中的传感器（未示出）接收检测到的电压VB1和检测到的电流IB1。HV-ECU 300基于电压VB1和电流IB1计算蓄电装置110的充电状态SOC1。另外，HV-ECU 300接收来自包含在辅机电池180中的传感器（未示出）的检测电压VB2和/或检测电流IB2。HV-ECU 300基于电压VB2和/或电流IB2来计算辅机电池180的充电状态SOC2。
另外，HV-ECU 300接收指示辅机负载190的使用计划和使用状态的信号AUX。信号AUX基于由于到包含在辅机负载190中的装置的驱动信号、所使用的电力等等产生的使用状态以及通过输入单元（未示出）由驾驶者输入的装置的使用计划被设置。在车内蓄电装置正在用车外的电源（下面也简称为“外部电源”）充电（下面也简称为“外部充电”）时，HV-ECU300基于辅机电池180的SOC2以及与辅机负载相关的信号AUX来执行充电控制（其将在后面介绍）。
电源系统包含充电装置200、AC/DC转换器210、充电ECU 220、充电继电器（CHR）240、连接部分250，作为用于用供自外部电源260的电力对蓄电装置110充电的构造。
充电电缆的充电连接器270被连接到连接部分250。于是，来自外部电源260的电力经由充电电缆被传送到车辆100。
充电装置200经由电力线ACL1、ACL2连接到连接部分250。另外，充电装置200经由CHR 240连接到蓄电装置110。于是，基于来自充电ECU 220的控制信号PWE，充电装置200将供自外部电源260的交流电力转换为直流电力，蓄电装置110可用该直流电力充电。
包含在CHR 240中的继电器的一端分别连接到蓄电装置110的正电极端子和负电极端子。包含在CHR 240中的继电器的另一端分别连接到连接到充电装置200的接地线NL2和电力线PL2。于是，CHR 240基于来自充电ECU 220的控制信号SE2在蓄电装置110和充电装置200间的电力供给和中断之间进行切换。
AC/DC转换器210连接到电力线ACL1和ACL2。AC/DC转换器210受到来自HV-ECU 300的控制信号PWF的控制，以便将供自外部电源260的交流电压转换为直流电压。于是，AC/DC转换器210经由电力线PL4将电源电压供到充电ECU 220。另外，电力线PL4也被连接到电力线PL3。于是，在外部充电期间，来自AC/DC转换器210的电力被用于使得对辅机电池180进行充电以及对辅机负载190进行驱动成为可能。AC/DC转换器210基本上用于向充电ECU 220供给电源电压，故AC/DC转换器210的所使用的额定输出低于上面介绍的DC/DC转换器170的额定输出。
充电ECU 220为控制器，用于控制充电装置200和CHR 240。充电ECU 220被配置为可与HV-ECU 300通信。根据来自HV-ECU 300的充电命令CHG，充电ECU 220对充电装置200和CHR 240进行控制，以便进行外部充电。
注意，在图1中，充电ECU 220被设置为与充电装置200分立，然而，充电ECU 220可被包含在控制装置200中。或者，HV-ECU 300可被配置为包含充电ECU 220的功能。
在如此构造的车辆100中，在车辆运行期间，DC/DC转换器170一般恒定运行，以便对辅机电池180进行充电以及对辅机负载190进行驱动。
甚至在外部充电期间，辅机负载190可能被驾驶者操作，然而，在这种情况下辅机负载190消耗的电力多半低于在车辆运行期间消耗的电力。
一般使用如上所述具有相对较高容量的DC/DC转换器170，以便在车辆运行期间向辅助系统供给电力。图3为一图表，其示出了运行效率和DC/DC转换器170的输出电力之间的相互关系的实例。在这样的大容量DC/DC转换器中，随着输出电力下降到低于特定的基准值（例如图3中的点P2），运行效率倾向于逐渐降低。于是，如上面所介绍的，在所消耗的电力与车辆运行期间相比较低的外部充电期间，希望尽可能地不运行DC/DC转换器170。
另一方面，当DC/DC转换器170不运行时，原则上，HV-ECU 300和辅机负载190被供给来自辅机电池180的电源电压。然而，随着电力由HV-ECU 300和辅机负载190消耗，辅机电池180的SOC2逐渐降低。因此，需要对辅机电池180进行充电。
于是，在当前实施例中，在外部充电期间，基于辅机电池180的充电状态和辅机负载190的状态，执行通过有选择地运行用于充电ECU 220的小容量AC/DC转换器210和大容量DC/DC转换器170对辅机电池180进行充电的充电控制。通过上面的控制，在外部充电期间，AC/DC转换器210用于对辅机电池180充电，以便使得处于低电力的DC/DC转换器170的使用频率最小化，由此抑制充电效率的下降。另外，当辅机负载190在外部充电期间消耗的电力高，对辅机电池180充电的充电电力不能由AC/DC转换器210供给时，AC/DC转换器210停止，驱动辅机负载190的驱动电力、对辅机电池进行充电的充电电力、驱动充电ECU 220的驱动电力从DC/DC转换器170被供给。通过这样做，当DC/DC转换器170运行时，使得DC/DC转换器170的输出电力高于用于确定运行效率是否下降的基准输出电力，由此抑制运行效率的降低，因此抑制充电效率的降低。
图4为一图表，示出了在根据当前实施例的外部充电期间在辅机电池上的充电控制的概略。在图4中，横坐标轴代表时间，纵坐标轴代表辅机电池180的充电状态SOC2，AC/DC转换器210的运行状态和DC/DC转换器170的运行状态。
如图1、图4所示，在时刻t0和时刻t1之间，车辆100既不运行也不受到外部充电，AC/DC转换器210和DC/DC转换器170停止，辅机电池180的充电状态SOC2也是恒定的。
在时刻t1，充电电缆的充电连接器270被连接到车辆100的连接部分250，AC/DC转换器210的运行开始，作为主电池的蓄电装置110的充电相应地开始。此时，DC/DC转换器170不运行。
在图4的实例中，在蓄电装置110正在被充电时，从AC/DC转换器210输出的电力对于控制器（HV-ECU 300和充电ECU 220）和辅机负载190消耗的整体电力来说是不足的，故电力也从辅机电池180输出，辅机电池180的SOC2随时间降低。
于是，当充电状态SOC2在时刻t2已将下降为位于或低于指示需要对辅机电池180充电的下限阈值LL时，HV-ECU 300停止AC/DC转换器210，开始DC/DC转换器170的运行。DC/DC转换器170向HV-ECU 300、充电ECU 220和辅机负载190供给电源电压，同时，DC/DC转换器170对辅机电池180充电，一直到辅机电池180的充电状态SOC2变得高于或等于指示满充电的上限阈值HL（在时刻t2和时刻t3之间）。其间，蓄电装置110的充电继续。
在辅机电池180的充电状态SOC2变得高于或等于阈值HL的时间点（时刻t3）上，DC/DC转换器170的运行停止，AC/DC转换器210的运行恢复。
于是，当蓄电装置110的充电在时刻t4完成时，充电装置200的运行停止，AC/DC转换器210停止。
注意，图4示出了DC/DC转换器170仅仅运行一次的情况，然而，当充电状态SOC2在蓄电装置110的充电在图4中的t3后完成之前重新变得低于或等于阈值LL时，DC/DC转换器170运行，一直到SOC2变得高于或等于阈值HL，如同在时刻t2和时刻t3之间的情况一样。
注意，当从AC/DC转换器210输出的电力对于控制器（HV-ECU 300和充电ECU 200）和辅机负载190的总电力足够时，辅机电池180的充电状态SOC2不在蓄电装置110正在被充电时下降。在这种情况下，充电状态SOC2不变得低于或等于阈值LL，故DC/DC转换器170不运行。
另外，从AC/DC转换器210输出的电力对于控制器（HV-ECU 300和充电ECU 220）和辅机负载190的总电力是不够的，然而，当充电状态SOC2在从AC/DC转换器210输出的电力对于HV-ECU 300和辅机负载190的电力来说足够的情况下变得低于或等于阈值LL时，充电装置200和充电ECU 220可被停止，以便中断蓄电装置110的充电，AC/DC转换器210可被用于对辅机电池180充电。然而，由于蓄电装置110的充电中断，且低电力AC/DC转换器210用于对辅机电池180充电，直到蓄电装置110的充电完成时的时间段延伸，故存在充电效率劣化的可能。因此，当一直到蓄电装置110的充电完成的时间段可观地延伸时，DC/DC转换器170可用于对辅机电池180充电，甚至在AC/DC转换器210能够供给电力时。
图5为一功能框图，用于示出根据本发明在外部充电期间在辅机电池180上由HV-ECU 300执行的充电控制。图5的功能框图中所示的功能框通过HV-ECU 300的软件处理或硬件处理来实现。
如图1、图5所示，HV-ECU 300包含充电状态计算单元310、电力消耗推定单元320、选择单元330、充电装置控制单元340、AC/DC转换器控制单元350、DC/DC转换器控制单元360。
充电状态计算单元310接收辅机电池180的电压VB2和电流IB2。基于这些信息，充电状态计算单元310计算辅机电池180的充电状态SOC2，并向选择单元330输出计算的SOC2。
电力消耗推定单元320接收指示辅机负载190的使用计划和使用状态的信号AUX。电力消耗推定单元320使用预先存储在存储单元（未示出）中的映射图或类似物，基于信号AUX，推定由辅机消耗的电力CSM，于是，将推定的消耗电力CSM输出到选择单元330。注意，在这种情况下，推定的消耗电力CSM包含例如HV-ECU 300和充电ECU 220的控制器消耗的电力。
选择单元330接收来自充电状态计算单元310的充电状态SOC2和来自电力消耗推定单元320的推定消耗电力CSM。基于这些信息，选择单元330确定AC/DC转换器210是否被运行，或DC/DC转换器170是否被运行，以及充电装置200是否被运行。于是，选择单元330输出选择信号SEL，其向充电装置控制单元340、AC/DC转换器控制单元350和DC/DC转换器控制单元360指示判断结果。
充电装置控制单元340接收来自选择单元330的选择信号SEL。于是，基于选择信号SEL，充电装置控制单元340产生指示充电装置200运行或是停止的充电命令CHG，于是，将充电命令CHG输出到充电ECU 220。根据充电命令CHG，充电ECU 220控制充电装置200和CHR 240。
AC/DC转换器控制单元350接收来自选择单元330的选择信号SEL。于是，基于选择信号SEL，AC/DC转换器控制单元350产生用于运行AC/DC转换器210的控制信号PWF，于是，将控制信号PWF输出到AC/DC转换器210。
DC/DC转换器控制单元360接收来自选择单元330的选择信号SEL。于是，基于选择信号SEL，DC/DC转换器控制单元360产生用于运行DC/DC转换器170的控制信号PWD，于是，将控制信号PWD输出到DC/DC转换器170。
图6为一流程图，用于示出根据当前实施例在外部充电期间在辅机电池180上由HV-ECU 300执行的详细充电控制过程。图6所示的流程图的过程以这样的方式实现：预先存储在HV-ECU 300中的程序由主程序调用，并以预定的间隔执行。或者，所有步骤或部分步骤的过程可由专用硬件（电子电路）实现。
如图1、图6所示，当充电电缆连接到连接部分250且来自外部电源260的电力用于开始外部充电时，HV-ECU 300在步骤（下面，步骤缩写为S）100中判断由包括控制器的辅机消耗的推定电力CSM是否高于或等于AC/DC转换器210的额定输出电力的上限。
当推定消耗电力CSM高于或等于AC/DC转换器210的额定输出电力的上限时（S100中的是），HV-ECU 300判断为AC/DC转换器210不能供给辅机的整体电力，于是，过程进行到S110。
在S110中，HV-ECU 300判断辅机电池180的充电状态SOC2是否低于或等于辅机电池180需要被充电的下限阈值LL。
当充电状态SOC2低于或等于阈值LL时（S110中的是），HV-ECU300在S120中停止AC/DC转换器210的运行，开始DC/DC转换器170的运行。通过这样做，来自高电力DC/DC转换器170的电力用于对辅机电池180充电。
于是，HV-ECU 300在S130中判断充电状态SOC2是否高于或等于指示满充电的上限阈值HL。
当充电状态SOC2低于阈值HL（S130中的否）时，HV-ECU 300判断为辅机电池180的充电尚未完成，将过程返回到S120，以便继续用来自DC/DC转换器170的电力对辅机电池180充电。
当充电状态SOC2高于或等于阈值HL（S130中的是）时，HV-ECU 300判断为辅机电池180的充电完成，于是，过程进行到S140。于是，HV-ECU300停止DC/DC转换器170的运行，恢复AC/DC转换器210的运行。
当推定消耗电力CSM低于AC/DC转换器210的额定输出电力的上限时（S100中的否）或当充电状态SOC2高于阈值LL时（S110中的否），过程进行到S140，于是，HV-ECU 300运行AC/DC转换器210，停止DC/DC转换器170。
通过根据上面介绍的过程执行控制，在外部充电期间，AC/DC转换器210和DC/DC转换器170可基于辅机电池180的充电状态SOC2和辅机负载的状态有选择地运行。结果，DC/DC转换器170的运行可在外部充电期间最小化，故可以抑制外部充电期间充电效率的降低。
在上面介绍的实施例中，通过使用来自外部电源的电力的AC/DC转换器，电力被供到充电ECU、辅机电池等。
顺便提及，某些用于对蓄电装置充电的充电装置包括整流器电路，其将供自外部电源的交流电压转换为直流电压。在这样的充电装置的情况下，代替AC/DC转换器地使用降低由整流器电路转换的直流电压的DC/DC转换器也是适用的。
在替代性实施例中，将会介绍代替AC/DC转换器地包含小容量DC/DC转换器的构造的实例。
图7为具有根据上述实施例的替代性实施例的电源系统的车辆100A的整体框图。在图7中，根据上述实施例的图1所示的构造中的充电装置200用充电装置200A替换，提供小容量DC/DC转换器210A，代替AC/DC转换器210。在图7中，不再重复与图1重叠的元件的介绍。
如图7所示，充电装置200A包括整流器电路201和DC/DC转换器202。整流器电路201经由电力线ACL1和ACL2连接到连接部分250。整流器电路201将供自外部电源260的交流电压整流为直流电压，并将直流电压输出到电力线PL5和接地线NL5。
图8示出了整流器电路201的内部结构的实例。整流器电路201包含电抗器L1与L2、二极管桥203和电容器C10。二极管桥203包含二极管D1-D4。
二极管桥203被构建为使得串联连接的二极管D1和D2以及串联连接的二极管D3和D4彼此并联地连接到电力线PL5和接地线NL5。
电抗器L1的一端连接到二极管D1和D2的连接节点，电抗器L1的另一端连接到电力线ACL1。另外，电抗器L2的一端连接到二极管D3、D4的连接节点，电抗器L2的另一端连接到电力线ACL2。
电容器C10与二极管桥203并联地连接在电力线PL5和接地线NL5之间，降低电力线PL5和接地线NL5之间的电压的波动。
使用上面的构造，整流器电路201将供自外部电源260的交流电压整流为直流电压。注意，整流器电路201的构造不限于图8所示的构造，只要其为能够将交流电压转换为直流电压的电路。作为另一整流器电路的实例，整流器电路的构造可以为例如全桥转换器或半桥转换器，然而，整流器电路可如图8所示地按照希望配置，从而不需要特别的控制，由此使用简单的配置而不增加控制负担。
回到图7，DC/DC转换器202经由电力线PL5和接地线NL5被连接到整流器电路201。另外，DC/DC转换器202由电力线PL2和接地线NL2经由CHR 240连接到蓄电装置110。DC/DC转换器202受到来自充电ECU220的控制信号PWE的控制。DC/DC转换器202将从整流器电路201输出的直流电压进行转换，并将充电电力供到蓄电装置110。
DC/DC转换器210A被连接到电力线PL5和接地线NL5。DC/DC转换器210A受到来自HV-ECU 300的控制信号PWF的控制。DC/DC转换器210A对从整流器电路201输出的直流电压进行降压，并将直流电压输出到电力线PL4。
使用上面的构造，通过执行与上面的实施例相同的控制，高容量DC/DC转换器170的运行在外部充电期间最小化，由此使得可以抑制外部充电期间的充电效率下降。
注意，根据上面的实施例的充电ECU 220和HV-ECU 300分别为根据本发明的实施形态的第一控制器的实例和根据本发明的实施形态的第二控制器的实例。根据上面的实施例的蓄电装置110和辅机电池180分别为根据本发明的实施形态的第一蓄电装置的实例和根据本发明的实施形态的第二蓄电装置的实例。根据上面的实施例的DC/DC转换器170为根据本发明的实施形态的第一转换器的实例。根据上面的实施例的AC/DC转换器210和DC/DC转换器210A各自为根据本发明的实施形态的第二转换器的实例。
上面介绍的实施例在所有方面是说明性而不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求书而不是上面的说明书限定。本发明的范围旨在包括落在所附权利要求及其等价内容的范围内的所有变型。

Claims (10)

1.一种电源系统，其特征在于包括：
第一蓄电装置(110)；
充电装置，其用供自外部电源的电力对所述第一蓄电装置(110)进行充电；
第二蓄电装置(180)，其向辅机负载供给与所述第一蓄电装置(110)的输出电压相比较低的电源电压；
第一转换器，其对供自所述第一蓄电装置(110)的电力的电压进行降压，并将电源电压供到所述辅机负载以及所述第二蓄电装置(180)；
第一控制器，其对所述充电装置进行控制；
第二转换器，其具有与所述第一转换器相比较小的容量，使用供自所述外部电源的电力，对所述第二蓄电装置充电(180)，并向所述第一控制器供给电源电压；以及
第二控制器，其在电力从所述外部电源充入时，对所述第一转换器以及所述第二转换器进行控制，以便基于所述第二蓄电装置(180)的充电状态以及所述辅机负载的状态有选择地运行所述第一转换器和所述第二转换器中的任意一者。
2.根据权利要求1的电源系统，其中，
所述第一转换器具有这样的特性：当所述第一转换器的输出电力下降到低于基准值时，所述第一转换器的运行效率降低；并且，当需要高于所述基准值的电力时，所述第二控制器运行所述第一转换器。
3.根据权利要求2的电源系统，其中，
当所述第二蓄电装置(180)的充电状态低于或等于指示所述第二蓄电装置(180)的充电状态下限的第一阈值时，所述第二控制器选择停止所述第二转换器并运行所述第一转换器，直到所述第二蓄电装置(180)的充电状态变得高于或等于第二阈值，其中，所述第二阈值高于所述第一阈值；并且，当所述第一转换器不运行时，所述第二控制器选择运行所述第二转换器。
4.根据权利要求1-3中任意一项的电源系统，其中，
所述辅机负载的状态包括由所述辅机负载消耗的电力，并且，当由所述辅机负载消耗的电力低于能由所述第二转换器输出的电力时，所述第二控制器选择运行所述第二转换器。
5.根据权利要求1-3中任意一项的电源系统，其中，
所述第二转换器使用来自所述外部电源的电力向所述第二控制器供给电源电压，
当电力由所述外部电源充入时，所述第二控制器对所述第一转换器以及所述第二转换器进行控制，以便基于所述辅机负载、所述第一控制器与所述第二控制器的状态以及所述第二蓄电装置(180)的充电状态有选择地运行所述第一转换器和所述第二转换器中的任意一者，
所述辅机负载、所述第一控制器与所述第二控制器的状态包括：由所述辅机负载消耗的电力；由所述第一控制器消耗的电力；以及，由所述第二控制器消耗的电力，并且，
当满足以下条件时，所述第二控制器选择运行所述第二转换器：由所述辅机负载消耗的电力、由所述第一控制器消耗的电力以及由所述第二控制器消耗的电力的总和高于能由所述第二转换器输出的电力，由所述辅机负载消耗的电力和由所述第二控制器消耗的电力的总和低于能由所述第二转换器输出的电力，并且，所述第二蓄电装置(180)的充电状态低于或等于指示所述第二蓄电装置(180)的充电状态下限的第一阈值。
6.根据权利要求4的电源系统，其中，
所述第二控制器包括推定单元，所述推定单元基于所述辅机负载的使用状态和使用计划来推定由所述辅机负载消耗的电力。
7.根据权利要求5的电源系统，其中，
所述第二控制器包括推定单元，所述推定单元基于所述辅机负载的使用状态和使用计划来推定由所述辅机负载消耗的电力。
8.根据权利要求1-3中任意一项的电源系统，其中，
所述第二转换器为AC/DC转换器，其将供自所述外部电源的交流电力转换为直流电力。
9.根据权利要求1-3中任意一项的电源系统，其中，
所述充电装置包括整流器电路，所述整流器电路将供自所述外部电源的交流电力整流为直流电力，并且，所述第二转换器为DC/DC转换器，所述DC/DC转换器对由所述整流器电路整流得到的直流电压进行转换。
10.一种车辆，其特征在于包括：
第一蓄电装置(110)；
驱动装置，其用供自所述第一蓄电装置(110)的电力产生用于对所述车辆进行推进的驱动力；
充电装置，其用供自外部电源的电力对所述第一蓄电装置(110)进行充电；
辅机负载；
第二蓄电装置(180)，其向所述辅机负载供给与所述第一蓄电装置(110)的输出电压相比较低的电源电压；
第一转换器，其对供自所述第一蓄电装置(110)的电力的电压进行降压，并将电源电压供到所述辅机负载以及所述第二蓄电装置(180)；
第一控制器，其对所述充电装置进行控制；
第二转换器，其具有与所述第一转换器相比较小的容量，使用供自所述外部电源的电力，对所述第二蓄电装置(180)进行充电，并向所述第一控制器供给电源电压；以及
第二控制器，其在电力从所述外部电源充入时，控制所述第一转换器和所述第二转换器，以便基于所述第二蓄电装置(180)的充电状态以及所述辅机负载的状态有选择地运行所述第一转换器和所述第二转换器中的任意一者。
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