CN106467031B - 驱动装置、输送设备以及蓄电器控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使进行蓄电器的充放电也能够保证与该蓄电器的充放电相关的控制的成立性的驱动装置。驱动装置具备：第1蓄电器；与第1蓄电器相比能量重量密度优异且输出重量密度较差的第2蓄电器；对第1蓄电器的输出电压升压并进行电力分配控制的升压部；通过从第1蓄电器以及第2蓄电器中的至少一方得到的电力来驱动的电动机；和进行升压部的控制的控制部。控制部在表示第1蓄电器的电压与第2蓄电器的电压的关系的电压点属于以第1蓄电器的电压和第2蓄电器的电压为变量的二维坐标上的规定的闭区域的内部的情况下，进行第1方式的控制，在电压点属于闭区域的外部的情况下，进行与第1方式不同的第2方式的控制。

Description

驱动装置、输送设备以及蓄电器控制方法

技术领域

本发明涉及具备特性不同的2个蓄电器以及电动机的驱动装置、输送设备以及蓄电器控制方法。

背景技术

专利文献1所记载的电动车辆是仅借助电能来行驶(不同时使用内燃机)的所谓电动汽车，其具备：驱动车轮的电动机；对电动机供给电力的第1电池以及第2电池；和控制从各电池向电动机的电力供给的电力控制部。

根据专利文献1所记载的电池的选定方法，决定要求发动机输出和要求电池能量容量，在以电池的输出密度和能量密度为参数的二维的电池性能图上，将具有与上述要求发动机输出和要求电池能量容量之比一致的一定的倾斜度的直线设定为要求P/E线，将从输出密度比该要求P/E线大的动力电池之中选出的第1电池和从能量密度比要求P/E线大的能量电池之中选出的第2电池并联组合搭载在车辆上。

专利文献1：JP特开2015-061369号公报

上述说明的专利文献1所记载的技术在车辆的设计时选定在具有所希望的行驶性能的车辆上应搭载的电池。即，从进行充放电前的动力电池以及能量电池之中选定至少1个电池，在车辆的行驶时，进行与充放电前的电池所固有的特性相应的控制。但是，在实际上车辆行驶的情景下进行电池的充放电，电池的电压、温度等这样的状态因充放电而发生变化。因此，在充放电前成立的与充放电前的电池所固有的特性相应的控制因电池的状态变化变得不成立而失败的情况有可能出现。这样的控制的失败的原因如下：作为各电池的电压，在充放电前的无负载状态下得到开路电压(OCV：Open Circuit Voltage)而在充放电后的负载状态下得到闭路电压(CCV：Closed Circuit Voltage)，针对这样的在充放电的前后得到的电压的差异并未作考虑。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种即使进行蓄电器的充放电也能够保证与该蓄电器的充放电相关的控制的成立性的驱动装置、输送设备以及蓄电器控制方法。

为了达成上述目的，第1方面所记载的发明是一种驱动装置，具备：第1蓄电器(例如，后述的实施方式中的高输出型蓄电池ES-P)；与所述第1蓄电器相比，能量重量密度优异并且输出重量密度较差的第2蓄电器(例如，后述的实施方式中的高容量型蓄电池ES-E)；对所述第1蓄电器的输出电压进行升压并进行电力分配控制的升压部(例如，后述的实施方式中的VCU101)；通过从所述第1蓄电器以及所述第2蓄电器当中的至少一方得到的电力来驱动的电动机(例如，后述的实施方式中的电动发电机MG)；和进行所述升压部的控制的控制部(例如，后述的实施方式中的ECU111)，所述控制部在表示所述第1蓄电器的电压与所述第2蓄电器的电压的关系的电压点属于以所述第1蓄电器的电压和所述第2蓄电器的电压为变量的二维坐标上的规定的闭区域(例如，后述的实施方式中的绝对区域)的内部的情况下，进行第1方式的控制(例如，后述的实施方式中的通常控制或省电控制)，在所述电压点属于所述闭区域的外部的情况下，进行与所述第1方式不同的第2方式的控制(例如，后述的实施方式中的紧急控制)。

第2方面所记载的发明在第1方面所记载的发明中，所述闭区域是如下区域：在所述电压点属于所述闭区域的内部的情况下，能够从所述第1蓄电器以及所述第2蓄电器双方同时向所述电动机供给电力。

第3方面所记载的发明在第1方面或第2方面所记载的发明中，所述闭区域是如下区域：在所述电压点属于所述闭区域的外部的情况下，仅所述第2蓄电器能向所述电动机供给电力。

第4方面所记载的发明在第1至第3方面的任一方面所记载的发明中，所述控制部导出对所述电动机的要求驱动力或要求制动力，在所述电压点属于从所述闭区域与所述闭区域的外部的边界隔着余量区域的所述闭区域内的中心区域的情况下，进行所述第1方式的控制即充分满足所述要求驱动力或所述要求制动力的方式的控制(例如，后述的实施方式中的通常控制)。

第5方面所记载的发明在第4方面所记载的发明中，所述控制部在所述电压点属于所述余量区域的情况下，进行所述第1方式的控制即不充分满足所述要求驱动力或所述要求制动力的方式的控制(例如，后述的实施方式中的省电控制)。

第6方面所记载的发明在第5方面所记载的发明中，所述控制部在不充分满足所述要求驱动力或所述要求制动力的方式的控制中，使经由所述升压部从所述第1蓄电器放电的电流量或经由所述升压部向所述第1蓄电器充电的电流量比充分满足所述要求驱动力或所述要求制动力的方式小。

第7方面所记载的发明在第1至第6方面的任一方面所记载的发明中，所述控制部在所述电压点属于所述闭区域的外部的情况下，进行所述第2方式的控制即在所述第1蓄电器与所述第2蓄电器之间融通电力的控制。

第8方面所记载的发明在第1至第7方面的任一方面所记载的发明中，所述闭区域是在所述二维坐标上充分满足以下全部条件的区域：所述第2蓄电器的电压为所述电动机的耐压界限值以下的第1条件(例如，后述的实施方式中的第1绝对制约条件)；所述第2蓄电器的电压为所述升压部以最大升压率将所述第1蓄电器的电压进行升压后的值以下的第2条件(例如，后述的实施方式中的第2绝对制约条件)；和所述第2蓄电器的电压为所述升压部以最小升压率将所述第1蓄电器的电压进行升压后的值以上的第3条件(例如，后述的实施方式中的第3绝对制约条件)。

第9方面所记载的发明在第8方面所记载的发明中，所述最大升压率是能够保持所述控制部进行控制的所述升压部的控制成立性的界限值。

第10方面所记载的发明在第8或第9方面所记载的发明中，具备：检测所述第1蓄电器的电压的第1传感器(例如，后述的实施方式中的V1传感器107)；和检测所述升压部将所述第1蓄电器的电压进行升压后的值的第2传感器(例如，后述的实施方式中的V2传感器105)，所述最小升压率是基于所述升压部的产品公差和所述第1传感器及所述第2传感器的检测误差的值。

第11方面所记载的发明在第8方面至第10方面的任一方面所记载的发明中，所述中心区域是在所述二维坐标上充分满足以下全部条件的区域：所述第2蓄电器的电压为针对所述第1条件设置了第1余量而得到的值以下的第1推荐条件；所述第2蓄电器的电压为针对所述第2条件设置了第2余量使得所述升压部的升压率变小而得到的值以下的第2推荐条件；和所述第2蓄电器的电压为针对所述第3条件设置了第3余量使得所述升压部的升压率变大而得到的值以上的第3推荐条件。

第12方面所记载的发明在第11方面所记载的发明中，所述第1余量、所述第2余量以及所述第3余量的大小各自不同。

第13方面所记载的发明在第12方面所记载的发明中，所述第1余量、所述第2余量以及所述第3余量之中，所述第1余量最小，所述第3余量最大。

第14方面所记载的发明是一种输送设备，具有第1方面至第13方面的任一方面所记载的驱动装置。

第15方面所记载的发明是一种驱动装置中的蓄电器控制方法，该驱动装置具备：第1蓄电器(例如，后述的实施方式中的高输出型蓄电池ES-P)；与所述第1蓄电器相比，能量重量密度优异并且输出重量密度较差的第2蓄电器(例如，后述的实施方式中的高容量型蓄电池ES-E)；对所述第1蓄电器的输出电压进行升压并进行电力分配控制的升压部(例如，后述的实施方式中的VCU101)；通过从所述第1蓄电器以及所述第2蓄电器当中的至少一方得到的电力来驱动的电动机(例如，后述的实施方式中的电动发电机MG)；和进行所述升压部的控制的控制部(例如，后述的实施方式中的ECU111)，所述控制部在表示所述第1蓄电器的电压与所述第2蓄电器的电压的关系的电压点属于以所述第1蓄电器的电压和所述第2蓄电器的电压为变量的二维坐标上的规定的闭区域(例如，后述的实施方式中的绝对区域)的内部的情况下，进行第1方式的控制(例如，后述的实施方式中的通常控制或省电控制)，在所述电压点属于所述闭区域的外部的情况下，进行与所述第1方式不同的第2方式的控制(例如，后述的实施方式中的紧急控制)。

发明效果

根据第1方面的发明、第14方面的发明以及第15方面的发明，由于控制部根据第1蓄电器以及第2蓄电器的电压的关系来执行不同的与充放电相关的控制，因此即使进行充放电而第1蓄电器与第2蓄电器的电压的关系发生变动，也能够保证与该2个蓄电器的充放电相关的控制的成立性。

根据第2方面的发明，在通过第1蓄电器以及第2蓄电器向电动机供给电力的情况下执行第1控制形式，因此能够在保证与该2个蓄电器的充放电相关的控制的成立性的同时，使用特性不同的该2个蓄电器对电动机进行驱动。

根据第3方面的发明，在仅由第2蓄电器向电动机供给电力的情况下，执行与第1控制方式不同的第2控制方式，因此能够使与该2个蓄电器的充放电相关的控制的成立性恢复。

根据第4方面的发明，能够在考虑控制的成立性的同时，基于要求驱动力或要求制动力适当地驱动电动机。

根据第5方面的发明，能够通过限制要求驱动力或要求制动力，来抑制表示第1蓄电器的电压与第2蓄电器的电压的关系的电压点的运动，抑制向闭区域的外部转移。

根据第6方面的发明，能够通过限制第1蓄电器的充放电流，来抑制表示第1蓄电器的电压与第2蓄电器的电压的关系的电压点的横向的运动，抑制向闭区域的外部转移。

根据第7方面的发明，能够使电压点返回到闭区域。

根据第8方面的发明，当电压点属于闭区域时，充分满足第1～第3绝对制约条件的全部条件，因此升压部的控制能够在保证了充分的成立性的基础上进行。另外，在充分满足第1～第3绝对制约条件的控制成立域中，第1蓄电器能够经由升压部与第2蓄电器以及电动机进行电力的交换，因此有效利用了第1蓄电器和第2蓄电器各自的特性的与充放电相关的控制成立。

根据第9方面的发明，考虑了基于控制部的升压部的控制成立性，能够保证与2个蓄电器的充放电相关的控制的成立性。

根据第10方面的发明，考虑了由于基于控制部的升压部的升压率所涉及的偏差而不可避免地产生的大于1的最小升压率，能够保证与2个蓄电器的充放电相关的控制的成立性。

根据第11方面的发明，当电压点属于在第1～第3绝对制约条件上施加了余量而得到的接近控制成立域的中心的更内部的中心区域时，充分满足第1～第3推荐制约条件的全部条件。因此，即使表示基于控制部的第1蓄电器的电压与第2蓄电器的电压的关系的电压点从控制成立域朝向控制失败域移动，在作为控制成立域与控制失败域的边界的第1～3绝对制约条件上设置的余量也起到作为防止向控制失败域的转移的缓冲域的作用，因此升压部的控制在保证了非常高的成立性的基础上进行。

根据第12方面的发明，考虑了充放电前后的电压点的移动倾向，能够适当地保证与2个蓄电器的充放电相关的控制的成立性。

根据第13方面的发明，由于考虑了充放电前后的电压点的移动倾向来适当地设定余量，因此能够更适当地保证与2个蓄电器的充放电相关的控制的成立性。

附图说明

图1是表示电动车辆的内部构成的框图。

图2是表示高容量型蓄电池、高输出型蓄电池、VCU、PDU以及电动发电机的关系的电气电路图。

图3是表示与高容量型蓄电池的电压和高输出型蓄电池的电压之间的关系相应的2个区域和充放电前后的电压点的移动的图。

图4是表示控制成立域内的充分满足第1～第3绝对制约条件的全部条件的绝对区域的图。

图5是表示控制成立域内的绝对区域和充分满足第1～第3推荐制约条件的全部条件的中心区域的图。

图6是表示ECU所进行的蓄电池的控制的流程图。

图7(A)～(C)是表示ECU所进行的蓄电池的控制的各子例程的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

图1是表示电动车辆的内部构成的框图。图1所示的1MOT型的电动车辆具备：电动发电机MG、高容量型蓄电池ES-E、高输出型蓄电池ES-P、VCU(Voltage Control Unit，电压控制单元)101、PDU(Power Drive Unit，动力驱动单元)103、V2传感器105、V1传感器107、车速传感器108、开关组109、ECU111。另外，图1中的粗实线表示机械连结，二重点线表示电力布线，细实线表示控制信号。

电动发电机MG通过从高容量型蓄电池ES-E以及高输出型蓄电池ES-P当中的至少方得到的电力来驱动，产生用于电动车辆行驶的动力。由电动发电机MG产生的转矩经由包含变速级或者固定级的齿轮箱GB以及减速器D被传递到驱动轮W。此外，电动发电机MG在电动车辆的减速时作为发电机进行动作，输出电动车辆的制动力。另外，通过使电动发电机MG作为发电机进行动作而产生的再生电力被蓄积到高容量型蓄电池ES-E与高输出型蓄电池ES-P当中的任意一者。

高容量型蓄电池ES-E具有锂离子电池、镍氢电池等这样的多个蓄电单元，对电动发电机MG供给高电压的电力。此外，高输出型蓄电池ES-P也具有锂离子电池、镍氢电池等这样的多个蓄电单元，经由VCU101对电动发电机MG供给高电压的电力。高输出型蓄电池ES-P经由VCU101相对于PDU103与高容量型蓄电池ES-E并联连接。此外，高输出型蓄电池ES-P的电压比高容量型蓄电池ES-E的电压低。因此，高输出型蓄电池ES-P的电力在借助VCU101升压到与高容量型蓄电池ES-E的电压相同等级后，经由PDU103供给到电动发电机MG。

另外，高容量型蓄电池ES-E、高输出型蓄电池ES-P并不限定为前述的镍氢电池、锂离子电池这样的二次电池、需要从电池外部供给活性物质的燃料电池、空气电池。例如，也可以将虽然蓄电容量少但能在短时间内充放大量电力的电容器、蓄电器用作高输出型蓄电池ES-P。

此外，高容量型蓄电池ES-E的特性与高输出型蓄电池ES-P的特性互不相同。高容量型蓄电池ES-E与高输出型蓄电池ES-P相比，输出重量密度较低而能量重量密度较高。另一方面，高输出型蓄电池ES-P与高容量型蓄电池ES-E相比，能量重量密度较低而输出重量密度较高。这样，高容量型蓄电池ES-E在能量重量密度这一点上相对出色，高输出型蓄电池ES-P在输出重量密度这一点上相对出色。另外，所谓能量重量密度，是指每单位重量的电力量(Wh/kg)，所谓输出重量密度，是指每单位重量的电力(W/kg)。因此，能量重量密度出色的高容量型蓄电池ES-E是以高容量为主要目的的蓄电器，输出重量密度出色的高输出型蓄电池ES-P是以高输出为主要目的的蓄电器。

这样的高容量型蓄电池ES-E与高输出型蓄电池ES-P的特性的差异例如是因根据电极、活性物质、电解室这种电池的构成要素的结构、材质等决定的各种参数而引起的。例如，对于作为表示可充放电的电气的总量的参数的蓄电容量而言，高容量型蓄电池ES-E比高输出型蓄电池ES-P出色，另一方面，对于作为表示对充放电的耐劣化性的参数的速率特性、作为表示对充放电的电阻值的参数的内部电阻(阻抗)而言，高输出型蓄电池ES-P比高容量型蓄电池ES-E出色。

VCU101将高输出型蓄电池ES-P的输出电压保持直流不变进行升压。此外，VCU101对在电动车辆减速时由电动发电机MG发电并转换成直流的电力进行降压。由VCU101降压后的电力被充电至高输出型蓄电池ES-P。图2是表示高容量型蓄电池ES-E、高输出型蓄电池ES-P、VCU101、PDU103以及电动发电机MG的关系的电路图。如图2所示，VCU101通过以高输出型蓄电池ES-P的电压V1作为输入电压对2个开关元件进行接通断开切换动作，从而升压至与高容量型蓄电池ES-E的电压V2相同的等级。

PDU103将直流电压转换成交流电压，将3相电流供给至电动发电机MG。此外，PDU103将在电动车辆的减速时由电动发电机MG发电的交流电压转换成直流电压。

V2传感器105检测高容量型蓄电池ES-E的电压V2。另外，V2传感器105所检测出的电压V2与VCU101将高输出型蓄电池ES-P的电压V1进行升压后的值相等。表示V2传感器105所检测出的电压V2的信号被送至ECU111。V1传感器107检测高输出型蓄电池ES-P的电压V1。表示V1传感器107所检测出的电压V1的信号被送至ECU111。车速传感器108检测电动车辆的行驶速度(车速)VP。表示由车速传感器108所检测出的车速VP的信号被送至管理ECU111。

开关组109具有：将从高容量型蓄电池ES-E至PDU103的电流路径连接和断开的开关SWe；和将从高输出型蓄电池ES-P至VCU101的电流路径连接和断开的开关SWp。各开关SWe、SWp根据ECU对蓄电池的选择结果而被接通或者断开。

ECU111进行VCU101以及PDU103的控制、高输出型蓄电池ES-P及高容量型蓄电池ES-E与电动发电机MG之间的充放电的控制、以及开关组109的接通断开控制。此外，ECU111基于从车速传感器108得到的信号所示的车速VP和与电动车辆的驾驶员的加速踏板操作相应的加速踏板开度(AP开度)或驾驶员的制动踏板踏力(BRK踏力)，来导出对电动发电机MG的要求驱动力或要求制动力。ECU111的详细情况后述。

接着，说明高容量型蓄电池ES-E以及高输出型蓄电池ES-P的使用方式。

在为了电动车辆的行驶而需要较大的驱动力时，高输出型蓄电池ES-P向电动发电机MG供给电力。此外，高容量型蓄电池ES-E在电动车辆行驶时始终将一定的电力向电动发电机MG进行供电。此外，电动发电机MG所产生的再生电力被优先输入到高输出型蓄电池ES-P。因此，高容量型蓄电池ES-E的剩余容量(SOC：State of Charge)伴随行驶而连续降低。另一方面，高输出型蓄电池ES-P的SOC在中间值的附近变动使得维持该中间值。

将这样有效利用特性不同的高输出型蓄电池ES-P和高容量型蓄电池ES-E各自的特性，与电动发电机MG、其他蓄电池进行电力交换的控制称为“电力分配控制”。在本实施方式中，通过VCU101将在高输出型蓄电池ES-P输入输出的电力进行升降压，从而实施电力分配控制。

在本实施方式的电动车辆中，将高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P相对于PDU103并联连接，高容量型蓄电池ES-E的电压V2被直接输入到PDU103，但比高容量型蓄电池ES-E低的高输出型蓄电池ES-P的电压V1由VCU101升压至与高容量型蓄电池ES-E的电压V2相同的等级后，被输入到PDU103。因此，在高容量型蓄电池ES-E的电压V2不高于高输出型蓄电池ES-P的电压V1的状态下，至少针对本实施方式的构成的控制不成立而失败。在图3中，在与高容量型蓄电池ES-E的电压V2和高输出型蓄电池ES-P的电压V1之间的关系相应的2个区域之中，将绘制了阴影的区域表示为“控制成立域”，将未绘制阴影的区域表示为“控制失败域”。

另外，在图3中，虽然将高容量型蓄电池ES-E的电压V2比高输出型蓄电池ES-P的电压V1高的区域统一设为“控制成立域”，但实际上如后所述，需要考虑VCU101的大于1的最小升压率和最大升压率。因此，考虑了这些升压率的“控制成立域”存在于图3中的“控制成立域”的内部且较小。

图3是以高输出型蓄电池ES-P的电压V1和高容量型蓄电池ES-E的电压V2作为变量的二维坐标，将横轴设为高输出型蓄电池ES-P的电压V1，将纵轴设为高容量型蓄电池ES-E的电压V2。在该二维坐标上，高容量型蓄电池ES-E的电压V2越高就位于越靠上方的位置，通过充电或再生而向上侧移动，通过放电而向下侧移动。此外，在该二维坐标上，高输出型蓄电池ES-P的电压V1越高就位于越靠右侧的位置，通过充电或再生而向右侧移动，通过放电而向左侧移动。

如前所述该二维坐标以高输出型蓄电池ES-P的电压V1和高容量型蓄电池ES-E的电压V2为变量，因此表示高容量型蓄电池ES-E的电压V2与高输出型蓄电池ES-P的电压V1的关系的点(以下称为“电压点”)通过高容量型蓄电池ES-E以及高输出型蓄电池ES-P的充放电而在该二维坐标上移动。

例如，若设高容量型蓄电池ES-E放电，高输出型蓄电池ES-P被充电或再生，则电压点由将高容量型蓄电池ES-E的放电所引起的向下侧的运动与高输出型蓄电池ES-P的充电或再生所引起的向右侧的运动进行合成得到的向右下的向量表示。在该情况下，可能产生电压点向控制失败域转移的危险。另一方面，若设高容量型蓄电池ES-E以及高输出型蓄电池ES-P放电，则电压点由将高容量型蓄电池ES-E的放电所引起的向下侧的运动与高输出型蓄电池ES-P的放电所引起的向左侧的运动进行合成得到的向左下的向量表示。

如上所述，高容量型蓄电池ES-E的SOC连续地降低，高输出型蓄电池ES-P的SOC在中间值附近变动使得维持该中间值。因此，高容量型蓄电池ES-E的电压V2如图3中单点划线的箭头所示那样降低，高输出型蓄电池ES-P的电压V1如图3中双点划线的箭头所示那样以规定值为中心进行变动。因此，若这2个蓄电池的充放电推进，则电压点具有向由2个粗线向量包围的范围的方向移动的倾向。为此，若在充放电前的2个蓄电池的电压(OCV：OpenCircuit Voltage)处于图3中电压点A所示的关系的状态时，电动车辆开始行驶，2个蓄电池的充放电推进，则充放电后的2个蓄电池的电压(CCV：Closed Circuit Voltage)就会转移成图3中电压点B所示的关系，针对本实施方式的构成的控制有可能不成立而失败。

以下，参照图4以及图5来说明图3所示的控制成立域的详细情况。

在图4中，控制成立域内的充分满足第1～第3绝对制约条件的全部条件的区域(以下称为“绝对区域”)由以斜线绘制了阴影的区域表示。另外，在电压点属于绝对区域的内部的情况下，能够从高输出型蓄电池ES-P以及高容量型蓄电池ES-E的双方同时向电动发电机MG供给电力，在电压点属于绝对区域的外部的情况下，仅高容量型蓄电池ES-E能够向电动发电机MG供给电力。

第1绝对制约条件是高容量型蓄电池ES-E的电压V2为电动发电机MG以及PDU103的耐压界限值以下。由于如图2中也示出那样在高容量型蓄电池ES-E与电动发电机MG以及PDU103之间不存在电压的调整单元，因此若高容量型蓄电池ES-E的电压V2不为电动发电机MG以及PDU103的耐压界限值以下，则不能实现电动发电机MG、PDU103的保护。

第2绝对制约条件是高容量型蓄电池ES-E的电压V2为VCU101以4倍的升压率将高输出型蓄电池ES-P的电压V1进行升压后的值以下(V2≤4×V1)。另外，该升压率(4倍)是能够高概率地保持VCU101的控制成立性的最大值(最大升压率)的一例。所谓VCU101的控制成立性，是指能够保证被PWM(Pulse Width Modulation)控制的VCU101的升压率相对于占空比的线性性。若高容量型蓄电池ES-E的电压V2大于将高输出型蓄电池ES-P的电压V1乘以最大升压率而得到的值，则不能从高输出型蓄电池ES-P向高容量型蓄电池ES-E、电动发电机MG供给电力。因此，控制失败。

另外，最大升压率根据VCU101的不同是不同的值。即，需要在高容量型蓄电池ES-E以及高输出型蓄电池ES-P的选择之前，选择VCU101。换言之，与后述的第3绝对制约条件一起，所选择的VCU101的性能对高容量型蓄电池ES-E以及高输出型蓄电池ES-P的选择产生支配性的影响。

第3绝对制约条件是高容量型蓄电池ES-E的电压V2为VCU101以1.09倍的升压率将高输出型蓄电池ES-P的电压V1进行升压后的值以上(V2≥1.09×V1)。另外，该升压率(1.09倍)是VCU101的升压率的最小值(最小升压率)的一例，根据VCU101的不同是不同的值，其根据构成VCU101的芯片的公差、和V2传感器105的检测误差+V1传感器107的检测误差的误差累积而得到。若高容量型蓄电池ES-E的电压V2小于将高输出型蓄电池ES-P的电压V1乘以最小升压率而得到的值，则不能从高容量型蓄电池ES-E向高输出型蓄电池ES-P、电动发电机MG供给电力。因此，控制失败。另外，VCU101的最小升压率是由于VCU101的个体差异所导致的偏差而不可避免地产生的。

另外，也可以取代第2绝对制约条件，使用图4中以单点划线示出的第2’绝对制约条件。第2’绝对制约条件是高容量型蓄电池ES-E的电压V2为VCU101以3倍升压率将高输出型蓄电池ES-P的电压V1进行升压后的值以下(V2≤3×V1)。另外，该升压率(3倍)是能够可靠地保持VCU101的控制成立性的最大值的一例。通过取代第2绝对制约条件而采用第2’绝对制约条件，从而能够选择的高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P的组合的数目虽然会减少，但是控制的稳定性得到提高。此外，由于电压点更加接近于控制成立域的中心，因此能够更进一步地保证控制的成立性。

在图5中，控制成立域内的充分满足第1～第3推荐制约条件的全部条件的区域(以下称为“中心区域”)由以点绘制了阴影的区域来表示。另外，以斜线绘制了阴影的区域是图4所示的绝对区域。第1推荐制约条件是高容量型蓄电池ES-E的电压V2为针对第1绝对制约条件设置了朝向控制成立域的内部的余量而得到的值以下。第2推荐制约条件是高容量型蓄电池ES-E的电压V2为针对第2绝对制约条件设置了朝向控制成立域的内部的余量使得VCU101的升压率变小而得到的值以下。第3推荐制约条件是高容量型蓄电池ES-E的电压V2为针对第3绝对制约条件设置了朝向控制成立域的内部的余量使得VCU101的升压率变大而得到的值以上。

另外，图5中示出了基于第2绝对制约条件来设定了第2推荐制约条件的情况，但当然也可以取代第2绝对制约条件而使用前述的第2’绝对制约条件。若基于取代第2绝对制约条件的第2’绝对制约条件来设定第2推荐制约条件，则能够选择的高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P的组合的数目虽然会减少，但是控制的稳定性得到提高。此外，由于电压点更进一步地接近于控制成立域的中心，因此能够更近一步地保证控制的成立性。

另外，设置于第1绝对制约条件与第1推荐制约条件之间的余量(以下称为“第1余量”)、设置于第2绝对制约条件与第2推荐制约条件之间的余量(以下称为“第2余量”)以及设置于第3绝对制约条件与第3推荐制约条件之间的余量(以下称为“第3余量”)之中，第1余量最小，第3余量最大，第2余量是第1余量与第3余量之间的中间的大小。该余量的大小的差异基于图3所示的电压点的移动的倾向。

由于如前所述电动发电机MG所产生的再生电力被优先地输入到高输出型蓄电池ES-P，因而若2个蓄电池的充放电推进，则电压点难以向电压V2增加的方向移动。因此，第1余量最小。

在此，相对于高输出型蓄电池ES-P的SOC在中间值附近变动使得维持该中间值的情况，高容量型蓄电池ES-E的SOC随着行驶而连续地降低。因此，图4中的倾斜度越小的条件，通过高容量型蓄电池ES-E以及高输出型蓄电池ES-P的充放电从而电压点变得不属于中心区域内的可能性就越高。

由于图4中的第2绝对制约条件的倾斜度是4或者3(使用了第2’绝对制约条件的情况下)，图4中的第3绝对制约条件的倾斜度是1.09，所以第3绝对制约条件的倾斜度最小。因此，第3余量最大。

另外，第1～第3余量并非越大越好。第1～第3余量越大，电压点就越处于接近控制成立域的中心的位置。但是，另一方面，能够选择的高容量型蓄电池ES-E以及高输出型蓄电池ES-P的组合的数目减少。因此，第1～第3余量需要根据各自的特性适当地设定。

在本实施方式中，ECU111进行蓄电池的控制，使得表示高容量型蓄电池ES-E的电压V2与高输出型蓄电池ES-P的电压V1的关系的电压点不转移至绝对区域的外部，当该电压点转移到绝对区域的外部时，ECU111进行特定的控制。图6是表示ECU111所进行的蓄电池的控制的流程图。

如图6所示，ECU111基于从车速传感器108得到的信号所示的车速VP和与电动车辆的驾驶员的加速踏板操作相应的AP开度或驾驶员的BRK踏力，导出对电动发电机MG的要求驱动力或要求制动力(步骤S101)。

接着，ECU111根据高容量型蓄电池ES-E的SOC以及高输出型蓄电池ES-P的SOC这样的各蓄电池的状态，计算高容量型蓄电池ES-E的电压V2(以下称为“V2电压”)以及高输出型蓄电池ES-P的电压V1(以下称为“V1电压”)(步骤S102)。

接着，ECU111基于要求驱动力或要求制动力、和V1电压以及V2电压，计算用于充分满足要求驱动力或要求制动力的高容量型蓄电池ES-E的目标电压V2’(S103)。

接着，ECU111计算与在步骤S102中计算出的V1电压以及在步骤S103中计算出的目标电压V2’相应的VCU101的升压率(步骤S105)。另外，升压率根据“升压率＝高容量型蓄电池ES-E的目标电压V2’/高输出型蓄电池ES-P的V1电压”的计算式来计算。为了选择高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P，使得充分满足前述的第1～第3绝对制约条件，一般升压率为大于1的值。

接着，ECU111判断表示高容量型蓄电池ES-E的电压V2与高输出型蓄电池ES-P的电压V1的关系的电压点是否属于图4所示的绝对区域的内部(步骤S107)，在电压点属于绝对区域的内部的情况下，前进到步骤S109，在不属于的情况下，进行步骤S115所示的子例程(紧急控制)。在步骤S109中，ECU111判断电压点是否属于图5所示的中心区域的内部，在电压点属于中心区域的内部的情况下，进行步骤S111所示的子例程(通常控制)，在不属于的情况下，进行步骤S113所示的子例程(省电控制)。

在步骤S111所示的通常控制的子例程中，如图7(A)所示，ECU111进行与在步骤S107中计算出的升压率相应的VCU101的控制以及PDU103的控制等(步骤S201)。

在步骤S113所示的省电控制的子例程中，如图7(B)所示，ECU111将在步骤S101中导出的要求驱动力或要求制动力补正得较小(步骤S211)。接着，ECU111根据补正得较小后的要求驱动力或要求制动力和高容量型蓄电池ES-E以及高输出型蓄电池ES-P的各蓄电池的状态，再次计算目标电压V2’(步骤S213)。接着，ECU111计算与在步骤S213中计算出的目标电压V2’相应的VCU101的升压率(步骤S215)。接着，ECU111通过进行与在步骤S215中计算出的升压率相应的VCU101的控制以及PDU103的控制等，从而进行限制了电流量的控制(步骤S217)。通过进行这样的控制，从而能够抑制电压点的运动，抑制向图4所示的绝对区域的外部转移，实现向图5所示的中心区域的回归。

步骤S217中，也可以控制VCU101，限制从高输出型蓄电池ES-P放电的电流量、对高输出型蓄电池ES-P进行充电的电流量。通过限制电流量，从而能够抑制变得不充分满足前述的第2绝对制约条件的情况。

此外，对于这样的要求驱动力、要求制动力以及高输出型蓄电池ES-P的充放电流的限制来说，通过进行该全部限制，能够强烈地抑制电压点的运动，能够更进一步抑制向绝对区域的外部转移。

这样，在省电控制的子例程中，进行与补正得较小的要求驱动力或要求制动力相应的目标电压V2’相应的升压率下的控制，因此能够抑制电压点从绝对区域的内部向外部转移，能够实现向能够进行通常控制的中心区域的回归。

在步骤S115所示的紧急控制的子例程中，如图7(C)所示，ECU111将在步骤S101中导出的要求驱动力或要求制动力修正为0(步骤S221)。

在图3所示的控制失败域中，高输出型蓄电池ES-P的电压比高容量型蓄电池ES-E的电压高。因此，即使通过基于要求驱动力来控制VCU101从而高容量型蓄电池ES-E放电，该电力也会流向高容量型蓄电池ES-E侧。结果，电动发电机MG没有被提供足够的电力，会向ECU111继续请求要求驱动力，导致不停地从高输出型蓄电池ES-P获取电力。为了防止这样的事态，如步骤S221中所进行的这样，ECU111需要将在步骤S101中导出的要求驱动力或要求制动力修正为0。

接着，由于要求驱动力以及要求制动力为0，因此ECU111为了停止VCU101的升压动作而进行电流控制，使得将构成VCU101的上臂开关设为接通(ON)状态，将下臂开关设为断开(OFF)状态，从而高容量型蓄电池ES-E以及高容量型蓄电池ES-E成为直接连结状态(步骤S223)。通过进行该控制，从而电力从高容量型蓄电池ES-E向高输出型蓄电池ES-P移动，使得高容量型蓄电池ES-E与高输出型蓄电池ES-P的电压变得相等。另外，为了将高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P设为直接连结状态，只要停止周期性地切换构成VCU101的上臂开关和下臂开关的接通/断开(ON/OFF)状态的占空比控制即可，因此上臂开关也可以是断开(OFF)状态。

使用图3来说明电压点属于控制失败域的情况下的紧急控制的效果。在图3中的控制失败域中，高容量型蓄电池ES-E的电压比高输出型蓄电池ES-P的电压低。因此，通过进行前述的紧急控制，从而电从电压较高的高输出型蓄电池ES-P向高容量型蓄电池ES-E不进行升压地流动。由于高输出型蓄电池ES-P进行放电，因此图3中横轴所示的高输出型蓄电池ES-P的电压减少，向左侧转移。另一方面，由于高容量型蓄电池ES-E进行充电，因此图3中纵轴所示的高容量型蓄电池ES-E的电压增加，向上侧转移。图3中的电压点的运动通过这些高容量型蓄电池ES-E以及高输出型蓄电池ES-P的电压的变化的合成来表示。此外，由于高容量型蓄电池ES-E与高输出型蓄电池ES-P之间的电力的移动持续进行，作为结果，通过进行紧急控制，从而电压点从图3中的控制失败域朝向控制成立域的边界向左上方向转移。这样，在紧急控制的子例程中，能够使电压点返回到绝对区域。

如以上所说明的那样，根据本实施方式，当进行高容量型蓄电池ES-E以及高输出型蓄电池ES-P的充放电时，在表示高容量型蓄电池ES-E的电压V2与高输出型蓄电池ES-P的电压V1的关系的电压点属于图5所示的中心区域的情况下，ECU111进行图7(A)所示的通常控制，在电压点属于图4所示的绝对区域的情况下，ECU111进行图7(B)所示的省电控制。这样，电压点从中心区域离开而属于绝对区域的状态时，进行与补正得较小的要求驱动力或要求制动力相应的V2电压下的省电控制，因此能够抑制电压点从绝对区域的内部向外部转移。此外，在电压点属于绝对区域的外部，特别是属于图3所示的控制失败域侧的外部的情况下，ECU111进行图7(C)所示的紧急控制。因此，即使在电压点转移到绝对区域的外部假设转移到了控制失败域的情况下，也进行紧急控制，因此能够使电压点返回到绝对区域。这样，在本实施方式中，即使进行这样2个蓄电池的充放电，也能够保证与该2个蓄电池的充放电相关的控制的成立性。

另外，当电压点属于绝对区域时，由于第1～第3绝对制约条件的全部条件被充分满足，因此基于ECU111的VCU101以及PDU103的控制在保证了充分的成立性的基础上进行。

此外，当电压点属于在第1～第3绝对制约条件上施加了余量而得到的接近控制成立域的中心的更内部的中心区域时，第1～第3推荐制约条件的全部条件被充分满足。因此，即使表示高容量型蓄电池ES-E的电压V2与高输出型蓄电池ES-P的电压V1的关系的电压点从控制成立域向控制失败域移动，作为控制成立域与控制失败域的边界的第1～3绝对制约条件上设置的余量也起到作为防止向控制失败域的转移的缓冲域的作用，因此基于ECU111的VCU101以及PDU103的控制在保证了非常高的成立性的基础上进行。

本发明并不限定于前述的实施方式，能够适当地进行变形、改良等。例如，上述说明的电动车辆是1MOT型的EV(Electrical Vehicle)，但也可以是搭载了多个电动发电机的EV，又可以是与至少1个电动发电机一起搭载了内燃机的HEV(Hybrid ElectricalVehicle)，还可以是FCV(Fuel Cell Vehicle)。

符号说明

101 VCU

103 PDU

105 V2传感器

107 V1传感器

108 车速传感器

109 开关组

111 ECU

ES-E 高容量型蓄电池

ES-P 高输出型蓄电池

MG 电动发电机

SWe、SWp 开关

Claims (13)

1.一种驱动装置，具备：

第1蓄电器；

第2蓄电器，其与所述第1蓄电器相比，能量重量密度优异并且输出重量密度较差；

升压部，其对所述第1蓄电器的输出电压进行升压，并进行电力分配控制；

电动机，其通过从所述第1蓄电器以及所述第2蓄电器当中的至少一方得到的电力来驱动；和

控制部，其进行所述升压部的控制，

所述控制部在表示所述第1蓄电器的电压与所述第2蓄电器的电压的关系的电压点属于以所述第1蓄电器的电压和所述第2蓄电器的电压为变量的二维坐标上的规定的闭区域的内部的情况下，进行第1方式的控制，在所述电压点属于所述闭区域的外部的情况下，进行与所述第1方式不同的第2方式的控制，

所述控制部导出对所述电动机的要求驱动力或要求制动力，

在所述电压点属于所述闭区域内的中心区域的情况下，进行所述第1方式的控制即充分满足所述要求驱动力或所述要求制动力的方式的控制，所述闭区域内的中心区域是从所述闭区域与所述闭区域的外部之间的边界隔着余量区域的所述闭区域内的区域，

所述控制部在所述电压点属于所述余量区域的情况下，进行所述第1方式的控制即不充分满足所述要求驱动力或所述要求制动力的方式的控制。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，

所述闭区域是如下区域：在所述电压点属于所述闭区域的内部的情况下，能够从所述第1蓄电器以及所述第2蓄电器双方同时向所述电动机供给电力。

3.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其中，

所述闭区域是如下区域：在所述电压点属于所述闭区域的外部的情况下，仅所述第2蓄电器能够向所述电动机供给电力。

4.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，

所述控制部在不充分满足所述要求驱动力或所述要求制动力的方式的控制中，使经由所述升压部从所述第1蓄电器放电的电流量或经由所述升压部向所述第1蓄电器充电的电流量比充分满足所述要求驱动力或所述要求制动力的方式小。

5.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其中，

所述控制部在所述电压点属于所述闭区域的外部的情况下，进行所述第2方式的控制即在所述第1蓄电器与所述第2蓄电器之间融通电力的控制。

6.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，

所述闭区域是在所述二维坐标上充分满足以下全部条件的区域：

所述第2蓄电器的电压为所述电动机的耐压界限值以下的第1条件；

所述第2蓄电器的电压为所述升压部以最大升压率将所述第1蓄电器的电压进行升压后的值以下的第2条件；和

所述第2蓄电器的电压为所述升压部以最小升压率将所述第1蓄电器的电压进行升压后的值以上的第3条件。

7.根据权利要求6所述的驱动装置，其中，

所述最大升压率是能够保持所述控制部进行控制的所述升压部的控制成立性的界限值。

8.根据权利要求6或7所述的驱动装置，其中，

所述驱动装置具备：

第1传感器，其检测所述第1蓄电器的电压；和

第2传感器，其对所述升压部将所述第1蓄电器的电压进行升压后的值进行检测，

所述最小升压率是基于所述升压部的产品公差和所述第1传感器以及所述第2传感器的检测误差的值。

9.根据权利要求6所述的驱动装置，其中，

所述中心区域是在所述二维坐标上充分满足以下全部推荐条件的区域：

所述第2蓄电器的电压为针对所述第1条件设置了第1余量而得到的值以下的第1推荐条件；

所述第2蓄电器的电压为针对所述第2条件设置了第2余量使得所述升压部的升压率变小而得到的值以下的第2推荐条件；和

所述第2蓄电器的电压为针对所述第3条件设置了第3余量使得所述升压部的升压率变大而得到的值以上的第3推荐条件。

10.根据权利要求9所述的驱动装置，其中，

所述第1余量、所述第2余量以及所述第3余量的大小各自不同。

11.根据权利要求10所述的驱动装置，其中，

所述第1余量、所述第2余量以及所述第3余量当中，所述第1余量最小，所述第3余量最大。

12.一种输送设备，具有权利要求1～11中任一项所述的驱动装置。

13.一种驱动装置中的蓄电器控制方法，所述驱动装置具备：

第1蓄电器；

第2蓄电器，其与所述第1蓄电器相比，能量重量密度优异并且输出重量密度较差；

升压部，其对所述第1蓄电器的输出电压进行升压，并进行电力分配控制；

电动机，其通过从所述第1蓄电器以及所述第2蓄电器当中的至少一方得到的电力来驱动；和

控制部，其进行所述升压部的控制，

所述控制部在表示所述第1蓄电器的电压与所述第2蓄电器的电压的关系的电压点属于以所述第1蓄电器的电压和所述第2蓄电器的电压为变量的二维坐标上的规定的闭区域的内部的情况下，进行第1方式的控制，在所述电压点属于所述闭区域的外部的情况下，进行与所述第1方式不同的第2方式的控制，

所述控制部导出对所述电动机的要求驱动力或要求制动力，

在所述电压点属于所述闭区域内的中心区域的情况下，进行所述第1方式的控制即充分满足所述要求驱动力或所述要求制动力的方式的控制，所述闭区域内的中心区域是从所述闭区域与所述闭区域的外部之间的边界隔着余量区域的所述闭区域内的区域，

所述控制部在所述电压点属于所述余量区域的情况下，进行所述第1方式的控制即不充分满足所述要求驱动力或所述要求制动力的方式的控制。