CN115107560A - 移动体的电源系统 - Google Patents

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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

本发明提供能够抑制意外地从高温状态下的第二电池充放电的移动体的电源系统。电源系统包括：电压转换器，在第一电力电路与第二电力电路之间转换电压；电力控制单元，控制第一电池及第二电池的充放电；冷却输出控制单元，控制冷却装置对于第二电池的冷却输出；温度余量取得单元，取得根据第二电池的上限温度与第二电池的温度之差而增减的温度余量T2_mar；以及冷却余量取得单元，取得根据第二冷却装置的最大冷却输出与冷却输出之差而增减的冷却余量PC2_mar，在温度余量T2_mar及冷却余量PC2_mar中的至少任一个余量不足对于各个余量的阈值，且第一电池及第二电池的电位差为电位差阈值以上的情况下，电力控制单元使电压转换器停止。

Description

移动体的电源系统
技术领域
本发明涉及一种移动体的电源系统。更详细而言，涉及包括两个蓄电装置和冷却装置的移动体的电源系统。
背景技术
近年来，具备驱动马达(motor)作为动力产生源的电动运输设备、或具备驱动马达和内燃机作为动力产生源的混合动力(hybrid)车辆等电动车辆的开发正蓬勃兴起。在此种电动车辆中，也搭载有蓄电装置(电池(battery)及电容器(capacitor)等)或燃料电池等电源装置，以对驱动马达供应电能(energy)。另外，近年来，还开发出了搭载特性不同的多个蓄电装置的电动车辆。
在专利文献1中，示出了如下电动车辆的电源系统，其包括：电力电路，连接由驱动马达或逆变器(inverter)等构成的驱动部与第一蓄电装置；第二蓄电装置，经由电压转换器而与该电力电路连接；以及控制装置，对该电压转换器进行切换(switching)控制。控制装置根据来自驾驶员的需求，设定对于通过电压转换器的电流即通过电流的目标电流，并且以使通过电流达到目标电流的方式，对电压转换器进行切换控制，对从第一蓄电装置输出的电力与从第二蓄电装置输出的电力进行合成，并供应至驱动马达。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利特开2017-169311号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在如该电源系统这样，利用电压转换器连接了两个蓄电装置的情况下，基本上，可通过电压转换器的切换控制，对从第二蓄电装置输出的电力进行控制。但是，例如若如加速时，驱动马达需要大电力，则流经第一蓄电装置的电流会增加，导致第一蓄电装置的闭合电路电压有时会低于第二蓄电装置的静态电压。在此情况下，有时会导致第二蓄电装置转为放电，从而导致意外的电流从第二蓄电装置侧向第一蓄电装置侧流经电压转换器。另外，此时，若第二蓄电装置处于高温，则有可能会加速第二蓄电装置的劣化。
本发明的目的在于提供能够抑制意外地从高温状态下的第二蓄电装置充放电的移动体的电源系统。
解决问题的方案
(1)本发明的电源系统(例如，后述的电源系统1)的特征在于包括：第一电力电路(例如，后述的第一电力电路2)，具有第一蓄电装置(例如，后述的第一电池B1)；第二电力电路(例如，后述的第二电力电路3)，具有对于闭合电路电压的使用电压范围与所述第一蓄电装置重叠且静态电压比所述第一蓄电装置更低的第二蓄电装置(例如，后述的第二电池B2)；电压转换器(例如，后述的电压转换器5)，在所述第一电力电路与所述第二电力电路之间转换电压；电力转换器(例如，后述的电力转换器43)，在所述第一电力电路与旋转电机(例如，后述的驱动马达M)之间转换电力；电力控制单元(例如，后述的管理(management)电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)71、马达ECU72及转换器(converter)ECU73)，通过对所述电压转换器及所述电力转换器进行操作，控制所述第一蓄电装置及第二蓄电装置的充放电；电位差取得单元(例如，后述的管理ECU71、第一电池ECU74、第二电池ECU75、第一电池传感器单元(battery sensor unit)81及第二电池传感器单元82)，取得所述第一蓄电装置及所述第二蓄电装置的电位差；冷却装置(例如，后述的第二冷却装置92)，对所述第二蓄电装置进行冷却；冷却输出控制单元(例如，后述的冷却电路ECU76)，控制所述冷却装置的冷却输出；温度取得单元(例如，后述的第二电池ECU75及第二电池传感器单元82)，取得所述第二蓄电装置的蓄电装置温度；温度余量取得单元(例如，后述的第二电池ECU75及第二电池传感器单元82)，取得根据所述第二蓄电装置的上限温度与所述蓄电装置温度之差而增减的温度余量(例如，后述的第二温度余量T2_mar)；以及冷却余量取得单元(例如，后述的冷却电路ECU76)，取得根据所述冷却装置的最大冷却输出与所述冷却输出之差而增减的冷却余量(例如，后述的第二冷却余量PC2_mar)，在所述温度余量及所述冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的阈值，且所述电位差为电位差阈值以上的情况下，所述电力控制单元使所述电压转换器停止。
(2)在此情况下，优选在使所述电压转换器停止后，当所述温度余量及所述冷却余量双方达到对于各个余量的所述阈值以上时，所述电力控制单元相应地开始驱动所述电压转换器。
(3)在此情况下，优选在所述温度余量及所述冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的所述阈值，且所述电位差不足所述电位差阈值的情况下，所述电力控制单元使所述第二蓄电装置从所述第二电力电路断开。
(4)本发明的电源系统(例如，后述的电源系统1)的特征在于包括：第一电力电路(例如，后述的第一电力电路2)，具有第一蓄电装置(例如，后述的第一电池B1)；第二电力电路(例如，后述的第二电力电路3)，具有对于闭合电路电压的使用电压范围与所述第一蓄电装置重叠且静态电压比所述第一蓄电装置更低的第二蓄电装置(例如，后述的第二电池B2)；电压转换器(例如，后述的电压转换器5)，在所述第一电力电路与所述第二电力电路之间转换电压；电力转换器(例如，后述的电力转换器43)，在所述第一电力电路与产生推力的旋转电机(例如，后述的驱动马达M)之间转换电力；电力控制单元(例如，后述的管理ECU71、马达ECU72及转换器ECU73)，通过对所述电压转换器及所述电力转换器进行操作，控制所述第一蓄电装置及第二蓄电装置的充放电；电位差取得单元(例如，后述的管理ECU71、第一电池ECU74、第二电池ECU75、第一电池传感器单元81及第二电池传感器单元82)，取得所述第一蓄电装置及所述第二蓄电装置的电位差；冷却装置(例如，后述的第二冷却装置92)，对所述第二蓄电装置进行冷却；冷却输出控制单元(例如，后述的冷却电路ECU76)，控制所述冷却装置的冷却输出；温度取得单元(例如，后述的第二电池ECU75及第二电池传感器单元82)，取得所述第二蓄电装置的蓄电装置温度；温度余量取得单元(例如，后述的第二电池ECU75及第二电池传感器单元82)，取得根据所述第二蓄电装置的上限温度与所述蓄电装置温度之差而增减的温度余量(例如，后述的第二温度余量T2_mar)；以及冷却余量取得单元(例如，后述的冷却电路ECU76)，取得根据所述冷却装置的最大冷却输出与所述冷却输出之差而增减的冷却余量(例如，后述的第二冷却余量PC2_mar)，在所述温度余量及所述冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的阈值，且所述电位差不足电位差阈值的情况下，所述电力控制单元使所述第二蓄电装置从所述第二电力电路断开。
(5)在此情况下，优选在使所述第二蓄电装置从所述第二电力电路断开后，当所述温度余量及所述冷却余量双方达到对于各个余量的所述阈值以上时，所述电力控制单元相应地将所述第二蓄电装置连接于所述第二电力电路。
(6)在此情况下，优选在所述温度余量及所述冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的所述阈值，且所述电位差为所述电位差阈值以上的情况下，所述电力控制单元使所述电压转换器停止。
(7)在此情况下，优选所述电力控制单元在普通模式或者允许比所述普通模式更大的从所述第一电力电路朝向所述旋转电机的输出的输出优先模式下，控制所述第一蓄电装置及第二蓄电装置的充放电，在所述电力控制单元的运转模式为所述输出优先模式，且所述冷却余量为冷却余量阈值以上的情况下，所述冷却输出控制单元使所述冷却输出比所述运转模式为所述普通模式的情况更大。
发明的效果
(1)在本发明的电源系统中，利用电压转换器来连接第一电力电路与第二电力电路，该第一电力电路具有第一蓄电装置，该第二电力电路具有对于闭合电路电压的使用电压范围与第一蓄电装置重叠且静态电压比第一蓄电装置更低的第二蓄电装置，利用电力转换器来连接第一电力电路与旋转电机。电位差取得单元取得第一蓄电装置与第二蓄电装置的电位差，温度余量取得单元取得根据第二蓄电装置的上限温度与第二蓄电装置的蓄电装置温度之差而增减的温度余量，冷却余量取得单元取得根据对第二蓄电装置进行冷却的冷却装置的最大冷却输出与冷却输出之差而增减的冷却余量。另外，在温度余量及冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的阈值，且电位差为电位差阈值以上的情况下，电力控制单元使电压转换器停止。此处，若使电压转换器停止，则至少能够防止电流流向第二蓄电装置，因此，能够使之后的第二蓄电装置的温度降低。由此，根据本发明，能够预先防止意外地从高温状态下的第二蓄电装置充放电。特别是在本发明中，不仅考虑温度余量，而且考虑冷却余量来决定使电压转换器停止的时机，由此，能够考虑冷却装置对于第二蓄电装置的冷却性能而以恰当的时机使电压转换器停止。另外，在本发明中，在电位差为电位差阈值以上的情况下，只要使电压转换器停止即可，之后，就能够根据需要而迅速地使第二蓄电装置充放电。再者，在仅使电压转换器停止的情况下，有时也会导致第二蓄电装置的电力意外地经由构成电压转换器的切换元件的回流二极管而流动，第二蓄电装置的温度上升。相对于此，在本发明中，是在电位差为电位差阈值以上的情况下，使电压转换器停止，因此，也不会导致第二蓄电装置的电力意外地经由电压转换器而流动。
(2)在使电压转换器停止后，当温度余量及冷却余量双方达到各自的阈值以上时，电力控制单元相应地开始驱动电压转换器。由此，能够更切实地防止意外地从高温状态下的第二蓄电装置充放电。
(3)在温度余量及冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的阈值，且电位差不足电位差阈值的情况下，电力控制单元使第二蓄电装置从第二电力电路断开。此处，若使第二蓄电装置从第二电力电路断开，则能够切实地防止第二蓄电装置的充放电，因此，能够使之后的第二蓄电装置的温度降低。由此，根据本发明，能够预先防止意外地从高温状态下的第二蓄电装置充放电。特别是在本发明中，不仅考虑温度余量，而且考虑冷却余量来决定使第二蓄电装置从第二电力电路断开的时机，由此，能够考虑冷却装置对于第二蓄电装置的冷却性能而以恰当的时机使第二蓄电装置从第二电力电路断开。
(4)在本发明中，在温度余量及冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的阈值，且电位差不足电位差阈值的情况下，电力控制单元使第二蓄电装置从第二电力电路断开，切实地防止第二蓄电装置的充放电。由此，能够预先防止意外地从高温状态下的第二蓄电装置充放电。特别是在本发明中，不仅考虑温度余量，而且考虑冷却余量来决定使第二蓄电装置从第二电力电路断开的时机，由此，能够考虑冷却装置对于第二蓄电装置的冷却性能而以恰当的时机使第二蓄电装置从第二电力电路断开。再者，如上所述，在仅使电压转换器停止的情况下，若电位差减小，则有时会导致第二蓄电装置的电力经由电压转换器而流动，第二蓄电装置的温度上升。相对于此，在本发明中，在电位差为电位差阈值以上的情况下，使第二蓄电装置从第二电力电路断开，由此，能够切实地防止第二蓄电装置的温度上升。
(5)在使第二蓄电装置从第二电力电路断开后，当温度余量及冷却余量双方达到各个阈值以上时，电力控制单元相应地将第二蓄电装置连接于第二电力电路。由此，能够更切实地防止意外地从高温状态下的第二蓄电装置充放电。
(6)在温度余量及冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的阈值，且电位差不足电位差阈值的情况下，电力控制单元使电压转换器停止，至少防止电流流向第二蓄电装置。由此，能够预先防止意外地从高温状态下的第二蓄电装置充放电。另外，在本发明中，在电位差为电位差阈值以上的情况下，只要使电压转换器停止即可，之后，就能够根据需要而迅速地使第二蓄电装置充放电。
(7)在运转模式为输出优先模式，且冷却余量为冷却余量阈值以上的情况下，冷却输出控制单元使冷却输出比运转模式为普通模式的情况更大。由此，能够迅速增大温度余量，因此，能够增加能够在输出优先模式下使第二蓄电装置充放电的机会。
附图说明
图1是表示搭载本发明的一实施方式的电源系统的车辆的结构的图。
图2是对第一电池及第二电池的使用电压范围进行比较的图。
图3是表示电压转换器的电路结构的一例的图。
图4是表示冷却电路的电路结构的一例的图。
图5是表示电力管理处理的具体顺序的流程图。
图6A是表示在输出优先模式下算出目标转换器通过电力及目标逆变器通过电力的顺序的流程图(其一)。
图6B是表示在输出优先模式下算出目标转换器通过电力及目标逆变器通过电力的顺序的流程图(其二)。
图6C是表示在输出优先模式下算出目标转换器通过电力及目标逆变器通过电力的顺序的流程图(其三)。
图6D是表示在输出优先模式下算出目标转换器通过电力及目标逆变器通过电力的顺序的流程图(其四)。
图7是表示基于温度余量及冷却余量来决定电池的输出及冷却方式的运转表(table)的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的一实施方式。
图1是表示搭载本实施方式的电源系统1的四轮电动车辆V(以下，仅称为“车辆”)的结构的图。再者，在本实施方式中，对将电源系统1搭载于四轮车辆V的情况进行说明，但本发明不限于此。不限于四轮车辆V，本发明的电源系统也可适用于骑乘型车辆、船舶、机器人(robot)及无人机等利用由旋转电机产生的推力而移动的移动体或固定用电源等。
车辆V包括驱动轮W、连结于该驱动轮W的作为旋转电机的驱动马达M、以及在该驱动马达M与后述的第一电池B1及第二电池B2之间授受电力的电源系统1。再者，在本实施方式中，说明车辆V主要利用由驱动马达M产生的动力而加减速的例子，但本发明不限于此。车辆V也可设为搭载驱动马达M和引擎(engine)作为动力产生源的所谓的混合动力车辆。
驱动马达M经由未图示的传动机构而连结于驱动轮W。通过从电源系统1对驱动马达M供应三相交流电力而由驱动马达M产生的扭矩(torque)经由未图示的传动机构，传递至驱动轮W，使驱动轮W旋转，从而使车辆V行驶。另外，驱动马达M在车辆V减速时，发挥发电机的功能，产生再生电力，并且将与该再生电力的大小对应的再生制动扭矩赋予驱动轮W。由驱动马达M产生的再生电力会恰当地对电源系统1的电池B1、B2充电。
电源系统1包括：第一电力电路2，连接着第一电池B1；第二电力电路3，连接着第二电池B2；电压转换器5，连接上述第一电力电路2与第二电力电路3；负载电路4，具有包含驱动马达M的各种电气负载；冷却电路9，对第一电池B1或第二电池B2进行冷却；以及电子控制单元(unit)组7，通过对上述电力电路2、3、4、冷却电路9及电压转换器5进行操作，控制上述电力电路2、3、4中的电力的流动、电池B1、B2的充放电及冷却电路9的冷却输出等。电子控制单元组7各自包括电脑(computer)即管理ECU71、马达ECU72、转换器ECU73、第1电池ECU74、第二电池ECU75以及冷却电路ECU76。
第一电池B1是可进行放电和充电这两者的二次电池，上述放电是指将化学能转换为电能，上述充电是指将电能转换为化学能。以下，说明使用所谓的锂离子(lithium ion)蓄电池作为该第一电池B1的情况，但本发明不限于此，上述所谓的锂离子蓄电池通过使锂离子在电极间移动而进行充放电。
对于第一电池B1设置有第一电池传感器单元81，该第一电池传感器单元81用以估计第一电池B1的内部状态。第一电池传感器单元81由多个传感器构成，上述多个传感器检测取得第一电池ECU74中的与第一电池B1的剩余量相当的充电率(以百分比表示电池的蓄电量)或温度等所需的物理量，并向第一电池ECU74发送对应于检测值的信号。更具体而言，第一电池传感器单元81由检测第一电池B1的端子电压的电压传感器、检测流经第一电池B1的电流的电流传感器、以及检测第一电池B1的温度的温度传感器等构成。
第二电池B2是可进行放电和充电这两者的二次电池，上述放电是指将化学能转换为电能，上述充电是指将电能转换为化学能。以下，说明使用所谓的锂离子蓄电池作为该第二电池B2的情况，但本发明不限于此，上述所谓的锂离子蓄电池通过使锂离子在电极间移动而进行充放电。第二电池B2例如也可使用电容器。
对于第二电池B2设置有第二电池传感器单元82，该第二电池传感器单元82用以估计第二电池B2的内部状态。第二电池传感器单元82由多个传感器构成，上述多个传感器检测取得第二电池ECU75中的第二电池B2的充电率或温度等所需的物理量，并向第二电池ECU75发送对应于检测值的信号。更具体而言，第二电池传感器单元82由检测第二电池B2的端子电压的电压传感器、检测流经第二电池B2的电流的电流传感器、以及检测第二电池B2的温度的温度传感器等构成。
此处，对第一电池B1的特性与第二电池B2的特性进行比较。
与第二电池B2相比，第一电池B1的输出重量密度更低，且能量重量密度更高。另外，第一电池B1的放电容量大于第二电池B2的放电容量。即，第一电池B1在能量重量密度的方面，比第二电池B2更优异。再者，能量重量密度是指每单位重量的电力量[Wh/kg]，输出重量密度是每单位重量的电力[W/kg]。因此，能量重量密度优异的第一电池B1是以高容量为主要目的的容量型蓄电器，输出重量密度优异的第二电池B2是以高输出为主要目的的输出型蓄电器。因此，在电源系统1中，使用第一电池B1作为主电源，使用第二电池B2作为对该第一电池B1进行补充的副电源。另外，第一电池B1的热容量大于第二电池B2的热容量。因此，第一电池B1的温度会比第二电池B2更缓慢地上升。
图2是对电源系统1中的第一电池B1及第二电池B2的使用电压范围进行比较的图。在图2中，左侧是表示第一电池B1的使用电压范围的图，右侧是表示第二电池B2的使用电压范围的图。在图2中，横轴表示流经电池的电流，纵轴表示电池的电压。
如图2所示，电池B1、B2的静态电压(即，电池中未流动有电流的状态下的电压，也称为开路电压)有充电率越高，则变得越高的特性。因此，对于电池B1、B2的静态电压的使用电压范围的上限是充电率为最大值(例如，100％)时的各个静态电压，下限是充电率为最小值(例如，0％)时的各个静态电压。如图2所示，对于第二电池B2的静态电压的使用电压范围的上限低于对于第一电池B1的静态电压的使用电压范围的上限。因此，在车辆V行驶过程中，第二电池B2的静态电压基本上维持得低于第一电池B1的静态电压。
如图2所示，电池B1、B2的闭合电路电压(即，电池中流动有电流的状态下的电压)也有充电率越高，则变得越高的特性。另外，电池B1、B2中存在内部电阻，因此，该闭合电路电压有如下特性，即，放电电流越大，则从静态电压起变得越低，充电电流越大，则从静态电压起变得越高。因此，对于电池B1、B2的闭合电路电压的使用电压范围的上限高于对于各个静态电压的使用电压范围的上限，下限低于对于各个静态电压的使用电压范围的下限。换句话说，对于电池B1、B2的闭合电路电压的使用电压范围包含对于各个静态电压的使用电压范围。如图2所示，对于第一电池B1的闭合电路电压的使用电压范围与对于第二电池B2的闭合电路电压的使用电压范围重叠。
另外，若充电电流过大，则会加快电池B1、B2的劣化，因此，基于上述电池B1、B2的状态，以不会使上述电池B1、B2劣化的方式，决定对于上述电池B1、B2的闭合电路电压的使用电压范围的上限。以下，也将上述电池B1、B2的闭合电路电压的使用范围的上限称为劣化上限电压。
另外，若放电电流过大，则会加快电池B1、B2的劣化，因此，基于上述电池B1、B2的状态，以不会使上述电池B1、B2劣化的方式，决定对于上述电池B1、B2的闭合电路电压的使用电压范围的下限。以下，也将对于上述电池B1、B2的闭合电路电压的使用电压范围的下限称为劣化下限电压。
返回至图1，第一电力电路2包括：第一电池B1；第一电力线21p、21n，连接上述第一电池B1的正负两极与电压转换器5的高压侧的正极端子及负极端子；以及正极接触器(contactor)22p及负极接触器22n，设置于上述第一电力线21p、21n。
接触器22p、22n是常开型接触器，其在未输入有来自外部的指令信号的状态下断开，从而断绝第一电池B1的两个电极与第一电力线21p、21n之间的导通，并在输入有指令信号的状态下闭合，从而连接第一电池B1与第一电力线21p、21n。上述接触器22p、22n根据从第一电池ECU74发送的指令信号而开闭。再者，正极接触器22p成为具有预充电电阻的预充电接触器，该预充电电阻用以缓和流向设置于第一电力电路2或负载电路4等的多个平滑电容器的涌入电流。
第二电力电路3包括：第二电池B2；第二电力线31p、31n，连接上述第二电池B2的正负两极与电压转换器5的低压侧的正极端子及负极端子；正极接触器32p及负极接触器32n，设置于上述第二电力线31p、31n；以及电流传感器33，设置于第二电力线31p。
接触器32p、32n是常开型接触器，其在未输入有来自外部的指令信号的状态下断开，从而断绝第二电池B2的两个电极与第二电力线31p、31n之间的导通，并在输入有指令信号的状态下闭合，从而连接第二电池B2与第二电力线31p、31n。上述接触器32p、32n根据从第二电池ECU75发送的指令信号而开闭。再者，正极接触器32p成为具有预充电电阻的预充电接触器，该预充电电阻用以缓和流向设置于第一电力电路2或负载电路4等的多个平滑电容器的涌入电流。
电流传感器33向转换器ECU73发送对应于通过电流的检测信号，该通过电流是流经第二电力线31p的电流，即流经电压转换器5的电流。再者，在本实施方式中，关于通过电流的方向，将从第二电力电路3侧朝向第一电力电路2侧的方向设为正，将从第一电力电路2侧朝向第二电力电路3侧方向设为负。即，电压转换器5的通过电流在第二电池B2放电时变为正，在第二电池B2充电时变为负。
负载电路4包括：车辆辅机42；电力转换器43，连接着驱动马达M；以及负载电力线41p、41n，连接上述车辆辅机42及电力转换器43与第一电力电路2。
车辆辅机42由电池加热器、空气压缩机(air compressor)、直流(DirectCurrent，DC)DC转换器及车载充电器等多个电气负载构成。车辆辅机42利用负载电力线41p、41n而连接于第一电力电路2的第一电力线21p、21n，并通过消耗第一电力线21p、21n中的电力而工作。与构成车辆辅机42的各种电气负载的工作状态相关的信息例如被发送给管理ECU71。
电力转换器43利用负载电力线41p、41n而与车辆辅机42并联地连接于第一电力线21p、21n。电力转换器43在第一电力线21p、21n与驱动马达M之间转换电力。电力转换器43例如是包括桥接多个切换元件(例如，绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT))而构成的桥接电路且利用脉宽(pulse width)调制的PWM逆变器，其具备对直流电力与交流电力进行转换的功能。电力转换器43在其直流输入输出侧，连接于第一电力线21p、21n，并在其交流输入输出侧，连接于驱动马达M的U相、V相、W相的各线圈(coil)。电力转换器43根据以规定的时机从马达ECU72的未图示的栅极驱动(gate drive)电路产生的栅极驱动信号，对各相的切换元件进行接通/断开驱动，由此，将第一电力线21p、21n中的直流电力转换为三相交流电力而供应至驱动马达M，或将从驱动马达M供应的三相交流电力转换为直流电力而供应至第一电力线21p、21n。
电压转换器5连接第一电力电路2与第二电力电路3，在上述两个电路2、3之间转换电压。在该电压转换器5中，使用已知的升压电路。
图3是表示电压转换器5的电路结构的一例的图。电压转换器5将连接第一电池B1的第一电力线21p、21n、与连接第二电池B2的第二电力线31p、31n予以连接，在上述第一电力线21p、21n及第二电力线31p、31n之间转换电压。电压转换器5是组合第一电抗器(reactor)L1、第二电抗器L2、第一高臂(high arm)元件53H、第一低臂(low arm)元件53L、第二高臂元件54H、第二低臂元件54L、负总线55、低压侧端子56p、56n、高压侧端子57p、57n以及未图示的平滑电容器而构成的全桥(full brigde)型DCDC转换器。
低压侧端子56p、56n连接于第二电力线31p、31n，高压侧端子57p、57n连接于第一电力线21p、21n。负总线55是连接低压侧端子56n与高压侧端子57n的布线。
第一电抗器L1的一端侧连接于低压侧端子56p，另一端侧连接于第一高臂元件53H与第一低臂元件53L之间的连接节点(node)53。第一高臂元件53H及第一低臂元件53L各自包括IGBT或金属氧化物半导体场效晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor，MOSFET)等已知的功率切换(power switching)元件、和连接于该功率切换元件的回流二极管(diode)。上述高臂元件53H及低臂元件53L依次串联地连接在高压侧端子57p与负总线55之间。
第一高臂元件53H的功率切换元件的集极(collector)连接于高压侧端子57p，射极(emitter)连接于第一低臂元件53L的集极。第一低臂元件53L的功率切换元件的射极连接于负总线55。设置于第一高臂元件53H的回流二极管的顺方向是从第一电抗器L1朝向高压侧端子57p的方向。另外，设置于第一低臂元件53L的回流二极管的顺方向是从负总线55朝向第一电抗器L1的方向。
第二电抗器L2的一端侧连接于低压侧端子56p，另一端侧连接于第二高臂元件54H与第二低臂元件54L之间的连接节点54。第二高臂元件54H及第二低臂元件54L各自包括IGBT或MOSFET等已知的功率切换元件、和连接于该功率切换元件的回流二极管。上述高臂元件54H及低臂元件54L依次串联地连接在高压侧端子57p与负总线55之间。
第二高臂元件54H的功率切换元件的集极连接于高压侧端子57p，射极连接于第二低臂元件54L的集极。第二低臂元件54L的功率切换元件的射极连接于负总线55。设置于第二高臂元件54H的回流二极管的顺方向是从第二电抗器L2朝向高压侧端子57p的方向。另外，设置于第二低臂元件54L的回流二极管的顺方向是从负总线55朝向第二电抗器L2的方向。
电压转换器5根据以规定的时机从转换器ECU73的未图示的栅极驱动电路产生的栅极驱动信号，交替地对第一高臂元件53H及第二低臂元件54L、和第一低臂元件53L及第二高臂元件54H进行接通/断开驱动，由此，在第一电力线21p、21n与第二电力线31p、31n之间转换电压。
第二电池B2的静态电压基本上维持得低于第一电池B1的静态电压。因此，基本上，第一电力线21p、21n的电压高于第二电力线31p、31n的电压。因此，在使用从第一电池B1输出的电力和从第二电池B2输出的电力这两者来对驱动马达M进行驱动的情况下，转换器ECU73对电压转换器5进行操作，以使电压转换器5发挥升压功能。升压功能是指对连接着低压侧端子56p、56n的第二电力线31p、31n中的电力进行升压，并输出至连接着高压侧端子57p、57n的第一电力线21p、21n的功能，由此，正通过电流从第二电力线31p、31n侧流向第一电力线21p、21n侧。另外，在抑制第二电池B2的放电，并仅利用从第一电池B1输出的电力对驱动马达M进行驱动的情况下，转换器ECU73使电压转换器5停止，使得电流不会从第一电力线21p、21n流向第二电力线31p、31n。
另外，在利用减速时从驱动马达M输出至第一电力线21p、21n的再生电力对第一电池B1或第二电池B2充电的情况下，转换器ECU73对电压转换器5进行操作，以使电压转换器5发挥降压功能。降压功能是指对连接着高压侧端子57p、57n的第一电力线21p、21n中的电力进行降压，并输出至连接着低压侧端子56p、56n的第二电力线31p、31n的功能，由此，负通过电流从第一电力线21p、21n侧流向第二电力线31p、31n侧。
返回至图1，第一电池ECU74是主要负责第一电池B1的状态监视及第一电力电路2的接触器22p、22n的开闭操作的电脑。第一电池ECU74基于使用从第一电池传感器单元81发送的检测值的已知的算法(algorithm)，算出表示第一电池B1的内部状态的各种参数(parameter)，更具体而言，算出第一电池B1的温度(以下，也称为“第一电池温度”)、第一电池B1的内部电阻、第一电池B1的静态电压、第一电池B1的闭合电路电压、与可从第一电池B1输出的电力的上限相当的第一输出上限、与第一电池B1的充电率相当的第一荷电状态(Stata Of Charge，SOC)以及第一电池B1的第一温度余量等。与第一电池ECU74已取得的表示第一电池B1的内部状态的参数相关的信息例如被发送给管理ECU71。
此处，第一温度余量是表示与第一电池B1的温度相关的余裕度的参数。更具体而言，第一温度余量被定义为根据第一电池B1的使用温度范围的上限即第一电池上限温度与第一电池温度之差而增减的参数。第一电池ECU74通过从预定的第一电池上限温度减去第一电池温度而算出第一温度余量。因此，随着第一电池温度上升并接近第一电池上限温度，第一温度余量减小。
第二电池ECU75是主要负责第二电池B2的状态监视及第二电力电路3的接触器32p、32n的开闭操作的电脑。第二电池ECU75基于使用从第二电池传感器单元82发送的检测值的已知的算法，算出表示第二电池B2的内部状态的各种参数，更具体而言，算出第二电池B2的温度(以下，也称为“第二电池温度”)、第二电池B2的内部电阻、第二电池B2的静态电压、第二电池B2的闭合电路电压、与可从第二电池B2输出的电力的上限相当的第二输出上限、与第二电池B2的充电率相当的第二SOC以及第二电池B2的第二温度余量等。与第二电池ECU75已取得的表示第二电池B2的内部状态的参数相关的信息例如被发送给管理ECU71。
此处，第二温度余量是表示与第二电池B2的温度相关的余裕度的参数。更具体而言，第二温度余量被定义为根据第二电池B2的使用温度范围的上限即第二电池上限温度与第二电池温度之差而增减的参数。第二电池ECU75通过从预定的第二电池上限温度减去第二电池温度而算出第二温度余量。因此，随着第二电池温度上升并接近第二电池上限温度，第二温度余量减小。
另外，若使高温状态的电池充放电，则有时会加快其劣化。因此，以各自的温度越高，则变得越小的方式，设定第一电池B1的第一输出上限及第二电池B2的第二输出上限。
管理ECU71是主要对整个电源系统1中的电力的流动进行管理的电脑。管理ECU71通过执行之后参照图5说明的电力管理处理而产生逆变器通过电力指令信号和转换器通过电力指令信号，该逆变器通过电力指令信号相当于对于通过电力转换器43的电力即逆变器通过电力的指令，该转换器通过电力指令信号相当于对于通过电压转换器5的电力即转换器通过电力的指令。
马达ECU72是如下电脑，其主要对电力转换器43进行操作，控制第一电力电路2与驱动马达M之间的电力的流动，即逆变器通过电力的流动。再者，以下，在电力从第一电力电路2流向驱动马达M的情况下，即，在驱动马达M加速运转时的情况下，将逆变器通过电力设为正。另外，在电力从驱动马达M流向第一电力电路2的情况下，即，在驱动马达M再生运转时的情况下，将逆变器通过电力设为负。马达ECU72根据从管理ECU71发送的逆变器通过电力指令信号，对电力转换器43进行操作，以使对应于指令的逆变器通过电力通过电力转换器43，换句话说，以使驱动马达M产生对应于逆变器通过电力的扭矩。
转换器ECU73是如下电脑，其主要对电压转换器5进行操作，控制第一电力电路2与第二电力电路3之间的电力的流动，即转换器通过电力的流动。再者，以下，在电力从第二电力电路3流向第一电力电路2的情况下，即，在从第二电池B2释放电力，并供应至第一电力电路2的情况下，将转换器通过电力设为正。另外，在电力从第一电力电路2流向第二电力电路3的情况下，即，在利用第一电力电路2中的电力对第二电池B2充电的情况下，将转换器通过电力设为负。转换器ECU73根据从管理ECU71发送的转换器通过电力指令信号，对电压转换器5进行操作，以使对应于指令的转换器通过电力通过电压转换器5。更具体而言，转换器ECU73基于转换器通过电力指令信号，算出作为对于电压转换器5中的通过电流的目标的目标电流，并且根据已知的反馈(feedback)控制算法，对电压转换器5进行操作，以使电流传感器33所检测的通过电流(以下，也称为“实际通过电流”)达到目标电流。
如上所述，在电源系统1中，利用管理ECU71、马达ECU72及转换器ECU73对电压转换器5及电力转换器43进行操作，控制上述电压转换器5或电力转换器43中的通过电力，由此，能够控制第一电池B1及第二电池B2的充放电。因此，在本实施方式中，控制第一电池B1及第二电池B2的充放电的电力控制单元由管理ECU71、马达ECU72及转换器ECU73构成。更具体而言，利用上述电力控制单元，将转换器通过电力控制为P2，并将逆变器通过电力控制为P1+P2，由此，能够将第一电池B1的输入输出电力及第二电池B2的输入输出电力分别控制为P1及P2。
图4是表示冷却电路9的电路结构的图。
冷却电路9包括对第一电池B1进行冷却的第一冷却装置91、对第二电池B2进行冷却的第二冷却装置92、以及对电压转换器5及电力转换器43进行冷却的第三冷却装置93。
第一冷却装置91包括：第一冷却水循环路径911，包含容纳第一电池B1的电池壳(battery case)中形成的冷却水流路；第一热交换器912及第一冷却水泵(pump)913，设置于上述第一冷却水循环路径911；以及加温装置94，连接于第一冷却水循环路径911。
第一冷却水泵913根据从冷却电路ECU76输入的指令而旋转，使冷却水在第一冷却水循环路径911内循环。第一热交换器912通过促进在第一冷却水循环路径911内循环的冷却水与外部气体之间的热交换，对因与第一电池B1之间的热交换而升温的冷却水进行冷却。第一热交换器912包括根据从冷却电路ECU76输入的指令而旋转的散热风扇。
加温装置94包括：旁通(bypass)路径941，连接第一冷却水循环路径911中的第一热交换器912的入口与出口，并绕过该第一热交换器912；加热器942及加温用泵943，设置于该旁通路径941；以及三通阀944、945，设置于旁通路径941的两端与第一冷却水循环路径911之间的连接部。
加温用泵943根据从冷却电路ECU76输入的指令而旋转，使冷却水在第一冷却水循环路径911及旁通路径941内循环。加热器942通过消耗从未图示的电池供应的电力而发热，使流经旁通路径941的冷却水升温。
三通阀944、945根据来自冷却电路ECU76的指令而开闭，在第一热交换器912侧与加热器942侧切换冷却水的流路。因此，第一冷却装置91具备冷却功能和加温功能这两个功能，该冷却功能是指通过使因第一热交换器912而被冷却的冷却水循环，对第一电池B1进行冷却，该加温功能是指通过使因加热器942而被加温的冷却水循环，对第一电池B1进行加温。
冷却电路ECU76基于从第一电池ECU74发送的第一电池温度、对流经第一冷却水循环路径911的冷却水的温度进行检测的第一冷却水温度传感器(未图示)的检测值、外部气体温度传感器(未图示)的检测值以及来自管理ECU71的指令等，对第一热交换器912、第一冷却水泵913、加热器942、加温用泵943及三通阀944、945进行操作，由此，控制第一冷却装置91对于第一电池B1的第一冷却输出。此处，第一冷却输出是根据第一冷却装置91对于第一电池B1的冷却性能而增减的参数，例如是设置于第一热交换器912的散热风扇的转速。
另外，冷却电路ECU76算出与第一冷却装置91对于第一电池B1的冷却的余裕度相当的第一冷却余量，并向管理ECU71发送该第一冷却余量。更具体而言，冷却电路ECU76算出与第一冷却装置91的第一冷却输出的最大值相当的第一最大冷却输出(例如，散热风扇的最大转速)减去当前的第一冷却输出所得的值作为第一冷却余量。即，该第一冷却余量会根据第一最大冷却输出与第一冷却输出之差而增减。再者，之后说明冷却电路ECU76控制第一冷却输出的具体顺序。
第二冷却装置92例如包括将外部气体供应至容纳第二电池B2的电池壳内的冷却风扇。第二冷却装置92根据来自冷却电路ECU76的指令而旋转，将外部气体供应至第二电池B2的电池壳内，由此，对第二电池B2进行冷却。
冷却电路ECU76基于从第二电池ECU75发送的第二电池温度、外部气体温度传感器的检测值以及来自管理ECU71的指令等，对第二冷却装置92进行操作，由此，控制第二冷却装置92对于第二电池B2的第二冷却输出。此处，第二冷却输出是根据第二冷却装置92对于第二电池B2的冷却性能而增减的参数，例如是第二冷却装置92的冷却风扇的转速。
另外，冷却电路ECU76算出与第二冷却装置92对于第二电池B2的冷却的余裕度相当的第二冷却余量，并向管理ECU71发送该第二冷却余量。更具体而言，冷却电路ECU76算出与第二冷却装置92的第二冷却输出的最大值相当的第二最大冷却输出(例如，冷却风扇的最大转速)减去当前的第二冷却输出所得的值作为第二冷却余量。即，该第二冷却余量会根据第二最大冷却输出与第二冷却输出之差而增减。再者，之后说明冷却电路ECU76控制第二冷却输出的具体顺序。
第三冷却装置93包括：第三冷却水循环路径931，包含设置电压转换器5及电力转换器43的框体中形成的冷却水流路；以及第三热交换器932及第三冷却水泵933，设置于该第三冷却水循环路径931。
第三冷却水泵933根据从冷却电路ECU76输入的指令而旋转，使冷却水在第三冷却水循环路径931内循环。第三热交换器932通过促进在第三冷却水循环路径931内循环的冷却水与外部气体之间的热交换，对因与电压转换器5及电力转换器43之间的热交换而升温的冷却水进行冷却。第三热交换器932包括根据从冷却电路ECU76输入的指令而旋转的散热风扇。
冷却电路ECU76基于未图示的冷却水温度传感器的检测值或来自管理ECU71的指令，对第三热交换器932及第三冷却水泵933进行操作，由此，控制与第三冷却装置93对于电压转换器5或电力转换器43的冷却性能相当的第三冷却输出。
如上所述，在本实施方式中，对如下情况进行说明，即，对第一电池B1进行冷却的第一冷却装置91及对电压转换器5等进行冷却的第三冷却装置93设为利用与冷却水之间的热交换来进行冷却的水冷式，对热容量比第一电池B1更小的第二电池B2进行冷却的第二冷却装置92设为利用与外部气体之间的热交换而进行冷却的空冷式，但本发明不限于此。也可将第一冷却装置91设为空冷式，将第二冷却装置92设为水冷式，将第三冷却装置93设为空冷式。另外，在本实施方式中，将用以对第一电池B1进行冷却的冷却水的循环流路、和用以对电压转换器5或电力转换器43进行冷却的冷却水的循环流路设为不同的系统，但本发明不限于此。电压转换器5及电力转换器43这两者或其中的任一者也可利用用以冷却第一电池B1的冷却水而进行冷却。
图5是表示电力管理处理的具体顺序的流程图。该电力管理处理从驾驶员对未图示的启动开关(start switch)进行接通操作而启动车辆V及电源系统1，到驾驶员再次对启动开关进行断开操作而停止车辆V及电源系统1为止，在管理ECU71中，以规定的周期反复地执行。
首先，在步骤S1中，管理ECU71基于驾驶员(driver)对于加速踏板(acceleratorpedal)或制动踏板(brake pedal)等踏板类(参照图1)的操作量，算出驾驶员的需求驱动扭矩，并将该需求驱动扭矩换算为电力，由此，算出与对于电力转换器43中的逆变器通过电力的需求，即驱动马达M中的需求输出相当的需求逆变器通过电力Pmot_d，并转移至步骤S2。
其次，在步骤S2中，管理ECU71判定在步骤S1中算出的需求逆变器通过电力Pmot_d是否为高输出阈值Phigh以上。管理ECU71在步骤S2的判定结果为否(NO)的情况下，转移至步骤S3，在步骤S2的判定结果为是(YES)的情况下，转移至步骤S4。
其次，在步骤S3中，管理ECU71在普通模式下，算出与对于转换器通过电力的目标相当的目标转换器通过电力Pcnv_cmd以及与对于逆变器通过电力的目标相当的目标逆变器通过电力Pmot_cmd，并转移至步骤S7。此处，在普通模式下，管理ECU71以按照基于规定的算法算出的目标比而从第一电池B1及第二电池B2输入输出电力的方式，算出目标转换器通过电力Pcnv_cmd及目标逆变器通过电力Pmot_cmd。另外，管理ECU71在普通模式下，将目标逆变器通过电力Pmot_cmd限制为上述高输出阈值Phigh以下。
其次，在步骤S7中，管理ECU71产生对应于目标转换器通过电力Pcnv_cmd的转换器通过电力指令信号，将该转换器通过电力指令信号发送至转换器ECU73，并转移至步骤S8。由此，从第二电池B2充入或释放对应于目标转换器通过电力Pcnv_cmd的电力。
其次，在步骤S8中，管理ECU71产生对应于目标逆变器通过电力Pmot_cmd的逆变器通过电力指令信号，将该逆变器通过电力指令信号发送至马达ECU72，并结束图5的处理。由此，对应于目标逆变器通过电力Pmot_cmd的电力在第一电力电路2与驱动马达M之间流动。另外，由此，从第一电池B1充入或释放目标逆变器通过电力Pmot_cmd减去目标转换器通过电力Pcnv_cmd所得的电力。
其次，在步骤S4中，管理ECU71判定未图示的能耗优先按钮(button)是否已被驾驶员按下，换句话说，判定驾驶员是否未指示允许执行后述的输出优先模式。管理ECU71在步骤S4的判定结果为是的情况下，转移至步骤S5，执行将在步骤S1中算出的需求逆变器通过电力Pmot_d限制为不足规定值的限制(limit)处理，然后，转移至步骤S3。此处，在步骤S5的限制处理中，管理ECU71通过例如将高输出阈值Phigh设定为需求逆变器通过电力Pmot_d来限制需求逆变器通过电力Pmot_d。
管理ECU71在步骤S4的判定结果为否的情况下，转移至步骤S6。在步骤S6中，管理ECU71如参照图6A及图6B所说明，在允许比上述普通模式更大的逆变器通过电力的输出优先模式下，算出目标转换器通过电力Pcnv_cmd及目标逆变器通过电力Pmot_cmd，并转移至步骤S7。
图6A、图6B、图6C及图6D是表示在输出优先模式下算出目标转换器通过电力Pcnv_cmd及目标逆变器通过电力Pmot_cmd的顺序的流程图。
首先，在步骤S11中，管理ECU71分别从第一电池ECU74及第二电池ECU75取得第一温度余量T1_mar及第二温度余量T2_mar，并转移至步骤S12。
其次，在步骤S12中，管理ECU71从冷却电路ECU76取得第一冷却余量PC1_mar及第二冷却余量PC2_mar，并转移至步骤S13。
其次，在步骤S13中，管理ECU71分别从第一电池ECU74及第二电池ECU75取得第一输出上限P1_max及第二输出上限P2_max，并转移至步骤S14。
其次，在步骤S14中，管理ECU71分别从第一电池ECU74及第二电池ECU75取得第一电池B1的闭合电路电压CCV1及第二电池B2的静态电压OCV2，通过从第一电池B1的闭合电路电压CCV1减去第二电池B2的静态电压OCV2而算出电位差ΔV，并转移至步骤S15。
其次，在步骤S15中，管理ECU71基于已取得的第一温度余量T1_mar、第二温度余量T2_mar、第一冷却余量PC1_mar及第二冷却余量PC2_mar，检索图7所示的运转表，由此，取得与优先输出电池相关的信息、输出上限修正信息及第二电池B2的充放电停止信息，并转移至步骤S16。
图7是表示用以基于温度余量及冷却余量来决定电池的输出及冷却方式的运转表的一例的图。
在图7中，“有温度余量”表示第一温度余量T1_mar为规定的第一温度余量阈值以上的情况、或第二温度余量T2_mar为规定的第二温度余量阈值以上的情况。“无温度余量”表示第一温度余量T1_mar不足第一温度余量阈值的情况、或第二温度余量T2_mar不足第二温度余量阈值的情况。“有冷却余量”表示第一冷却余量PC1_mar为规定的第一冷却余量阈值以上的情况、或第二冷却余量PC2_mar为规定的第二冷却余量阈值以上的情况。另外，“无冷却余量”表示第一冷却余量PC1_mar不足第一冷却余量阈值的情况、或第二冷却余量PC2_mar不足第二冷却余量阈值的情况。
以下，也将第一温度余量T1_mar为第一温度余量阈值以上的情况称为第一电池B1有温度余量的情况，也将第一温度余量T1_mar不足第一温度余量阈值的情况称为第一电池B1无温度余量的情况。也将第二温度余量T2_mar为第二温度余量阈值以上的情况称为第二电池B2有温度余量的情况，也将第二温度余量T2_mar不足第二温度余量阈值的情况称为第二电池B2无温度余量的情况。也将第一冷却余量PC1_mar为第一冷却余量阈值以上的情况称为第一电池B1有冷却余量的情况，也将第一冷却余量PC1_mar不足第一冷却余量阈值的情况称为第一电池B1无冷却余量的情况。另外，也将第二冷却余量PC2_mar为第二冷却余量阈值以上的情况称为第二电池B2有冷却余量的情况，也将第二冷却余量PC2_mar不足第二冷却余量阈值的情况称为第二电池B2无冷却余量的情况。
在图7所示的运转表中，“充放电停止：第二电池”表示暂时使第二电池B2停止充放电。因此，根据图7所示的运转表的例子，在第二电池B2无温度余量及冷却余量中的至少任一个余量的情况下，使第二电池B2停止充放电。
优先输出电池表示优先地进行输出直到其输出上限为止的电池。如以下的说明所述，在优先输出电池为第一电池B1的情况下，第一电池B1优先地输出电力直到其第一输出上限P1_max为止，在优先输出电池为第二电池B2的情况下，第二电池B2优先地输出电力直到其第二输出上限P2_max为止。
根据图7所示的运转表的例子，在第一电池B1有温度余量且有冷却余量的情况下，将第一电池B1决定为优先输出电池，在第二电池B2有温度余量且有冷却余量的情况下，基本上，将第二电池B2决定为优先输出电池。另外，在第一电池B1及第二电池B2均有温度余量且有冷却余量的情况下，将热容量大而温度不易上升的第一电池B1决定为优先输出电池。另外，即使在第二电池B2无温度余量及冷却余量中的至少任一个余量的情况下，即，即使在如上所述，使第二电池B2停止充放电的情况下，也将第一电池B1决定为优先输出电池。
另外，在图7所示的运转表中，“第一输出上限：DOWN”表示向下侧修正第一电池B1的第一输出上限P1_max。因此，根据图7所示的运转表的例子，在第一电池B1既无温度余量也无冷却余量的情况下，向下侧修正第一输出上限P1_max。
返回至图6A，在步骤S16中，管理ECU71基于在步骤S15中取得的输出上限修正信息，对第一输出上限P1_max进行修正，并转移至步骤S17。
在步骤S17中，管理ECU71基于在步骤S15中取得的第二电池B2的充放电停止信息，判定第二电池B2是否处于充放电已停止的状态。管理ECU71在S17的判定结果为否的情况下，转移至步骤S18，在S17的判定结果为是的情况下，转移至步骤S31。
在步骤S18中，管理ECU71判定目前，第二电池B2的接触器32p、32n是否已接通，即，第二电池B2是否已连接于第二电力电路3。管理ECU71在S18的判定结果为否的情况下，转移至步骤S19，在S18的判定结果为是的情况下，转移至步骤S38。
其次，在步骤S19中，管理ECU71判定在步骤S1中取得的需求逆变器通过电力Pmot_d是否大于第一输出上限P1_max与第二输出上限P2_max之和。管理ECU71在步骤S19的判定结果为是的情况下，转移至步骤S20，在执行将需求逆变器通过电力Pmot_d限制为不足规定值的限制处理后，转移至步骤S21。此处，在步骤S20的限制处理中，管理ECU71通过例如将第一输出上限P1_max与第二输出上限P2_max之和设定为需求逆变器通过电力Pmot_d来限制需求逆变器通过电力Pmot_d。管理ECU71在步骤S19的判定结果为否的情况下，不执行如上所述的限制处理而转移至步骤S21。
其次，在步骤S21中，管理ECU71将需求逆变器通过电力Pmot_d设定为目标逆变器通过电力Pmot_cmd，并转移至步骤S22。
其次，在步骤S22中，管理ECU71判定在步骤S15中取得的优先输出电池是否为第一电池B1。管理ECU71在步骤S22的判定结果为是的情况下，转移至步骤S23，在步骤S22的判定结果为否的情况下，转移至步骤S26。
其次，在步骤S23中，管理ECU71判定需求逆变器通过电力Pmot_d是否大于第一输出上限P1_max。管理ECU71在步骤S23的判定结果为是的情况下，转移至步骤S24，将需求逆变器通过电力Pmot_d减去第一输出上限P1_max所得的值设定为目标转换器通过电力Pcnv_cmd，并转移至图5的步骤S7。另外，管理ECU71在步骤S23的判定结果为否的情况下，转移至步骤S25，将值0设定为目标转换器通过电力Pcnv_cmd，并转移至图5的步骤S7。在如上所述将第一电池B1设定为优先输出电池的情况下，使第一电池B1比第二电池B2更优先地输出电力直到第一输出上限P1_max为止。
其次，在步骤S26中，管理ECU71判定需求逆变器通过电力Pmot_d是否大于第二输出上限P2_max。管理ECU71在步骤S26的判定结果为是的情况下，转移至步骤S27，将第二输出上限P2_max设定为目标转换器通过电力Pcnv_cmd，并转移至图5的步骤S7。另外，管理ECU71在步骤S26的判定结果为否的情况下，转移至步骤S28，将需求逆变器通过电力Pmot_d设定为目标转换器通过电力Pcnv_cmd，并转移至图5的步骤S7。在如上所述将第二电池B2设定为优先输出电池的情况下，使第二电池B2比第一电池B1更优先地输出电力直到第二输出上限P2_max为止。
另外，在步骤S17的判定结果为是的情况下，管理ECU71转移至步骤S31，判定在步骤S14中算出的第一电池B1与第二电池B2之间的电位差ΔV是否为规定的电位差阈值ΔVth以上。
在步骤S31的判定结果为是的情况下，即，在第二电池B2无温度余量及冷却余量中的至少任一个余量，且电位差ΔV为电位差阈值ΔVth以上的情况下，管理ECU71转移至步骤S32。在步骤S32中，管理ECU71在将值0设定为目标转换器通过电力Pcnv_cmd，即，使电压转换器5停止后，转移至步骤S35。由此，使第二电池B2停止充放电。另外，通过使第二电池B2停止充放电，促进第二电池B2的冷却，因此，第二温度余量T2_mar及第二冷却余量PC2_mar均会逐渐增加。再者，在步骤S35中使电压转换器5停止后，当第二温度余量T2_mar达到第二温度余量阈值以上，且第二冷却余量PC2_mar达到第二冷却余量阈值以上时，管理ECU71相应地将值0以外的值设定为目标转换器通过电力Pcnv_mot，以再次开始驱动电压转换器5(参照步骤S24、步骤S27及步骤S28，)。
其次，在步骤S35中，管理ECU71判定需求逆变器通过电力Pmot_d是否大于第一电池B1的第一输出上限P1_max。管理ECU71在步骤S35的判定结果为是的情况下，转移至步骤S36，在将第一输出上限P1_max设定为目标逆变器通过电力Pmot_cmd后，转移至图5的步骤S7。另外，管理ECU71在步骤S35的判定结果为否的情况下，在将需求逆变器通过电力Pmot_d设定为目标逆变器通过电力Pmot_cmd后，转移至图5的步骤S7。
另外，在步骤S31的判定结果为否的情况下，即，在第二电池B2无温度余量及冷却余量中的至少任一个余量，且电位差ΔV不足电位差阈值ΔVth的情况下，管理ECU71转移至步骤S33。在步骤S33中，管理ECU71判定目前，第二电池B2的接触器32p、32n是否已断开，即，第二电池B2是否已连接于第二电力电路3。在步骤S33的判定结果为是的情况下，即，在第二电池B2已从第二电力电路3断开的情况下，管理ECU71转移至步骤S32。另外，在步骤S33的判定结果为否的情况下，即，在第二电池B2尚未从第二电力电路3断开的情况下，管理ECU71转移至步骤S34，在向第二电池ECU75发送将第二电池B2的接触器32p、32n断开的指令后，转移至步骤S32。第二电池ECU75因接收该指令而将接触器32p、32n断开，从而使第二电池B2与第二电力电路3断开。由此，使第二电池B2停止充放电。另外，通过停止第二电池B2的充放电来使第二电池B2停止充放电。另外，通过使第二电池B2停止充放电，促进第二电池B2的冷却，因此，第二温度余量T2_mar及第二冷却余量PC2_mar均会逐渐增加。
另外，在步骤S38中，管理ECU71在向第二电池ECU75发送将第二电池B2的接触器32p、32n接通的指令后，转移至步骤S32。即，在基于步骤S34中的指令，使第二电池B2从第二电力电路3断开后，当第二温度余量T2_mar达到第二温度余量阈值以上，且第二冷却余量PC2_mar达到第二冷却余量阈值以上时，管理ECU71相应地将接触器32p、32n接通，从而将第二电池B2连接于第二电力电路3。再者，在步骤S38中向第二电池ECU75发送将接触器32p、32n接通的指令后，直到上述接触器32p、32n实际接通为止的期间(即，直到步骤S18的判定结果变为是为止的期间)，仅利用来自第一电池B1的输出电力行驶(参照步骤S35～步骤S37)。
如上所述，在运转模式为输出优先模式的情况下，管理ECU71基于需求逆变器通过电力Pmot_d、第一冷却余量PC1_mar、第二冷却余量PC2_mar、第一温度余量T1_mar及第二温度余量T2_mar，控制第一电池B1的输出电力及第二电池B2的输出电力。
返回至图4，说明通过冷却电路ECU76对第一冷却输出及第二冷却输出进行控制的顺序。
如参照图5所说明，在电力管理处理中的运转模式为输出优先模式的情况下(参照图5的步骤S6)，允许比运转模式为普通模式的情况(参照图5的步骤S3)更大的逆变器通过电力。因此，有如下倾向，即，与运转模式为普通模式的情况相比，运转模式为输出优先模式的情况下的第一电池B1及第二电池B2的发热量更大。因此，冷却电路ECU76会根据电力管理处理中的运转模式而变更第一冷却输出及第二冷却输出的控制算法。
首先，对运转模式为普通模式的情况进行说明。
在运转模式为普通模式的情况下，冷却电路ECU76基于使用从第一电池ECU74发送的第一电池温度、第一冷却水温度传感器的检测值及外部气体温度传感器的检测值的已知的第一基本冷却算法，以使第一电池温度达到预定的第一目标温度的方式，算出对于第一冷却装置91的第一控制输入(例如，驱动散热风扇的马达的占空比(duty ratio))，并将该第一控制输入输入至第一冷却装置91，由此，控制第一冷却输出。
另外，在运转模式为普通模式的情况下，冷却电路ECU76基于使用从第二电池ECU75发送的第二电池温度、和外部气体温度传感器的检测值的已知的第二基本冷却算法，以使第二电池温度达到预定的第二目标温度的方式，算出对于第二冷却装置92的第二控制输入(例如，驱动冷却风扇的马达的占空比)，并将该第二控制输入输入至第二冷却装置92，由此，控制第二冷却输出。
其次，对运转模式为输出优先模式的情况进行说明。
在运转模式为输出优先模式的情况下，冷却电路ECU76基于上述第一基本冷却算法、第一温度余量T1_mar及第一冷却余量PC1_mar，控制第一冷却输出。更具体而言，首先，冷却电路ECU76基于第一温度余量T1_mar及第一冷却余量PC1_mar，检索图7所示的运转图(map)，由此，取得与第一电池B1的第一冷却模式相关的信息。根据图7的运转图的例子，在第一电池B1有冷却余量的情况下，第一冷却模式变为“积极冷却”。另外，在第一电池B1无冷却余量的情况下，第一冷却模式变为“冷却max”。
其次，冷却电路ECU76根据从图7的运转图取得的第一冷却模式信息，对基于上述第一基本冷却算法而算出的第一控制输入进行修正，并将该修正后的第一控制输入输入至第一冷却装置91，由此，控制第一冷却输出。冷却电路ECU76在第一冷却模式为“积极冷却”的情况下，将基于第一温度余量T1_mar而算出的修正值与基于第一基本冷却算法而算出的第一控制输入相加，由此，向冷却性能提高侧修正第一控制输入。因此，在运转模式为输出优先模式且第一冷却模式为“积极冷却”的情况下，冷却电路ECU76使第一冷却输出比运转模式为普通模式的情况更大。另外，冷却电路ECU76在第一冷却模式为“冷却max”的情况下，与基于第一基本冷却算法的第一控制输入的计算结果无关地将第一控制输入设为最大值。因此，在运转模式为输出优先模式且第一冷却模式为“冷却max”的情况下，冷却电路ECU76使第一冷却输出增加至第一最大冷却输出为止。
另外，在运转模式为输出优先模式的情况下，冷却电路ECU76基于上述第二基本冷却算法、第二温度余量T2_mar及第二冷却余量PC2_mar，控制第二冷却输出。更具体而言，首先，冷却电路ECU76基于第二温度余量T2_mar及第二冷却余量PC2_mar，检索图7所示的运转图，由此，取得与第二电池B2的第二冷却模式相关的信息。根据图7的运转图的例子，在第二电池B2有冷却余量的情况下，第二冷却模式变为“积极冷却”。另外，在第二电池B2无冷却余量的情况下，第二冷却模式变为“冷却max”。
其次，冷却电路ECU76根据从图7的运转图取得的第二冷却模式信息，对基于上述第二基本冷却算法而算出的第二控制输入进行修正，并将该修正后的第二控制输入输入至第二冷却装置92，由此，控制第二冷却输出。冷却电路ECU76在第二冷却模式为“积极冷却”的情况下，将基于第二温度余量T2_mar而算出的修正值与基于第二基本冷却算法而算出的第二控制输入相加，由此，向冷却性能提高侧修正第二控制输入。因此，在运转模式为输出优先模式且第二冷却模式为“积极冷却”的情况下，冷却电路ECU76使第二冷却输出比运转模式为普通模式的情况更大。另外，冷却电路ECU76在第二冷却模式为“冷却max”的情况下，与基于第二基本冷却算法的第二控制输入的计算结果无关地将第二控制输入设为最大值。因此，在运转模式为输出优先模式且第二冷却模式为“冷却max”的情况下，冷却电路ECU76使第二冷却输出增加至第二最大冷却输出为止。
根据本实施方式的电源系统1，产生以下的效果。
(1)在电源系统1中，利用电压转换器5来连接第一电力电路2与第二电力电路3，且利用电力转换器43来连接第一电力电路2与驱动马达M，该第一电力电路2具有第一电池B1，该第二电力电路3具有对于闭合电路电压的使用电压范围与第一电池B1重叠且静态电压比第一电池B1更低的第二电池B2。管理ECU71取得第一电池B1的闭合电路电压CCV1与第二电池B2的静态电压OCV2的电位差ΔV、第二电池B2的第二温度余量T2_mar及第二电池B2的第二冷却余量PC2_mar。另外，在第二温度余量T2_mar及第二冷却余量PC2_mar中的至少任一个余量不足对于余量的阈值，且电位差ΔV为电位差阈值ΔVth以上的情况下，管理ECU71使电压转换器5停止。此处，若使电压转换器5停止，则至少能够防止电流流向第二电池B2，因此，能够使之后的第二电池B2的温度降低。由此，根据电源系统1，能够预先防止意外地从高温状态下的第二电池B2充放电。特别是在电源系统1中，不仅考虑第二温度余量T2_mar，而且考虑第二冷却余量PC2_mar来决定使电压转换器5停止的时机，由此，能够考虑第二冷却装置92对于第二电池B2的冷却性能而以恰当的时机使电压转换器5停止。另外，在电源系统1中，在电位差ΔV为电位差阈值ΔVth以上的情况下，只要使电压转换器5停止即可，之后，就能够根据需要而迅速地使第二电池B2充放电。
(2)在使电压转换器5停止后，当第二温度余量T2_mar及第二冷却余量PC2_mar双方达到各自的阈值以上时，管理ECU71相应地再次开始驱动电压转换器5。由此，能够更切实地防止意外地从高温状态下的第二电池B2充放电。
(3)在第二温度余量T2_mar及第二冷却余量PC2_mar中的至少任一个余量不足对于各个余量的阈值，且电位差ΔV不足电位差阈值ΔVth的情况下，管理ECU71使第二电池B2从第二电力电路3断开。此处，若使第二电池B2从第二电力电路3断开，则能够切实地防止第二电池B2的充放电，因此，能够使之后的第二电池B2的温度降低。由此，根据电源系统1，能够预先防止意外地从高温状态下的第二电池B2充放电。特别是在电源系统1中，不仅考虑第二温度余量T2_mar，而且考虑第二冷却余量PC2_mar来决定使第二电池B2从第二电力电路3断开的时机，由此，能够考虑第二冷却装置92对于第二电池B2的冷却性能而以恰当的时机使第二电池B2从第二电力电路3断开。
(4)在使第二电池B2从第二电力电路3断开后，当第二温度余量T2_mar及第二冷却余量PC2_mar双方达到各个阈值以上时，管理ECU71相应地将第二电池B2连接于第二电力电路3。由此，能够更切实地防止意外地从高温状态下的第二电池B2充放电。
(5)在管理处理中的运转模式为输出优先模式，且第二冷却余量PC2_mar为第二冷却余量阈值以上的情况下，冷却电路ECU76使第二冷却输出比运转模式为普通模式的情况更大。由此，能够迅速增大第二温度余量T2_mar，因此，能够增加能够在输出优先模式下使第二电池B2充放电的机会。
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于此。也可在本发明的宗旨的范围内，恰当地变更细微部分的结构。
附图标记
1：电源系统
2：第一电力电路
3：第二电力电路
4：负载电路
5：电压转换器
9：冷却电路
7：电子控制单元组
21n、21p：第一电力线
22n、32n：负极接触器
22p、32p：正极接触器
31n、31p：第二电力线
33：电流传感器
41n、41p：负载电力线
42：车辆辅机
43：电力转换器
53、54：连接节点
53H：第一高臂元件
53L：第一低臂元件
54H：第二高臂元件
54L：第二低臂元件
55：负总线
56n、56p：低压侧端子
57n、57p：高压侧端子
71：管理ECU(电力控制单元、电位差取得单元)
72：马达ECU(电力控制单元)
73：转换器ECU(电力控制单元)
74：第一电池ECU(电位差取得单元)
75：第二电池ECU(电位差取得单元、温度取得单元、温度余量取得单元)
76：冷却电路ECU(冷却输出控制单元、冷却余量取得单元)
81：第一电池传感器单元(电位差取得单元)
82：第二电池传感器单元(电位差取得单元、温度取得单元、温度余量取得单元)
91：第一冷却装置
92：第二冷却装置(冷却装置)
93：第三冷却装置
94：加温装置
911：第一冷却水循环路径
912：第一热交换器
913：第一冷却水泵
931：第三冷却水循环路径
932：第三热交换器
933：第三冷却水泵
941：旁通路径
942：加热器
943：加温用泵
944、945：三通阀
B1：第一电池(第一蓄电装置)
B2：第二电池(第二蓄电装置)
CCV1：闭合电路电压
L1：第一电抗器
L2：第二电抗器
M：驱动马达(旋转电机)
OCV2：静态电压
P：踏板类
P1_max：第一输出上限
P2_max：第二输出上限
PC1_mar：第一冷却余量
PC2_mar：第二冷却余量
Pcnv_cmd：目标转换器通过电力
Phigh：高输出阈值
Pmot_cmd：目标逆变器通过电力
Pmot_d：需求逆变器通过电力
S1～S8、S11～S28、S31～S38：步骤
T1_mar：第一温度余量
T2_mar：第二温度余量
V：车辆
W：驱动轮
ΔV：电位差
ΔVth：电位差阈值

Claims (10)

1.一种电源系统，其包括：
第一电力电路，具有第一蓄电装置；
第二电力电路，具有对于闭合电路电压的使用电压范围与所述第一蓄电装置重叠且静态电压比所述第一蓄电装置更低的第二蓄电装置；
电压转换器，在所述第一电力电路与所述第二电力电路之间转换电压；
电力转换器，在所述第一电力电路与旋转电机之间转换电力；
电力控制单元，通过对所述电压转换器及所述电力转换器进行操作，控制所述第一蓄电装置及第二蓄电装置的充放电；
电位差取得单元，取得所述第一蓄电装置及所述第二蓄电装置的电位差；
冷却装置，对所述第二蓄电装置进行冷却；
冷却输出控制单元，控制所述冷却装置的冷却输出；以及
温度取得单元，取得所述第二蓄电装置的蓄电装置温度，
所述电源系统的特征在于还包括：
温度余量取得单元，取得根据所述第二蓄电装置的上限温度与所述蓄电装置温度之差而增减的温度余量；以及
冷却余量取得单元，取得根据所述冷却装置的最大冷却输出与所述冷却输出之差而增减的冷却余量，
在所述温度余量及所述冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的阈值，且所述电位差为电位差阈值以上的情况下，所述电力控制单元使所述电压转换器停止。
2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于：
在使所述电压转换器停止后，当所述温度余量及所述冷却余量双方达到对于各个余量的所述阈值以上时，所述电力控制单元相应地开始驱动所述电压转换器。
3.根据权利要求1或2所述的电源系统，其特征在于：
在所述温度余量及所述冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的所述阈值，且所述电位差不足所述电位差阈值的情况下，所述电力控制单元使所述第二蓄电装置从所述第二电力电路断开。
4.一种电源系统，其包括：
第一电力电路，具有第一蓄电装置；
第二电力电路，具有对于闭合电路电压的使用电压范围与所述第一蓄电装置重叠且静态电压比所述第一蓄电装置更低的第二蓄电装置；
电压转换器，在所述第一电力电路与所述第二电力电路之间转换电压；
电力转换器，在所述第一电力电路与产生推力的旋转电机之间转换电力；
电力控制单元，通过对所述电压转换器及所述电力转换器进行操作，控制所述第一蓄电装置及第二蓄电装置的充放电；
电位差取得单元，取得所述第一蓄电装置及所述第二蓄电装置的电位差；
冷却装置，对所述第二蓄电装置进行冷却；
冷却输出控制单元，控制所述冷却装置的冷却输出；以及
温度取得单元，取得所述第二蓄电装置的蓄电装置温度，
所述电源系统的特征在于还包括：
温度余量取得单元，取得根据所述第二蓄电装置的上限温度与所述蓄电装置温度之差而增减的温度余量；以及
冷却余量取得单元，取得根据所述冷却装置的最大冷却输出与所述冷却输出之差而增减的冷却余量，
在所述温度余量及所述冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的阈值，且所述电位差不足电位差阈值的情况下，所述电力控制单元使所述第二蓄电装置从所述第二电力电路断开。
5.根据权利要求4所述的电源系统，其特征在于：
在使所述第二蓄电装置从所述第二电力电路断开后，当所述温度余量及所述冷却余量双方达到对于各个余量的所述阈值以上时，所述电力控制单元相应地将所述第二蓄电装置连接于所述第二电力电路。
6.根据权利要求4或5所述的电源系统，其特征在于：
在所述温度余量及所述冷却余量中的至少任一个余量不足对于各个余量的所述阈值，且所述电位差为所述电位差阈值以上的情况下，所述电力控制单元使所述电压转换器停止。
7.根据权利要求1或2所述的电源系统，其特征在于：
所述电力控制单元在普通模式或者允许比所述普通模式更大的从所述第一电力电路朝向所述旋转电机的输出的输出优先模式下，控制所述第一蓄电装置及第二蓄电装置的充放电，
在所述电力控制单元的运转模式为所述输出优先模式，且所述冷却余量为冷却余量阈值以上的情况下，所述冷却输出控制单元使所述冷却输出比所述运转模式为所述普通模式的情况更大。
8.根据权利要求3所述的电源系统，其特征在于：
所述电力控制单元在普通模式或者允许比所述普通模式更大的从所述第一电力电路朝向所述旋转电机的输出的输出优先模式下，控制所述第一蓄电装置及第二蓄电装置的充放电，
在所述电力控制单元的运转模式为所述输出优先模式，且所述冷却余量为冷却余量阈值以上的情况下，所述冷却输出控制单元使所述冷却输出比所述运转模式为所述普通模式的情况更大。
9.根据权利要求4或5所述的电源系统，其特征在于：
所述电力控制单元在普通模式或者允许比所述普通模式更大的从所述第一电力电路朝向所述旋转电机的输出的输出优先模式下，控制所述第一蓄电装置及第二蓄电装置的充放电，
在所述电力控制单元的运转模式为所述输出优先模式，且所述冷却余量为冷却余量阈值以上的情况下，所述冷却输出控制单元使所述冷却输出比所述运转模式为所述普通模式的情况更大。
10.根据权利要求6所述的电源系统，其特征在于：
所述电力控制单元在普通模式或者允许比所述普通模式更大的从所述第一电力电路朝向所述旋转电机的输出的输出优先模式下，控制所述第一蓄电装置及第二蓄电装置的充放电，
在所述电力控制单元的运转模式为所述输出优先模式，且所述冷却余量为冷却余量阈值以上的情况下，所述冷却输出控制单元使所述冷却输出比所述运转模式为所述普通模式的情况更大。
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