CN105848960B - 电源系统 - Google Patents

电源系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105848960B
CN105848960B CN201480070518.0A CN201480070518A CN105848960B CN 105848960 B CN105848960 B CN 105848960B CN 201480070518 A CN201480070518 A CN 201480070518A CN 105848960 B CN105848960 B CN 105848960B
Authority
CN
China
Prior art keywords
storage device
electrical storage
power
electric power
discharge
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.)
Active
Application number
CN201480070518.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105848960A (zh
Inventor
安藤徹
平井诚
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN105848960A publication Critical patent/CN105848960A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105848960B publication Critical patent/CN105848960B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2045Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for optimising the use of energy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/13Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using AC generators and AC motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods 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
    • B60L58/20Methods 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/08Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P4/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of electric motors that can be connected to two or more different electric power supplies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Landscapes

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

Abstract

一种电源系统包括多个蓄电装置、被配置成以期望的分配模式在多个蓄电装置之间分配电力的分配器、以及电子控制单元。电子控制单元被配置成(i)基于在针对指示对应蓄电装置的充电的剩余量的充电状态值的对应蓄电装置的可放电电力的第一变化率之间的大小关系或在针对充电状态值的对应蓄电装置的可充电电力的第二变化率之间的大小关系中的至少一个,设定期望的分配模式,以及(ii)控制分配器,以使得以设定的分配模式分配电力。

Description

电源系统
技术领域
本发明涉及包括多个蓄电部件的电源系统的技术领域。
背景技术
已知存在一种电源系统,其包括第一蓄电装置、第二蓄电装置,以及在这些第一蓄电装置和第二蓄电装置之间分配电力的转换器(参见,例如,日本专利申请公开No.2009-261183(JP 2009-261183 A))。第一蓄电装置和第二蓄电装置每一个例如是可再充电的直流电源,诸如二次电池和电容器。特别地,在JP 2009-261183 A中所述的电源系统以下面的方式确定分配率。分配率是分配到第一蓄电装置的电力与分配到第二蓄电装置的电力的比。具体地,当对第一蓄电装置和第二蓄电装置充电时,在JP 2009-261183 A中所述的电源系统基于第一蓄电装置的可用充电能量(available charge energy)和第二蓄电装置的可用充电能量的比,确定充电到第一蓄电装置中的电力和充电到第二蓄电装置中的电力之间的分配(分配率)。每个可用充电能量是基于指示对应蓄电装置的当前充电状态的充电状态值(SOC)与可充电到对应蓄电装置中的电力(Win)开始受限时对应蓄电装置的充电状态值之间的差来计算的参数。同样地,在JP2009-261183A中描述的电源系统,当第一蓄电装置和第二蓄电装置放电时,基于第一蓄电装置的可用放电能量(available discharge energy)和第二蓄电装置的可用放电能量的比,确定从第一蓄电装置放电的电力和从第二蓄电装置放电的电力之间的分配(分配比)。每个可用放电能量是基于对应蓄电装置的当前充电状态值与可从对应蓄电装置放电的电力(Wout)开始受限时对应蓄电装置的充电状态值之间的差来计算的参数。
发明内容
然而,当仅基于可用充电能量的比和可用放电能量的比来确定分配率时,可发生总体电源系统的效率没有变得优化的情况。具体地,当仅基于可用充电能量的比和可用放电能量的比来确定分配率时,可发生总体电源系统的可放电电力或总体电源系统的可充电电力过度受限的情况。换句话说,对于在JP 2009-261183 A中描述的确定分配率的方法,在适当确保总体电源系统的可放电电力或总体电源系统的可充电电力的方面可存在改进空间。
作为示例,当多个蓄电装置具有不同的电源特性时可发生这种情况。例如,在所有的蓄电装置中,每个单独的蓄电装置的充电状态值在对应的蓄电装置的可放电电力(Wout)开始受限时不总是相同。也是在该情况中,在JP 2009-261183 A中描述的电源系统被配置成以仅基于可用放电能量的比确定的分配率来分配在多个蓄电装置之间的电力,而不考虑每个单独蓄电装置的充电状态值在对应蓄电装置的可放电电力开始受限时的差异。因此,特别地,在每个单独的蓄电装置的可放电电力已经开始受限之后,可发生总体电源系统的可放电电力过度受限的情况。换句话说,对于在JP2009-261183A中描述的确定分配率的方法,特别在每个单独的蓄电装置的可放电电力已经开始受限之后,在适当确保总体电源系统的可放电电力方面可存在改进的空间。这同样适用于在每个单独的蓄电装置的可充电电力(Win)已经开始受限之后的情况。
本发明试图解决的任务包括作为示例的上述情况。本发明提出适当确保包括多个电源的总体电源系统的可放电或可充电电力的电源系统。
本发明的一方面提供了电源系统。电源系统包括多个蓄电装置;分配器,其被配置成以期望的分配模式分配在多个蓄电装置之间的电力;以及电子控制单元。电子控制单元被配置成基于针对指示对应蓄电装置的充电的剩余量的充电状态值的对应蓄电装置的可放电电力的第一变化率之间的大小关系或针对充电状态值的对应蓄电装置的可充电电力第二变化率之间的大小关系中的至少一个,设定期望的分配模式。电子控制单元被配置成控制分配器,以使得电力以设定的分配模式分配。
电源系统包括多个蓄电装置和分配器。多个蓄电装置中的每个蓄电装置是能够放电或充电的电源。分配器以期望的分配模式分配在多个蓄电装置之间的电力。例如,分配器被配置成分配电力,以使得在从蓄电装置相应放电的电力之间的分配变成基于期望分配模式的分配。可替代地,例如分配器被配置成分配电力,以使得在相应充电到蓄电装置中的电力之间的分配变成基于期望分配模式的分配。
电子控制单元被配置成设定其中分配器分配电力的模式(也就是说,分配模式)。特别地,电子控制单元被配置成基于在第一变化率之间的大小关系或在第二变化率之间的大小关系中的至少一个来确定分配模式。
第一变化率中的每者指示对应蓄电装置的可放电电力对对应蓄电装置的充电状态值的变化率。例如,当在蓄电装置的可放电电力和充电状态值之间的相关性由曲线图示出时,蓄电装置的第一变化率指示曲线图的斜率。可替代地,例如,当随着蓄电装置的充电状态值由第一预定量改变,蓄电装置的可放电电力由第二预定量改变时,蓄电装置的第一变化率指示由第二预定量/第一预定量表达的值。第一变化率可以直接是可放电电力对充电状态值的变化率(也就是说,考虑符号的变化率),或可以是可放电电力对充电状态值的变化率的绝对值(也就是说,不考虑符号的变化率)。
第二变化率中的每者指示对应蓄电装置的可充电电力对对应蓄电装置的充电状态值的变化率。例如,当在蓄电装置的可充电电力和充电状态值之间的相关性由曲线图示出时,蓄电装置的第二变化率指示曲线图的斜率。可替代地,例如,当随着蓄电装置的充电状态值由第三预定量改变,蓄电装置的可充电电力由第四预定量改变时,蓄电装置的第二变化率指示由第四预定量/第三预定量表达的值。第二变化率可以直接是可充电电力对充电状态值的变化率(也就是说,考虑符号的变化率),或可以是可充电电力对充电状态值的变化率的绝对值(也就是说,不考虑符号的变化率)。
可放电电力指示可从每个单独的蓄电装置放电的电力。可从每个蓄电装置放电的电力是允许从每个单独的蓄电装置放电的电力,或者从每个单独的蓄电装置放电的电力的上限值。可充电电力指示可充电到每个单独的蓄电装置中的电力。可充电到每个单独的蓄电装置中的电力是允许充电到每个单独的蓄电装置中的电力,或者充电到每个单独的蓄电装置中的电力的上限值。充电状态值指示存储在每个单独的蓄电装置(充电的剩余量)中的电力的剩余量。
电子控制单元被配置成控制分配器,以使得电力以设定的分配模式分配。因此,分配器以设定的分配模式分配在多个蓄电装置之间的电力。也就是说,分配器被配置成基于第一变化率(也就是说,在可放电电力中的变化率)或第二变化率(也就是说,在可充电电力中的变化率)中的至少一个来分配在多个蓄电装置之间的电力。
根据上述方面,电子控制单元能够适当地控制电源系统,以使得考虑在多个蓄电装置之间的第一变化率(也就是说,可放电电力的变化率)之间的大小关系来分配电力。因此,在考虑第一变化率的同时,电子控制单元能够控制电源系统(使分配器分配电力),以使得总体电源系统的可放电电力相对难以受限。在考虑第一变化率的同时,电子控制单元能够使分配器分配电力,以使得总体电源系统的可放电电力相对难以受限。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第一变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可放电电力相对难以受限。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得总体电源系统的可放电电力被适当地确保。
具体地,例如,在其中每个蓄电装置的当前充电状态值相对低的情况中,每个蓄电装置的可放电电力受限。也就是说,当每个蓄电装置的当前充电状态值相对低时,每个蓄电装置的可放电电力伴随着从对应蓄电装置的放电而逐渐受限。另一方面,每个蓄电装置的可放电电力伴随着到对应蓄电装置中的充电而逐渐恢复。随着第一变化率增加,可放电电力伴随着放电以相对更高的速率受限。同样,随着第一变化率增加,可放电电力伴随着充电以相对更高的速率恢复。也就是说,第一变化率的大小影响其中可放电电力受限的模式。因此,通过考虑第一变化率之间的大小关系,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第一变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可放电电力相对难以受限。
同样地,电子控制单元能够适当地控制电源系统,以使得考虑在多个蓄电装置之间的第二变化率(也就是说,可充电电力的变化率)中的大小关系来分配电力。因此,在考虑第二变化率的同时,电子控制单元能够控制电源系统(使分配器分配电力),以使得总体电源系统的可充电电力相对难以受限。在考虑第二变化率的同时,电子控制单元能够使分配器分配电力,以使得总体电源系统的可充电电力相对难以受限。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第二变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可充电电力相对难以受限。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得总体电源系统的可充电电力被适当地确保。
具体地,例如,当每个蓄电装置的当前充电状态值相对高时每个蓄电装置的可充电电力受限。也就是说,当每个蓄电装置的当前充电状态值相对高时,每一个蓄电装置的可充电电力伴随着到对应蓄电装置的充电而逐渐受限。另一方面,每个蓄电装置的可充电电力伴随着来自对应蓄电装置的放电而逐渐恢复。随着第二变化率增加,可充电电力伴随着充电以相对更高的速率受限。同样,随着第二变化率增加,可充电电力伴随着放电以相对更高的速率恢复。也就是说,第二变化率的大小影响其中可充电电力受限的模式。因此,通过考虑第二变化率之间的大小关系,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第二变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可充电电力相对难以受限。
在上述方面中,电子控制单元可被配置成当在对每个蓄电装置放电的放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值时,设定分配模式,以使得与当在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于第一阈值时从多个蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配相比,从具有相对低的第一变化率的多个蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配大。电子控制单元可被配置成当在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于比的第一阈值更高的第二阈值时,设定分配模式,以使得与当在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于第二阈值时从多个蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配相比,从具有相对高的第二变化率的多个蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配大。
根据上述方面,当在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值(也就是说,每个蓄电装置的当前充电状态值相对低)时,电子控制单元能够控制电源系统,以使得考虑在第一变化率(也就是说,可放电电力的变化率)之间的大小关系来分配电力。
具体地,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于的第一阈值的情况中,从蓄电装置中的一个具有相对低的第一变化率的蓄电装置放电的电力的分配大于在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不低于或等于第一阈值的情况中从蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值情况中,从蓄电装置中的一个具有相对低的变化率的蓄电装置放电的电力的分配大于在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不低于或等于第一阈值情况中从蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配。
另一方面,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值的情况中,从蓄电装置中的一个具有相对高的第一变化率的蓄电装置放电的电力的分配小于在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不低于或等于第一阈值的情况中从蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值的情况中,从蓄电装置中的一个具有相对高的第一变化率的蓄电装置放电的电力的分配小于在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不低于或等于第一阈值情况中从蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配。
如上所述,随着第一变化率增加,可放电电力伴随着放电以相对更高的速率受限。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在放电情况中其中可放电电力伴随着放电以相对更低的速率受限的蓄电装置(也就是说,具有相对低的第一变化率的蓄电装置)优先放电。换句话说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在放电情况中其中可放电电力伴随着放电以相对更高的速率受限的蓄电装置(也就是说,具有相对高的第一变化率的蓄电装置)优先放电。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第一变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可放电电力相对难以受限。
同样地,根据该方面,当在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值(也就是说,每个蓄电装置的当前充电状态值相对高)时,电子控制单元能够适当地控制电源系统,以使得考虑在第二变化率(也就是说,在可放电电力中的变化率)之间的大小关系来分配电力。
具体地,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值的情况中,从蓄电装置中的一个具有相对高的第二变化率的蓄电装置放电的电力的分配大于在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不高于或等于第二阈值的情况中从蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值的情况中,从蓄电装置中的一个具有相对高的第二变化率的蓄电装置放电的电力的分配大于在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不高于或等于第二阈值的情况中从蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配。
另一方面,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值的情况中,从蓄电装置中的一个具有相对低的第二变化率的蓄电装置放电的电力的分配小于在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不高于或等于第二阈值的情况中从蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值的情况中,从蓄电装置中的一个具有相对低的第二变化率的蓄电装置放电的电力的分配小于在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不高于或等于第二阈值的情况中从蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配。
如上所述,随着第二变化率增加,可放电电力伴随着放电以相对更高的速率恢复。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在放电情况中其中可放电电力伴随着放电以相对更高的速率恢复的蓄电装置(也就是说,具有相对高的第二变化率的蓄电装置)优先放电。换句话说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在放电情况中其中可充电电力伴随着放电以相对更低的速率恢复的蓄电装置(也就是说,具有相对低的第二变化率的蓄电装置)难以放电。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第二变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可充电电力相对难以受限。
在上述方面中,电子控制单元可被配置成当每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于在每个蓄电装置正充电的充电情况中的第一阈值时,设定分配模式,以使得与当在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于第一阈值时充电到多个蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配相比,充电到具有相对高的第一变化率的多个蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配大。电子控制单元可被配置成当在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于比第一阈值更高的第二阈值时,设定分配模式,以使得与当在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于第二阈值时充电到多个蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配相比,充电到具有相对低的第二变化率的多个蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配大。
根据上述方面,当在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值(也就是说,每一个蓄电装置的当前充电状态值相对低)时,电子控制单元能够控制电源系统,以使得考虑在第一变化率(也就是说,可放电电力的变化率)之间的大小关系来分配电力。
具体地,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值的情况中,充电到蓄电装置中的一个具有相对高的第一变化率的蓄电装置中的电力的分配大于在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不低于或等于第一阈值的情况中充电到蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值的情况中,充电到蓄电装置中的一个具有相对高的第一变化率的蓄电装置中的电力的分配大于在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不低于或等于第一阈值的情况中充电到蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配。另一方面,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值的情况中,充电到蓄电装置中的一个具有相对低的第一变化率的蓄电装置中的电力的分配小于在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不低于或等于第一阈值的情况中充电到蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值的情况中,充电到蓄电装置中的一个具有相对低的第一变化率的蓄电装置中的电力的分配小于在其中在充电情况中每一个蓄电装置的当前充电状态值不低于或等于第一阈值的情况中充电到蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配。
如上所述,随着第一变化率增加,可放电电力伴随着充电以相对更高的速率恢复。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在充电情况中其中可放电电力伴随着充电以相对更高的速率恢复的蓄电装置(也就是说,具有相对高的第一变化率的蓄电装置)优先充电。换句话说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在充电情况中其中可放电电力伴随着充电以相对更低的速率恢复的蓄电装置(也就是说,具有相对低的第一变化率的蓄电装置)难以充电。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第一变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可放电电力相对难以受限。
同样地,根据该方面,当在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值(也就是说,每个蓄电装置的当前充电状态值相对高)时,电子控制单元能够适当地控制电源系统,以使得考虑在第二变化率(也就是说,在可充电电力中的变化率)之间的大小关系来分配电力。
具体地,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值的情况中,充电到蓄电装置中的一个具有相对低的第二变化率的蓄电装置中的电力的分配大于在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不高于或等于第二阈值的情况中充电到蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值的情况中,充电到蓄电装置中的一个具有相对低的第二变化率的蓄电装置中的电力的分配大于在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不高于或等于第二阈值的情况中充电到蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配。
另一方面,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值的情况中,充电到蓄电装置中的一个具有相对高的第二变化率的蓄电装置中的电力的分配小于在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不高于或等于第二阈值的情况中充电到蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配。也就是说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值的情况中,充电到蓄电装置中的一个具有相对高的第二变化率的蓄电装置中的电力的分配小于在其中在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值不高于或等于第二阈值的情况中充电到蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配。
如上所述,随着第二变化率增加,可充电电力伴随着充电以相对更高的速率受限。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在充电情况中其中可充电电力伴随着充电以相对更低的速率受限的蓄电装置(也就是说,具有相对低的第二变化率的蓄电装置)优先充电。换句话说,电子控制单元能够控制电源系统,以使得在充电情况中其中可充电电力伴随着充电以相对更高的速率受限的蓄电装置(也就是说,具有相对高的第二变化率的蓄电装置)难以充电。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第二变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可充电电力相对难以受限。
在上述方面中,电子控制单元可被配置成设定分配模式,以使得多个蓄电装置以第一变化率的下降顺序来充电或放电,或以第一变化率的上升顺序来充电或放电。电子控制单元可被配置成设定分配模式,以使得多个蓄电装置以第二变化率的下降顺序来充电或放电,或以第二变化率的上升顺序来充电或放电。
根据上述方面,电子控制单元能够适当地控制电源系统,以使得考虑在第一变化率(也就是说,可放电电力的变化率)之间的大小关系来分配电力。因此,在考虑第一变化率之间大小的同时,电子控制单元能够适当地控制电源系统,以使得总体电源系统的可放电电力被适当地确保。
同样地,电子控制单元能够适当地控制电源系统,以使得考虑在第二变化率(也就是说,可充电电力的变化率)之间的大小关系来分配电力。因此,在考虑第二变化率之间大小的同时,电子控制单元能够适当地控制电源系统,以使得总体电源系统的可充电电力被适当地确保。
在上述方面中,电子控制单元可被配置成设定分配模式,以使得当在每个蓄电装置正放电的放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值时,以第一变化率的上升顺序对多个蓄电装置放电。电子控制单元可被配置成设定分配模式,以使得当在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于比第一阈值更高的第二阈值时,以第二变化率的下降顺序对多个蓄电装置放电。
根据上述方面,当在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值时,电子控制单元能够控制电源系统,以使得多个蓄电装置以第一变化率的上升顺序来放电。例如,电子控制单元能够控制电源系统,以使得之后的放电操作重复。也就是说,从具有第a最低第一变化率的第a个蓄电装置的放电(其中a是大于或等于1的整数)完成,并且然后从具有第(a+1)最低第一变化率的第(a+1)个蓄电装置的放电开始。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第一变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可放电电力相对难以受限。
同样地,当在放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值时,电子控制单元能够控制电源系统,以使得多个蓄电装置以第二变化率的下降顺序来放电。例如,电子控制单元能够控制电源系统,以使得之后的放电操作重复。也就是说,从具有第b最高第二变化率的第b个蓄电装置的放电(其中b是大于或等于1的整数)完成,并且然后从具有第(b+1)最高第二变化率的第(b+1)个蓄电装置的放电开始。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第二变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可充电电力相对难以受限。
在上述方面中,电子控制单元可被配置成设定分配模式,以使得当在对每个蓄电装置充电的充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于的第一阈值时,以第一变化率的下降顺序对多个蓄电装置充电。电子控制单元可被配置成设定分配模式,以使得当在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于比第一阈值更高的第二阈值时,以第二变化率的上升顺序对多个蓄电装置充电。
根据上述方面,当在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值时,电子控制单元能够控制电源系统,以使得多个蓄电装置以第一变化率的下降顺序来充电。例如,电子控制单元能够控制电源系统,以使得之后的充电操作重复。也就是说,对具有第c最高第一变化率的第c个蓄电装置中的充电(其中c是大于或等于1的整数)完成,并且然后对具有第(c+1)最高第一变化率的第(c+1)个蓄电装置中的充电开始。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第一变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可放电电力相对难以受限。
同样地,当在充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值高于或等于第二阈值时,电子控制单元能够控制电源系统,以使得多个蓄电装置以第二变化率的上升顺序来充电。例如,电子控制单元能够控制电源系统,以使得之后的充电操作重复。也就是说,对具有第d最低第二变化率的第d个蓄电装置中的充电(其中d是大于或等于1的整数)完成,并且然后对具有第(d+1)最低第二变化率的第(d+1)个蓄电装置中的充电开始。因此,电子控制单元能够控制电源系统,以使得与根据其中电源系统受控而不考虑第二变化率的比较实施例的电子控制单元相比,总体电源系统的可充电电力相对难以受限。
当每个蓄电装置的当前充电状态值高于第一阈值并且低于第二阈值(其中第二阈值高于第一阈值)时,电子控制单元可设定分配模式,以使得多个蓄电装置的充电状态值同时分别达到对应的目标值。在该情况中,电子控制单元可设定分配模式,以使得在其中每个蓄电装置正放电的放电情况中以多个蓄电装置的可用放电能量(其中每个可用放电能量是在对应蓄电装置的当前充电状态值和对应蓄电装置的可放电电力开始受限时的对应蓄电装置的充电状态值之间的差)的比来分配电力。电子控制单元可设定分配模式,以使得在其中每个蓄电装置正充电的充电情况中以多个蓄电装置的可用充电能量(其中每个可用充电能量是在对应蓄电装置的当前充电状态值和对应蓄电装置的可充电电力开始受限时的对应蓄电装置的充电状态值之间的差)的比来分配电力。
本发明的这种操作和其它优点进一步从下面将要描述的实施例中变得显而易见。
附图说明
本发明的示例性实施例的特征、优点与技术和工业意义将在下面参考附图来描述,其中相同的标记表示相同的元件,以及在附图中:
图1是示出根据实施例的车辆配置的示例的框图;
图2A是示出在Wout1和Win1两者与SOC1之间的相关性的图;
图2B是示出在Wout2和Win2两者与SOC2之间的相关性的图;
图3是示出根据实施例控制车辆的操作(基本上,控制电源系统的操作,以及在第一电源和第二电源之间分配电力的操作)的全体流程的流程图;
图4是示出当Wout1、Wout2、Win1和Win2都没有受限时执行的第一控制操作的流程的流程图;
图5是示出当在Wout1和Wout2受限的情况中车辆执行供电(即,第一电源和第二电源正放电)时执行的第二控制操作的流程的流程图。
图6是示出当在Wout1和Wout2受限的情况中车辆再生电力(即,第一电源和第二电源正充电)时执行的第三控制操作的流程的流程图。
图7是示出当在Win1和Win2受限的情况中车辆执行供电(即,第一电源和第二电源正放电)时执行的第四控制操作的流程的流程图。
图8是示出当在Win1和Win2受限的情况中车辆再生电力(即,第一电源和第二电源正充电)时执行的第五控制操作的流程的流程图。
图9A至图9C是示出当执行第二控制操作时SOC1和SOC2的变化模式与总体电源系统的总计Wout的变化模式的曲线图;
图10A至图10C是示出当执行第三控制操作时SOC1和SOC2的变化模式与总体电源系统的总计Wout的变化模式的曲线图;
图11A至图11C是示出当执行第四控制操作时SOC1和SOC2的变化模式与总体电源系统的总计Win的变化模式的曲线图;
图12A至图12C是示出当执行第五控制操作时SOC1和SOC2的变化模式与总体电源系统的总计Win的变化模式的曲线图。
具体实施方式
在下文中,参考附图,作为执行本发明的模式的示例,来描述其中根据本发明的电源系统应用到包括电动发电机10的车辆1的情况的实施例。根据本发明的电源系统可以不仅应用到包括电动发电机10的车辆1,而且应用到利用从电源系统供应的电力的任何装置。
根据本实施例的车辆1的配置将参考图1来描述。图1是示出根据本实施例的车辆1的配置示例的框图。
如在图1中所示,车辆1包括:电动发电机10、车轴21、车轮22、电源系统30,以及电子控制单元(ECU)40。ECU 40是“电源控制设备(也就是说,包括设定部件和控制部件)”的一个特定示例。
在供电期间,电动发电机10主要用作对由从电源系统30输出的电力驱动的车轴21供应动力(也就是说,推动车辆1所需要的动力)的电动机。在再生期间,电动发电机10主要用作用于对在电源系统30中设置的第一电源31和第二电源32充电的发电机。
车轴21是用于将动力传递到车轮22的传动轴。该动力从电动发电机10输出。
车轮22传递动力给路面。动力经由车轴21传递。图1示出其中车辆1包括在右侧和左侧中的每侧各一个的车轮22。实际上,车辆1优选地包括前和后的右侧和左侧的每侧各一个的车轮22(也就是说,总计四个车轮22)。
图1示出包括单个电动发电机10的车辆1。车辆1可包括两个或更多个电动发电机10。另外,车辆1可以进一步包括除了电动发电机10之外的发动机。也就是说,根据本实施例的车辆1可以是电动车辆或混合动力车辆。
在供电期间,供电系统30向电动发电机10输出电动发电机10用作电动机所需要的电力。在再生期间,由用作发电机的电动发电机10生成的电力从电动发电机10输入到电源系统30。
电源系统30包括第一电源31、第二电源32、电力转换器33、平滑电容器34和逆变器35。第一电源31是“蓄电部件(蓄电装置)”的一个特定示例。第二电源32是“蓄电部件(蓄电装置)”的一个特定示例。电力转换器33是“分配部件(分配器)”的一个特定示例。
第一电源31和第二电源32中的每一个电源是能够接收电力(也就是说,将要充电)或输出电力(也就是说,将要放电)的电源。第一电源31或第二电源32中的至少一个电源可以是能够通过利用例如电化学反应(也就是说,将化学能转化为电能的反应)来充电或放电的蓄电池。这种蓄电池的示例例如包括铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池、燃料电池等。可替代地,第一电源31或第二电源32中的至少一个电源可以是能够通过利用物理作用或者化学作用来积累电荷(也就是说,电能)而充电或放电的电容器。这种电容器的示例例如包括电双层电容器等。
指示可从第一电源31放电的电力的容许值的Wout和指示可充电到第一电源31中的电力的容许值的Win中的每一个,可以取决于第一电源31的充电状态(SOC)而波动。同样地,指示可从第二电源32放电的电力的容许值的Wout和指示可充电到第二电源32中的电力的容许值的Win中的每一个,同样可以取决于第二电源32的充电状态(SOC)而波动。
在下文中,为了描述方便起见,第一电源31的Wout称为“Wout1”。第一电源31的Win称为“Win1”。第一电源31的SOC称为“SOC1”。第二电源32的Wout称为“Wout2”。第二电源32的Win称为“Win2”。第二电源32的SOC称为“SOC2”。在这种情况中,Wout1和Wout2中的每一个是“可放电电力”的一个特定示例。Win1和Win2中的每一个是“可充电电力”的一个特定示例。“SOC”是“充电状态值”的一个特定示例。
将参考图2A来描述在Wout1和Win1两者与SOC1之间的相关性。将参考图2B来描述在Wout2和Win2两者与SOC2之间的相关性。图2A是示出在Wout1和Win1两者与SOC1之间的相关性的图。图2B是示出在Wout2和Win2两者与SOC2之间的相关性的图。
在下文中,在Wout1和Win1的描述中,为了方便起见,将从第一电源31放电的电力被限定为正电力。将充电到第一电源31中的电力被限定为负电力。因此,通常,设置Wout1为正值。另一方面,设置Win1为负值。这同样适用于Wout2和Win2。
如在图2A中所示,当SOC1变成低于下限值TL1时,Wout1受限。具体地,在其中SOC1低于下限值TL1的区域中,随着SOC1减小,Wout1更加受限(在图2A中所示的示例中减小)。当SOC1变成低于最小下限值LL1时,Wout1变为零。也就是说,最小下限值LL1指示第一电源31的放电极限。
当SOC1变成高于上限值TH1时,Win1受限。具体地,在其中SOC1高于上限值TH1的区域中,随着SOC1增加,Win1更加受限(在图2A中所示的示例中增加)。当SOC1变成高于最大上限值HL1时,Win1变为零。也就是说,最大上限值HL1指示第一电源31的充电极限。
如在图2B中所示,Wout2和Win2以与Wout1和Win1的这些模式类似的模式变化。然而,对于第二电源32,第一电源31的最小下限值LL1、下限值TL1、上限值TH1和最大上限值HL1分别采用最小下限值LL2、下限值TL2、上限值TH2和最大上限值HL2替换。在本实施例中,假设最小下限值LL1与最小下限值LL2相同,并且最大上限值HL1与最大上限值HL2相同。另外,在本实施例中,假设下限值TL1低于下限值TL2,而上限值TH1低于上限值TH2。然而,最小下限值LL1可以低于最小下限值LL2,或者可以高于最小下限值LL2。最大上限值HL1可以低于最大上限值HL2,或可以高于最大上限值HL2。下限值TL1可以高于下限值TL2,或者可以与下限值TL2相同。上限值TH1可以高于上限值TH2,或者可以与上限值TH2相同。
下限值TL1和下限值TL2中的每一个是“第一阈值”的一个特定示例。上限值TH1是“第二阈值”的一个特定示例。
返回参照图1,在ECU 40的控制下,电力转换器33基于由电源系统30所需的所需电力,将从第一电源31输出的电力和从第二电源32输出的电力转换。由电源系统30所需的所需电力通常是应从电源系统30输出到电动发电机10的电力。电力转换器33将转换的电力输出到逆变器35。此外,在ECU40的控制下,电力转换器33基于由电源系统30所需的所需电力,将从逆变器35输入的电力转换。换句话说,从逆变器35输入的电力是作为电动发电机10的再生结果生成的电力。由电源系统30所需的所需电力通常是应输入到电源系统30的电力,并且基本上是应输入到第一电源31和第二电源32的电力。电力转换器33向第一电源31或第二电源32中的至少一个电源输出转换的电力。作为这种电力转换的结果,电力转换器33基本上能够在第一电源31和第二电源32两者与逆变器35之间分配电力,并且在第一电源31和第二电源32之间分配电力。
为了执行电力的这种转换,电力转换器33包括第一转换器331和第二转换器332。第一转换器331在第一电源31和逆变器35之间转换电力(转换电压)。第二转换器332在第二电源32和逆变器35之间转换电力(转换电压)。第一转换器331和第二转换器332中的每一个转换器在ECU 40的控制下转换电力。
在供电期间,平滑电容器34将从电力转换器33供应给逆变器35的电力平滑化。在从电力转换器33供应给逆变器35的电力的波动基实质上是在电力转换器33和逆变器35之间电源线的电压的波动。同样地,在再生期间,平滑电容器34将从逆变器35供应给电力转换器33的电力波动平滑化。从逆变器35供应给电力转换器33的电力波动实质上是在电力转换器33和逆变器35之间电源线的电压的波动。
在供电期间,逆变器35将从电力转换器33输出的电力(直流电力)转换为交流电力。在此之后,逆变器35向电动发电机10供应转换为交流电力的电力。此外,在再生期间,逆变器35将由电动发电机10生成的电力(交流电力)转换为直流电力。在此之后,逆变器35向电力转换器33供应转换为直流电力的电力。
ECU 40是配置成能够控制车辆1的总体操作的电子控制单元。ECU 40包括中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等。
特别地,ECU 40控制在上述电力转换器33中的电力分配。更具体地,当电源系统30向电动发电机10输出电力时,ECU 40设定放电分配率。放电分配率指示在从第一电源31放电的电力和从第二电源32放电的电力之间的分配。换句话说,电源系统30正向电动发动机10输出电力的事实是电源系统30正放电的事实。此后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以设定的放电分配率分配电力。另外,当电动发电机10向电源系统30输出电力时,ECU40设定充电分配率。充电分配率指示在充电到第一电源31中的电力和充电到第二电源32中的电力之间的分配。换句话说,电动发动机10正向电源系统30输出电力的事实是电源系统30正充电的事实。在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以设定的充电分配率分配电力。
在下文中,将详细描述在ECU 40的控制下在第一电源31和第二电源32之间分配电力的操作。
在以上的描述中,电源系统30包括两个电源(也就是说,第一电源31和第二电源32)。然而,电源系统30可以包括三个或更多个电源。
将参考图3至图8来描述控制根据本实施例的车辆1的操作。控制根据本实施例的车辆1的操作实质上是控制电源系统30的操作,并且是指在第一电源31和第二电源32之间分配电力的操作。
首先,将参考图3来描述控制根据本实施例的车辆1的操作。图3是示出控制根据本实施例的车辆1的操作的全体流程的流程图。
如在图3中所示,ECU 40判定当前SOC1是否高于或等于上限值TH1,以及当前SOC2是否高于或等于上限值TH2(步骤S01)。也就是说,ECU40判定Win1是否受限,以及Win2是否受限。此外,ECU 40判定当前SOC1是否低于或等于下限值TL1,以及当前SOC2是否低于或等于下限值TL2(步骤S02)。也就是说,ECU 40判定Wout1是否受限,以及Wout2是否受限。
为了执行步骤S01和步骤S02的判定,ECU 40可以获取输入到第一电源31或从第一电源31输出的电流,以及获取第一电源31的电压,并且可以基于获取的电流和获取的电压计算SOC1。同样地,ECU 40可以获取输入到第二电源32或从第二电源32输出的电流,以及获取第二电源32的电压,并且可以基于获取的电流和获取的电压计算SOC2。
作为步骤S01和步骤S02的判定的结果,当判定当前SOC1不高于或等于上限值TH1或当前SOC2不高于或等于上限值TH2并判定当前SOC1不低于或等于下限值TL1或当前SOC2不低于或等于下限值TL2时(在步骤S01中为否,且在步骤S02中为否),估计Wout1、Wout2、Win1和Win2都不受限。在该情况中,ECU 40执行当Wout1、Wout2、Win1和Win2都不受限时执行的第一控制操作。因此,ECU 40执行在第一电源31和第二电源32之间分配电力的操作(步骤S1)。第一控制操作将参考图4在后面详细描述。
另一方面,作为步骤S01和步骤S02的判定的结果,当判定当前SOC1低于或等于下限值TL1且当前SOC2低于或等于下限值TL2时(在步骤S01中为否,且在步骤S02中为是),ECU40随后判定是否正对车辆1供电(步骤S03)。例如,当车辆1所需的车辆所需输出是正值时,ECU 40可以判定车辆1正被供电。另一方面,当车辆1所需的车辆所需输出不为正值时,ECU40可以判定车辆1未被供电(也就是说,车辆1正在再生电力)。
作为步骤S03的判定的结果,当判定车辆1正被供电时(在步骤S03中为是),估计在Wout1和Wout2受限的情况中车辆1正被供电。也就是说,估计在Wout1和Wout2受限的情况中电源系统30正向电动发电机10输出电力(也就是说,第一电源31和第二电源32正在放电)。在该情况中,ECU40通过执行当在Wout1和Wout2受限的情况中车辆1正被供电时执行的第二控制操作,来执行在第一电源31和第二电源32之间分配电力的操作(步骤S2)。第二控制操作将参考图5在后面详细描述。
另一方面,作为步骤S03的判定的结果,当判定车辆1未被供电时(在步骤S03中为否),估计在Wout1和Wout2受限的情况中车辆1正在再生电力。也就是说,估计在Wout1和Wout2受限的情况中电动发电机10正向电源系统30输出电力(也就是说,第一电源31和第二电源32正在充电)。在该情况中,ECU 40通过执行当在Wout1和Wout2受限的情况中车辆1正在再生电力时执行的第三控制操作,来执行在第一电源31和第二电源32之间分配电力的操作(步骤S3)。第三控制操作将在后面参考图6来详细描述。
另一方面,作为步骤S01和步骤S02的判定的结果,当判定当前SOC1高于或等于上限值TH1且当前SOC2高于或等于上限值TH2时(在步骤S01中为是),则ECU 40随后判定是否正对车辆1供电(步骤S04)。
作为步骤S04的判定的结果,当判定车辆1正被供电时(在步骤S04为是),估计在Win1和Win2受限的情况中车辆1正被供电。也就是说,估计在Win1和Win2受限的情况中电源系统30正向电动发电机10输出电力(也就是说,第一电源31和第二电源32正在放电)。在该情况中,ECU 40通过执行当在Win1和Win2受限的情况中车辆1正被供电时执行的第四控制操作,来执行在第一电源31和第二电源32之间分配电力的操作(步骤S4)。第四控制操作将在后面参考图7来详细描述。
另一方面,作为步骤S04的判定的结果,当判定车辆1未被供电时(在步骤S04中为否),估计在Win1和Win2受限的情况中车辆1正在再生电力。也就是说,估计在Win1和Win2受限的情况中电动发电机10正向电源系统30输出电力(也就是说,第一电源31和第二电源32正在充电)。在该情况中,ECU 40通过执行当在Win1和Win2受限的情况中车辆1正在再生电力时执行的第五控制操作,来执行在第一电源31和第二电源32之间分配电力的操作(步骤S5)。第五控制操作将在后面参考图8来详细描述。
在图3中所示的示例中,ECU 40执行第二控制操作至第五控制的所有操作。然而,ECU 40可以执行第二控制操作至第五控制操作的至少一部分,而可以不执行第二控制操作至第五控制操作的至少其它部分。当ECU 40不执行第二控制操作至第五控制操作的至少其它部分时,ECU 40可以执行第一控制操作,而不是至少第二控制操作至第五控制操作的其它部分。
随后,将参考图4描述当Wout1、Wout2、Win1和Win2都不受限时执行的第一控制操作的流程。图4是示出当Wout1、Wout2、Win1和Win2都不受限时执行的第一控制操作的流程的流程图。
如在图4中所示,ECU 40判定车辆1是否正被供电(步骤S11)。
作为步骤S11的判定的结果,当判定车辆1正被供电时(在步骤S11中为是),ECU 40计算第一电源31的可用放电能量R1和第二电源32的可用放电能量R2(步骤S12)。可用放电能量R1对应于从可对第一电源31放电直到SOC1达到下限值TL1的电力量。也就是说,从由R1=第一电源31的蓄电容量×(当前SOC1-下限值TL1)表达的数学表达式,计算可用放电能量R1。同样地,可用放电能量R2对应于从可对第二电源32放电直到SOC2达到下限值TL2的电力量。也就是说,从由R2=第二电源32的蓄电容量×(当前SOC2-下限值TL2)表达的数学表达式,计算可用放电能量R2。
在此之后,ECU 40将放电分配率设定为R1:R2(步骤S13)。也就是说,ECU 40设定放电分配率,以使得(从第一电源31放电的电力):(从第二电源32放电的电力)变成R1:R2。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S13中设定的放电分配率来分配电力(步骤14)。在该情况中,对第一电源31和第二电源32放电,以使得SOC1和SOC2分别同时达到下限值TL1和下限值TL2。
另一方面,作为步骤S11的判定的结果,当判定车辆1未被供电时(在步骤S11中为否),ECU 40计算第一电源31的可用充电能量C1和第二电源32的可用充电能量C2(步骤S15)。可用充电能量C1对应于从可对第一电源31充电直到SOC1达到上限值TH1的电力量。也就是说,从由C1=第一电源31的蓄电容量×(上限值TH1-当前SOC2)表达的数学表达式,计算可用充电能量C1。同样地,可用充电能量C2对应于从可对第二电源32充电直到SOC2达到上限值TH2的电力量。也就是说,从由C2=第二电源32的蓄电容量×(上限值TH2-当前SOC2)表达的数学表达式,计算可用充电能量C2。
在此之后,ECU 40将充电分配率设定为C1:C2(步骤S16)。也就是说,ECU 40设定充电分配率,以使得(对第一电源31充电的电力):(对第二电源32充电的电力)变成C1:C2。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S16中设定的充电分配率来分配电力(步骤S14)。在该情况中,对第一电源31和第二电源32充电,以使得SOC1和SOC2同时分别达到上限值TH1和上限值TH2。
在以上描述中,在计算可用放电能量R1、R2上,分别使用下限值TL1和下限值TL2。然而,在计算可用放电能量R1、R2上,也可以分别使用与下限值TL1不同的第一目标值和与下限值TL2不同的第二目标值。当以这种方式计算可用放电能量R1、R2时,对第一电源31和第二电源32放电,以使得SOC1和SOC2同时分别达到第一目标值和第二目标值。
同样地,在以上的描述中,在计算可用充电能量C1、C2上,分别使用上限值TH1和上限值TH2。然而,在计算可用充电能量C1、C2上,也可以分别使用与上限值TH1不同的第三目标值和与上限值TH2不同的第四目标值。当以这种方式计算可用充电能量C1、C2时,对第一电源31和第二电源32充电,以使得SOC1和SOC2同时分别达到第三目标值和第四目标值。
随后,将参考图5来描述当在Wout1和Wout2受限的情况中车辆1正被供电(即,第一电源31和第二电源32正在放电)时执行的第二控制操作的流程。图5是示出当在Wout1和Wout2受限的情况中车辆1正被供电时执行的第二控制操作的流程的流程图。
如在图5中所示,ECU 40判定Wout1的斜率是否小于或等于Wout2的斜率(步骤S21)。
Wout1的斜率是指表示在图2A中示出的Wout1和SOC1之间相关性的曲线图的斜率。因而,Wout1的斜率是指Wout1对SOC1的变化率。也就是说,Wout1的斜率是指ΔWout1/ΔSOC1。此外,“Wout1的斜率”是指在其中SOC1低于或等于下限值TL1的区域中的Wout1的斜率。也就是说,“Wout1的斜率”是在其中Wout1受限的区域中Wout1的斜率。这同样适用于Wout2的斜率。
在Wout1和SOC1之间的相关性是对每一个单独电源固有的特性。因此,ECU 40优选地存储Wout1和SOC1之间的相关性(或直接或间接地指示Woutl的斜率的信息)。这同样适用于Wout2。
作为步骤S21的判定的结果,当判定Wout1的斜率小于或等于Wout2的斜率时(在步骤S21中为是),ECU 40将放电分配率设定为100%(第一电源31):0%(第二电源32)(步骤S221)。也就是说,ECU 40设定放电分配率,以使得(从第一电源31放电的电力):(从第二电源32放电的电力)变成100%:0%。换句话说,ECU 40设定放电分配率,以使得具有相对低的(也就是说,最小)Wout的第一电源31放电,并且除了第一电源31之外的电源(也就是说,第二电源32)不会放电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S221中设定的放电分配率来分配电力(步骤S222)。在该情况中,第一电源31放电,而第二电源32没有放电。以在步骤S221中设定的放电分配率的该电力分配继续(在步骤S223中为否),直到SOC1变成低于或等于最小下限值LL1。
在SOC1变成低于或等于最小下限值LL1之后(在步骤S223中为是),ECU 40将放电分配率设定为0%(第一电源31):100%(第二电源32)(步骤S224)。也就是说,ECU 40设定放电分配率,以使得(从第一电源31放电的电力):(从第二电源32放电的电力)变成0%:100%。换句话说,ECU 40设定放电分配率,以使得具有相对高的(也就是说,第二最低)Wout的第二电源32放电,并且除了第二电源32之外的电源(也就是说,第一电源31)没有放电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S224中设定的放电分配率来分配电力(步骤S225)。在该情况中,第一电源31没有放电,而第二电源32放电。以在步骤S224中设定的放电分配率的该电力分配继续(在步骤S226中为否),直到SOC2变成低于或等于最小下限值LL2。
另一方面,作为步骤S21的判定的结果,当判定Wout1的斜率不小于或等于Wout2的斜率时(在步骤S21中为否),ECU 40将放电分配率设定为0%(第一电源31):100%(第二电源32)(步骤S231)。也就是说,ECU40设定放电分配率,以使得具有相对低的(也就是说,最低)Wout的第二电源32放电,并且除了第二电源32之外的电源(也就是说,第一电源31)没有放电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S231中设定的放电分配率来分配电力(步骤S232)。在该情况中,第一电源31没有放电,而第二电源32放电。以在步骤S231中设定的放电分配率的该电力分配继续(在步骤S233中为否),直到SOC2变成低于或等于最小下限值LL2。
在SOC2变成低于或等于最小下限值LL2之后(在步骤S223中为是),ECU 40将放电分配率设定为100%(第一电源31):0%(第二电源32)(步骤S234)。也就是说,ECU 40设定放电分配率,以使得具有相对高的(也就是说,第二最低)Wout的第一电源31放电,并且除了第一电源31之外的电源(也就是说,第二电源32)没有放电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S234中设定的放电分配率来分配电力(步骤S235)。在该情况中,第一电源31放电,而第二电源32没有放电。以在步骤S234中设定的放电分配率的该电力分配继续(在步骤S236中为否),直到SOC1变成低于或等于最小下限值LL1。
在上述的第二控制操作中,当Wout1的斜率小于或等于Wout2的斜率时,电力转换器33被控制成,使得第一电源31放电并且然后第二电源32放电。另一方面,当Wout1的斜率不小于或等于Wout2的斜率时,电力转换器33被控制成,使得第二电源32放电并且然后第一电源31放电。因此,认为第二控制操作是控制电力转换器33的操作,使得以Wout的斜率的上升顺序对第一电源31和第二电源32放电。也就是说,在本实施例中,当在Wout1和Wout2受限的情况中第一电源31和第二电源32放电时,电力转换器33被控制成,使得以Wout的斜率的上升顺序对电源放电。
然而,电力转换器33被控制成使得在其中Wout被限定为正值的情况中以斜率的上升顺序对电源放电。也就是说,电力转换器33被控制成使得在其中从每个电源放电的电力被限定为正电力并且充电到每个电源中的电力被限定为负电力的情况中,以Wout的斜率的上升顺序对电源放电。如果Wout被限定为负值,则第二控制操作优选是控制电力转换器33的操作,以使得以Wout的斜率的下降顺序对电源放电。也就是说,当从每个电源放电的电力被限定为负电力并且充电到每个电源中的电力被限定为正电力时,第二控制操作优选是控制电力转换器33的操作,以使得以Wout的斜率的下降顺序对电源放电。也就是说,当Wout被限定为负值时,在图5的步骤S21中的判定是“关于Wout1的斜率是否“大于或等于”Wout2的斜率的判定”。在该情况中,当Wout1的斜率大于或等于Wout2的斜率时,执行步骤S221至步骤S226的操作。另一方面,当Wout1的斜率不大于或等于Wout2的斜率时,执行步骤S231至步骤S236的操作。为了执行相同的判定操作而不考虑电力的符号的这种限定,“Wout的斜率的绝对值(也就是说,不考虑符号的值)”优选用作“Wout的斜率”。
接着,将参考图6来描述当在Wout1和Wout2受限的情况中车辆1正在再生电力(也就是说,第一电源31和第二电源32正在充电)时执行的第三控制操作的流程。图6是示出当在Wout1和Wout2受限的情况中车辆1正在再生电力时执行的第三控制操作的流程的流程图。
如在图6中所示,ECU 40判定Wout1的斜率是否大于或等于Wout2的斜率(步骤S31)。
作为步骤S31的判定的结果,当判定Wout1的斜率大于或等于Wout2的斜率时(在步骤S31中为是),ECU 40将充电分配率设定为100%(第一电源31):0%(第二电源32)(步骤S321)。也就是说,ECU 40设定充电分配率,以使得(充电到第一电源31中的电力):(充电到第二电源32中的电力)变成100%:0%。换句话说,ECU 40设定充电分配率,以使得具有相对高的(也就是说,最大)Wout的第一电源31充电,并且除了第一电源31之外的电源(也就是说,第二电源32)未充电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S321中设定的充电分配率来分配电力(步骤S322)。在该情况中,第一电源31充电,而第二电源32未充电。以在步骤S321中设定的充电分配率的该电力分配继续(在步骤S323中为否),直到SOC1变成高于或等于下限值TL1。
在SOC1变成高于或等于下限值TL1时(在步骤S323中为是),ECU 40将充电分配率设定为0%(第一电源31):100%(第二电源32)(步骤S324)。也就是说,ECU 40设定充电分配率,以使得(充电到第一电源31中的电力):(充电到第二电源32中的电力)变为0%:100%。换句话说,ECU 40设定充电分配率,以使得具有相对低的(也就是说,第二最高)Wout的第二电源32充电,并且除了第二电源32之外的电源(也就是说,第一电源31)未充电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S324中设定的充电分配率来分配电力(步骤S325)。在该情况中,第一电源31未充电,而第二电源32充电。以在步骤S324中设定的充电分配率的该电力分配继续(在步骤S326中为否),直到SOC2变成高于或等于下限值TL2。
另一方面,作为步骤S31的判定的结果,当判定Wout1的斜率不大于或等于Wout2的斜率时(在步骤S31中为否),ECU 40将充电分配率设定为0%(第一电源31):100%(第二电源32)(步骤S331)。也就是说,ECU40设定充电分配率,以使得具有相对高的(也就是说,最大)Wout的第二电源32充电,并且除了第二电源32之外的电源(也就是说,第一电源31)未充电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S331中设定的充电分配率来分配电力(步骤S332)。在该情况中,第一电源31未充电,而第二电源32充电。以在步骤S331中设定的充电分配率的该电力分配继续(在步骤S333中为否),直到SOC2变成高于或等于下限值TL2。
在SOC2变成高于或等于下限值TL2之后(在步骤S333中为是),ECU40将充电分配率设定为100%(第一电源31):0%(第二电源32)(步骤S234)。换句话说,ECU 40设定充电分配率,以使得具有相对低的(也就是说,第二最高)Wout的第一电源31充电,并且除了第一电源31之外的电源(也就是说,第二电源32)未充电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S334中设定的充电分配率来分配电力(步骤S335)。在该情况中,第一电源31充电,而第二电源32未充电。以在步骤S334中设定的充电分配率的该电力分配继续(在步骤S336中为否),直到SOC1变成高于或等于下限值TL1。
在上述的第三控制操作中,当Wout1的斜率大于或等于Wout2的斜率时,电力转换器33被控制成使得第一电源31充电,并且然后第二电源32充电。另一方面,当Wout1的斜率不大于或等于Wout2的斜率时,电力转换器33被控制成使得第二电源32充电,并且然后第一电源31充电。因此,认为第三控制操作是控制电力转换器33的操作,以使得以Wout的斜率的下降顺序对第一电源31和第二电源32充电。也就是说,在本实施例中,当在Wout1和Wout2受限的情况中对第一电源31和第二电源32充电时,电力转换器33被控制成使得以Wout的斜率的下降顺序对电源充电。
然而,电力转换器33被控制成使得在其中Wout被限定为正值的情况中以Wout的斜率的下降顺序对电源充电。也就是说,电力转换器33被控制成使得在其中可从每个电源放电的电力被限定为正电力并且充电到每个电源中的电力被限定为负电力的情况中以Wout的斜率的下降顺序对电源充电。如果Wout被限定为负值,则第三控制操作优选是控制电力转换器33的操作,以使得以Wout的斜率的上升顺序对电源充电。也就是说,当从每个电源放电的电力被限定为负电力并且充电到每个电源中的电力被限定为正电力时,第三控制操作优选是控制电力转换器33的操作,以使得以在Wout的斜率的上升顺序对电源充电。也就是说,当Wout被限定为负值时,在图6的步骤S31中的判定是“关于Wout1的斜率是否“小于或等于”Wout2的斜率的判定”。在该情况中,当Wout1的斜率小于或等于Wout2的斜率时,执行步骤S321至步骤S326的操作。另一方面,当Wout1的斜率不小于或等于Wout2的斜率时,执行步骤S331至步骤S336的操作。为了执行相同的判定操作,而不考虑电力符号的这种限定,“Wout的斜率的绝对值(也就是说,不考虑符号的值)”优选用作“Wout的斜率”。
随后,将参考图7来描述当在Win1和Win2受限的情况中车辆1正被供电时执行的第四控制操作的流程(也就是说,第一电源31和第二电源32正在放电)。图7是示出当在Win1和Win2中受限的情况中车辆1正供电时被执行的第四控制操作的流程的流程图。
如在图7中所示,ECU 40判定Win1的斜率是否大于或等于Win2的斜率(步骤S41)。
Win1的斜率是指表示在图2A中所示的Win1和的SOC1之间相关性的曲线图的斜率。因而,Win1的斜率是指Win1对SOC1的变化率。也就是说,Win1的斜率是指ΔWin1/ΔSOC1。此外,“Win1的斜率”是在其中SOC1高于或等于上限值TH1的区域中Win1的斜率。也就是说,“Win1的斜率”是其中Win1受限的区域中Win的斜率。这同样适用于Win2的斜率。
Win1和SOC1之间的相关性是每个单独电源固有的特性。因此,ECU40优选地存储在Win1和SOC1之间的相关性(或者直接或间接指示Win1的斜率的信息)。这同样适用于Win2。
作为步骤S41的判定的结果,当判定Win1的斜率大于或等于Win2的斜率时(在步骤S41中为是),ECU 40将放电分配率设定为100%(第一电源31):0%(第二电源32)(步骤S421)。也就是说,ECU 40设定放电分配率,以使得具有相对高的(也就是说,最大)Win的第一电源31放电,并且除了第一电源31之外的电源(也就是说,第二电源32)未放电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S421中设定的放电分配率来分配电力(步骤S422)。在该情况中,第一电源31放电,而第二电源32未放电。以在步骤S421中设定的放电分配率的该电力分配继续(在步骤S423中为否),直到SOC1变成低于或等于上限值TH1。
在SOC1变成低于或等于上限值TH1之后(在步骤S423中为是),ECU40将放电分配率设定为0%(第一电源31):100%(第二电源32)(步骤S424)。也就是说,ECU 40设定放电分配率,以使得具有相对低的(也就是,第二最高)Win的第二电源32放电,并且除了第二电源32之外的电源(也就是说,第一电源31)未放电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S424中设定的放电分配率来分配电力(步骤S425)。在该情况中,第一电源31未放电,而第二电源32放电。以在步骤S424中设定的放电分配率的该电力分配继续(在步骤S426中为否),直到SOC2变成低于或等于上限值TH2。
另一方面,作为步骤S41的判定的结果,当判定Win的斜率不大于或等于Win2的斜率时(在步骤S41中为否),ECU 40将放电分配率设定为0%(第一电源31):100%(第二电源32)(步骤S431)。也就是说,ECU 40设定放电分配率,以使得具有相对高的(也就是说,最大)Win的第二电源32放电,并且除了第二电源32之外的电源(也就是说,第一电源31)未放电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S431中设定的放电分配率来分配电力(步骤S432)。在该情况中,第一电源31未放电,而第二电源32放电。以在步骤S431中设定的放电分配率的该电力分配继续(在步骤S433中为否),直到SOC2变成低于或等于上限值TH2。
在SOC2变成低于或等于上限值TH2之后(在步骤S433中为是),ECU40将放电分配率设定为100%(第一电源31):0%(第二电源32)(步骤S434)。也就是说,ECU 40设定放电分配率,以使得具有相对低的(也就是说,第二最高)Win的第一电源31放电,并且除了第一电源31之外的电源(也就是说,第二电源32)未放电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S434中设定的放电分配率来分配电力(步骤S435)。在该情况中,第一电源31放电,而第二电源32未放电。以在步骤S434中设定的放电分配率的该电力分配继续(在步骤S436中为否),直到SOC1变成低于或等于上限值TH1。
在上述第四控制操作中,当Win1的斜率大于或等于Win2的斜率时,电力转换器33被控制成使得第一电源31放电,并且然后第二电源32放电。另一方面,当Win1的斜率不大于或等于Win2的斜率时,电力转换器33被控制成使得第二电源32放电,并且然后第一电源31放电。因此,第四控制操作被认为是控制电力转换器33的操作,以使得以Win的斜率的下降顺序对第一电源31和第二电源32放电。也就是说,在本实施例中,当在Win1和Win2受限的情况中第一电源31和第二电源32放电时,电力转换器33被控制成使得以Win的斜率的下降顺序对电源放电。
然而,电力转换器33被控制成使得在其中Win被限定为负值的情况中以Win的斜率的下降顺序对电源放电。也就是说,电力转换器33被控制成使得在从每个电源放电的电力被限定为正电力并且充电到每个电源中的电力被限定为负电力的情况中,以Win的斜率的下降顺序对电源放电。如果Win被限定为正值,则第四控制操作优选是控制电力转换器33的操作,以使得以Win的斜率的上升顺序对电源放电。也就是说,当从每个电源放电的电力被限定为负电力并且充电到每个电源中的电力被限定为正电力时,第四控制操作优选是控制电力转换器33的操作,以使得以Win的斜率的上升顺序对电源放电。也就是说,当Win被限定为正值时,在图7的步骤S41中的判定是“关于Win1的斜率是否“小于或等于”Win2的斜率的判定”。在该情况中,当Win1的斜率小于或等于Win2的斜率时,步骤S421至步骤S425的操作被执行。另一方面,当Win1的斜率不小于或等于Win2的斜率时,执行步骤S431至步骤S435的操作。为了执行相同的判定操作而不考虑电力符号的这种限定,“Win的斜率的绝对值(也就是说,不考虑符号的值)”优选用作“Win的斜率”。
接着,将参考图8来描述当在其中Win1和Win2受限的情况中车辆1正在再生电力(也就是说,第一电源31和第二电源32正在充电)时执行的第五控制操作的流程。图8是示出当在Win1和Win2受限的情况中车辆1正在再生电力时执行的第五控制操作的流程的流程图。
如在图8中所示,ECU 40判定Win1的斜率是否变成小于或等于Win2的斜率(步骤S51)。
作为步骤S51的判定的结果,当判定Win1的斜率小于或等于Win2的斜率时(在步骤S51中为是),ECU 40将充电分配率设定为100%(第一电源31):0%(第二电源32)(步骤S521)。也就是说,ECU 40设定充电分配率,以使得具有相对低的(也就是说,最小)Win的第一电源31充电,并且除了第一电源31之外的电源(也就是说,第二电源32)未充电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得电力以在步骤S521中设定的充电分配率来分配(步骤S522)。在该情况中,第一电源31充电,而第二电源32未充电。以步骤S521中设定的充电分配率的该电力分配继续(在步骤S523中为否),直到SOC1变成高于或等于最大上限值HL1。
在SOC1变成高于或等于最大上限值HL1之后(在步骤S523中为是),ECU 40将充电分配率设定为0%(第一电源31):100%(第二电源32)(步骤S524)。也就是说,ECU 40设定充电分配率,以使得具有相对高的(也就是说,第二最低)Win的第二电源32充电,并且除了第二电源32之外的电源(也就是说,第一电源31)未充电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S524中设定的充电分配率来分配电力(步骤S525)。在该情况中,第一电源31未充电,而第二电源32充电。以在步骤S524中设定的充电分配率的该电力分配继续(在步骤S526中为否),直到SOC2变成高于或等于最大上限值HL2。
另一方面,作为步骤S51的判定的结果,当判定Win1的斜率不小于或等于Win2的斜率时(在步骤S51中为否),ECU 40将充电分配率设定为0%(第一电源31):100%(第二电源32)(步骤S531)。也就是说,ECU40设定充电分配率,以使得具有相对低的(也就是说,最小)Win的第二电源32充电,并且除了第二电源32之外的电源(也就是说,第一电源31)未充电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S531中设定的充电分配率来分配电力(步骤S532)。在该情况中,第一电源31未充电,而第二电源32充电。以在步骤S531中设定的充电分配率的该电力分配继续(在步骤S533中为否),直到SOC2变成高于或等于最大上限值HL2。
在SOC2变成高于或等于最大上限值HL2之后(在步骤S533中为是),ECU 40将充电分配率设定为100%(第一电源31):0%(第二电源32)(步骤S534)。换句话说,ECU 40设定充电分配率,以使得具有相对高的(也就是说,第二最低)Win的第一电源31充电,并且除了第一电源31之外的电源(也就是说,第二电源32)未充电。
在此之后,ECU 40控制电力转换器33,以使得以在步骤S534中设定的充电分配率来分配电力(步骤S535)。在该情况中,第一电源31充电,而第二电源32未充电。以在步骤S534中设定的该充电分配率的该电力分配继续(在步骤S536中为否),直到SOC1变成高于或等于最大上限值HL1。
在上述的第五控制操作中,当Win1的斜率小于或等于Win2的斜率时,电力转换器33被控制成使得第一电源31充电,并且然后第二电源32充电。另一方面,当Win1的斜率不小于或等于Win2的斜率时,电力转换器33被控制成使得第二电源32充电,并且然后第一电源31充电。因此,认为第五控制操作是控制电力转换器33的操作,以使得以Win的斜率的上升顺序对第一电源31和第二电源32充电。也就是说,在本实施例中,当在Win1和Win2受限的情况中对第一电源31和第二电源32充电时,电力转换器33被控制成使得以Win的斜率的上升顺序对电源充电。
然而,电力转换器33被控制成使得在其中Win被限定为负值的情况中以Win的斜率的上升顺序对电源充电。也就是说,电力转换器33被控制成使得在其中从每个电源放电的电力被限定为正电力并且充电到每个电源中的电力被限定为负电力的情况中,以Win的斜率的上升顺序对电源充电。如果Win被限定为正值,则第五控制操作优选是控制电力转换器33的操作,以使得以Win的斜率的下降顺序对电源充电。也就是说,当从每个电源放电的电力被限定为负电力并且充电到每个电源中的电力被限定为正电力时,第五控制操作优选是控制电力转换器33的操作,以使得以Win的斜率的下降顺序对电源充电。也就是说,当Win被限定为负值时,在图8的步骤S51中的判定是“关于Win1的斜率是否“大于或等于”Win2的斜率的判定”。在该情况中,当Win1的斜率大于或等于Win2的斜率时,执行步骤S521至步骤S525的操作被。另一方面,当Win1的斜率不大于或等于Win2的斜率时,执行步骤S531至步骤S535的操作。为了执行相同的判定操作而不考虑电力符号的这种限定,“Win的斜率的绝对值(也就是说,不考虑符号的值)”优选用作“Win的斜率”,如在第四控制操作的描述中所述。
接着,将参考图9A至图12C来描述通过执行第二控制操作至第五控制操作来实现的技术的有利效果。
首先,将参考图9A至图9C来描述由第二控制操作来实现的技术的有利效果。图9A至图9C是示出当第二控制操作被执行时SOC1和SOC2中的变化模式以及在总体电源系统30的总计Wout中的变化模式的曲线图。此后,如在图9A中所示,将关注当Wout1的斜率大于Wout2的斜率时执行的第二控制操作进行描述。
当Wout1和Wout2没有受限时,执行第一控制操作。因此,如在图9B中所示,作为第一电源31和第二电源32的放电的结果,SOC1和SOC2同时分别达到下限值TL1和下限值TL2(参见在图9B中的部分2A)。此后,当作为第一电源31和第二电源32的放电的结果,Wout1和Wout2受限时,执行第二控制操作被。因此,首先,具有Wout的最小斜率的第二电源32放电,结果是SOC2减小到最小下限值LL2(参见在图9B中的部分2B)。在此之后,具有Wout的第二最小斜率的第一电源31放电,其结果是SOC1减小到最小下限值LL1(参见图9B中的部分2C)。另一方面,作为第一电源31和第二电源32的放电的结果,如果第一控制操作甚至在Wout1和Wout2受限之后继续,则SOC1和SOC2同时减小,如由在图9B中的虚线所指示的。
由在图9C中的实线指示在其中第二控制操作以该方式执行的情况中的总体电源系统30的总计Wout(也就是说,Wout1+Wout2)。另一方面,由图9C中的虚线指示在其中第一控制操作连续被执行而不是执行第二控制操作的情况中的总计Wout。如在图9C中所示,与在其中第一控制操作被连续执行(也就是说,总计Wout的绝对值增加)的情况中的总计Wout相比,在其中第二控制操作被执行的情况中的总计Wout特别在其中Wout1和Wout2受限的区域中提高。这是因为以下原因。
首先,当SOC相对低时,Wout伴随着放电逐渐受限。如在图9A中所示,随着Wout的斜率增加,伴随着放电Wout以相对更高的速率受限。因此,在本实施例中,ECU 40控制电源系统30,以使得其Wout伴随着放电以相对低的速率受限的电源(也就是说,具有相对小的Wout的斜率的电源,以及在图9A至图9C中的第二电源32)优先或首先放电。另一方面,在其中第一控制操作连续被执行而不考虑Wout的斜率的比较实施例中,不仅其Wout伴随着放电以相对低的速率受限的电源放电,而且其Wout伴随着放电以相对高的速率受限的电源(也就是说,具有相对大的Wout的斜率的电源,以及在图9A至图9C中的第一电源31)同样同时放电。因此,在本实施例中,与其中第一控制操作连续被执行而不考虑Wout的斜率的比较实施例相比,电源系统30被控制成使得总计Wout相对难以受限。
为了控制电源系统30,以使得与其中第一控制操作连续被执行而不考虑Wout的斜率的比较实施例相比,总计Wout难以受限,在第二控制操作中设定的放电分配率可以不必是100%:0%(0%:100%)。例如,在第二控制操作中,参考在第一控制操作中设定的放电分配率(R1:R2),放电分配率可以被设定成使得具有Wout的更小斜率的电源的放电分配率增加,并且具有Wout的更大斜率的电源的放电分配率减小。具体地,例如,当Wout1的斜率≤Wout2的斜率时,放电分配率可被设定为R21(其中R21>R1):R22(其中R22<R2)。另一方面,例如,当Wout1的斜率>Wout2的斜率时,放电分配率可被设定为R23(其中R23<R1):R24(其中R24>R2)。
接着,将参考图10A至图10C来描述由第三控制操作实现的技术的有利效果。图10A至图10C是示出当第三控制操作被执行时SOC1和SOC2的变化模式以及总体电源系统30的总计Wout的变化模式的曲线图。此后,如在图10A中所示,将关注当Wout1的斜率大于Wout2的斜率时执行的第三控制操作进行描述。
当Wout1和Wout2受限时,第三控制操作被执行。因此,首先,具有Wout的最大斜率的第一电源31充电,其结果是SOC1增加到下限值TL1(参见在图10B中的部分3A)。在此之后,具有Wout的第二大斜率的第二电源32充电,其结果是SOC2增加到下限值TL2(参见在图10B中的部分3B)。另一方面,如果甚至在Wout1和Wout2受限时第一控制操作也被执行,则SOC1和SOC2同时增加,如由在图10B中的虚线所指示的。在此之后,作为第一电源31和第二电源32的充电的结果,当Wout1和Wout2没有受限时,第一控制操作被执行。因此,如在图10B中所示,第一电源31和第二电源32被充电,使得SOC1和SOC2同时分别达到上限值TH1和上限值TH2(参见在图10B中的部分3C)。
由图3中的实线指示在其中第三控制操作以该方式被执行的情况中的总体电源系统30的总计Wout(也就是说,Wout1+Wout2)。另一方面,由图10C中的虚线指示在其中第一控制操作连续被执行而不是执行第三控制操作的情况中的总计Wout。如在图10C中所示,与在其中第一控制操作被连续执行(也就是说,总计Wout的绝对值增加)的情况中的总计Wout相比,在其中第三控制操作被执行的情况中的总计Wout特别在其中Wout1和Wout2受限的区域中提高。这是因为以下原因。
当SOC相对低时,Wout伴随着充电逐渐恢复。如在图10A中所示,随着Wout的斜率增加,伴随着充电Wout以相对更高的速率恢复。因此,在本实施例中,ECU 40控制电源系统30,以使得其Wout伴随着充电以相对高的速率恢复的电源(也就是说,具有相对大的Wout的斜率的电源,以及在图10A至图10C中的第一电源31)优先或首先充电。另一方面,在其中第一控制操作连续被执行而不考虑Wout的斜率的比较实施例中,不仅其Wout伴随着充电以相对高的速率恢复的电源充电,而且其Wout伴随着充电以相对低的速率恢复的电源(也就是说,具有相对小的Wout的斜率的电源,以及在图10A至图10C中的第二电源32)同样同时充电。因此,在本实施例中,与其中第一控制操作连续被执行而不考虑Wout的斜率的比较实施例相比,电源系统30被控制成使得总计Wout相对难以受限。
为了控制电源系统30,以使得与其中第一控制操作连续被执行而不考虑Wout的斜率的比较实施例相比,总计Wout难以受限,在第三控制操作中设定的充电分配率可以不必是100%:0%(0%:100%)。例如,在第三控制操作中,参考在第一控制操作中设定的充电分配率(C1:C2),充电分配率可以被设定成使得具有Wout的更大斜率的电源的充电分配率增加,并且具有Wout的更小斜率的电源的充电分配率减小。具体地,例如,当Wout1的斜率≥Wout2的斜率时,充电分配率可被设定为C31(其中C31>C1):C32(其中C32<C2)。另一方面,例如,当Wout1的斜率<Wout2的斜率时,充电分配率可被设定为C33(其中C33<C1):C34(其中C34>C2)。
接着,将参考图11A至图11C来描述由第四控制操作实现的技术的有利效果。图11A至图11C是示出当第四控制操作被执行时SOC1和SOC2的变化模式以及总体电源系统30的总计Win的变化模式的曲线图。此后,如在图11A中所示,将关注当Win1的斜率小于Win2的斜率时执行的第四控制操作进行描述。
当Win1和Win2受限时,第四控制操作被执行。因此,首先,具有Win的最大斜率的第二电源32放电,其结果是SOC2减小到上限值TH2(参见在图11B中的部分4A)。在此之后,具有Win的第二大斜率的第一电源31放电,其结果是SOC1减小到上限值TH1(参见在图11B中的部分4B)。另一方面,如果甚至在Win1和Win2受限时第一控制操作也被执行,则SOC1和SOC2同时减小,如由在图11B中的虚线所指示的。在此之后,伴随着第一电源31和第二电源32的放电,当Wout1和Wout2没有受限时,第一控制操作被执行。因此,如在图11B中所示,第一电源31和第二电源32被放电,使得SOC1和SOC2同时分别达到下限值TL1和下限值TL2(参见在图11B中的部分4C)。
由在图11C中的实线指示在其中第四控制操作以该方式执行的情况中的总体电源系统30的总计Win(也就是说,Win1+Win2)。另一方面,由图11C中的虚线指示在其中第一控制操作连续被执行而不是执行第四控制操作的情况中的总计Win。如在图11C中所示,与在其中第一控制操作被连续执行(也就是说,总计Win的绝对值增加)的情况中的总计Win相比,在其中第四控制操作被执行的情况中的总计Win特别在其中Win1和Win2受限的区域中提高。这是因为以下原因。
当SOC相对高时,Win伴随着放电逐渐恢复。如在图11A中所示,随着Win的斜率增加,伴随着放电Win以相对更高的速率恢复。因此,在本实施例中,ECU 40控制电源系统30,以使得其Win伴随着放电以相对高的速率恢复的电源(也就是说,具有相对大的Win的斜率的电源,以及在图11A至图11C中的第二电源32)优先或首先放电。另一方面,在其中第一控制操作连续被执行而不考虑Win的斜率的比较实施例中,不仅其Win伴随着放电以相对高的速率恢复的电源放电,而且其Win伴随着放电以相对低的速率恢复的电源(也就是说,具有相对小的Win的斜率的电源,以及在图11A至图11C中的第一电源31)同样同时放电。因此,在本实施例中,与其中第一控制操作连续被执行而不考虑Win的斜率的比较实施例相比,电源系统30被控制成使得总计Win相对难以受限。
为了控制电源系统30,以使得与其中第一控制操作连续被执行而不考虑Win的斜率的比较实施例相比,总计Win难以受限,在第四控制操作中设定的放电分配率可以不必是100%:0%(0%:100%)。例如,在第四控制操作中,参考在第一控制操作中设定的放电分配率(R1:R2),放电分配率可以被设定成使得具有Win的更大斜率的电源的放电分配率增加,并且具有Win的更小斜率的电源的放电分配率减小。具体地,例如,当Win1的斜率≥Win2的斜率时,放电分配率可被设定为R41(其中R41>R1):R42(其中R42<R2)。另一方面,例如,当Win1的斜率<Win2的斜率时,放电分配率可被设定为R43(其中R43<R1):R44(其中R44>R2)。
接着,将参考图12A至图12C来描述由第五控制操作实现的技术的有利效果。图12A至图12C是示出当第五控制操作被执行时SOC1和SOC2的变化模式以及总体电源系统30的总计Win的变化模式的曲线图。此后,如在图12A中所示,将关注当Win1的斜率小于Win2的斜率时执行的第五控制操作进行描述。
当Win1和Win2没有受限时,第一控制操作被执行。因此,如在图12B中所示,作为第一电源31和第二电源32的充电的结果,SOC1和SOC2同时分别达到上限值TH1和上限值TH2(参见在图12B中的部分5A)。在此之后,当伴随着第一电源31和第二电源32的充电Win1和Win2受限时,第五控制操作被执行。因此,首先,具有Win的最小斜率的第一电源31充电,其结果是SOC1增加到最大上限值HL1(参见在图12B中的部分5B)。在此之后,具有Wout的第二最小斜率的第二电源32充电,其结果是SOC2增加到最大上限值HL2(参见在图12B中的部分5C)。另一方面,如果伴随着第一电源31和第二电源32的充电,甚至在Win1和Win2受限之后第一控制操作也被执行,则SOC1和SOC2同时增加,如由在图12B中的虚线所指示的。
由在图12C中的实线指示在其中第五控制操作以该方式执行的情况中的总体电源系统30的总计Win(也就是说,Win1+Win2)。另一方面,由图12C中的虚线指示在其中第一控制操作连续被执行而不是执行第五控制操作的情况中的总计Win。如在图12C中所示,与在其中第一控制操作被连续执行(也就是说,总计Win的绝对值增加)的情况中的总计Win相比,在其中第五控制操作被执行的情况中的总计Win特别在其中Win1和Win2受限的区域中提高。这是因为以下原因。
首先,当SOC相对高时,Win伴随着充电逐渐恢复。如在图12A中所示,随着Win的斜率增加,伴随着充电Win以相对更高的速率恢复。因此,在本实施例中,ECU 40控制电源系统30,以使得其Win伴随着充电以相对低的速率受限的电源(也就是说,具有相对小的Win的斜率的电源,以及在图12A至图12C中的第一电源31)优先或首先充电。另一方面,在其中第一控制操作连续被执行而不考虑Win的斜率的比较实施例中,不仅其Win伴随着充电以相对低的速率受限的电源充电,而且其Win伴随着充电以相对高的速率受限的电源(也就是说,具有相对大的Win的斜率的电源,以及在图12A至图12C中的第二电源32)同样同时放电。因此,在本实施例中,与其中第一控制操作连续被执行而不考虑Win的斜率的比较实施例相比,电源系统30被控制成使得总计Win相对难以受限。
为了控制电源系统30,以使得与其中第一控制操作连续被执行而不考虑Win的斜率的比较实施例相比,总计Win难以受限,在第五控制操作中设定的放电分配率可以不必是100%:0%(0%:100%)。例如,在第五控制操作中,参考在第一控制操作中设定的充电分配率(C1:C2),充电分配率可以被设定成使得具有Win的更小斜率的电源的充电分配率增加,并且具有Win的更大斜率的电源的充电分配率减小。具体地,例如,当Win1的斜率≤Win2的斜率时,充电分配率可被设定为C51(其中C51>C1):C52(其中C52<C2)。另一方面,例如,当Win1的斜率>Win2的斜率时,充电分配率可被设定为C53(其中C53<C1):C54(其中C54>C2)。
本发明可以根据需要被修改,而不脱离可以从所附权利要求和说明书中读取的本发明的范围或思想,并且本发明的技术思想同样包括具有这种修改的电源控制设备。

Claims (7)

1.一种电源系统,其特征在于包括:
多个蓄电装置;
分配器,其被配置成以期望的分配模式分配在所述多个蓄电装置之间的电力;以及
电子控制单元,其被配置成
(i)基于针对指示所述对应蓄电装置的充电的剩余量的充电状态值的所述对应蓄电装置的可放电电力的第一变化率之间的大小关系,或针对所述充电状态值的所述对应蓄电装置的可充电电力的第二变化率之间的大小关系中的至少一个,设定所述期望的分配模式,以及
(ii)控制所述分配器,以使得电力以所述设定的分配模式分配。
2.根据权利要求1所述的电源系统,其特征在于
所述电子控制单元被配置成
(a)当在对每个蓄电装置放电的放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值时,设定所述分配模式,以使得与当在所述放电情况中每个蓄电装置的所述当前充电状态值高于所述第一阈值时从所述多个蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配相比,从具有相对低的第一变化率的所述多个蓄电装置中的所述一个蓄电装置放电的电力的所述分配大,以及
(b)当在所述放电情况中每个蓄电装置的所述当前充电状态值高于或等于比所述第一阈值更高的第二阈值时,设定所述分配模式,以使得与当在所述放电情况中每个蓄电装置的所述当前充电状态值低于所述第二阈值时从所述多个蓄电装置中的一个蓄电装置放电的电力的分配相比,从具有相对高的第二变化率的所述多个蓄电装置中的所述一个蓄电装置放电的电力的所述分配大。
3.根据权利要求1或2所述的电源系统,其特征在于
所述电子控制单元被配置成
(I)当在对每个蓄电装置充电的充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值时,设定所述分配模式,以使得与当在所述充电情况中每个蓄电装置的所述当前充电状态值高于所述第一阈值时充电到所述多个蓄电装置中的一个蓄电装置中的电力的分配相比,充电到具有相对高的第一变化率的所述多个蓄电装置中的所述一个蓄电装置中的电力的所述分配大,以及
(II)当在所述充电情况中每个蓄电装置的所述当前充电状态值高于或等于比所述第一阈值更高的第二阈值时,设定所述分配模式,以使得与当在所述充电情况中每个蓄电装置的所述当前充电状态值低于所述第二阈值时充电到所述多个蓄电装置中的一个蓄电装置的电力的分配相比,充电到具有相对低的第二变化率的所述多个蓄电装置中的所述一个蓄电装置中的电力的所述分配大。
4.根据权利要求1或2所述的电源系统,其特征在于
所述电子控制单元被配置成设定所述分配模式,以使得所述多个蓄电装置以所述第一变化率的下降顺序来充电或放电,或以所述第一变化率的上升顺序来充电或放电。
5.根据权利要求1或2所述的电源系统,其特征在于
所述电子控制单元被配置成设定所述分配模式,以使得所述多个蓄电装置以所述第二变化率的下降顺序来充电或放电,或以所述第二变化率的上升顺序来充电或放电。
6.根据权利要求1或2所述的电源系统,其特征在于
所述电子控制单元被配置成
(1)设定所述分配模式,以使得当在对每个蓄电装置放电的放电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值时,以所述第一变化率的上升顺序对所述多个蓄电装置放电,以及
(2)设定所述分配模式,以使得当在所述放电情况中每个蓄电装置的所述当前充电状态值高于或等于第二阈值时,以所述第二变化率的下降顺序对所述多个蓄电装置放电,所述第二阈值高于所述第一阈值。
7.根据权利要求1或2所述的电源系统,其特征在于
所述电子控制单元被配置成
(i)设定所述分配模式,以使得当在对每个蓄电装置充电的充电情况中每个蓄电装置的当前充电状态值低于或等于第一阈值时,以所述第一变化率的下降顺序对所述多个蓄电装置充电,以及
(ii)设定所述分配模式,以使得当在所述充电情况中每个蓄电装置的所述当前充电状态值高于或等于第二阈值时,以所述第二变化率的上升顺序对所述多个蓄电装置充电,所述第二阈值高于所述第一阈值。
CN201480070518.0A 2013-12-25 2014-12-22 电源系统 Active CN105848960B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-267045 2013-12-25
JP2013267045A JP6094469B2 (ja) 2013-12-25 2013-12-25 電源制御装置
PCT/IB2014/002854 WO2015097527A1 (en) 2013-12-25 2014-12-22 Power supply system with multiple batteries

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105848960A CN105848960A (zh) 2016-08-10
CN105848960B true CN105848960B (zh) 2018-06-12

Family

ID=52434862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480070518.0A Active CN105848960B (zh) 2013-12-25 2014-12-22 电源系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9956888B2 (zh)
JP (1) JP6094469B2 (zh)
CN (1) CN105848960B (zh)
WO (1) WO2015097527A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105186858B (zh) * 2015-08-25 2018-05-29 江苏金彭车业有限公司 一种电动车低压dc-dc转换器的控制器
IT201600105858A1 (it) * 2016-10-20 2018-04-20 Magneti Marelli Spa Impianto elettrico provvisto di un assieme di accumulo a doppia tensione per un veicolo
CN106945540A (zh) * 2017-02-09 2017-07-14 重庆邮电大学 一种公变小区电动汽车两阶段功率分配系统及方法
JP6846300B2 (ja) 2017-06-23 2021-03-24 株式会社シマノ 自転車用電源システム
US11040628B2 (en) * 2018-02-05 2021-06-22 Hitachi, Ltd. Method and system for controlling discharge ratio between primary and secondary battery in a vehicle
US10703218B2 (en) 2018-08-03 2020-07-07 Ford Global Technologies, Llc System and method for selecting converters to pass non-zero current in distributed converter system
CN109209911B (zh) * 2018-09-28 2020-04-14 浙江东欣节能科技有限公司 水泵系统
CN109193902A (zh) * 2018-10-17 2019-01-11 威马智慧出行科技(上海)有限公司 一种车辆供电控制系统
US10766371B1 (en) 2019-02-22 2020-09-08 Ford Global Technologies, Llc System and method to improve range and fuel economy of electrified vehicles using life balancing

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007093882A2 (en) * 2006-02-15 2007-08-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller and control method for charging of the secondary battery
CN101415579A (zh) * 2006-03-31 2009-04-22 丰田自动车株式会社 电源系统和包括该电源系统的车辆
WO2010061449A1 (ja) * 2008-11-27 2010-06-03 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびハイブリッド車両、ならびに電源システムの充電制御方法
CN102233826A (zh) * 2010-04-28 2011-11-09 丰田自动车株式会社 用于电气系统的电力限制设备、用于电气系统的电力限制方法以及电气系统
JP2012234700A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Toyota Motor Corp 電池システム
JP2013123280A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 充放電制御装置、充電制御方法、放電制御方法、及びプログラム
CN101772871B (zh) * 2007-08-13 2013-07-10 格伦·罗森达尔 通过一系列电源插座控制至车辆的功率供应

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002095174A (ja) * 2000-09-13 2002-03-29 Casio Comput Co Ltd 電源装置及びその充放電方法
US7136701B2 (en) * 2003-01-24 2006-11-14 Gentcorp Ltd. Hybrid battery power source for implantable medical use
JP4501893B2 (ja) * 2006-04-24 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよび車両
JP4905300B2 (ja) * 2006-09-28 2012-03-28 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両、電源システムの制御方法ならびにその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
US7589498B2 (en) * 2007-04-17 2009-09-15 The Boeing Company Battery discharge current sharing in a tightly regulated power system
US8001392B2 (en) * 2007-12-14 2011-08-16 Eaton Corporation Battery load allocation in parallel-connected uninterruptible power supply systems
JP4469000B2 (ja) 2008-04-18 2010-05-26 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに電源システムの制御方法
JP2010028886A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Toyota Motor Corp 蓄電装置充放電制御システム
JP4715881B2 (ja) * 2008-07-25 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両
US20100087961A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-08 Lockheed Martin Corporation Hybrid electrical power system
US9466984B2 (en) * 2009-10-26 2016-10-11 General Electric Company Power ramp rate control for renewable variable power generation systems
US8245801B2 (en) * 2009-11-05 2012-08-21 Bluways Usa, Inc. Expandable energy storage control system architecture
WO2012128252A1 (ja) * 2011-03-18 2012-09-27 三洋電機株式会社 蓄電システム
US8761885B2 (en) * 2011-04-29 2014-06-24 Cyberonics, Inc. Battery life estimation based on voltage depletion rate
JP5683628B2 (ja) * 2013-03-22 2015-03-11 トヨタ自動車株式会社 電源制御装置
WO2014162686A1 (ja) * 2013-04-03 2014-10-09 パナソニック株式会社 バッテリーシステム
US9753511B2 (en) * 2013-11-26 2017-09-05 Nec Corporation Fuzzy logic based integrated power coordination system for hybrid energy storage system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007093882A2 (en) * 2006-02-15 2007-08-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller and control method for charging of the secondary battery
CN101415579A (zh) * 2006-03-31 2009-04-22 丰田自动车株式会社 电源系统和包括该电源系统的车辆
CN101772871B (zh) * 2007-08-13 2013-07-10 格伦·罗森达尔 通过一系列电源插座控制至车辆的功率供应
WO2010061449A1 (ja) * 2008-11-27 2010-06-03 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびハイブリッド車両、ならびに電源システムの充電制御方法
CN102233826A (zh) * 2010-04-28 2011-11-09 丰田自动车株式会社 用于电气系统的电力限制设备、用于电气系统的电力限制方法以及电气系统
JP2012234700A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Toyota Motor Corp 電池システム
JP2013123280A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 充放電制御装置、充電制御方法、放電制御方法、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN105848960A (zh) 2016-08-10
US20170008415A1 (en) 2017-01-12
US9956888B2 (en) 2018-05-01
WO2015097527A1 (en) 2015-07-02
JP6094469B2 (ja) 2017-03-15
JP2015126541A (ja) 2015-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105848960B (zh) 电源系统
Li et al. Hybrid energy storage system and energy distribution strategy for four-wheel independent-drive electric vehicles
CN101362442B (zh) 电动车辆
CN104781101B (zh) 充放电系统
CN104812613B (zh) 充放电系统
Wang et al. Comparison of decomposition levels for wavelet transform based energy management in a plug-in hybrid electric vehicle
DE102012106268A1 (de) Verfahren und System zum Bestimmen eines Zielladezustands zum Laden einer Batterie in einem Fahrzeug unter Verwendung von externem elektrischem Strom
CN102036849A (zh) 用于双储能管理的系统和方法
WO2008108455A1 (ja) 電動車両、充電状態推定方法および充電状態推定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
WO2008156212A1 (ja) 車両用電源装置および車両用電源装置における蓄電装置の充電状態推定方法
JP7158166B2 (ja) 車両電源システム
CN105073486B (zh) 电源控制装置
JP2010028886A (ja) 蓄電装置充放電制御システム
CN105794073A (zh) 充放电系统
CN103947073A (zh) 充放电控制装置、充电控制方法、放电控制方法以及程序
CN105073485A (zh) 电源控制装置
EP2402204A1 (en) Electrically driven vehicle
Bouchhima et al. Optimal energy management strategy for self-reconfigurable batteries
CN110315999A (zh) 车辆电源系统
Kim et al. Real-time discharge/charge rate management for hybrid energy storage in electric vehicles
CN102969750A (zh) 电池充电系统和铁路车辆
Dasari et al. A simple three-level switching architecture to enhance the power delivery duration of supercapacitor banks in electrified transportation
JP2018107922A (ja) 車両用バッテリの制御装置
CN112046334B (zh) 控制具有多个不同容量的可再充电电池组的装置
Guruvareddiyar et al. Super capacitor based energy recovery system from regenerative braking used for electric vehicle application

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant