CN107614311B - 电力控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种相对于电动车辆所具备的多个电力消耗设备(200、300、400、500)进行电力供给的电力控制系统(10)。该系统具备：作为电力的供给源的高电压电池(110)；多个设备控制装置(210、310、410、510)，设于各个电力消耗设备，且控制电力消耗设备的动作；以及集中控制装置(100)，集中控制多个设备控制装置。设备控制装置中的至少一个对象设备控制装置维持作为控制对象的电力消耗设备的动作稳定的状态，并且，设备控制装置中的至少一个对象设备控制装置进行电力限制处理，以使得由电力消耗设备消耗的电力处于由集中控制装置分配的电力范围内，其中，电力限制处理是对由该电力消耗设备消耗的电力进行限制的处理。

Description

电力控制系统
相关申请的相互参照
本申请基于2015年5月22日申请的日本申请编号2015－104194号，且将其记载内容引用至本申请。
技术领域
本发明涉及一种相对于电动车辆所具备的多个电力消耗设备进行电力供给的电力控制系统。
背景技术
近年，通过储存于高电压电池的电力行驶的电动车辆开始普及。电动车辆通过储存于高电压电池的电力使旋转电机驱动，其通过该旋转电机的驱动力行驶。在这样的电动车辆中，包含仅通过旋转电机的驱动力行驶的车辆，此外还包含通过旋转电机的驱动力和内燃机的驱动力行驶的车辆，即，也包含所谓的混合动力车辆。
在电动车辆中，除了上述的旋转电机以外，大多还具备多个通过来自高电压电池的电力而动作的设备(以下，将这些统记述为“电力消耗设备”)。作为电力消耗设备，例如，列举有作为空调系统的一部分的电动压缩机、进行电力转换的DC/DC转换器等。
高电压电池是能够输出比较大的电力的电池。然而，存在如下情况：在例如进行车辆的急加速而旋转电机中消耗电力短时间地增加时等，不能对全部其它电力消耗设备输出所要求的电力。在这样的情况，进行如下那样的控制：对由一部分电力消耗设备消耗的电力进行限制，优先向其它设备(旋转电机等)供给电力。
例如，在下述专利文献1所记载的电动压缩机控制系统中，进行电动压缩机的控制的压缩机电子单元基于从上位电子单元发送的电力上限值来抑制电动压缩机的转速，由此对由电动压缩机消耗的电力进行限制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP 2013－070541 A
然而，在由电力消耗设备消耗的电力被限制的情况下，导致电力消耗设备的状态不稳定，且电力消耗设备的动作停止。另外，伴随于此，导致包含电力消耗设备的系统整体的状态不稳定，或停止。
例如，在包含于空调系统的电动压缩机中，在短时间急剧地进行消耗的电力的限制的情况下，导致通过电动压缩机的制冷剂大幅地脉动，制冷剂的压力急剧地降低，从而存在导致空调系统整体的动作不稳定的可能性。其结果是，需要再起动空调系统，导致车室内的气温不舒适。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力控制系统，通过适当地对至少一部分电力消耗设备消耗的电力进行限制，从而能够维持该电力消耗设备的动作稳定的状态，并且能够适当地相对于多个电力消耗设备进行电力的分配。
为了解决上述问题，根据本发明的一个观点，如下那样地提供一种对电动车辆所具备的多个电力消耗设备进行电力供给的电力控制系统。具备高电压电池，该高电压电池是电力的供给源；多个设备控制装置，该多个设备控制装置设于电力消耗设备中的每一个，并控制该电力消耗设备的动作；以及集中控制装置，该集中控制装置集中控制多个设备控制装置，设备控制装置中的至少一个一边维持作为控制对象的电力消耗设备的动作稳定的状态，并且，一边进行电力限制处理，通过该电力限制处理来使得该电力消耗设备的消耗电力处于由集中控制装置分配的电力范围内，其中，电力限制处理为对由该电力消耗设备消耗的电力进行限制的处理。
在这样的电力控制系统中，设备控制装置进行电力限制处理，以使电力消耗设备消耗的电力处于由集中控制装置分配的电力范围内，其中，电力限制处理对由电力消耗设备消耗的电力进行限制。此时，如来自集中控制装置的指示那样地不仅仅抑制消耗电力，也在适当的模式(例如使消耗电力阶段性地减少等)中进行电力的抑制，以维持电力消耗设备的动作稳定的状态。
附图说明
一边参照添加的附图一边通过下述的详细的记述使本发明的上述目的以及其他目的、特征和优点变得更加明确。
图1是示意地表示本发明的第一实施方式的电力控制系统的整体结构的图。
图2是表示图1所示的电力控制系统中的一部分电力消耗设备的内部结构的图。
图3是示意地表示空调系统的结构的图。
图4是表示从主ECU发送的电力分配的变化的例子的图。
图5是表示从主ECU发送的电力分配、电力消耗设备的消耗电力以及车室内的温度各自的变化的图。
图6是表示通过主ECU执行的处理的流程的流程图。
图7是表示通过副ECU执行的处理的流程的流程图。
图8是表示通过副ECU执行的处理的流程的流程图。
图9是表示在本发明的第二实施方式的电力控制系统中通过副ECU执行的处理的流程的流程图。
图10是表示本发明的第三实施方式的电力控制系统中的从主ECU发送的电力分配和电力消耗设备的消耗电力各自的变化的例子的图。
图11是表示从主ECU发送的电力分配和电力消耗设备的消耗电力各自的变化的其他例子的图。
图12是表示本发明的第八实施方式的电力控制系统中的从主ECU发送的电力分配和电力消耗设备的消耗电力各自的变化的例子的图。
图13是表示本发明的第九实施方式的电力控制系统中的从主ECU发送的电力分配和电力消耗设备的消耗电力各自的变化的例子的图。
图14是示意地表示本发明的第十实施方式的电力控制系统中的副ECU的结构的图。
图15是表示本发明的比较例中的从主ECU发送的电力分配、电力消耗设备的消耗电力以及车室内的温度各自的变化的图。
具体实施方式
以下，一边参照添加附图一边对本发明的实施方式进行说明。为了容易理解说明，在各附图中对于相同的结构要素尽可能地标注相同的符号，而省略重复的说明。
＜第一实施方式＞
一边参照图1至3一边对本发明的第一实施方式的电力控制系统10的结构进行说明。电力控制系统10构成为用于相对于未图示的电动车辆所具备的多个电力消耗设备200、300、400、500的每一个的进行电力供给的系统。
如图1示意地所示，在该电动车辆搭载有主ECU100、高电压电池110以及四台电力消耗设备200、300、400、500。
高电压电池110是用于向电动车辆所具备的旋转电机(未图示)供给电力的蓄电池。另外，高电压电池110也相对于电力消耗设备200、300、400、500中的每一个供给驱动用的电力。供给至每一个电力消耗设备200、300、400、500的电力的最大值通过主ECU决定，即能够使用的电力范围的分配(以下，记述为“电力分配”)通过主ECU100决定。
电力消耗设备200、300、400、500都是接受来自高电压电池110的电力的供给而动作的设备。例如，电力消耗设备200构成为空调系统700(图3)的一部分即电动压缩机。
在电力消耗设备200、300、400、500(以下，将这些全部记述为“电力消耗设备200等”)中的每一个搭载有用于控制其动作的副ECU210、310、410、510(以下，将这些全部记述为“副ECU210等”)。副ECU210等一边与主ECU100进行通信，一边分别控制电力消耗设备200等的动作。另外，也进行抑制消耗电力的处理(电力限制处理。以下也记述为“电力限制”)，以使得电力消耗设备200等的消耗电力不超过上述的电力分配。副ECU210等也称为设备控制装置。
主ECU100构成为对电力控制系统10的整体进行管理的控制装置。主ECU100与副ECU210、310、410、510中的每一个进行通信，且集中控制这些副ECU210、310、410、510。之后对具体的控制的内容进行说明。主ECU100也称为集中控制装置。
另外，主ECU100也可以如图1所示地构成为与高电压电池110、电力消耗设备200、300、400、500分体的装置，但是也可以构成为与高电压电池110等一体的装置。另外，主ECU100也可以构成为在进行电力控制系统10的控制的基础上也进行电动车辆整体的控制的控制装置。
一边参照图2一边对电力消耗设备200的具体的结构进行说明。另外，关于电力消耗设备300、400、500的结构也能够设为与电力消耗设备200相同的结构。因此，对这些结构的说明省略。
构成为电动压缩机的电力消耗设备200除了已叙述的副ECU210之外还具备压缩部220、电动机230、电力转换部240以及驱动器250。另外，副ECU210具有上位控制部211和下位控制部212。
压缩部220是在空调系统700(图3)中起到用于使制冷剂压缩且循环的泵的功能的部分。压缩部220通过如下说明的电动机230驱动。
电动机230是接受由U相、V相、W相这三相构成的交流电的供给而动作的旋转电机。电动机230的输出轴231与压缩部220连接。在三相交流电供给至电动机230时，电动机230的驱动力经由输出轴231传递至压缩部220，压缩部220被驱动。
电力转换部240是构成为三相全桥逆变电路的部分，电力转换部240将从高电压电池110供给的直流电转换为交流电，且将该交流电供给至电动机230。在电力转换部240搭载有六个由IGBT和回流二极管构成的开关元件241，通过这些开关元件241构成三个上支路和三个下支路。供给至电动机230的三相交流电的大小通过这些开关元件241进行的开关动作的工作状态来调节。
驱动器250是用于控制电力转换部240的动作的驱动器。驱动器250基于来自副ECU210的控制信号来使开关元件241进行开关动作，由此，对供给至电动机230的三相交流电的大小进行调节。另外，将强过电压的信号发送至电力转换部240，进行使电力转换部240的动作停止的处理。
在高电压电池110与电力转换部240之间设有中继系统120。中继系统120具有三个继电器121、122、123和保护电阻124。高电压电池110与电力转换器240之间的电力的供给及阻断通过继电器121、122、123的开闭动作来切换。
在开始来自高电压电池110的电力的供给时，首先，继电器121成为断开状态，在该状态下继电器122和继电器123成为闭合状态。此时，来自高电压电池110的电力通过保护电阻124，因此可抑制伴随着高电压的施加而产生过剩的冲击电流。之后，继电器121成为闭合状态，继电器122成为断开状态。继电器121、122、123的开闭动作通过主ECU100来控制。在电力控制系统10产生任何异常时，继电器121、122、123成为断开状态，来自高电压电池110的电力的供给被阻断。
在中继系统120与电力转换部240之间设有由电容器261、262以及线圈263构成的滤波电路。输入至电力转换部240的直流电通过该滤波电路平滑化。
在电容器262的附近设有电压计264。电压计264用于对施加于电容器262的两端的电压进行测定，即，电压计264用于对向电力转换部240输入的直流电的电压进行测定。通过电压计264计测出的电压值向驱动器250输入。另外，也经由驱动器250向副ECU210输入。
在电力转换部240的输出部设有电流计265，即，在电力转换部240与电动机230之间设有电流计265。电流计265用于对从电力转换部240向电动机230供给的三相交流电的电流值进行测定。通过电流计265计测出的电流值向副ECU210输入。
电力消耗设备200以外的电力消耗设备300、400、500以与电力消耗设备200一起彼此并联的方式连接于高电压电池110。在图2中仅图示了电力消耗设备300，其他电力消耗设备400、500也同样地并联连接。
上位控制部211和下位控制部212分别是构成为能够在彼此独立的周期进行运算处理的微型电子计算机的部分。上位控制部211起到与主ECU100之间进行通信时的接口的功能。另外，上位控制部211能够通过向下位控制部212发送控制信号而间接地进行驱动器250的控制(也可以称为电动机230的控制、压缩部220的控制)。
由于上位控制部211也进行与主ECU100的通信、电力消耗设备200的整体的控制，因此通过上位控制部211进行的处理为以比较长的周期执行的处理。
如上所述，下位控制部212基于从上位控制部211发送的控制信号来进行驱动器250的控制。通过下位控制部212进行的处理为以比较短的周期执行的处理。
一边参照图3一边对空调系统700的结构进行说明。在空调系统700中，构成除了具备作为电动压缩机的电力消耗设备200之外还具备冷凝器710、膨胀阀720以及蒸发器730的所谓的制冷循环。
在电力消耗设备200的压缩部220通过从高电压电池110供给的电力驱动时，制冷剂在制冷循环循环。在冷凝器710中，在通过风扇711送入的空气与制冷剂之间进行热交换，制冷剂从气相向液相变化。
从冷凝器710排出的制冷剂通过膨胀阀720而使其压力降低。之后，制冷剂向蒸发器730供给。
在蒸发器730中，在通过鼓风机731送入的空气与制冷剂之间进行热交换，制冷剂从液相再次向气相变化。通过该热交换，空气的热由制冷剂回收。
一边参照图4一边对通过主ECU100进行的控制进行说明。主ECU100对向行驶用的旋转电机、电力消耗设备200等供给的电力进行监视。可能产生如下状况：根据电动车辆的行驶状况，在旋转电机、电力消耗设备200等的一部分中需要消耗很多电力，导致从高电压电池110供给的电力不足。
因此，主ECU100对向电力消耗设备200等中的优先度低的设备供给的电力进行抑制，进行确保需要的电力的处理。具体而言，通过变更相对于电力消耗设备200等的电力分配，来进行向电力消耗设备200等的一部分供给的电力的限制。在图4中图示有多个向电力消耗设备200发送的电力分配的时间变化的例子。另外，向其他电力消耗设备300发送的电力分配的变化也与图4所示的例子相同。
在图4的(A)所示的例子中，在时刻t10开始电力限制，在同一时刻电力分配(允许由电力消耗设备200消耗的电力的最大值)从值P10向0变更。即，电力被即时断开。在之后的时刻t20解除电力限制，在同一时刻电力分配从0向值P10恢复。即，电力限制被即时解除。
在图4的(B)所示的例子中，在时刻t10开始电力限制之后，电力分配以规定的倾斜度从值P10开始减少，在时刻t11成为0。另外，电力限制的解除也以规定的倾斜度平缓地进行，在时刻t20之后的时刻t21恢复到原来的值P10。
在图4的(C)所示的例子中，在时刻t10开始电力限制之后，电力分配以规定的倾斜度从值P10开始减少。在时刻t15电力分配成为值P05之后，短时间内维持恒定。之后，在时刻t20以后电力分配再次以规定的倾斜度减少，在时刻t25成为0。这样一来，也存在使电力分配阶段性地变化的情况。电力限制的解除从时刻t30开始以规定的倾斜度平缓地进行，在时刻t30之后的时刻t31恢复到原来的值P10。
在图4的(D)所示的例子中，与图4的(A)的例子同样地即时进行电力限制，但是限制中的电力分配的值不为0而是比0大的值P08。另外，限制中的电力分配的值不需要固定于值P08，根据状况，也可以如图4的(E)那样地成为与值P08不同的值P04。
如上所述，根据进行电力限制的状况，从主ECU100向电力消耗设备200发送的电力分配的变化是各种各样的。图4所示的不过是例子，电力分配也可以是以其他图形进行变化的那样的模式。在来自主ECU100的电力分配变化时，接收电力分配的副ECU210等对搭载有其自身的电力消耗设备200等的动作进行控制，以使得实际的消耗电力的变化与电力分配的变化大致一致。
对通过副ECU210进行的电力限制(消耗电力的抑制)进行说明。首先，一边参照图15一边对本发明的比较例进行说明，即，一边参照图15一边对以与由副ECU210进行的模式不同的模式进行电力限制的情况的例子进行说明。另外，该比较例中的设备的结构自身与图1至3所示的结构相同。
图15的(A)所示的是从主ECU100向电力消耗设备200发送的电力分配的时间变化的例子。图15的(B)所示的是电力分配如图15的(A)那样地变化且与之对应的进行以往的电力限制时的电力消耗设备200的消耗电力的时间变化。图15的(C)所示的是作为空调系统700的一部分的电力消耗设备200的消耗电力如图15的(B)那样地变化时的空调系统的吹出温度的变化。
如图15的(A)所示，在该例中在时刻t10开始电力限制之后，电力分配以规定的倾斜度从值P10开始减少，在时刻t15成为值P05。另外，电力限制的解除也在时刻t20以后以规定的倾斜度平缓地进行，在时刻t20之后的时刻t25恢复到原来的值P10。
在该例中，为了与电力分配从值P10向值P05变更对应，在电力消耗设备200中，在时刻t10的时间点进行使消耗电力一下子减少至值P05的控制。
然而，伴随着消耗电力的急剧的减少而导致压缩部220的动作不稳定，不能继续正常地对伴随着压缩部220中的压力变动的驱动进行控制，导致空调系统700的动作也不稳定。其结果是，如图15的(B)所示，在电力消耗设备200中不能适当地执行电力限制，消耗电力降低至(比作为目标值的值P05低的)0。
另外，在时刻t20以后解除电力限制，但是再起动要花费时间，因此，电力消耗设备200的启动、空调系统700的动作开始在时刻t20之后的时刻t30进行。
即，在从时刻t10到时刻t30的期间，空调系统700为停止动作(在该例中制热)的状态。因此，如图15的(C)所示，在该期间车室内的温度大幅度降低，给乘员带来不舒适的感觉。
这样一来，存在如下可能性：在来自主ECU100的电力分配变化时，通常仅通过执行相同的电力限制使消耗电力变化，而导致电力消耗设备200、空调系统700的动作不稳定。由此，在本实施方式中，搭载于电力消耗设备200的副ECU210使电力限制的模式(消耗电力变化的倾斜度、目标值等)成为适当的模式，从而维持设备、系统的动作稳定的状态。
一边参照图5一边对在本实施方式进行的控制的一例进行说明。图5的(A)所示的是从主ECU100向电力消耗设备200发送的电力分配的时间变化的例子，与图15的(A)所示的例子相同。图5的(B)所示的是进行本实施方式的电力限制的情况下的电力消耗设备200的消耗电力的时间变化。图5的(C)所示的是车室内的温度的变化。
如图5的(B)所示，在开始电力限制的时刻t10以后，消耗电力以规定的倾斜度减少，在时刻t11成为值P06。之后，短时间维持值P06的状态恒定，在时刻t11之后的时刻t12再次开始减少。消耗电力在之后的时刻t15成为值P05。
这样一来，副ECU210使消耗电力的变化(图5的(B))与电力分配的变化(图5的(A))大致一致，并且也使压缩部220等的动作的稳定优先，在对一部分进行变更的模式下使消耗电力变化。其结果是，消耗电力不会如图15的(B)那样地降低至0，而是如从主ECU100发送的电力分配那样地抑制消耗电力。另外，在从时刻t10至时刻t20的期间限制空调系统700的动作，但是在时刻t20以后立刻恢复到通常的动作。因此，如图5的(C)所示，车室内的气温仅稍微降低，车室内保持舒适的状态。
另外，用于优先压缩部220等的动作的稳定的消耗电力的变化的模式不限定于图5的(B)所示的模式。优选根据电力限制的目的、电动车辆的行驶状况来以适当的模式使消耗电力变化。
例如，时刻t10以后的消耗电力的变化的倾斜度也可以比如图5的(B)的例子那样地电力分配变化的倾斜度陡，也可以比如图5的(B)的例子那样地电力分配变化的倾斜度平缓。另外，若即使不使消耗电力阶段性地变化也可确保压缩部220等的动作的稳定，则也可以是使消耗电力从值P10至值P05以恒定的倾斜度变化的模式。
另外，在图5的(B)的例子中，在时刻t20解除电力限制之后，消耗电力以规定的倾斜度平缓地增加，在时刻t20之后的时刻t21恢复到原来的值P10。另外，此时的变化的倾斜度比电力分配恢复时的倾斜度(图5的(A))陡。电力限制的解除的模式不限定于图5的(B)所示的模式，能够采用阶段性地增加等各种模式。
一边参照图6一边对通过主ECU100进行的处理进行说明。在每经过规定的周期重复地执行图6所示的一系列的处理。
记载的流程图包含多个区段(或者称为步骤)，各区段例如记述为S01。此外，各区段能够分割成多个分段，另一方面，多个区段也能够合成一个区段。各区段能够称为器件、组件或者固有名，例如，检测区段能够称为检测器件、检测组件、检测器。另外，区段不仅能够实现(i)与硬件单元(例如，计算机)组合的软件的区段的功能，也能够实现(ii)硬件(例如，集成电路、配线逻辑电路)的区段的功能，以能够实现包含关联的装置的功能或者不包含关联的装置的功能的方式。此外，硬件的区段也能够包含于微型电子计算机的内部。
在S01中，从高电压电池110获取能够供给电力。能够供给电力是能够从高电压电池110输出的电力的最大值，是基于高电压电池110的状态(SOC等)算出的。
在S02中，获取电力消耗设备200等中的每一个要求的电力(要求电力)。在S03中，基于在S02获取的要求电力，算出相对于电力消耗设备200等中的每一个的电力分配。
在S04中，判定从高电压电池110向电力消耗设备200等中的每一个供给的电力是否不足。具体而言，判定由行驶用的旋转电机消耗的电力与电力消耗设备200等的各要求电力的总计是否超过在S01获取的能够供给电力。在不超过能够供给电力的情况下，即，在由从高电压电池110输出的电力来供给全部要求电力的情况下，向S05转移。在超过能够供给电力的情况下，即，在从高电压电池110输出的电力不足的情况下，向S06转移。
在转移到S05的情况下，不进行电力限制，进行通常的运转。即，如要求电力那样的电力从高电压电池110向电力消耗设备200等中的每一个输出。在转移到S06的情况下，进行一边参照图5一边进行说明了的电力限制。
一边参照图7一边对通过副ECU210进行的处理进行说明。在每经过规定的周期重复地执行图7所示的一系列的处理。
在S11中，从主ECU100获取限制标志。限制标志是包含与电力限制的具体模式、处理方法有关的信息的信号。在限制标志中包含电力限制中的电力分配的值、电力分配的值变化的倾斜度。另外，也包含是应该由上位控制部211进行电力限制的处理还是应该由下位控制部212进行电力限制的处理的指令。
在S12中，基于获取的限制标志，来判定是否由上位限制部211进行电力限制的处理。在判定为由上位控制部211进行情况下，向S13转移。
在S13中执行电力限制A。在副ECU210与限制电力的目的对应地预先准备多个电力限制的模式。电力限制A总体表示这多个模式中的由上位控制部211进行的模式。之后一边参照图8一边对从电力限制A中决定具体的限制模式的处理进行说明。
在S12中，在未判定为由上位控制部211进行电力限制的处理的情况下，或者，在S13的处理完成之后，向S14转移。在S14中，基于获取的限制标志来判定是否由下位控制部212进行电力限制的处理。在判定为由下位控制部212进行的情况下，向S15转移。
在S15中执行电力限制B。电力限制B总体表示预先设定的多个电力限制的模式(方式)中的由下位控制部212进行的模式。关于从电力限制B中决定具体的限制模式的处理，与之后一边参照图8一边进行说明的电力限制A的情况的处理相同。
在S14中，在未判定为由下位控制部212进行电力限制的处理的情况下，或者，在S15的处理完成之后，向S16转移。在S16中，判定是否进行电力限制的解除。该判定是基于在S11获取的限制标志而进行的。在判定为进行电力限制的解除的情况下，向S17转移。
在S17中进行电力限制的解除，电力消耗设备200中的消耗电力恢复到电力限制前的值。在S16中，在判定为不进行电力限制的解除的情况下，再次执行S11以后的处理。
一边参照图8一边对图7的S13中的具体的处理进行说明，即，一边参照图8一边对从电力限制A中决定具体的限制模式的处理进行说明。另外，图7的S15中的具体的处理与图7的S13中的具体的处理相同，因此省略其说明。
在S21中，从主ECU100获取限制方式标志。限制方式标志与先前叙述的限制标志同样地是包含与电力限制的具体模式、处理方法相关的信息的信号。在限制方式标志中包含为了决定电力限制的模式所需要的更具体的信息。限制方式标志也可以合并为限制标志。
在S22中，从主ECU100获取目前的电力分配的值。
在S23中，基于获取的限制方式标志和电力分配来决定电力限制A的具体模式。在本实施方式中，作为电力限制A的模式，预先设定由从限制方式A1至限制方式An的n个模式。这些模式例如向电力限制的状态转移时的消耗电力的变化的倾斜度、消耗电力的变化的段数等彼此不同。在S23中，决定与电力分配对应的适当的电力限制的模式。
在S23决定了电力限制A的具体模式之后，以与该决定对应的模式执行电力限制(S24、S25、S26)。由此，一边维持压缩部220、空调系统700的动作稳定的状态一边适当地进行电力限制。
＜第二实施方式＞
一边参照图9一边对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，在用于决定电力限制A(或者电力限制B)的具体模式的处理中，与第一实施方式不同。在第二实施方式进行的处理是用图9所示的一系列处理来置换图8所示的一系列处理的处理。
图9所示的一系列处理是在图8中增加S32、S33、S34的处理。分别对图9所示的处理中的S21等与图8所示的处理相同的处理标注相同的符号。以下，仅对S32、S33、S34进行说明。
在接着S21进行的S32中，判定电力限制的方式。在此，判定表示电力限制的具体模式的指令是否包含于限制方式标志。在该指令未包含于限制方式标志的情况下，向S22转移，到此为止进行与已说明的处理相同的处理。
在表示电力限制的具体模式的指令包含于限制方式标志的情况下，副ECU210不能自行决定电力限制的模式，而是以由主ECU100指定(强制)的模式进行电力限制。在本实施方式中，能够从主ECU100发送限制方式L1或者限制方式L2这两个模式。
在由主ECU100指定限制方式L1的情况下，从S32向S33转移，以限制方式L1的模式执行电力限制。限制方式L1是在电力限制开始的同时使消耗电力即时为0。在该情况下，存在压缩部220等的动作不稳定的可能性，但是如来自主ECU100的指令那样地进行电力限制。
在由主ECU100指定限制方式L2的情况下，从S32向S34转移，以限制方式L2的模式进行电力限制。限制方式L2是在电力限制开始的同时以规定的倾斜度使消耗电力减少而成为规定值。该规定值和减少时的倾斜度都为如来自主ECU100的指令那样的值。
这样一来，在本实施方式中，存在如下情况：副ECU210不是基于电力比例(以自身的判断)来决定电力限制的模式，而是如来自主ECU100的指令那样地强制地决定电力限制的模式。例如，在为了急加速而需要可靠地确保行驶用的电力的情况下，电力限制的模式被这样地强制地决定。另一方面，在不要求确保电力的紧急性、可靠性的情况下，执行S22以后的处理(与第一实施方式相同的处理)。
＜第三实施方式＞
一边参照图10一边对本发明的第三实施方式进行说明。图10的(A)所示的是从主ECU100向电力消耗设备200发送的电力分配的时间变化。图10的(B)所示的是电力消耗设备200中的消耗电力的变化。
从主ECU100发送的电力分配通过通信以规定的周期向副ECU210传递。因此，例如也存在如图5的(A)那样地难以使电力分配以规定的倾斜度减少的情况。由此，在本实施方式中，从主ECU100发送的电力分配如图10的(A)那样地成为即时限制和即时解除的模式，在副ECU210侧以平缓的倾斜度进行电力限制和电力限制的解除。因此，即使在从图10的(B)的时刻t10至时刻t15的期间、或者从时刻t20至时刻t21的期间比通信的周期短的情况下，也能够不受通信的延迟的影响而适当地进行电力限制。
另外，用于使消耗电力的变化为如图10的(B)那样的变化的控制、即相对于驱动器250的控制既可以由副ECU210中的上位控制部211进行，也可以由下位控制部212进行。例如，在要求的消耗电力的变化比较慢的情况下，上位控制部211间接地进行驱动器250的控制。另一方面，在要求的消耗电力的变化比较快的情况下，下位控制部212进行驱动器250的控制。在该情况下，上位控制部211将从主ECU100发送的电力分配保持原样地向下位控制部212发送，下位控制部212执行电力限制。
由副ECU210进行的电力限制的模式不限定于图10那样的模式。例如，也可以是图11所示的那样的模式。
图11的(A)所示的是从主ECU100向电力消耗设备200发送的电力分配的时间变化，与图10的(A)所示的内容相同。接受这样的来自主ECU100的指令(电力分配)，副ECU210也可以进行图11的(B)那样的阶段性的电力限制。另外，图11的(B)所示的波形与图5的(B)所示的波形相同。在该情况下，电力限制既可以由上位控制部211进行，也可以由下位控制部212进行。
＜第四实施方式＞
在以上说明的例子中，进行使电力限制中的消耗电力的值与从主ECU100发送的电力分配一致那样的控制。代替这样的模式，也可以进行使电力限制中的消耗电力的值比电力分配低规定的容许量的值那样的控制。若是这样的模式，即使在产生电力的变动、测定误差的情况下，也能够可靠地防止从高电压电池110输出的电力不足。
＜第五实施方式＞
在进行电力限制时，也可以与此连动地变更空调系统700的动作状态。例如，在通过电力限制来抑制压缩部220的动作时，向冷凝器710(图3)送入的制冷剂的流量降低，由此导致冷凝器710中的内部压力也降低。其结果是，存在空调系统700的平衡崩溃且恢复到原来的状态需要时间的可能性。
由此，在进行电力限制时，与此连动地抑制风扇711的转速，由此，执行使冷凝器710中的制冷剂温度上升的那样的控制即可。伴随着制冷剂温度的上升，抑制冷凝器710中的内部压力的降低，因此空调系统700维持接近通常运转时的状态。因此，在解除电力限制之后，能够快速地恢复到原来的状态。
＜第六实施方式＞
如上所述，在与电力限制连动地将空调系统700的动作状态变更为限制动作状态的情况下，优选之后的电力限制的解除在空调系统700的运转状态恢复到通常且其动作稳定之后进行。空调系统700的动作稳定是指例如能够判定吹出温度或者制冷剂温度是否恒定。根据本实施方式，能够防止因空调系统的动作频繁的变更给乘员带来不舒适感。
＜第七实施方式＞
根据空调系统700的结构，也可以变更选择地所要执行的电力限制的模式。例如，在空调系统构成为冷却器系统的情况和构成为热泵系统的情况下，电力限制的模式也可以不同。在前者的情况下，由于难以变得比较不稳定，因此能够进行使消耗电力急剧地变化的那样的电力限制。在后者的情况下，由于容易变得比较不稳定，因此优选进行使消耗电力平缓地变化的那样的电力限制。
＜第八实施方式＞
一边参照图12一边对本发明的第八实施方式进行说明。图12的(A)所示的是从主ECU100向电力消耗设备200发送的电力分配的时间变化。图12的(B)所示的是电力消耗设备200中的消耗电力的变化。
应该进行电力限制的期间(从时刻t10至时刻t11)非常短，比主ECU100与副ECU210的通信周期短。在该情况下，如图12的(A)所示，用于解除电力限制的指令从主ECU100到达副ECU210的时间为时刻t11之后的时刻t15。因此，存在以比需要更长的期间来进行电力限制的可能性。
在本实施方式中，进行电力限制的期间的长度在时刻t10的时间点预先从主ECU100向副ECU210发送。在进行电力限制的期间比规定的阈值短的情况下，副ECU210不等待来自主ECU100的指令就在上述期间所经过的时间点(时刻t11)进行电力限制的解除。由此，即使是非常短的期间也可适当地执行电力限制。
＜第九实施方式＞
一边参照图13一边对本发明的第九实施方式进行说明。图13的(A)所示的是从主ECU100向电力消耗设备200发送的电力分配的时间变化。图13的(B)所示的是电力消耗设备200中的消耗电力的变化。
在图13的(B)的例子中，在从开始电力限制的时刻t10至时刻t15的期间，与图5的(B)同样地阶段性地抑制消耗电力。另外，在时刻t20以后，阶段性地恢复消耗电力。具体而言，在时刻t20解除电力限制之后，电力分配以规定的倾斜度从值P05增加。在时刻t21电力分配成为值P06之后，在短时间维持恒定。之后，在时刻t22以后电力分配再次以规定的倾斜度增加，在时刻t23恢复到原来的值P10。
在本实施方式中，在进行电力限制之前的负载大的情况下，如图13的(B)所示，阶段性地进行电力限制的解除。由此，可抑制波动等的产生，因此在解除电力限制时也可维持压缩部220、空调系统700的动作的稳定。
＜第十实施方式＞
一边参照图14一边对本发明的第十实施方式进行说明。图14示意地表示副ECU210中的下位控制部212的结构。
本实施方式的副ECU210具有PID控制器212A和PI控制器212B。这些都是用于使由电力消耗设备200消耗的电力的值、即从高电压电池110向电力消耗设备200供给的电力的值与目标值一致的控制器。
使用PID控制器212A和PI控制器212B中的哪一个是通过判定部212C来判定的。判定部212C进行控制器的切换以基于电力限制的目的而使用适当的一方。
例如，在以使高电压电池110的SOC恢复为目的进行电力限制的情况下，不需要使消耗电力急剧地变化。因此，判定部212C进行控制器的切换以利用响应性低的PI控制器212B控制电力。
另外，例如在以使电动车辆急加速为目的进行电力限制的情况下，需要在短时间内使消耗电力变化而将来自高电压电池110的大的电力供给至旋转电机。因此，判定部212C进行控制器的切换以利用响应性高的PID控制器212A控制电力。另外，下位控制部212也可以是进一步具有其他控制器(例如，H∞控制器)的那样的结构。
控制器的切换也可以基于例如电动机230的转速指令的倾斜度、进行电力限制前后的电力的变化量等进行。另外，PID控制器212A、PI控制器212B以及判定部212C也可以不仅设于下位控制部212也设于上位控制部211。
另外，“切换”控制器除了如上所述地从PID控制器212A向PI控制器212B切换之外，也可以包含例如使PID控制器212A的比例增益变化。
＜第十一实施方式＞
在以上已说明的实施方式中，主ECU100对每个电力消耗设备200等赋予优先顺序而进行电力分配，以成为与电力限制的目的对应的适当的电力的分配。代替这样的模式，也可以是，搭载于电力消耗设备200等中的每一个的副ECU210等通过彼此进行通信来决定电力的分配。
在该情况下，从高电压电池110的能够供给电力减去由行驶用的旋转电机消耗的电力而得到的残余的电力被向电力消耗设备200等分配。优选电力分配是基于电力消耗设备200等的要求电力而适当地算出的。
＜第十二实施方式＞
与电力限制开始时的模式同样的，用于解除电力限制的状态的电力限制解除处理的模式(例如，图5的(B)中的时刻t20以后的处理)也可以预先准备多个。在该情况下，根据进行电力限制时的目的，选择并执行适当的解除的模式即可。
本发明以实施例为依据进行记述，但是理解为本发明不限定于该实施例、构造。本发明也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。此外，各种各样的组合、方式，而且在这些组合、方式中包含仅一个要素、一个要素以上、或者一个要素以下的其他的组合、方式也在本发明的范畴和思想范围内。

Claims (14)

1.一种电力控制系统，是对电动车辆所具备的多个电力消耗设备(200、300、400、500)进行电力供给的电力控制系统(10)，其特征在于，具备：
高电压电池(110)，该高电压电池是电力的供给源；
多个设备控制装置(210、310、410、510)，该多个设备控制装置设于所述电力消耗设备中的每一个，并控制该电力消耗设备的动作；以及
集中控制装置(100)，该集中控制装置集中控制多个所述设备控制装置，
所述设备控制装置中的至少一个一边维持作为控制对象的所述电力消耗设备的动作稳定的状态，并且，一边进行电力限制处理，
通过该电力限制处理来使得该电力消耗设备的消耗电力处于由所述集中控制装置分配的电力范围内，其中，所述电力限制处理为对由该电力消耗设备消耗的电力进行限制的处理，
预先准备多个所述电力限制处理的模式，根据所分配的所述电力范围选择并执行适当的模式，
与限制电力的目的对应地预先确定所述电力限制处理的模式。
2.根据权利要求1所述的电力控制系统，其特征在于，
预先确定的所述电力限制处理的多个模式在至少如下一方面彼此不同：
(I)向电力限制的状态转移时的消耗电力的变化的倾斜度；
(II)向电力限制的状态转移时的消耗电力的变化的段数。
3.根据权利要求1所述的电力控制系统，其特征在于，
基于各个所述电力消耗设备的要求电力来调节所述电力范围的分配。
4.根据权利要求1所述的电力控制系统，其特征在于，
所述集中控制装置对每个所述设备控制装置赋予优先顺序而分配所述电力范围，以成为与限制电力的目的对应的适当的电力的分配。
5.根据权利要求1所述的电力控制系统，其特征在于，
构成为进行所述电力限制处理的所述设备控制装置中的至少一个具有上位控制部(211)和处理周期比所述上位控制部短的下位控制部(212)，
所述电力限制处理构成为由所述上位控制部进行。
6.根据权利要求1所述的电力控制系统，其特征在于，
构成为进行所述电力限制处理的所述设备控制装置中的至少一个具有上位控制部和处理周期比所述上位控制部较短的下位控制部，
从所述集中控制装置接收所述电力范围的处理由所述上位控制部进行，
所述电力限制处理构成为由所述下位控制部进行。
7.根据权利要求6所述的电力控制系统，其特征在于，
所述下位控制部切换所述电力限制处理的模式。
8.根据权利要求5或6所述的电力控制系统，其特征在于，
所述电力消耗设备中的一个构成所述电动车辆所具备的空调系统(700)的一部分，
根据所述空调系统的结构，选择并执行所述电力限制处理的模式。
9.根据权利要求6所述的电力控制系统，其特征在于，
在所述设备控制装置中的至少一个具备多个控制器(212A，212B)，该控制器用于使供给至所述电力消耗设备的电力的值与目标值一致，
该设备控制装置的所述下位控制部根据限制电力的目的而进行所述控制器的切换。
10.根据权利要求1所述的电力控制系统，其特征在于，
在开始电力限制时，所述电力限制处理以如下方式进行控制；使所述电力消耗设备的消耗电力降低至0，并且使该消耗电力的变化与电力分配的变化一致。
11.根据权利要求1所述的电力控制系统，其特征在于，
在进行所述电力限制处理之后，进行限制解除处理，该限制解除处理是恢复到电力的限制被解除的状态的处理，
预先准备多个所述限制解除处理的模式，
选择并执行与进行电力的限制的目的对应的适当的模式。
12.根据权利要求11所述的电力控制系统，其特征在于，
构成为在进行所述电力限制处理时，包含对应的所述电力消耗设备的系统整体的运转状态变更为与通常时的运转状态不同的限制运转状态，
在解除所述限制运转状态之后进行所述限制解除处理。
13.根据权利要求12所述的电力控制系统，其特征在于，
在解除所述限制运转状态且包含所述电力消耗设备的系统整体的运转状态稳定之后进行所述限制解除处理。
14.根据权利要求11所述的电力控制系统，其特征在于，
在进行所述电力限制处理的期间比规定的阈值短的情况下，所述设备控制装置不等待来自所述集中控制装置的指令就进行所述限制解除处理。
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