CN107031407A - 驱动装置、输送设备及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在两个蓄电器中的一方发生故障时能够适当使用另一方的蓄电器的电力且能够抑制劣化的驱动装置、输送设备及控制方法。驱动装置具备：电压不同的第一蓄电器及第二蓄电器；转换第一蓄电器的输出电压的电压转换部；通过来自第一蓄电器及/或第二蓄电器的供给电力进行驱动的驱动部；检测第二蓄电器的故障的检测部；基于第一模式或第二模式来控制电压转换部的控制部。在未检测出第二蓄电器的故障时，控制部将系统允许电力设定为第一蓄电器与第二蓄电器的各能够输出电力的总和，并以第一模式进行控制，在检测出第二蓄电器的故障时，控制部在将系统允许电力设定为第一蓄电器的能够输出电力之后，并从第一模式向第二模式切换。

Description

驱动装置、输送设备及控制方法
技术领域
本发明涉及具备两个蓄电器的驱动装置、输送设备及控制方法。
背景技术
在专利文献1中记载有一种车辆，其具备：三个蓄电装置；驱动装置，其构成为使用来自三个蓄电装置的电力来产生驱动力；以及三个继电器，它们与三个蓄电装置分别对应而设置，用于对来自三个蓄电装置的电力的供给和切断进行切换。该车辆的ECU检测三个蓄电装置的故障，并根据检测出的蓄电装置的故障状态来控制三个继电器，以便变更驱动装置与三个蓄电装置的连接状态。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-041386号公报
专利文献2：日本特开2014-155297号公报
发明要解决的课题
专利文献1中记载的车辆根据检测出的三个蓄电装置的故障状态，通过三个继电器的开闭来控制驱动装置与三个蓄电装置的连接状态，从而实现继续行驶。但是，关于继电器的开闭的控制的前后中的转换器的控制，没有任何记载。尤其是在包括特性不同的多个蓄电装置的驱动装置中，为了最大限度地活用各个蓄电装置的特性，对转换器进行控制，使得各个蓄电装置进行不同的充放电，因此在一方的蓄电装置变得不能使用的继电器的开闭的前后，若没有适当地控制转换器，则不仅无法适当地使用正常的蓄电装置，还有可能促进劣化。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在两个蓄电器中的任一方发生故障时能够适当地使用另一方的蓄电器的电力且能够抑制劣化的驱动装置、输送设备及控制方法。
用于解决课题的方案
为了实现上述的目的，技术方案1所述的发明涉及一种驱动装置，其具备：
第一蓄电器(例如为后述的实施方式中的高输出型蓄电池ES-P)；
第二蓄电器(例如为后述的实施方式中的高容量型蓄电池ES-E)，其电压与所述第一蓄电器的电压不同；
电压转换部(例如为后述的实施方式中的VCU103、203)，其对所述第一蓄电器的输出电压及所述第二蓄电器的输出电压中的至少一方进行转换；
驱动部(例如为后述的实施方式中的PDU105、电动发电机101)，其通过从所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的至少一方供给的电力进行驱动；
检测部(例如为后述的实施方式中的ECU115)，其对所述第一蓄电器及所述第二蓄电器的故障进行检测；以及
控制部(例如为后述的实施方式中的ECU115)，其基于第一控制模式(例如为后述的实施方式中的电流控制模式)和第二控制模式(例如为后述的实施方式中的电压控制模式)中的任一控制模式来控制所述电压转换部，在所述第一控制模式中控制成，所述电压转换部根据从所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的一方向所述驱动部供给的电力与目标电力的差量，来对所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的另一方的输出电压进行转换，在所述第二控制模式中控制成，所述电压转换部根据所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的一方的输出电压及向所述驱动部施加的目标电压，来对所述一方的输出电压进行转换，
在所述检测部未检测出所述第一蓄电器及所述第二蓄电器的故障时，所述控制部将能够向所述驱动部供给的电力设定为所述第一蓄电器与所述第二蓄电器能够输出的电力的总和，并以所述第一控制模式控制所述电压转换部，
当所述检测部检测出所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障时，所述控制部在将能够向所述驱动部供给的电力设定为未发生故障的蓄电器能够输出的电力之后，从所述第一控制模式向所述第二控制模式切换，并以所述第二控制模式控制对所述未发生故障的蓄电器的输出电压进行转换的所述电压转换部。
技术方案2所述的发明在技术方案1所述的发明的基础上，其中，
所述驱动装置具备对所述第一蓄电器或所述第二蓄电器与所述驱动部之间的电流路径进行开闭的开关部(例如为后述的实施方式中的开关部113)，
当所述检测部检测出所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障时，所述控制部在控制所述开关部而将发生了故障的蓄电器与所述驱动部之间的电流路径断开之后，从所述第一控制模式向所述第二控制模式切换。
技术方案3所述的发明在技术方案2所述的发明的基础上，其中，
当所述检测部检测出所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障时，所述控制部在控制所述开关部而将发生了故障的蓄电器与所述驱动部之间的电流路径断开之后，将能够向所述驱动部供给的电力设定为未发生故障的蓄电器能够输出的电力，接着从所述第一控制模式向所述第二控制模式切换。
技术方案4所述的发明在技术方案1至3中任一项所述的发明的基础上，其中，
所述控制部在将能够向所述驱动部供给的电力设定为未发生故障的蓄电器能够输出的电力时，使能够向所述驱动部供给的电力从所述第一蓄电器与所述第二蓄电器能够输出的电力的总和向所述未发生故障的蓄电器能够输出的电力逐渐变更。
技术方案5所述的发明在技术方案1至4中任一项所述的发明的基础上，其中，
所述检测部对所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障的前兆进行检测，
当所述检测部检测出所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障的前兆时，所述控制部控制所述电压转换部，以便从检测出所述前兆的所述蓄电器向另一方的蓄电器供给电力。
技术方案6所述的发明在技术方案1至5中任一项所述的发明的基础上，其中，
所述目标电压是对所述驱动部要求的要求输出中的驱动效率为阈值以上的最佳电压。
技术方案7所述的发明在技术方案1至6中任一项所述的发明的基础上，其中，
所述电压转换部对所述第一蓄电器的输出电压进行转换，
所述检测部对所述第二蓄电器的故障进行检测，
在所述第一控制模式下，根据从所述第二蓄电器向所述驱动部供给的电力与目标电力的差量来控制所述电压转换部，
在所述第二控制模式下，根据所述第一蓄电器的输出电压及向所述驱动部施加的目标电压来控制所述电压转换部，
当所述检测部检测出所述第二蓄电器的故障时，所述控制部在将能够向所述驱动部供给的电力设定为所述第一蓄电器能够输出的电力之后，从所述第一控制模式向所述第二控制模式切换，并以所述第二控制模式控制所述电压转换部。
技术方案8所述的发明在技术方案1至6中任一项所述的发明的基础上，其中，
所述电压转换部具有对所述第一蓄电器的输出电压进行转换的第一电压转换部(例如为后述的实施方式中的VCU103)和对所述第二蓄电器的输出电压进行转换的第二电压转换部(例如为后述的实施方式中的VCU203)。
技术方案9所述的发明为输送设备，其具有技术方案1至8中任一项所述的驱动装置。
技术方案10所述的发明涉及一种控制方法，其为驱动装置进行控制的控制方法，所述驱动装置具备：
第一蓄电器(例如为后述的实施方式中的高输出型蓄电池ES-P)；
第二蓄电器(例如为后述的实施方式中的高容量型蓄电池ES-E)，其电压与所述第一蓄电器的电压不同；
电压转换部(例如为后述的实施方式中的VCU103、203)，其对所述第一蓄电器的输出电压及所述第二蓄电器的输出电压中的至少一方进行转换；
驱动部(例如为后述的实施方式中的PDU105、电动发电机101)，其通过从所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的至少一方供给的电力进行驱动；
检测部(例如为后述的实施方式中的ECU115)，其对所述第一蓄电器及所述第二蓄电器的故障进行检测；以及
控制部(例如为后述的实施方式中的ECU115)，其基于第一控制模式(例如为后述的实施方式中的电流控制模式)和第二控制模式(例如为后述的实施方式中的电压控制模式)中的任一控制模式来控制所述电压转换部，在所述第一控制模式中控制成，所述电压转换部根据从所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的一方向所述驱动部供给的电力与目标电力的差量，来对所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的另一方的输出电压进行转换，在所述第二控制模式中控制成，所述电压转换部根据所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的一方的输出电压及向所述驱动部施加的目标电压，来对所述一方的输出电压进行转换，其中，
在所述检测部未检测出所述第一蓄电器及所述第二蓄电器的故障时，所述控制部将能够向所述驱动部供给的电力设定为所述第一蓄电器与所述第二蓄电器能够输出的电力的总和，并以第一控制模式控制所述电压转换部，
当所述检测部检测出所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障时，所述控制部在将能够向所述驱动部供给的电力设定为未发生故障的蓄电器能够输出的电力之后，从所述第一控制模式向所述第二控制模式切换，并以所述第二控制模式控制对所述未发生故障的蓄电器的输出电压进行转换的所述电压转换部。
发明效果
在第一蓄电器和第二蓄电器这双方正常的情况下，以考虑各个蓄电器的特性而向驱动部供给电力的方式控制电压转换部。将该控制称为“电力分配控制”。为了从第一蓄蓄电池和第二蓄电器这双方同时向驱动部供给电力，需要使电压相等。因此，在第一蓄电器和第二蓄电器这双方正常的情况下，为了进行电力分配控制，需要以能够控制供给电压的第一控制模式控制电压转换部。
另一方面，在第一蓄电器或第二蓄电器发生故障的情况下，由于仅能够从一方的蓄电器向驱动部供给电力，因此无法实现电力分配控制。因此，与第一控制模式不同，需要以使驱动部能够在高效率点运转的第二控制模式控制电压转换部。
然而，在第一蓄电器或第二蓄电器发生故障时，若在将能够向驱动部供给的电力设定为第一蓄电器与第二蓄电器能够输出的电力的总和的状态下直接向第二控制模式切换，则因电压转换部及驱动部而从正常的蓄电器移出本来应由两个蓄电器输出的电力，由此该正常的蓄电器的输出电力可能变得过大。其结果是，不仅无法适当使用正常的蓄电器，还可能促进其劣化，因此是不期望的。
但是，在技术方案1的发明、技术方案9的发明及技术方案10的发明中，在第一蓄电器或第二蓄电器发生了故障时，直至将能够向驱动部供给的电力设定为正常的蓄电器能够输出的电力为止继续进行第一控制模式，在进行了该设定之后向第二控制模式切换，因此即使基于该第二控制模式而电压转换部将正常的蓄电器的输出电压转换至目标电压，该正常的蓄电器的输出电力也被抑制为设定的所述能够向驱动部供给的电力以下、即正常的蓄电器能够输出的电力以下。这样，根据技术方案1的发明，与在将能够向驱动部供给的电力设定为正常的蓄电器能够输出的电力之前进行向第二控制模式的切换的情况相比，在蓄电器中发生了故障时的正常的蓄电器的输出电力不会变得过大，而被抑制为适当值，因此能够适当使用该正常的蓄电器的电力。另外，过大的电力的输出促进蓄电器的劣化，但根据技术方案1的发明，由于正常的蓄电器的输出电力不会变得过大而被抑制为适当值，因此能够防止该正常的蓄电器的劣化的促进。
根据技术方案2的发明，当第一蓄电器或第二蓄电器发生故障时，在从第一控制模式向第二控制模式的切换前，将发生了故障的蓄电器与驱动部之间的电流路径断开，因此能够防止与从第一控制模式向第二控制模式的模式变更相伴的、向发生了故障的蓄电器流入电力或从该发生故障的蓄电器流出电力。
根据技术方案3的发明，由于按照发生了故障的蓄电器与驱动部之间的电流路径的断开、能够向驱动部供给的电力的设定的变更、从第一控制模式向第二控制模式的切换的顺序进行各处理，因此能够可靠地进行正常的蓄电器的适当的使用和劣化的抑制。
根据技术方案4的发明，由于能够向驱动部供给的电力从第一蓄电器与第二蓄电器能够输出的电力的总和向正常的蓄电器能够输出的电力逐渐变更，因此能够延迟从第一控制模式向第二控制模式的切换的时机。
根据技术方案5的发明，由于在具有故障的前兆时将电力向正常的蓄电器转移，因此能够使故障实际产生的情况下可利用的电力量预先最大化。
根据技术方案6的发明，能够使第一蓄电器或第二蓄电器的故障产生之后的驱动部的驱动效率最佳化。
根据技术方案7的发明，即使电压转换部是对一方的蓄电器的输出电压进行转换的转换部，在另一方的蓄电器发生了故障的情况下，也能够适当使用正常的蓄电器的电力。
根据技术方案8的发明，即使电压转换部为具有对一方的蓄电器的输出电压进行转换的转换部、及对另一方的蓄电器的输出电压进行转换的转换部这两者的结构，在一方的蓄电器发生了故障的情况下，也能够高效地消耗另一方的正常的蓄电器的电力。
附图说明
图1是表示第一实施方式的电动车辆的内部结构的框图。
图2是表示第一实施方式中的高容量型蓄电池、高输出型蓄电池、VCU、PDU及电动发电机的关系的电路图。
图3是表示在高容量型蓄电池发生了故障时ECU切换VCU的控制模式时的处理的流程的流程图。
图4是表示电力供给时的从高输出型蓄电池向高容量型蓄电池的电流的流动的图。
图5是表示以电压控制模式控制VCU时的从高输出型蓄电池向电动发电机的电流的流动的图。
图6是表示在高容量型蓄电池中发生了故障时的由ECU的控制引起的各参数的随时间变化的时序图。
图7是表示在高容量型蓄电池中发生了故障时的由与图6不同的控制引起的各参数的随时间变化的时序图。
图8是表示第二实施方式的电动车辆的内部结构的框图。
图9是表示第二实施方式中的高容量型蓄电池、高输出型蓄电池、VCU、PDU及电动发电机的关系的电路图。
符号说明：
101 电动发电机(MG)
103、203 VCU
105 PDU
107p、107e 电压传感器
109p、109e 电流传感器
111p、111e 温度传感器
113 开关部
115 ECU
ES-E 高容量型蓄电池
ES-P 高输出型蓄电池
MCe、MCp 接触器
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的电动车辆的内部结构的框图。图1所示的1MOT型的电动车辆具备电动发电机(MG)101、高容量型蓄电池ES-E、高输出型蓄电池ES-P、VCU(VoltageControl Unit)103、PDU(Power DriveUnit)105、电压传感器107p、107e、电流传感器109p、109e、温度传感器111p、111e、开关部113及ECU(Electronic Control Unit)115。需要说明的是，图1中的粗实线表示机械连结，双重虚线表示电力配线，细实线表示控制信号。
电动发电机101通过从高容量型蓄电池ES-E及高输出型蓄电池ES-P中的至少任一方得到的电力进行驱动，从而产生用于使电动车辆行驶的动力。由电动发电机101产生的转矩经由包括变速挡或固定挡的齿轮箱GB及差动齿轮D而向驱动轮W传递。另外，电动发电机101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。需要说明的是，通过使电动发电机101作为发电机进行动作而产生的再生电力蓄积于高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P中的至少任一方。
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体，向电动发电机101供给高电压的电力。另外，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体，经由VCU103向电动发电机101供给高电压的电力。高输出型蓄电池ES-P经由VCU103相对于PDU105而与高容量型蓄电池ES-E并联连接。另外，通常，高输出型蓄电池ES-P的电压低于高容量型蓄电池ES-E的电压。因此，高输出型蓄电池ES-P的电力在通过VCU103升压至与高容量型蓄电池ES-E的电压同水平之后，经由PDU105向电动发电机101供给。
需要说明的是，高容量型蓄电池ES-E、高输出型蓄电池ES-P并非限定于前述的镍氢电池、锂离子电池这样的二次电池、或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较少但能够在短时间对大量的电力进行充放电的电容(condenser)、电容器(capacitor)用作高输出型蓄电池ES-P。
另外，高容量型蓄电池ES-E的特性与高输出型蓄电池ES-P的特性相互不同。高容量型蓄电池ES-E与高输出型蓄电池ES-P相比，输出重量密度低，但能量重量密度高。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，能量重量密度低，但输出重量密度高。这样，高容量型蓄电池ES-E在能量重量密度这一点上相对优异，高输出型蓄电池ES-P在输出重量密度这一点上相对优异。需要说明的是，能量重量密度是指每单位重量的电力量(Wh/kg)，输出重量密度是指每单位重量的电力(W/kg)。因此，能量重量密度优异的高容量型蓄电池ES-E是以高容量为主要目的的蓄电器，输出重量密度优异的高输出型蓄电池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的特性不同例如起因于由电极、活性物质、电解质/液这样的蓄电池的构成要素的结构、材质等决定的各种参数。例如，对于作为表示可充放电的电的总量的参数的可蓄电容量而言，高容量型蓄电池ES-E比高输出型蓄电池ES-P优异。另一方面，对于作为表示可蓄电容量相对于充放电的耐劣化性的参数的充电率(C-rate)特性、作为表示相对于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优异。
VCU103将高输出型蓄电池ES-P的输出电压以直流的状态进行升压。另外，VCU103对在电动车辆的减速时电动发电机101发电而转换为直流的电力进行降压。另外，VCU103将高容量型蓄电池ES-E的输出电压以直流的状态进行降压。由VCU103降压后的电力对高输出型蓄电池ES-P进行充电。图2是表示第一实施方式中的高容量型蓄电池ES-E、高输出型蓄电池ES-P、VCU103、PDU105及电动发电机101的关系的电路图。如图2所示，VCU103将高输出型蓄电池ES-P的输出电压作为输入电压而对两个开关元件进行开闭切换动作，由此对高输出型蓄电池ES-P的电压进行升压并输出。
PDU105将直流电压转换为交流电压而将3相电流向电动发电机101供给。另外，PDU105将在电动发电机101的再生动作时输入的交流电压转换为直流电压。
电压传感器107p对高输出型蓄电池ES-P的电压Vp进行检测。表示电压传感器107p检测出的电压Vp的信号向ECU115输送。电压传感器107e对高容量型蓄电池ES-E的电压Ve进行检测。需要说明的是，电压传感器107e检测出的电压Ve与VCU103对高输出型蓄电池ES-P的电压VP进行升压后的值相等。表示电压传感器107e检测出的电压Ve的信号向ECU115输送。
电流传感器109p对高输出型蓄电池ES-P的输入输出电流Ip进行检测。表示电流传感器109p检测出的输入输出电流Ip的信号向ECU115输送。电流传感器109e对高容量型蓄电池ES-E的输入输出电流Ie进行检测。表示电流传感器109e检测出的输入输出电流Ie的信号向ECU115输。
温度传感器111p对高输出型蓄电池ES-P的温度Tp进行检测。表示温度传感器111p检测出的温度Tp的信号向ECU115输送。温度传感器111e对高容量型蓄电池ES-E的温度Te进行检测。表示温度传感器111e检测出的温度Te的信号向ECU115输送。
开关部113具有对从高容量型蓄电池ES-E到PDU105或VCU103的电流路径进行断开连接的接触器MCe、和对从高输出型蓄电池ES-P到VCU103的电流路径进行断开连接的接触器MCp。各接触器MCe、MCp通过ECU115的控制来开闭。
ECU115进行PDU105及VCU103的控制、以及开关部113的开闭控制。另外，ECU115管理能够向由PDU105及电动发电机101构成的驱动部供给的电力的上限值(以下称为“系统允许电力”。)。通常，将高容量型蓄电池ES-E能够输出的电力与高输出型蓄电池ES-P能够输出的电力的合计设定为系统允许电力。
需要说明的是，为了抑制因过大的电力的移出引起的劣化、故障的促进，高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P的能够输出的电力设定为比各蓄电池能够输出的最大电力小的值。
另外，为了活用特性不同的高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P各自的特性，ECU115进行使用了VCU103的电力分配控制。若进行该电力分配控制，则高容量型蓄电池ES-E以在电动车辆的行驶时将恒定的电力向电动发电机101供给电力的方式被使用，高输出型蓄电池ES-P以在为了电动车辆的行驶而需要较大驱动力时向电动发电机101供给电力的方式被使用。
另外，ECU115基于电压传感器107e检测出的电压、电流传感器109e检测出的电流及温度传感器111e检测出的温度，对高容量型蓄电池ES-E的故障及其前兆进行检测。高容量型蓄电池ES-E的故障在例如产生断线等而电流极端小的情况下被检测出。另外，高容量型蓄电池ES-E的故障的前兆在高容量型蓄电池ES-E的温度极端高的情况下被检测出。
另外，若高容量型蓄电池ES-E中未发生故障，则ECU115以“电流控制模式”控制VCU103，在高容量型蓄电池ES-E中发生了故障时，ECU115以“电压控制模式”控制VCU103。以下，对ECU115控制VCU103时的上述两种控制模式(电流控制模式和电压控制模式)进行说明。
电流控制模式原则上在高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P这双方的蓄电池处于正常状态时使用。在电流控制模式下，通过上述的VCU103的电力分配控制，对电动发电机101施加高容量型蓄电池ES-E的电压，在高容量型蓄电池ES-E的供给电力不满足与对电动发电机101要求的要求驱动力相应的要求电力的情况下，高输出型蓄电池ES-P输出不足电力量。但是，高输出型蓄电池ES-P的电压Vp低于向电动发电机101施加的高容量型蓄电池ES-E的电压Ve，因此VCU103将高输出型蓄电池ES-P的电压Vp升压至与高容量型蓄电池ES-E的电压Ve相等的电压。这样，在电流控制模式下，将高输出型蓄电池ES-P的电压Vp一律升压至与高容量型蓄电池ES-E的电压Ve相等的电压，高输出型蓄电池ES-P输出的电流Ip根据高输出型蓄电池ES-P所要求的不足电力的大小而不同。因此，在电流控制模式下，高输出型蓄电池ES-P的电压Vp与电流Ip向VCU103反馈。需要说明的是，当进行电流控制模式下的控制时，该控制稳定。
另一方面，电压控制模式在高输出型蓄电池ES-P正常但高容量型蓄电池ES-E发生了故障的状态时使用。在电压控制模式下，仅从高输出型蓄电池ES-P向电动发电机101供给电力，VCU103对高输出型蓄电池ES-P的电压Vp进行升压，使得向电动发电机101施加的电压成为对电动发电机101要求的要求驱动力中的驱动效率变成最大的最佳电压。因此，在电压控制模式下，使用将电动发电机101的最佳电压作为指令值的前馈控制、或者将高输出型蓄电池ES-P的电压Vp与电动发电机101的最佳电压的差量作为指令值的反馈控制来控制VCU103，因此能够使电动发电机101的驱动效率最佳化。
以下，参照图3，详细说明在因高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P这双方正常而ECU115以电流控制模式对VCU103进行控制时，高容量型蓄电池ES-E发生故障时的由ECU115对VCU103的控制模式进行切换的切换方法。图3是表示在高容量型蓄电池ES-E发生了故障时ECU115切换VCU103的控制模式时的处理的流程的流程图。
如图3所示，ECU115基于电压传感器107e检测出的电压、电流传感器109e检测出的电流及温度传感器111e检测出的温度，判断高容量型蓄电池ES-E的故障的前兆是否产生(步骤S101)，若具有前兆，则进入步骤S103，若没有前兆，则进入步骤S105。在步骤S103中，ECU115控制VCU103，以便从高容量型蓄电池ES-E向高输出型蓄电池ES-P供给电力。图4是表示电力供给时的从高输出型蓄电池ES-P向高容量型蓄电池ES-E的电流的流动的图。接下来，在步骤S105中，ECU115基于电压传感器107e检测出的电压、电流传感器109e检测出的电流及温度传感器111e检测出的温度，判断高容量型蓄电池ES-E中是否发生了故障，若判断为发生了故障，则进入步骤S107，若判断为未发生故障，则结束一系列的处理。
在步骤S107中，ECU115将开关部113所具有的高容量型蓄电池ES-E侧的接触器MCe打开，切断从高容量型蓄电池ES-E到PDU105及高输出型蓄电池ES-P的电流路径。接下来，ECU115将能够向由PDU105及电动发电机101构成的驱动部供给的电力的上限值即系统允许电力设定为正常的高输出型蓄电池ES-P能够输出的电力(步骤S109)。需要说明的是，步骤S109中的系统允许电力的设定值从高容量型蓄电池ES-E能够输出的电力与高输出型蓄电池ES-P能够输出的电力的合计向高输出型蓄电池ES-P能够输出的电力逐渐降低。接下来，ECU115将VCU103的控制模式从电流控制模式向电压控制模式切换(步骤S111)。之后，ECU115以电压控制模式控制VCU103。图5是表示以电压控制模式控制VCU103时的从高输出型蓄电池ES-P向电动发电机101的电流的流动的图。
按照以上说明的流程图的处理，在因高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P这双方正常而ECU115以电流控制模式对VCU103进行控制时，当高容量型蓄电池ES-E中产生故障的前兆时，ECU115控制VCU103，以便从高容量型蓄电池ES-E向高输出型蓄电池ES-P供给电力。其结果是，如图6所示，高容量型蓄电池ES-E的剩余电量(SOC：State of Charge)降低，高输出型蓄电池ES-P的SOC增加。
之后，当高容量型蓄电池ES-E发生故障时，ECU115设立表示高容量型蓄电池ES-E的故障的故障标志。之后，ECU115将高容量型蓄电池ES-E侧的接触器MCe打开，并且使系统允许电力的设定值向高输出型蓄电池ES-P能够输出的电力(PMAX_ES-P)逐渐降低。ECU115在将系统允许电力的设定值降低至高输出型蓄电池ES-P能够输出的电力(PMAX_ES-P)之后，将VCU103的控制模式从电流控制模式向电压控制模式切换。之后，ECU115以电压控制模式对VCU103进行控制。
假设在系统允许电力的变更前进行上述VCU103的控制模式的切换，如图7所示，当在高容量型蓄电池ES-E发生故障的状态下电动车辆的油门踏板被踩踏而使AP开度增加时，由于VCU103以电压控制模式被控制，因此VCU103将正常的高输出型蓄电池ES-P的电压升压至电动发电机101的最佳电压，从而可能使高输出型蓄电池ES-P的输出电力过冲(overshoot)而变得过大。这样的过大的电力的放电可能促进正常的高输出型蓄电池ES-P的劣化，因此是不期望的。
但是，在本实施方式中，直至系统允许电力的设定值降低为高输出型蓄电池ES-P能够输出的电力(PMAX_ES-P)为止不进行上述VCU103的控制模式的切换，因此如图6所示，即使在高容量型蓄电池ES-E发生故障而VCU103的控制模式切换之前，电动车辆的油门踏板被踩踏而使AP开度增加，系统允许电力也被设定为高容量型蓄电池ES-E能够输出的电力与高输出型蓄电池ES-P的合计(PMAX_ES-E+PMAX_ES-P)，但通过电流控制模式下的VCU103，来控制从正常的高输出型蓄电池ES-P放电的电流量，因此正常的高输出型蓄电池ES-P的输出电力被抑制成将与对电动发电机101要求的要求驱动力相应的要求电力作为上限。
另外，在切换为电压控制模式的时刻，系统允许电力的设定值降低至高输出型蓄电池ES-P能够输出的电力(PMAX_ES-P)，因此即使不控制从正常的高输出型蓄电池ES-P放电的电流量，且即使VCU103将高输出型蓄电池ES-P的电压升压至电动发电机101的最佳电压，高输出型蓄电池ES-P的输出电力也被抑制成将高输出型蓄电池ES-P能够输出的电力(PMAX_ES-P)作为上限。
如以上说明的那样，根据本实施方式，与在将系统允许电力设定为高输出型蓄电池ES-P能够输出的电力(PMAX_ES-P)之前进行向电压控制模式的切换的情况相比，高容量型蓄电池ES-E中发生了故障时的高输出型蓄电池ES-P的输出电力不会变得过大，而被抑制为适当值，因此能够适当地使用正常的高输出型蓄电池ES-P的电力。另外，过大的电力的输出促进蓄电池的劣化，但由于高输出型蓄电池ES-P的输出电力不会变得过大而被抑制为适当值，因此能够防止高输出型蓄电池ES-P的劣化的促进。
另外，当高容量型蓄电池ES-E发生故障时，在从电流控制模式向电压控制模式切换前，打开高容量型蓄电池ES-E侧的接触器MCe，因此能够防止与从电流控制模式向电压控制模式的模式变更相伴的电力向高容量型蓄电池ES-E的流入、或电力从高容量型蓄电池ES-E的流出。另外，在高容量型蓄电池ES-E具有故障的前兆时向高输出型蓄电池ES-P转移电力，因此能够使故障实际产生的情况下可利用的电力量预先最大化。
(第二实施方式)
图8是表示第二实施方式的电动车辆的内部结构的框图。另外，图9是表示第二实施方式中的高容量型蓄电池、高输出型蓄电池、VCU、PDU及电动发电机的关系的电路图。第二实施方式的电动车辆与第一实施方式的电动车辆的不同之处在于，设有对高容量型蓄电池ES-E的电压进行转换的VCU203。除这一点以外与第一实施方式相同，关于图8及图9所示的构成要素，对于与第一实施方式相同或同等的部分标注相同符号或相当符号而简化或省略说明。
VCU203将高容量型蓄电池ES-E的输出电压以直流的状态进行升压。另外，VCU203对在电动车辆的减速时电动发电机101发电而转换为直流的电力进行降压。另外，VCU203将VCU103的输出电压以直流的状态进行降压。由VCU203降压后的电力对高容量型蓄电池ES-E进行充电。如图9所示，VCU203将高容量型蓄电池ES-E的输出电压作为输入电压而对两个开关元件进行开闭切换动作，由此对高容量型蓄电池ES-E的电压进行升压并输出。
ECU1152进行PDU105及VCU103、203的控制、以及开关部113的开闭控制。另外，ECU1152与第一实施方式的ECU115同样地对系统允许电力进行管理。另外，ECU1152进行使用了VCU103、203的电力分配控制。另外，ECU1152基于电压传感器107p、107e检测出的电压、电流传感器109p、109e检测出的电流及温度传感器111p、111e检测出的温度，对高输出型蓄电池ES-P和高容量型蓄电池ES-E的各故障及其前兆将进行检测。
另外，若在高输出型蓄电池ES-P和高容量型蓄电池ES-E中均未发生故障，则ECU1152以“电流控制模式”控制VCU103、203，在高输出型蓄电池ES-P或高容量型蓄电池ES-E中发生了故障时，ECU1152以“电压控制模式”来控制对正常的蓄电池进行升压的VCU。以下，对ECU115控制VCU103、203时的上述两种控制模式(电流控制模式和电压控制模式)进行说明。
电流控制模式原则上在高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P这双方的蓄电池正常的状态时使用。在电流控制模式下，通过VCU103、203的电力分配控制，向电动发电机101施加VCU203对高容量型蓄电池ES-E输出的电压Ve进行升压后的电压V，在高容量型蓄电池ES-E的供给电力不满足与对电动发电机101要求的要求驱动力相应的要求电力的情况下，以反馈控制或前馈控制来对VCU103进行控制，以使高输出型蓄电池ES-P输出不足电力量。VCU103将高输出型蓄电池ES-P的电压Vp升压至与VCU203的输出电压V相等的电压。这样，在电流控制模式下，高输出型蓄电池ES-P的电压Vp被升压至与VCU203的输出电压V相等的电压，高输出型蓄电池ES-P输出的电流Ip因高输出型蓄电池ES-P所要求的不足电力的大小而不同。因此，在电流控制模式下，将高输出型蓄电池ES-P的电压Vp和电流Ip向VCU103反馈。需要说明的是，当进行电流控制模式下的控制时，该控制稳定。
另一方面，电压控制模式在高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P中的一方的蓄电池正常但另一方的蓄电池发生了故障的状态时使用。在电压控制模式下，仅从未发生故障的蓄电池向电动发电机101供给电力，且对未发生故障的蓄电池的电压进行升压的VCU对该未发生故障的蓄电池的电压进行升压，使得向电动发电机101施加的电压成为对电动发电机101要求的要求驱动力中的驱动效率变成阈值以上的最佳电压。因此，在电压控制模式下，使用将电动发电机101的最佳电压作为指令值的前馈控制、或者将未发生故障的蓄电池的电压与电动发电机101的最佳电压的差量作为指令值的反馈控制，来控制对未发生故障的蓄电池的电压进行升压的VCU，因此能够使电动发电机101的驱动效率最佳化。
在本实施方式中也与第一实施方式同样，在因高容量型蓄电池ES-E和高输出型蓄电池ES-P这双方正常而ECU115以电流控制模式控制VCU103、203时，当任一方的蓄电池中产生故障的前兆时，ECU115控制VCU103、203，以便从产生前兆的蓄电池向其他的蓄电池供给电力。之后，当一方的蓄电池发生故障时，ECU115设立表示该一方的蓄电池的故障的故障标志。之后，ECU115将发生了故障的蓄电池侧的接触器打开，并且使系统允许电力的设定值向正常的蓄电池能够输出的电力逐渐下降。ECU115在系统允许电力的设定值下降至正常的蓄电池能够输出的电力之后，将对正常的蓄电池进行升压的VCU的控制模式从电流控制模式向电压控制模式切换。之后，ECU115以电压控制模式对该VCU进行控制。
因此，在本实施方式中，一方的蓄电池中发生了故障时的正常的蓄电池的输出电力不会变得过大，而被抑制为适当值，因此能够适当地使用正常的蓄电池的电力。另外，过大的电力的输出促进蓄电池的劣化，但由于正常的蓄电池的输出电力不会变得过大而被抑制为适当值，因此能够防止该正常的蓄电池的劣化的促进。
需要说明的是，本发明并没有限定于上述的实施方式，能够适当地变形、改良等。例如，上述说明的电动车辆为1MOT型的EV(Electrical Vehicle)，但也可以是搭载有多个电动发电机的EV，还可以是一并搭载有内燃机和至少一个电动发电机的HEV(HybridElectrical Vehicle)或PHEV(Plug-in Hybrid Electrical Vehicle)，还可以是FCV(FuelCell Vehicle)。

Claims (10)

1.一种驱动装置，其中，
所述驱动装置具备：
第一蓄电器；
第二蓄电器，其电压与所述第一蓄电器的电压不同；
电压转换部，其对所述第一蓄电器的输出电压及所述第二蓄电器的输出电压中的至少一方进行转换；
驱动部，其通过从所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的至少一方供给的电力进行驱动；
检测部，其对所述第一蓄电器及所述第二蓄电器的故障进行检测；以及
控制部，其基于第一控制模式和第二控制模式中的任一控制模式来控制所述电压转换部，在所述第一控制模式中控制成，所述电压转换部根据从所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的一方向所述驱动部供给的电力与目标电力的差量，来对所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的另一方的输出电压进行转换，在所述第二控制模式中控制成，所述电压转换部根据所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的一方的输出电压及向所述驱动部施加的目标电压，来对所述一方的输出电压进行转换，
在所述检测部未检测出所述第一蓄电器及所述第二蓄电器的故障时，所述控制部将能够向所述驱动部供给的电力设定为所述第一蓄电器与所述第二蓄电器能够输出的电力的总和，并以所述第一控制模式控制所述电压转换部，
当所述检测部检测出所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障时，所述控制部在将能够向所述驱动部供给的电力设定为未发生故障的蓄电器能够输出的电力之后，从所述第一控制模式向所述第二控制模式切换，并以所述第二控制模式控制对所述未发生故障的蓄电器的输出电压进行转换的所述电压转换部。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，
所述驱动装置具备对所述第一蓄电器或所述第二蓄电器与所述驱动部之间的电流路径进行开闭的开关部，
当所述检测部检测出所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障时，所述控制部在控制所述开关部而将发生了故障的蓄电器与所述驱动部之间的电流路径断开之后，从所述第一控制模式向所述第二控制模式切换。
3.根据权利要求2所述的驱动装置，其中，
当所述检测部检测出所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障时，所述控制部在控制所述开关部而将发生了故障的蓄电器与所述驱动部之间的电流路径断开之后，将能够向所述驱动部供给的电力设定为未发生故障的蓄电器能够输出的电力，接着从所述第一控制模式向所述第二控制模式切换。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，其中，
所述控制部在将能够向所述驱动部供给的电力设定为未发生故障的蓄电器能够输出的电力时，使能够向所述驱动部供给的电力从所述第一蓄电器与所述第二蓄电器能够输出的电力的总和向所述未发生故障的蓄电器能够输出的电力逐渐变更。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动装置，其中，
所述检测部对所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障的前兆进行检测，
当所述检测部检测出所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障的前兆时，所述控制部控制所述电压转换部，以便从检测出所述前兆的蓄电器向另一方的蓄电器供给电力。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动装置，其中，
所述目标电压是对所述驱动部要求的要求输出中的驱动效率为阈值以上的最佳电压。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动装置，其中，
所述电压转换部对所述第一蓄电器的输出电压进行转换，
所述检测部对所述第二蓄电器的故障进行检测，
在所述第一控制模式下，根据从所述第二蓄电器向所述驱动部供给的电力与目标电力的差量来控制所述电压转换部，
在所述第二控制模式下，根据所述第一蓄电器的输出电压及向所述驱动部施加的目标电压来控制所述电压转换部，
当所述检测部检测出所述第二蓄电器的故障时，所述控制部在将能够向所述驱动部供给的电力设定为所述第一蓄电器能够输出的电力之后，从所述第一控制模式向所述第二控制模式切换，并以所述第二控制模式控制所述电压转换部。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动装置，其中，
所述电压转换部具有对所述第一蓄电器的输出电压进行转换的第一电压转换部和对所述第二蓄电器的输出电压进行转换的第二电压转换部。
9.一种输送设备，其中，
所述输送设备具有权利要求1至8中任一项所述的驱动装置。
10.一种控制方法，其为驱动装置进行控制的控制方法，所述驱动装置具备：
第一蓄电器；
第二蓄电器，其电压与所述第一蓄电器的电压不同；
电压转换部，其对所述第一蓄电器的输出电压及所述第二蓄电器的输出电压中的至少一方进行转换；
驱动部，其通过从所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的至少一方供给的电力进行驱动；
检测部，其对所述第一蓄电器及所述第二蓄电器的故障进行检测；以及
控制部，其基于第一控制模式和第二控制模式中的任一控制模式来控制所述电压转换部，在所述第一控制模式中控制成，所述电压转换部根据从所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的一方向所述驱动部供给的电力与目标电力的差量，来对所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的另一方的输出电压进行转换，在所述第二控制模式中控制成，所述电压转换部根据所述第一蓄电器及所述第二蓄电器中的一方的输出电压及向所述驱动部施加的目标电压，来对所述一方的输出电压进行转换，其中，
在所述检测部未检测出所述第一蓄电器及所述第二蓄电器的故障时，所述控制部将能够向所述驱动部供给的电力设定为所述第一蓄电器与所述第二蓄电器能够输出的电力的总和，并以所述第一控制模式控制所述电压转换部，
当所述检测部检测出所述第一蓄电器或所述第二蓄电器的故障时，所述控制部在将能够向所述驱动部供给的电力设定为未发生故障的蓄电器能够输出的电力之后，从所述第一控制模式向所述第二控制模式切换，并以所述第二控制模式控制对所述未发生故障的蓄电器的输出电压进行转换的所述电压转换部。
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