CN110370982B - 电源控制装置 - Google Patents
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Abstract
针对搭载于车辆的多个蓄电装置,在调整电力量时使整个行驶的损耗降低。电源控制装置搭载于车辆,控制针对多个蓄电装置的充放电,该电源控制装置具有分配调整单元,其在调整电力量时,基于第1蓄电装置的剩余容量与第2蓄电装置的剩余容量的剩余容量比,对第1蓄电装置和第2蓄电装置分配输入输出电力,对调整电力量的量在动力运行时和再生时为同量的情况下的动力运行时的损耗和再生时的损耗进行比较,针对动力运行与再生,判定当前状态下的损耗是否较小,在当前状态为动力运行状态时判定为动力运行时的损耗较小的情况下,或者在当前状态为再生状态时判定为再生时的损耗较小的情况下,在当前状态下实施与剩余容量比对应的分配来调整电力量。
Description
技术领域
本发明涉及电源控制装置。
背景技术
专利文献1公开了在控制多个蓄电装置的输入输出电力的电源控制装置中,以使第1蓄电装置的内部电阻损耗和第2蓄电装置的内部电阻损耗的合计损耗降低的方式对两个蓄电装置分配输入输出电力。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2014-023374号公报
发明内容
发明要解决的问题
在此,在考虑各蓄电装置的剩余容量来实施分配的情况下,在动力运行时和再生时,即使通过分配来调整电力量的量(电力调整量)相同,所产生的损耗的大小也不同。因此,在搭载于车辆的情况等将多个蓄电装置切换为动力运行状态和再生状态的结构中,在动力运行状态下实施用于调整电力量的分配还是在再生状态下实施用于调整电力量的分配,对于降低整个行驶的损耗是重要的。在专利文献1中记载的结构中,虽然考虑多个损耗来实施分配,但该损耗是当前状态下产生的损耗,没有考虑动力运行时和再生时的情况,故而整个行驶的损耗有可能不为最小。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供针对搭载于车辆的多个蓄电装置能够在调整电力量时使整个行驶的损耗降低的电源控制装置。
用于解决问题的手段
本发明是一种电源控制装置,其搭载于具有多个蓄电装置的车辆,控制针对多个蓄电装置的充放电,所述电源控制装置的特征在于,具有:分配调整单元,其在各蓄电装置充放电时,以使第1蓄电装置的剩余容量与第2蓄电装置的剩余容量之差变小的方式调整电力量,并且,在调整该电力量时,基于第1蓄电装置的剩余容量与第2蓄电装置的剩余容量的剩余容量比,对第1蓄电装置和第2蓄电装置分配输入输出电力;以及损耗比较单元,其对调整电力量的量在动力运行时和再生时为同量的情况下的动力运行时的损耗和再生时的损耗进行比较,针对动力运行和再生来判定当前状态下的损耗是否较小,分配调整单元在当前状态为动力运行状态时判定为动力运行时的损耗较小的情况下,或者在当前状态为再生状态时判定为再生时的损耗较小的情况下,在当前状态下实施与剩余容量比对应的分配来调整电力量。
另外,也可以是,分配调整单元在当前状态为动力运行状态时判定为再生时的损耗较小的情况下,在当前状态下不实施与剩余容量比对应的分配,在蓄电装置变为再生状态的情况下实施与剩余容量比对应的分配,分配调整单元在当前状态为再生状态时判定为动力运行时的损耗较小的情况下,在当前状态下不实施与剩余容量比对应的分配,在蓄电装置变为动力运行状态的情况下实施与剩余容量比对应的分配。
根据该结构,对动力运行时和再生时进行比较,在损耗较小的一方时调整电力量,故而能够降低整个行驶的损耗。
另外,也可以是,电源控制装置还具有分配比计算单元,该分配比计算单元基于剩余容量比来计算第1蓄电装置的输入输出电力与第2蓄电装置的输入输出电力的分配比,损耗比较单元基于分配比,计算在动力运行时和再生时调整电力量的量为同量的情况下的动力运行时的损耗和再生时的损耗。
根据该结构,能够设定基于剩余容量比的分配比,并且,能够使用该分配比来调整电力量。
另外,也可以是,电源控制装置还具有历史记录学习单元,该历史记录学习单元学习第1蓄电装置剩余容量发生了变化的历史记录和第2蓄电装置剩余容量发生了变化的历史记录,分配比计算单元以使得基于历史记录的剩余容量的变化趋势被反映的方式变更分配比相对于剩余容量比的关系。
根据该结构,能够变更为反映了各蓄电装置中的剩余容量的变化趋势的分配比。由此,能够根据驾驶者的驾驶倾向、道路梯度和/或交通状况,适当地管理两个蓄电装置的剩余容量。
另外,也可以是,分配比计算单元在历史记录为表示第1蓄电装置的剩余容量容易变少的趋势的历史记录的情况下,以使得在动力运行时第1蓄电装置的放电量变少的方式变更分配比相对于剩余容量比的关系,或者,在历史记录为表示第1蓄电装置的剩余容量容易变多的趋势的历史记录的情况下,以使得在动力运行时第1蓄电装置的放电量变多的方式变更分配比相对于剩余容量比的关系。
根据该结构,变更为反映了剩余容量的变化趋势的分配比。因此,即使在动力运行和再生中的某一方的频度较高的情况下,也能够避免变为在动力运行时和再生时这双方都不能完全调整电力量的状态。
另外,也可以是,第1蓄电装置和第2蓄电装置由不同种类的二次电池构成。
根据该结构,即使第1蓄电装置和第2蓄电装置是不同种类,也能够应用,故而可应用的车辆范围变大。
发明效果
根据本发明,在针对搭载于车辆的多个蓄电装置调整电力量时,在动力运行时和再生时损耗较小一方的状态下实施分配,故而能够降低整个行驶的损耗。
附图说明
图1是示意性地示出搭载了实施方式的电源系统的车辆的概略结构图。
图2是用于说明动力运行时使第1电池放电的情况的图。
图3是示出动力运行时的剩余容量比与分配比之间的关系的图。
图4是示出再生时的剩余容量比与分配比之间的关系的图。
图5是用于说明电力调整量与损耗之间的关系的图。
图6是示出电力量调整的控制流程的流程图。
图7是用于说明当前状态为动力运行状态时计算动力运行时的损耗的情况下的一例的图。
图8是用于说明与当前状态相反的状态为再生状态时计算再生时的损耗的情况下的一例的图。
图9是用于说明动力运行时使第2电池放电的情况的图。
图10是用于说明再生时对第1电池充电的情况的图。
图11是用于说明再生时对第2电池充电的情况的图。
图12是示出在动力运行时的剩余容量比与分配比之间的关系中反映了剩余容量的历史记录的情况的图。
图13是示出使用剩余容量的历史记录的电力量调整的控制流程的流程图。
标号说明
10 电力调整部
11 第1升压转换器
12 第2升压转换器
20 变换器
30 电动发电机
40 电子控制装置(ECU)
50 差速器装置
60a、60b 驱动轮
100 电源系统
B1 第1电池
B2 第2电池
D1、D2、D3、D4 二极管
L1、L2 电抗器
T1、T2、T3、T4 晶体管
Ve 车辆
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式中的电源控制装置进行具体说明。此外,本发明不受以下说明的实施方式限定。
图1是示意性地示出搭载了实施方式的电源系统的车辆的概略结构图。电源系统100具有第1电池B1、第2电池B2、电力调整部10、变换器(INV)20、电动发电机(MG)30和电子控制装置(以下,称作“ECU”)40。搭载有电源系统100的车辆Ve是构成为使从电动发电机30输出的动力经由差速器装置50传递到左右的驱动轮60a、60b的电动汽车。另外,实施方式的电源控制装置构成为包含ECU 40。
第1电池B1和第2电池B2是能够充放电的直流电源,例如由镍氢和/或锂离子等二次电池构成。在电源系统100中,具有第1电池B1和第2电池B2并联连接而成的电路。在动力运行时,充电到第1电池B1和第2电池B2中的电力被提供给作为负载的电动发电机30。在再生时,电动发电机30作为发电机发挥功能,故而由电动发电机30发出的电力被充电到第1电池B1和第2电池B2。另外,第1电池B1和第2电池B2由不同种类的二次电池构成。第1电池B1相当于本发明的第1蓄电装置。第2电池B2相当于本发明的第2蓄电装置。
电力调整部10构成为包含第1升压转换器11和第2升压转换器12。第1升压转换器11包含两个晶体管T1、T2、两个二极管D1、D2和电抗器L1。第2升压转换器12包含两个晶体管T3、T4、两个二极管D3、D4和电抗器L2。在电源系统100的电路中,第1升压转换器11配置在第1电池B1与变换器20之间,第2升压转换器12配置在第2电池B2与变换器20之间。电力调整部10通过ECU 40,对由晶体管T1、T2、T3、T4构成的多个开关元件进行导通/断开控制(开关控制),由此调整第1电池B1和第2电池B2的输入输出电力。
变换器20设置在各电池B1、B2与电动发电机30之间。变换器20由具有多个开关元件的电路(变换器电路)构成,使得能够对线圈通电三相的电流。变换器20能够针对与变换器电路连接的各线圈,按各个相来流动电流。
电动发电机30能够与变换器20电连接,作为电动机和发电机发挥功能。电动发电机30发挥通过从各电池B1、B2提供的电力来进行驱动的电机功能以及通过受外力驱动来发电的发电功能。电动发电机30通过ECU 40对变换器20的多个开关元件进行开关控制,由此进行旋转驱动。在动力运行状态下,通过从作为行驶用动力源的电动发电机30输出的动力,使车辆Ve行驶。在再生状态下,通过从左右的驱动轮60a、60b输入的外力来驱动电动发电机30,在电动发电机30中进行发电。由电动发电机30发出的电力被充电到第1电池B1和第2电池B2。
ECU 40是控制电源系统100的控制装置,即控制第1电池B1和第2电池B2的充放电的控制装置。ECU 40具有CPU、保存有各种程序等的数据的存储部和进行各种运算的运算处理部。作为运算的结果,ECU 40向电力调整部10和/或变换器20输出指令信号。在电源系统100中,具有能够使多个电池B1、B2的电力独立地进行输出的电路结构,通过ECU 40控制电力调整部10,由此,能够分别控制第1电池B1的输入输出电力和第2电池B2的输入输出电力。另外,作为各种传感器(均未图示),电源系统100可以具有检测第1电池B1的电压的第1电压传感器、检测第2电池B2的电压的第2电压传感器、检测从第1电池B1输出的电流的第1电流传感器以及检测从第2电池B2输出的电流的第2电流传感器。来自该各种传感器的信号(与测定值相关的信号)被输入到ECU 40。ECU 40基于从电压传感器和电流传感器输入的信号,能够计算第1电池B1的剩余容量和第2电池B2的剩余容量。
在第1电池B1和第2电池B2充放电时,ECU 40实施以使第1电池B1的剩余容量与第2电池B2的剩余容量之差(电力量差)变小的方式调整电力量的控制(电力量调整控制)。另外,ECU 40在调整电力量时,基于第1电池B1的剩余容量与第2电池B2的剩余容量的剩余容量比,对第1电池B1和第2电池B2分配输入输出电力。此外,ECU 40在对第1电池B1和第2电池B2分配输入输出电力时,对动力运行时调整电力量的情况下产生的损耗与再生时调整电力量的情况下产生的损耗进行比较,在损耗较小一方的状态下调整电力量。这是因为,即使相同的电力调整量,在动力运行时和再生时所产生的损耗的大小也不同。这样,ECU 40在为电力量调整而实施与剩余容量比对应的分配时,对基于动力运行的电力量调整和基于再生的电力量调整这双方的损耗进行比较,在当前状态下的损耗较小的情况下,在当前状态下实施与剩余容量比对应的分配。作为一例,图2示出了当前状态为动力运行状态时动力运行时的损耗较小的情况下实施电力量调整的情形。
图2是用于说明动力运行时使第1电池B1放电的情况的图。图2所示的例子是第1电池B1的电压V1高于第2电池B2的电压V2、且第1电池B1的剩余容量A1多于第2电池B2的剩余容量A2的情况。在该情况下(V1>V2且A1>A2),以使剩余容量A1与剩余容量A2之差变小的方式,实施动力运行时使第1电池B1的剩余容量A1更多地减少和再生时使第2电池B2的剩余容量A2更多地增加中的某一方。即,作为调整电力量的时机,可以选择动力运行时和再生时。此外,在调整电力量时,对第1电池B1和第2电池B2分配与剩余容量比α对应的输入输出电力。剩余容量比α表示第1电池B1的剩余容量A1相对于第1电池B1的剩余容量A1与第2电池B2的剩余容量A2之和的比例。剩余容量比α为0以上且1以下的范围内(0≤α≤1)的预定值。进而,ECU 40使用剩余容量比α与分配比β来调整电力量。
图3是示出动力运行时的剩余容量比α与分配比β之间的关系的图。分配比β表示第1电池B1的输入输出电力相对于第1电池B1的输入输出电力与第2电池的输入输出电力之和的比例。分配比β为0以上且1以下的范围内(0≤β≤1)的预定值。ECU 40如图3所示的关系那样,基于剩余容量比α来决定分配比β。进而,ECU 40针对电源系统100所要求的要求电力,对第1电池B1和第2电池B2分配与分配比β对应的输入输出电力。图3所示的例子表示动力运行时,故而图3所示的分配比β为动力运行时的分配比,表示第1电池B1的输出电力(放电量)相对于第1电池B1的输出电力(放电量)与第2电池B2的输出电力(放电量)之和的比例。在动力运行时,以如下方式变化:随着剩余容量比α朝1.0增加,分配比β变大。另外,在剩余容量比α为0.5时,分配比β为0.5。在剩余容量比α大于0.5时,表示第1电池B1的剩余容量A1较多的情况,故而为了使基于动力运行的剩余容量A1的减少量变多,分配比β成为大于0.5的值。此外,在动力运行时剩余容量比α为接近0的值(预定范围内)的情况下,分配比β成为0,相反,在剩余容量比α为接近1的值(预定范围内)的情况下,分配比β成为1.0。关于动力运行时,基于图3所示的关系,决定与剩余容量比α对应的分配比β。例如,在设图2所示的例子(V1>V2且A1>A2)中的剩余容量比α为α1时,剩余容量比α1成为大于0.5的值,使与该剩余容量比α1对应的动力运行时的分配比β为0.7(参照图3)。另一方面,关于再生时,分配比β的关系与动力运行时相反。
图4是示出再生时的剩余容量比α与分配比β之间的关系的图。在图4所示的例子中示出了再生时的情况,故而图4所示的分配比β为再生时的分配比,表示第1电池B1的输入电力(充电量)相对于第1电池B1的输入电力(充电量)与第2电池B2的输入电力(充电量)的合计的比例。在再生时中,以如下方式变化:随着剩余容量比α朝向1.0增加,分配比β变小。另外,在剩余容量比α为0.5时,再生时的分配比β也为0.5。在剩余容量比α大于0.5时,表示第1电池B1的剩余容量A1较多的情况,故而为了使剩余容量A1不太因再生而增加,再生时的分配比β成为小于0.5值。此外,在再生时剩余容量比α为接近0的值(预定范围内)的情况下,分配比β成为1.0,相反,在剩余容量比α为接近1的值(预定范围内)的情况下,分配比β成为0。关于再生时,基于图4所示的关系,决定与剩余容量比α对应的分配比β。例如,针对上述图2所示的例子(V1>V2且A1>A2)中的剩余容量比α1,与剩余容量比α1对应的再生时的分配比β成为0.3(参照图4)。如图3、图4所示,剩余容量比α与分配比β之间的关系成为动力运行时和再生时对称的关系。
进而,ECU 40在使用剩余容量比α与分配比β之间的关系分配输入输出电力时,对动力运行时调整电力量时产生的损耗与再生时调整电力量时产生的损耗进行比较,在损耗相对较小一方时实施分配。
图5是用于说明电力调整量与损耗之间的关系的图。电力调整量Q是使第1电池B1的剩余容量A1与第2电池B2的剩余容量A2之差缩小的量。该电力调整量Q在动力运行时和再生时分别与分配比β对应。进而,存在在动力运行时和再生时电力调整量Q成为相同值(同等电力调整量)的情况。例如,在动力运行中使第1电池B1的分配比β为0.7的情况下和在再生中使第1电池B1的分配比β为0.3的情况下,电力调整量Q相同(电力调整量Q1)。即使在如该电力调整量Q1这样为同等调整量的情况下,动力运行时产生的损耗和再生时产生的损耗为不同的大小。如图5所示,动力运行时的分配比β为0.7时成为电力调整量Q1的情况下的损耗小于再生时的分配比β为0.3时成为电力调整量Q1的情况下的损耗。在图5所示的例子中,如果是同等电力调整量,在动力运行时调整了电力的情况下的损耗成为低损耗。进而,在车辆Ve的通常行驶中,在电源系统100的使用中反复动力运行状态和再生状态,故而通过在动力运行时和再生时中的损耗较小一方时实施电力量调整,能够降低整个行驶的损耗。
另外,图5所示的损耗的曲线图表示上述图2所示的关系(V1>V2且A1>A2)下产生的损耗。电池的损耗由电流的平方与内部电阻之积表示。在电池的内部电阻一定的情况下,电流值越小则损耗越小。进而,电力由电流值与电压值之积表示,故而在电力一定的情况下,电压值与电流值成反比。根据这些关系,在电池的内部电阻一定的情况下,电压值较大者损耗较小。在图2所示的关系中,第1电池B1的电压V1比第2电池B2的电压V2高,故而将第1电池B1作为对象来调整电力量的情况下的损耗较小。此外,第1电池B1的剩余容量大于第2电池B2的剩余容量,故而动力运行时使剩余容量A1减小的情况下的损耗较小。因此,在图5所示的损耗的曲线图中,损耗的最小值(极小值)存在于动力运行时的分配比β大于0.5的一侧。
图6是示出电力量调整的控制流程的流程图。图6所示的控制由ECU 40实施。
ECU 40判定电力量调整条件是否成立(步骤S1)。在步骤S1中,判定第1电池B1的剩余容量A1与第2电池B2的剩余容量A2之差是否为预定值以上。在剩余容量A1与剩余容量A2之差为预定值以上的情况下,判定为电力量调整条件成立。或者,在步骤S1中,判定针对电源系统100的要求电力(输出要求)是否为预定值以上。在要求电力为预定值以上的情况下,判定为电力量调整条件成立。ECU 40能够基于加速器开度和车速来计算要求电力。进而,在因电力量调整条件不成立而在步骤S1中判定为否定的情况下(步骤S1:否),该控制例程结束。
在因电力量调整条件成立而在步骤S1中判定为肯定的情况下(步骤S1:是),ECU40计算在当前状态下实施基于剩余容量比α的分配时所产生的损耗(步骤S2)。在步骤S2中,使用根据剩余容量比α决定出的分配比β来计算损耗。另外,当前状态表示当前处于动力运行状态和再生状态中的哪个状态。在当前状态为动力运行状态时,在步骤S2中,计算使用动力运行时的分配比β实施了电力量调整时所产生的动力运行时的损耗。另一方面,在当前状态为再生状态时,在步骤S2中,计算使用再生时的分配比β实施了电力量调整时所产生的再生时的损耗。进而,步骤S2中计算出的损耗为电系统的总损耗。电系统的总损耗是由电源系统100整体产生的损耗,是第1电池B1的损耗、第2电池B2的损耗、第1升压转换器11的损耗、第2升压转换器12的损耗、变换器20的损耗和电动发电机30的损耗的总和。步骤S2的处理单元是推定当前状态下实施了分配时产生的电力损耗的单元。
ECU 40计算在输入输出与当前状态相反但电力调整量相等的状态下实施了分配时所产生的损耗(步骤S3)。在步骤S3中,在与步骤S2的当前状态相反的状态、即电力的绝对值相同但符号正负相反、动力运行与再生相反的状态下,计算以调整与步骤S2相等量的电力量的方式实施了分配时产生的损耗。在电力符号为正的情况下,意味着基于动力运行的输出(放电),在电力符号为负的情况下,意味着基于再生的输入(充电)。步骤S3的处理单元是推定在与当前状态相反的状态下实施了分配时产生的损耗的单元。
此处,参照图7和图8,对当前状态为动力运行状态时实施的步骤S2和步骤S3的处理进行说明。如图7所示,在动力运行时的输出要求(要求电力)为30kW时,在基于剩余容量比α的分配比β为7:3的情况下,第1电池B1的输出为21kW,第2电池B2的输出为9kW。该动力运行时的电力调整量为12kW。在步骤S2中,针对图7所示的关系,计算当前状态下的损耗(动力运行时的损耗)。与该图7所示的关系相反的状态为如下情况:如图8所示,再生时的输入要求(要求电力)为30kW,再生时的分配比β为3:7,成为与动力运行时相同的电力调整量12kW。在该再生时,第1电池B1的输入为9kW,第2电池B2的输入为21kW。在步骤S3中,针对图8所示的关系,计算与当前相反的状态下的损耗(再生时的损耗)。
返回到图6。ECU 40计算出当前状态以及相反状态下的损耗后,判定当前状态下的损耗是否小于与当前相反的状态下的损耗(步骤S4)。在步骤S4中,对步骤S2中计算出的损耗与步骤S3中计算出的损耗进行比较,判断哪个损耗较小。例如,在步骤S2的当前状态为动力运行状态的情况下,在步骤S4中,判定在推定为动力运行状态下实施了分配时产生的损耗是否小于推定为之后的再生状态下实施了分配时产生的损耗。或者,在步骤S2中当前状态为再生状态的情况下,在步骤S4中,判定推定为再生状态下实施了分配时产生的损耗是否小于推定为之后的动力运行状态下实施了分配时产生的损耗。
在步骤S4中判定为肯定的情况下(步骤S4:是),ECU 40在当前状态下,实施基于剩余容量比α的分配(步骤S5)。在步骤S5中,在当前状态为动力运行状态的情况下,对第1电池B1和第2电池B2分配与动力运行时的分配比β对应的输出电力,来调整电力量。或者,在步骤S5中,在当前状态为再生状态的情况下,对第1电池B1和第2电池B2分配与再生时的分配比β对应的输入电力,来调整电力量。在该步骤S5中,根据分配比β来分配基于要求电力的输入输出电力。进而,在实施步骤S5的控制后,该控制例程结束。
另一方面,在步骤S4中判定为否定的情况下(步骤S4:否),在当前状态下不实施与剩余容量比α对应的分配,该控制例程结束。该步骤S4中判定为否定的情况表示如下情况:在与当前状态相反的状态下实施相同电力调整量的分配的情况下的损耗较小。因此,在步骤S4中判定为否定的情况下,在之后成为与当前状态相反的状态的情况下ECU 40实施成为相同电力调整量的分配。例如,在当前状态为动力运行状态时,在步骤S4中判定为否定的情况下,在成为再生状态时,ECU 40实施与剩余容量比α对应的同等电力调整量的分配。或者,在当前状态为再生状态时,在步骤S4中判定为否定的情况下,在成为动力运行状态时,ECU40实施与剩余容量比α对应的同等电力调整量的分配。
如以上说明的那样,在实施方式中,在为电力量调整而实施与剩余容量比α对应的分配时,对动力运行时产生的损耗和再生时产生的损耗进行比较,在当前状态下的损耗较小的情况下,在当前状态下实施与剩余容量比α对应的分配。另一方面,在与当前状态相反的状态下实施成为同等电力调整量的分配的情况下为低损耗的情况下,在当前状态下不实施分配,在之后成为与当前状态相反的状态时实施分配。由此,能够考虑动力运行时和再生时来降低整个行驶的损耗。
在上述实施方式中,说明了在图2所示的例子(V1>V2且A1>A2)中,在动力运行时使第1电池B1放电而使剩余容量A1减少的情形,但本发明不限于此。例如,如图9、图10、图11所示,能够在与上述情形不同的情形下实施分配。
图9是用于说明动力运行时使第2电池B2放电的情况的图。图9所示的例子是第2电池B2的电压V2高于第1电池B1的电压V1、且第2电池B2的剩余容量A2大于第1电池B1的剩余容量A1的情况。在该情况下(V1<V2且A1<A2),以使剩余容量A1与剩余容量A2之差变小的方式,实施再生时使第1电池B1的剩余容量A1更多地增加和动力运行时使第2电池B2的剩余容量A2更多地减少中的某一方。图9所示的例子中损耗减小的情况,是调整电压相对较高的第2电池B2的剩余容量A2的情况。由于作为该调整对象的第2电池B2的剩余容量大于第1电池B1的剩余容量,故而以在动力运行时使第2电池B2的剩余容量A2更多地减少的方式实施分配。由此,在调整电力量时,能够考虑动力运行时和再生时来使整个行驶的损耗降低。
图10是用于说明再生时对第1电池B1充电的情况的图。图10所示的例子是第1电池B1的电压V1高于第2电池B2的电压V2、且第1电池B1的剩余容量A1小于第2电池B2的剩余容量A2的情况。在该情况下(V1>V2且A1<A2),以使剩余容量A1与剩余容量A2之差变小的方式,实施动力运行时使第2电池B2的剩余容量A2更多地减少和再生时使第1电池B1的剩余容量A1更多地增加中的某一方。图10所示的例子中损耗减小的情况,是调整电压相对较高的第1电池B1的剩余容量A1的情况。由于作为该调整对象的第1电池B1的剩余容量小于第2电池B2的剩余容量,故而以再生时使第1电池B1的剩余容量A1更多地增加的方式实施分配。由此,在调整电力量时,能够考虑动力运行时和再生时来使整个行驶的损耗降低。
图11是用于说明再生时对第2电池B2充电的情况的图。图11所示的例子是第2电池B2的电压V2高于第1电池B1的电压V1、且第2电池B2的剩余容量A2小于第1电池B1的剩余容量A1的情况。在该情况下(V1<V2且A1>A2),以使剩余容量A1与剩余容量A2之差变小的方式,实施动力运行时使第1电池B1的剩余容量A1更多地减少和再生时使第2电池B2的剩余容量A2更多地增加中的某一方。图11所示的例子中损耗减小的情况,是调整电压相对较高的第2电池B2的剩余容量A2的情况。由于作为该调整对象的第2电池B2的剩余容量小于第1电池B1,故而以再生时使第2电池B2的剩余容量A2更多地增加的方式实施分配,来调整电力量。由此,在调整电力量时,能够考虑动力运行时和再生时来使整个行驶的损耗降低。
另外,作为上述实施方式的变形例,也可以是,ECU 40学习第1电池B1的剩余容量A1发生了变化的历史记录和第2电池B2的剩余容量A2发生了变化的历史记录,实施反映了与该历史记录对应的趋势的分配控制。该ECU 40具有学习剩余容量的历史记录的历史记录学习部。例如,在动力运行的频度较高、再生的频度较低的情况下,认为是在第1电池B1的剩余容量A1容易减少的趋势下进行了使用的历史记录。相反,在动力运行的频度较低、再生的频度较高的情况下,认为是在第1电池B1的剩余容量A1容易增加的趋势下进行了使用的历史记录。因此,变形例的ECU 40能够学习第1电池B1的剩余容量A1的变化趋势和第2电池B2的剩余容量A2的变化趋势,根据该学习结果来改变分配比β相对于剩余容量比α的关系。参照图12、图13,对该变形例进行说明。此外,在变形例的说明中,对于上述实施方式同样的结构省略说明,并引用其参照标号。
图12是示出在动力运行时的剩余容量比α与分配比β之间的关系中反映了剩余容量的历史记录的情况图。在不反映剩余容量的历史记录的情况下,剩余容量比α与分配比β之间的关系与上述图3所示的关系相同,在剩余容量比α为0.5时分配比β成为0.5。例如,在学习了第1电池B1的剩余容量A1处于变小的趋势这样的历史记录的情况下,以在动力运行时使来自第1电池B1的放电量减少的方式,使分配比β偏向第2电池B2侧。在该变更之后,如图12中虚线所示,在剩余容量比α为0.5时,分配比β成为小于0.5的值。或者,在学习了第1电池B1的剩余容量A1处于增多的趋势这样的历史记录的情况下,以在动力运行时使来自第1电池B1的放电量变多的方式,使分配比β偏向第1电池B1侧。在该变更后,如图12中粗实线所示,在剩余容量比α为0.5时,分配比β成为大于0.5的值。此外,虽然没有图示,但也可以是,为了使对第1电池B1的充电量增多,以使再生时的分配比β偏向第1电池B1侧的方式来变更关系。同样,也可以是,为了使对第1电池B1的充电量减少,以使再生时的分配比β偏向第2电池B2侧的方式来变更关系。
图13是示出使用剩余容量的历史记录的电力量调整的控制流程的流程图。图13所示的控制由ECU 40实施。
ECU 40判定电力量调整条件是否成立(步骤S11)。步骤S11与图6的步骤S1相同。在步骤S11中判定为否定的情况下(步骤S11:否),该控制例程结束。
在步骤S11中判定为肯定的情况下(步骤S11:是),ECU 40针对根据剩余容量的历史记录而变更后的分配比β,计算与当前的剩余容量比α对应的分配比β(步骤S12)。在步骤S12中,作为针对剩余容量比α的分配比β,计算出上述图12的虚线或粗实线所示的分配比β。此外,图13的步骤S13~S16除了使用步骤S12中决定出的分配比β这点以外,与上述图6的步骤S2~S5相同,故而省略说明。
这样,根据变形例,使用第1电池B1的剩余容量A1发生了变化的历史记录和第2电池B2的剩余容量A2发生了变化的历史记录来变更分配比β,故而能够在适当地调整电力量的同时使整个行驶的损耗降低。即,根据变形例,无论动力运行和再生中的哪个的频度高,由于被变更为反映了剩余容量的变化趋势的分配比β,故而能够避免在动力运行时和再生时这双方成为不能完全调整电力量的状态。因此,能够根据驾驶者的驾驶倾向、道路坡度和/或交通状况,适当地管理第1电池B1的剩余容量A1和第2电池B2的剩余容量A2。
此外,车辆Ve只要是搭载有作为行驶用动力源的电动发电机30的车辆即可,故而不限于上述电动汽车,也可以是搭载了发动机和电动发电机30的混合动力车辆。另外,电源系统100也可以构成为包含多个电动发电机和多个变换器。电源系统100的电路结构也可以是包含未图示的平滑电容器的电路。此外,关于电力调整部10的电路结构,不限于上述第1升压转换器11或第2升压转换器12,只要是以使第1电池B1和第2电池B2能够独立地输出的方式适当地配置有多个开关元件的电路即可。此外,第1电池B1和第2电池B2也可以由可输出的最大电力或可蓄电的最大容量不同的二次电池构成。
Claims (6)
1.一种电源控制装置,其搭载于具有多个蓄电装置的车辆,控制针对所述多个蓄电装置的充放电,所述电源控制装置的特征在于,具有:
分配调整单元,其在各蓄电装置充放电时,以使第1蓄电装置的剩余容量与第2蓄电装置的剩余容量之差变小的方式调整电力量,并且,在调整该电力量时,基于所述第1蓄电装置的剩余容量与所述第2蓄电装置的剩余容量的剩余容量比,对所述第1蓄电装置和所述第2蓄电装置分配输入输出电力;以及
损耗比较单元,其对调整所述电力量的量在动力运行时和再生时为同量的情况下的动力运行时的损耗和再生时的损耗进行比较,针对动力运行和再生来判定当前状态下的损耗是否较小,
所述分配调整单元,在当前状态为动力运行状态时判定为所述动力运行时的损耗较小的情况下,或者在当前状态为再生状态时判定为所述再生时的损耗较小的情况下,在当前状态下实施与所述剩余容量比对应的所述分配来调整所述电力量。
2.根据权利要求1所述的电源控制装置,其特征在于,
所述分配调整单元在当前状态为动力运行状态时判定为所述再生时的损耗较小的情况下,在当前状态下不实施与所述剩余容量比对应的所述分配,在所述蓄电装置变为再生状态的情况下实施与所述剩余容量比对应的所述分配,
所述分配调整单元在当前状态为再生状态时判定为所述动力运行时的损耗较小的情况下,在当前状态下不实施与所述剩余容量比对应的所述分配,在所述蓄电装置变为动力运行状态的情况下实施与所述剩余容量比对应的所述分配。
3.根据权利要求1或2所述的电源控制装置,其特征在于,
所述电源控制装置还具有分配比计算单元,该分配比计算单元基于所述剩余容量比来计算所述第1蓄电装置的输入输出电力与所述第2蓄电装置的输入输出电力的分配比,
所述损耗比较单元基于所述分配比,计算在动力运行时和再生时调整所述电力量的量为同量的情况下的所述动力运行时的损耗和所述再生时的损耗。
4.根据权利要求3所述的电源控制装置,其特征在于,
所述电源控制装置还具有历史记录学习单元,该历史记录学习单元学习所述第1蓄电装置剩余容量发生了变化的历史记录和所述第2蓄电装置剩余容量发生了变化的历史记录,
所述分配比计算单元以使得基于所述历史记录的所述剩余容量的变化趋势被反映的方式变更所述分配比相对于所述剩余容量比的关系。
5.根据权利要求4所述的电源控制装置,其特征在于,
所述分配比计算单元在所述历史记录为表示所述第1蓄电装置的剩余容量容易变少的趋势的历史记录的情况下,以使得在动力运行时所述第1蓄电装置的放电量变少的方式变更所述分配比相对于所述剩余容量比的关系,
或者,在所述历史记录为表示所述第1蓄电装置的剩余容量容易变多的趋势的历史记录的情况下,以使得在动力运行时所述第1蓄电装置的放电量变多的方式变更所述分配比相对于所述剩余容量比的关系。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的电源控制装置,其特征在于,
所述第1蓄电装置和所述第2蓄电装置由不同种类的二次电池构成。
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