JP2008187884A - 電源システムおよびそれを備える車両、ならびにその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の蓄電部のうち一部の蓄電部が必要に応じて電気的に切離されたときであっても、負荷装置への電力供給を継続可能な電源システムおよびそれを備える車両、ならびにその制御方法を提供する。
【解決手段】蓄電部１０および２０がいずれも正常であれば、システムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２がオン状態に維持される。コンバータ１８は、電圧制御モード（昇圧）に従って電圧変換動作を行ない、コンバータ２８は、電力制御モードに従って昇圧動作を行う。蓄電部１０に何らかの異常が発生してシステムリレーＳＭＲ１がオフ状態に駆動されると、コンバータ１８および２８は、電圧変換動作を停止するとともに、それぞれ蓄電部１０および２０と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間を電気的な導通状態に維持する。
【選択図】図３

Description

この発明は、複数の蓄電部を有する電源システムおよびそれを備える車両、ならびにその制御方法に関し、特に蓄電部を電源システムから切離したときの制御技術に関する。

近年、環境問題を考慮して、エンジンとモータとを効率的に組み合わせて走行するハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両は、充放電可能な蓄電部を搭載し、発進時や加速時などにモータへ電力を供給して駆動力を発生する一方で、下り坂や制動時などに車両の運動エネルギーを電力として回収する。そのため、ハイブリッド車両に搭載される蓄電部には、入出力電力および充放電容量の大きなニッケル水素電池やリチウムイオン電池などが採用されている。

このようなハイブリッド車両に対して、商用電源などの外部電源を用いて蓄電部を充電可能なプラグイン（plug-in）と呼ばれる構成が提案されている。このプラグイン方式は、通勤や買い物などの比較的短距離の走行に対して、エンジンを停止状態に保ったまま、予め蓄電部に蓄えた外部電源からの電力を用いて走行することで、総合的な燃料消費効率をより高めることを目的とするものである。

蓄電部からの電力のみを用いた走行モード、いわゆるＥＶ（Electric Vehicle）走行モードでは、電力を定常的に出力する必要があるので、プラグイン方式に使用される蓄電部には、通常のハイブリッド車両に搭載される蓄電部に比較して、より大きな充放電容量が要求される一方で、入出力電力は相対的に小さくてもよい。

このように、プラグイン方式のハイブリッド車両では、異なる性能を有する蓄電部が必要となる。そこで、充放電特性の異なる複数の蓄電部を搭載する構成が望ましい。複数の蓄電部を搭載する構成としては、たとえば、特開２００３−２０９９６９号公報（特許文献１）には、高電圧車両牽引システムに所望の直流高電圧レベルを提供する電動モータ電源管理システムが開示されている。この電動モータ電源管理システムは、それぞれが電池とブースト／バック直流・直流コンバータとを有しかつ並列に接続された、少なくとも１つのインバータに直流電力を提供する複数の電源ステージと、複数の電源ステージの電池を均等に充放電させて複数の電源ステージが少なくとも１つのインバータへの電池電圧を維持するように複数の電源ステージを制御するコントローラとを備える。
特開２００３−２０９９６９号公報 特開２００３−１３４６０６号公報 特開２００４−００６１３８号公報 特開２００３−２０９９３２号公報

一般的に、蓄電部には比較的大量の電気エネルギーが蓄えられるので、安全上の観点から、蓄電部の状態値に基づいて異常状態が常時監視される。たとえば、蓄電部の内部抵抗値に基づいて劣化度合いなどが判定される。そして、異常状態であると判定されると、当該蓄電部をシステムから電気的に切離す必要が生じる。

上述の特開２００３−２０９９６９号公報（特許文献１）に開示される電動モータ電源管理システムでは、電池（蓄電部）に異常が発生した場合について何らの考慮もなされておらず、異常が発生した蓄電部を電気的に切離す構成も開示されていない。そのため、複
数の蓄電部のうちいずれか１つでも異常が発生すると、システム全体を停止せざるを得ないという問題があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の蓄電部のうち一部の蓄電部が必要に応じて電気的に切離されたときであっても、負荷装置への電力供給を継続可能な電源システムおよびそれを備える車両、ならびにその制御方法を提供することである。

この発明のある局面に従えば、第１および第２の負荷装置へ電力を供給するための電源システムであって、第１の負荷装置と電気的に接続された第１の電力線対と、充放電可能な複数の蓄電部と、複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部とを備え、複数の電圧変換部は、第１の電力線対に対して並列接続され、かつ各々が第１の電力線対と対応の蓄電部との間で電圧変換動作を行なうように構成される。電源システムは、さらに複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられ、かつ各々が対応の蓄電部と対応の電圧変換部との間を電気的に切離すための複数の切離部と、一端が複数の電圧変換部のうちの１つである第１の電圧変換部と対応の切離部との間に電気的に接続され、他端が第２の負荷装置に電気的に接続された第２の電力線対と、複数の切離部のいずれか１つの切離部によって対応の蓄電部と対応の電圧変換部との間が電気的に切離された場合に、残余の蓄電部からの電力を用いて、第１の電力線対を介して第１の負荷装置への電力供給を継続するとともに、第２の電力線対を介して第２の負荷装置への電力供給を継続するように複数の電圧変換部を制御する制御手段とを備える。

この発明によれば、第２の負荷装置へ電力供給を行なうためのいずれかの蓄電部が電気的に切離されたとしても、残余の蓄電部から第１の電力線対を介して第１の電力負荷へ電力が供給されるとともに、第２の供給線を介して第２の負荷装置へ電力が供給される。そのため、複数の蓄電部のうちいずれかの蓄電部が異常状態になって電気的に切離されたときであっても、第１および第２の負荷装置への電力供給を継続できる。

好ましくは、複数の蓄電部の各々についての異常状態を検出する異常検出手段をさらに備え、複数の切離部の各々は、異常検出手段による対応の蓄電部における異常状態の検出に応答して、対応の蓄電部と対応の電圧変換部との間を電気的に切離すように構成される。

好ましくは、異常検出手段は、対応の蓄電部の温度、電圧値、電流値および内部抵抗値の少なくとも１つに基づいて、複数の蓄電部の各々についての異常状態を検出する。

好ましくは、制御手段は、第１の電圧変換部と対応の蓄電部との間が対応の切離部によって電気的に切離されたときに、残余の蓄電部からの電力が第１の電力線対を介して第１の負荷装置へ供給されるように残余の蓄電部にそれぞれ対応する電圧変換部を制御するとともに、第１の電力線対から第２の電力線対を介して第２の負荷装置へ電力が供給されるように第１の電圧変換部を制御する。

さらに好ましくは、制御手段は、複数の電圧変換部の各々について、第１の電力線対と対応の蓄電部との間での電力変換動作を停止した上で両者を電気的に導通状態にする。

さらに好ましくは、複数の電圧変換部の各々は、インダクタと直列接続された上で、第１の電力線対の一方の電力線と対応の蓄電部の一方極との間に配置され、両者を電気的に断続可能なスイッチング素子と、第１の電力線対の他方の電力線と対応の蓄電部の他方極とを電気的に接続するための配線とを含み、制御手段は、複数の電圧変換部の各々につい
て、スイッチング素子をオン状態に維持する。

また、さらに好ましくは、制御手段は、対応の蓄電部からの電力が昇圧動作を伴って第１の電力線対へ供給されるように第１の電圧変換部を除く残余の電圧変換部を制御するとともに、第１の電力線対からの電力が降圧動作を伴って第２の負荷装置へ供給されるように第１の電圧変換部を制御する。

さらに好ましくは、制御手段は、第２の負荷装置へ供給される降圧後の電圧値を所定の目標値とするための第１の制御モードに従って、第１の電圧変換部を制御する。

また、さらに好ましくは、制御手段は、第１の電力線対へ供給される昇圧後の電圧値を所定の目標値とするための第２の制御モードに従って、残余の電圧変換部の少なくとも１つを制御する。

さらに好ましくは、第１の電圧変換部と対応の蓄電部との間が電気的に接続された状態において、第１の電圧変換部は、第２の制御モードに設定されて電圧変換動作を実行するとともに、残余の電圧変換部の各々は、第１の電力線対と対応の蓄電部との間で授受される電力値を所定の目標値とするための第３の制御モードに設定されて電圧変換動作を実行し、制御手段は、対応の切離部による第１の電圧変換部と対応の蓄電部との間の電気的な切離しに応答して、残余の電圧変換部の少なくとも１つおよび第１の電圧変換部についての制御モードを切替える。

この発明の別の局面に従えば、上記のいずれかの電源システムと、第１の負荷装置として走行用の駆動力を発生するための駆動力発生部とを備える車両である。

好ましくは、車両は、第２の負荷装置として車両用の補機群をさらに備える。
この発明のさらに別の局面に従えば、第１および第２の負荷装置へ電力を供給するための電源システムの制御方法であって、電源システムは、第１の負荷装置と電気的に接続された第１の電力線対と、充放電可能な複数の蓄電部と、複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部とを備え、複数の電圧変換部は、第１の電力線対に対して並列接続され、かつ各々が対応の蓄電部と第１の電力線対との間で電圧変換動作を行なうように構成され、さらに複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられ、かつ各々が対応の蓄電部と対応の電圧変換部との間を電気的に切離すための複数の切離部と、一端が複数の電圧変換部のうちの１つである第１の電圧変換部と対応の切離部との間に電気的に接続され、他端が第２の負荷装置に電気的に接続された第２の電力線対とを備える。制御方法は、複数の蓄電部の各々についての異常状態の有無を検出するステップと、複数の蓄電部のいずれか１つの蓄電部について異常状態を検出した場合に、当該異常状態が検出された蓄電部と対応の電圧変換部との間を対応の切離部によって電気的に切離すステップと、切離された蓄電部を除く残余の蓄電部からの電力を用いて、第１の電力線対を介して第１の負荷装置への電力供給を継続するとともに、第２の電力線対を介して第２の負荷装置への電力供給を継続するように複数の電圧変換部を制御するステップとを含む。

この発明によれば、複数の蓄電部のうち一部の蓄電部が必要に応じて電気的に切離されたときであっても、負荷装置への電力供給を継続可能な電源システムおよびそれを備える車両、ならびにその制御方法を実現できる。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
（車両の構成）
図１は、本発明の実施の形態１に従う電源システム１００を備える車両１の要部を示す概略構成図である。

図１を参照して、車両１は、電源システム１００と、第１インバータ（ＩＮＶ１）４０，第２インバータ（ＩＮＶ２）４２，第３インバータ（ＩＮＶ３）４４と、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）ＭＧ１，ＭＧ２と、駆動ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、エアコン装置７０と、低圧補機類８２と、降圧コンバータ８０と、副蓄電部ＳＢとを備える。

本実施の形態１においては、複数の蓄電部を備える電源システムの一例として、２つの蓄電部１０，２０を備える電源システム１００について説明する。

インバータ４０，４２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、駆動ＥＣＵ５０とは、車両１の走行用の駆動力を発生するための「駆動力発生部」を構成する。本明細書では、この「駆動力発生部」を「第１の負荷装置」とする場合について例示する。すなわち、車両１は、電源システム１００から駆動力発生部へ供給される電力により生じる駆動力を車輪（図示せず）に伝達することで走行する。

また、エアコン装置７０と、低圧補機類８２と、降圧コンバータ８０と、副蓄電部ＳＢとは、車両用の「補機群」を構成する。本明細書では、この「補機群」を「第２の負荷装置」とする場合について例示する。

本明細書では、いずれかの「蓄電部」が電源システムから電気的に切離されたとしても、「第１の負荷装置」に相当する「駆動力発生部」に加えて、「補機群」に対しても電力供給を継続可能な構成について例示する。「蓄電部」を電気的に切離す必要が生じるのは様々な状況が想定されるが、本実施の形態１および２ならびにそれらの変形例では、当該蓄電部が異常状態になったときに、当該蓄電部を電源システムから電気的に切離す必要があると判断する場合を例示する。

（駆動力発生部の構成）
インバータ４０，４２は、第１の電力線対である主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに並列接続され、それぞれ電源システム１００との間で電力の授受を行なう。すなわち、インバータ４０，４２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して供給される電力（直流電力）をそれぞれ交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ供給する一方、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２がそれぞれ発生する交流電力を直流電力に変換して回生電力として電源システム１００へ返還する。一例として、インバータ４０，４２は、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路で構成され、それぞれ駆動ＥＣＵ５０から受けたスイッチング指令ＰＷＭ１，ＰＷＭ２に応じて、スイッチング（回路開閉）動作を行なうことで、電力変換を実現する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれインバータ４０，４２から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生可能であるとともに、外部からの回転駆動力を受けて発電可能に構成される。一例として、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機である。そして、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれ動力伝達機構４６を介して図示しないエンジンと機械的に接続される。

エンジンおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２がそれぞれ発生する駆動力が最適な比率となるように、駆動ＥＣＵ５０において演算処理が実行される。より詳細には、駆動ＥＣＵ５０は、予め格納されたプログラムを実行することで、図示しない各センサから送信された信号、走行状況、アクセル開度の変化率、および格納しているマップなどに基づいて、エンジンおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発生させる駆動力を決定する。なお、モータジェネレータＭＧ１をもっぱら発電機として機能させ、モータジェネレータＭＧ２をもっぱら電動機として機能させることもできる。

（補機群の構成）
エアコン装置７０は、車室内を主として空調するための装置であり、第２の電源線対である低圧正線ＬＰＬおよび低圧負線ＬＮＬに接続されたインバータ７２と、インバータ７２によって駆動されるコンプレッサ７４とを含む。インバータ７２は、電源システム１００から供給される直流電力を交流電力に変換してコンプレッサ７４へ供給する。コンプレッサ７４は、冷媒（たとえば、フロン類）に対して圧縮および膨張を繰返す冷凍サイクル（図示しない）を実行することで、気化熱を生じさせて空調を実現するための装置であり、インバータ７２から供給される交流電力によって発生する回転駆動力を用いて冷媒を圧縮する。

低圧補機類８２は、電源システム１００から供給される電力の電圧値（例えば、２８８Ｖ）に比較して低圧（例えば、１２Ｖ）で作動する補機類の総称であり、一例として、カーナビゲーションシステム、カーオーディオ、車内灯、車内インジケータなどを含む。そして、低圧補機類８２は、降圧コンバータ８０もしくは副蓄電部ＳＢから供給される低圧の直流電力によって作動する。

降圧コンバータ８０は、電源システム１００からの供給電力を降圧するための装置であり、低圧正線ＬＰＬおよび低圧負線ＬＮＬに接続され、降圧後の直流電力を低圧補機類８２および副蓄電部ＳＢへ供給する。一例として、降圧コンバータ８０は、直流電力を交流電力に変換した上で巻線変圧器（トランス）を用いて電圧変換を行ない、電圧変換後の交流電力を直流電力に再変換する、いわゆる「トランス」型の回路で構成される。

副蓄電部ＳＢは、一例として鉛蓄電池などからなり、降圧コンバータ８０の出力側に接続され、出力される直流電力で充電される一方、低圧補機類８２へその充電電力を供給する。すなわち、副蓄電部ＳＢは、降圧コンバータ８０からの出力電力と、低圧補機類８２での需要電力とのアンバランスを補うための電力バッファとしても機能する。

（プラグイン構成）
さらに、本実施の形態１においては、インバータ４４が、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに対してインバータ４０，４２と並列に接続される。インバータ４４は、車両外部からの外部電力を用いて電源システム１００に含まれる蓄電部１０，２０を充電するための充電装置である。具体的には、インバータ４４は、充電コネクタ６０および供給線ＡＣＬを介して、車両外部の住宅などからの商用電源（ともに図示せず）と電気的に接続され、外部電源からの電力を受入可能に構成される。そして、インバータ４４は、外部電源からの電力を電源システム１００へ供給するための直流電力に変換する。一例として、インバータ４４は、車両外部の住宅（図示せず）内で使用される商用電源の給電形態に対応させて、代表的に単相インバータで構成される。

なお、プラグイン構成は、図１に示す構成に限られものではなく、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の中性点を介して外部電源と電気的に接続するように構成してもよい。

（電源システムの構成）
電源システム１００は、平滑コンデンサＣと、蓄電部１０，２０と、コンバータ（ＣＯＮＶ）１８，２８と、温度検出部１２，２２と、電圧検出部１４，２４，５２と、電流検出部１６，２６，５４と、システムリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２と、電池ＥＣＵ３２と、コンバータＥＣＵ３０とを備える。

平滑コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、電源システム１００と駆動力発生部との間で授受される電力に含まれる変動成分を低減する。

電圧検出部５２は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの線間に接続され、電源システム１００と駆動力発生部との間で授受される電力の電圧値である母線電圧値Ｖｃを検出し、その検出結果をコンバータＥＣＵ３０へ出力する。また、電流検出部５４は、主正母線ＭＰＬに介挿され、電源システム１００と駆動力発生部との間で授受される電力の電流値である母線電流値Ｉｃを検出し、その検出結果をコンバータＥＣＵ３０へ出力する。

蓄電部１０，２０は、充放電可能な直流電力の貯蔵要素であり、一例として、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタからなる。

コンバータ１８および２８は、主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬに対して並列接続されるとともに、それぞれ対応する蓄電部１０および２０と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間で電力変換動作を行なうように構成された電圧変換部である。具体的には、コンバータ１８および２８は、それぞれ対応する蓄電部１０および２０からの放電電力を所定電圧に昇圧して駆動力発生部へ供給可能である一方、駆動力発生部から供給される回生電力を所定電圧に降圧してそれぞれ対応する蓄電部１０および２０へ供給可能である。一例として、コンバータ１８，２８は、いずれも「チョッパ」型の回路で構成される。

温度検出部１２，２２は、それぞれ蓄電部１０，２０を構成する電池セルなどに近接して配置され、蓄電部１０，２０の温度Ｔｂ１，Ｔｂ２を検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ３２へ出力する。なお、温度検出部１２，２２は、それぞれ蓄電部１０，２０を構成する複数の電池セルに対応付けて配置された複数の検出素子による検出値から得られる代表値を出力するように構成してもよい。

電圧検出部１４は、蓄電部１０とコンバータ１８とを電気的に接続する正線ＰＬ１および負線ＮＬ１の線間に接続され、蓄電部１０の入出力に係る電圧値Ｖｂ１を検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ３２およびコンバータＥＣＵ３０へ出力する。同様に、電圧検出部２４は、蓄電部２０とコンバータ２８とを電気的に接続する正線ＰＬ２および負線ＮＬ２の線間に接続され、蓄電部２０の入出力に係る電圧値Ｖｂ２を検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ３２およびコンバータＥＣＵ３０へ出力する。

電流検出部１６，２６は、それぞれ蓄電部１０，２０とコンバータ１８，２８とを接続する正線ＰＬ１，ＰＬ２に介装され、それぞれ対応する蓄電部１０，２０の充放電に係る電流値Ｉｂ１，Ｉｂ２を検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ３２およびコンバータＥＣＵ３０へ出力する。

システムリレーＳＭＲ１は、蓄電部１０とコンバータ１８とを電気的に接続する正線ＰＬ１および負線ＮＬ１に介挿され、後述する電池ＥＣＵ３２からのシステムオン指令ＳＯＮ１に応答して、蓄電部１０とコンバータ１８との間を電気的に接続もしくは遮断する。なお、以下の説明では、電気的な接続状態を「オン」状態とも称し、電気的な遮断状態を「オフ」状態とも称す。

さらに、低圧正線ＬＰＬおよび低圧負線ＬＮＬは、システムリレーＳＭＲ１とコンバータ１８との間の位置において、それぞれ正線ＰＬ１および負線ＮＬ１に接続される。これにより、正線ＰＬ１および負線ＮＬ１を流れる電力の一部を車両用の補機群に供給可能である。そして、システムリレーＳＭＲ１が遮断状態にあれば、蓄電部１０は、駆動力発生部および補機群から電気的に切離される。

同様に、システムリレーＳＭＲ２は、蓄電部２０とコンバータ２８とを電気的に接続する正線ＰＬ２および負線ＮＬ２に介挿され、後述する電池ＥＣＵ３２からのシステムオン指令ＳＯＮ２に応答して、蓄電部２０とコンバータ２８との間を電気的に接続もしくは遮断する。

このように、本実施の形態１では、システムリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が「複数の切離部」に相当する。

電池ＥＣＵ３２は、蓄電部１０，２０を監視制御する装置であり、制御線ＬＮＫ１を介して接続されたコンバータＥＣＵ３０と連係して、蓄電部１０，２０の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge；以下、「ＳＯＣ」とも称す）を所定範囲に維持する。具体的には、電池ＥＣＵ３２は、温度検出部１２，２２からの温度Ｔｂ１，Ｔｂ２と、電圧検出部１４，２４からの電圧値Ｖｂ１，Ｖｂ２と、電流検出部１６，２６からの電流値Ｉｂ１，Ｉｂ２に基づいて、蓄電部１０，２０のＳＯＣをそれぞれ算出する。そして、電池ＥＣＵ３２は、算出したそれぞれのＳＯＣ、および当該ＳＯＣに依存して決定される許容電力（充電許容電力および放電許容電力）をコンバータＥＣＵ３０へ送出する。

さらに、電池ＥＣＵ３２は、蓄電部１０，２０の温度Ｔｂ１，Ｔｂ２、電圧値Ｖｂ１，Ｖｂ２、電流値Ｉｂ１，Ｉｂ２および内部抵抗値などに基づいて、蓄電部１０，２０の各々についての異常状態を検出する。そして、蓄電部１０，２０がいずれも正常であれば、電池ＥＣＵ３２は運転者の操作によるイグニッションオン指令（図示しない）に応答して、それぞれシステムオン指令ＳＯＮ１，ＳＯＮ２を活性化し、システムリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオン状態に駆動する。一方、蓄電部１０および２０のいずれかで異常が発生していれば、電池ＥＣＵ３２は電気的な切離しが必要であると判断し、対応するシステムオン指令ＳＯＮ１，ＳＯＮ２を非活性化し、対応する蓄電部１０，２０を電源システム１００から電気的に切離す。

コンバータＥＣＵ３０は、制御線ＬＮＫ１を介して接続された電池ＥＣＵ３２および制御線ＬＮＫ２を介して接続された駆動ＥＣＵ５０と連係して、駆動力発生部が要求する電力値を蓄電部１０および２０が所定の比率で分担できるように、それぞれコンバータ１８，２８における電力変換動作を制御する。具体的には、コンバータＥＣＵ３０は、コンバータ１８，２８のそれぞれについて、後述する複数の制御モードのうち予め選択される制御モードに従ってスイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。

特に、本実施の形態１に従う電源システム１００においては、蓄電部１０，２０のいずれも正常であるときには、コンバータ１８および２８のうちいずれか一方が「マスター」として作動するととも、他方が「スレーブ」として作動する。「マスター」として作動するコンバータは、電源システム１００から駆動力発生部へ供給される電力の電圧値（主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の母線電圧値Ｖｃ）を所定の電圧目標値とするための「電圧制御モード（昇圧）」に従って制御される。一方、「スレーブ」として作動するコンバータは、電源システム１００から駆動力発生部へ供給される電力のうち、対応の蓄電部が分担する電力（当該蓄電部と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間で授受される電力）を所定の電力目標値とするための「電力制御モード」に従って制御される。この際、
蓄電部１０から放電された電力の一部が補機群へ供給される。

ここで、蓄電部１０に異常が発生して電源システム１００から電気的に切離されたときには、コンバータ２８は、蓄電部２０から駆動力発生部への電力供給が継続されるように電圧変換動作を継続する一方、コンバータ１８は、主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬに流れる電力の一部が補機群へ供給されるように電圧変換動作を行なう。この場合には、蓄電部２０に対応するコンバータ２８が「マスター」として作動する必要がある。そのため、蓄電部１０が電気的に切離される直前において、コンバータ２８が「スレーブ」として作動していれば、蓄電部１０が電気的に切離されるのと同時にコンバータ２８は「マスター」として作動するようにモード切替えが行なわれる。

これに対して、蓄電部２０に異常が発生して電源システム１００から電気的に切離されたときには、コンバータ１８は、蓄電部１０から駆動力発生部および補機群への電力供給が継続されるように電圧変換動作を行なう一方、コンバータ２８は、電圧変換動作を停止する。この場合には、蓄電部１０に対応するコンバータ１８が「マスター」として作動する必要がある。そのため、蓄電部２０が電気的に切離される直前において、コンバータ１８が「スレーブ」として作動していれば、蓄電部２０が電気的に切離されるのと同時にコンバータ１８は「マスター」として作動するようにモード切替えが行なわれる。

以上のように、本実施の形態では、蓄電部１０および２０のいずれか一方に異常が発生した場合であっても、駆動力発生部および補機群への電力供給の継続が可能である。

本実施の形態においては、コンバータＥＣＵ３０が「制御手段」を実現し、電池ＥＣＵ３２が「異常検出手段」を実現する。

（コンバータの構成）
図２は、本発明の実施の形態１に従うコンバータ１８，２８の概略構成図である。

図２を参照して、コンバータ１８は、コンバータＥＣＵ３０（図１）からのスイッチング指令ＰＷＣ１に応じて、蓄電部１０の放電時には蓄電部１０から供給される直流電力を昇圧する一方、蓄電部１０に対する充電時には主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬから供給される直流電力を降圧する。そして、コンバータ１８は、スイッチング素子であるトランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂと、インダクタＬ１と、配線ＬＮＣ１と、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、平滑コンデンサＣ１とからなる。

トランジスタＱ１Ｂは、インダクタＬ１と直列接続されて、正線ＰＬ１（蓄電部１０の正極側）と主正母線ＭＰＬとの間に配置される。なお、トランジスタＱ１Ｂのコレクタは正母線ＭＰＬに接続される。そして、トランジスタＱ１Ｂは、スイッチング指令ＰＷＣ１に含まれる第２スイッチング指令ＰＷＣ１Ｂに応答して、正線ＰＬ１と主正母線ＭＰＬとの間を電気的に接続もしくは遮断する。配線ＬＮＣ１は、負線ＮＬ１（蓄電部１０の負極側）と主負母線ＭＮＬとを電気的に接続する。トランジスタＱ１ＢとインダクタＬ１との接続点と、配線ＬＮＣ１との間に、トランジスタＱ１Ａがさらに接続される。なお、トランジスタＱ１Ａのエミッタが配線ＬＮＣ１に接続される。そして、トランジスタＱ１Ａは、スイッチング指令ＰＷＣ１に含まれる第１スイッチング指令ＰＷＣ１Ａに応答して、正線ＰＬ１と負線ＮＬ１との間を電気的に接続もしくは遮断する。

さらに、トランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂのコレクタ−エミッタ間には、それぞれのエミッタ側からコレクタ側への電流を許容するダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂが接続されている。また、平滑コンデンサＣ１は、正線ＰＬ１と負線ＮＬ１（もしくは、配線ＬＮＣ１）との間に接続され、蓄電部１０とコンバータ１８との間で授受される電力に含まれる交流成分を
低減する。さらに、システムリレーＳＭＲ１（図１）がオフ状態からオン状態に遷移して、蓄電部１０とコンバータ１８との間が電気的に接続されると、平滑コンデンサＣ１が蓄電部１０の電圧値と略一致するまで充電される。これにより、平滑コンデンサＣ１は、システムリレーＳＭＲ１（図１）がオン状態に遷移した瞬間に生じる突入電流によるトランジスタＱ１Ａ，Ｑ１ＢやダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂなどの破損を防止する効果も奏する。

以下、コンバータ１８の電圧変換動作（昇圧動作および降圧動作）について説明する。
昇圧動作時において、コンバータＥＣＵ３０（図１）は、トランジスタＱ１Ｂをオン状態に維持（デューティー比＝１００％）し、かつ、トランジスタＱ１Ａを１００％より低い所定のデューティー比でオン／オフさせる。以下では、デューティー比を「Ｄｕｔｙ」とも記す。

トランジスタＱ１Ａがオン状態（導通状態）では、蓄電部１０の正極側から主正母線ＭＰＬへの第１電流経路と、蓄電部１０の正極側からインダクタＬ１を介して負極側へ戻る第２電流経路が形成される。このとき、第２電流経路を流れるポンプ電流は、インダクタＬ１に電磁エネルギーとして蓄積される。続いて、トランジスタＱ１Ａがオン状態からオフ状態（非導通状態）に遷移すると、第２電流経路が開放されるため、ポンプ電流が遮断される。このとき、インダクタＬ１は、自身を流れる電流を維持しようとするため、蓄積した電磁エネルギーを放出する。この放出された電磁エネルギーは、コンバータ１８から主正母線ＭＰＬへ出力される電流に重畳される。その結果、蓄電部１０から供給される電力は、インダクタＬ１で蓄積される電磁エネルギーに相当する電圧値だけ昇圧されて出力される。

一方、降圧動作時において、コンバータＥＣＵ３０（図１）は、トランジスタＱ１Ｂを所定のデューティー比でオン／オフさせ、かつ、トランジスタＱ１Ａをオフ状態に維持（Ｄｕｔｙ＝０％）する。

トランジスタＱ１Ｂがオン状態では、主正母線ＭＰＬから蓄電部１０の正極側への電流経路が形成される。一方、トランジスタＱ１Ｂがオン状態からオフ状態（非導通状態）に遷移すると、その電流経路が開放されるため、電流は遮断される。すなわち、主正母線ＭＰＬから蓄電部１０に電力が供給される期間は、トランジスタＱ１Ｂがオン状態となる期間だけであるので、コンバータ１８から蓄電部１０へ供給される直流電力の平均電圧は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧値（母線電圧値Ｖｃ）にデューティー比を乗じた値となる。

コンバータ２８についても上述したコンバータ１８と同様の構成および動作であるため、詳細な説明は繰返さない。

（電力管理の概要）
以下、図３〜図６を参照して、本実施の形態１に従う駆動力発生部および補機群への電力供給について説明する。上述したように、本実施の形態１においては、「マスター」として作動するコンバータを自由に選択できる上に、蓄電部１０および２０のいずれかが電源システム１００から切離されたとしても駆動力発生部および補機群に電力供給を継続する必要がある。

そこで、以下の説明では、「マスター」として作動するコンバータの別、および電源システム１００から切離される蓄電部の別に、以下の４つのケースに分けて説明する。

（１）コンバータ１８が「マスター」として作動中に蓄電部１０が切離される場合
（２）コンバータ２８が「マスター」として作動中に蓄電部１０が切離される場合
（３）コンバータ１８が「マスター」として作動中に蓄電部２０が切離される場合
（４）コンバータ２８が「マスター」として作動中に蓄電部２０が切離される場合
＜ケース１＞
図３は、本発明の実施の形態１に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要（ケース１）を示す図である。図３（ａ）は蓄電部１０および２０が正常である場合を示し、図３（ｂ）は蓄電部１０に異常が発生した場合を示す。

図３（ａ）を参照して、蓄電部１０および２０がいずれも正常であれば、システムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２がオン状態に維持される。これにより、蓄電部１０からは放電電力Ｐｂ１が放電され、その一部は補機群へ供給されるとともに、残部は駆動力発生部へ供給される。また、蓄電部２０からの放電電力Ｐｂ２は、すべて駆動力発生部へ供給される。したがって、駆動力発生部および補機群へそれぞれ供給される供給電力ＰｃおよびＰｓと、蓄電部１０および２０から放電される放電電力Ｐｂ１およびＰｂ２との間には、
放電電力Ｐｂ１＋放電電力Ｐｂ２＝供給電力Ｐｃ＋供給電力Ｐｓ
放電電力Ｐｂ１＞供給電力Ｐｓ
の関係が成立する。

ここで、駆動力発生部へ供給される供給電力Ｐｃの電圧値、すなわち主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧値（母線電圧値Ｖｃ）を安定化するために、「マスター」として作動するコンバータ１８は、電圧制御モード（昇圧）に従って電圧変換動作を行なう。すなわち、コンバータ１８は、母線電圧値Ｖｃが所定の電圧目標値Ｖｃ^＊となるように制御される。一方、「スレーブ」として作動するコンバータ２８は、蓄電部１０および２０での電力配分（電力マネジメント）を実現するために、電力制御モードに従って昇圧動作を行なう。すなわち、コンバータ２８は、対応の蓄電部２０と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間で授受される電力値を所定の電力目標値Ｐｂ２^＊とするように制御される。これにより、蓄電部２０からの放電電力Ｐｂ２が任意に調整できるため、間接的に蓄電部１０からの放電電力Ｐｂ１についても制御できる。

なお、低圧正線ＬＰＬおよび低圧負線ＬＮＬを介して補機群へ供給される供給電力Ｐｓの電圧値は、蓄電部１０のＳＯＣなどに応じて変動することになるが、エアコン装置７０に含まれるインバータ７２（図１）および降圧コンバータ８０は、電圧調整機能を有しているため、蓄電部１０で所定の電圧変動があっても補機群を正常に作動させることができる。

ここで、蓄電部１０に何らかの異常が発生すると、図３（ｂ）に示すようにシステムリレーＳＭＲ１がオフ状態に駆動され、蓄電部１０が電源システム１００から電気的に切離される。蓄電部１０が電気的に切離されると、蓄電部１０から補機群への電力供給ができなくなるので、蓄電部２０から補機群への電力供給が可能となるようにコンバータ１８および２８における制御モードを切替える必要がある。

本実施の形態１では、一例として、コンバータ１８および２８を導通モードに切替える構成について説明する。すなわち、蓄電部１０が電源システム１００から切離されると、コンバータ１８および２８は、電圧変換動作を停止するとともに、それぞれ蓄電部１０および２０と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間を電気的な導通状態に維持する。

すると、蓄電部２０からの放電電力Ｐｂ２は、対応のコンバータ２８を介して主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬへ供給される。そして、放電電力Ｐｂ２の一部は、駆動力発生部へ供給されるとともに、その残部は、コンバータ１８および低圧正線ＬＰＬ，低圧負線ＬＮＬを介して補機群へ供給される。これにより、蓄電部１０が電源システム１００から電気的に切離された後も、駆動力発生部および補機群への電力供給が継続される。なお、蓄
電部２０から放電される放電電力Ｐｂ２と、駆動力発生部および補機群へそれぞれ供給される供給電力ＰｃおよびＰｓとの間には、
放電電力Ｐｂ２＝供給電力Ｐｃ＋供給電力Ｐｓ
の関係が成立する。

＜ケース２＞
図４は、本発明の実施の形態１に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要（ケース２）を示す図である。図４（ａ）は蓄電部１０および２０が正常である場合を示し、図４（ｂ）は蓄電部１０に異常が発生した場合を示す。

図４（ａ）を参照して、上述の図３（ａ）と同様に、蓄電部１０および２０がいずれも正常であれば、システムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２がオン状態に維持される。これにより、蓄電部１０からは放電電力Ｐｂ１が放電され、その一部は補機群へ供給されるとともに、残部は駆動力発生部へ供給される。また、蓄電部２０からの放電電力Ｐｂ２は、すべて駆動力発生部へ供給される。

図４（ａ）に示す場合には、コンバータ２８が「マスター」として作動し、コンバータ１８が「スレーブ」として作動する。すなわち、「マスター」として作動するコンバータ２８は、母線電圧値Ｖｃが所定の電圧目標値Ｖｃ^＊となるように制御される。一方、「スレーブ」として作動するコンバータ１８は、対応の蓄電部１０と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間で授受される電力値を所定の電力目標値Ｐｂ１^＊とするように制御される。

ここで、蓄電部１０に何らかの異常が発生すると、図４（ｂ）に示すようにシステムリレーＳＭＲ１がオフ状態に駆動され、蓄電部１０が電源システム１００から電気的に切離される。この場合には、図３（ｂ）と同様に、コンバータ１８および２８が電圧変換動作を停止するとともに、それぞれ蓄電部１０および２０と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間を電気的な導通状態に維持する。

すると、蓄電部２０からの放電電力Ｐｂ２は、コンバータ２８を介して主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬへ供給される。そして、放電電力Ｐｂ２の一部は、駆動力発生部へ供給されるとともに、その残部は、コンバータ１８および低圧正線ＬＰＬ，低圧負線ＬＮＬを介して補機群へ供給される。これにより、蓄電部１０が電源システム１００から電気的に切離された後も、駆動力発生部および補機群への電力供給が継続される。

＜ケース３＞
図５は、本発明の実施の形態１に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要（ケース３）を示す図である。図５（ａ）は蓄電部１０および２０が正常である場合を示し、図５（ｂ）は蓄電部２０に異常が発生した場合を示す。

図５（ａ）を参照して、上述の図３（ａ）と同様に、蓄電部１０および２０がいずれも正常であれば、システムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２がオン状態に維持される。これにより、蓄電部１０からは放電電力Ｐｂ１が放電され、その一部は補機群へ供給されるとともに、残部は駆動力発生部へ供給される。また、蓄電部２０からの放電電力Ｐｂ２は、すべて駆動力発生部へ供給される。

図５（ａ）に示す場合には、図３（ａ）と同様に、コンバータ１８が「マスター」として作動し、コンバータ２８が「スレーブ」として作動する。すなわち、「マスター」として作動するコンバータ１８は、母線電圧値Ｖｃが所定の電圧目標値Ｖｃ^＊となるように制御される。一方、「スレーブ」として作動するコンバータ２８は、対応の蓄電部２０と主
正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間で授受される電力値を所定の電力目標値Ｐｂ２^＊とするように制御される。

ここで、蓄電部２０に何らかの異常が発生すると、図５（ｂ）に示すようにシステムリレーＳＭＲ２がオフ状態に駆動され、蓄電部２０が電源システム１００から電気的に切離される。この場合には、コンバータ２８が電圧変換動作を停止するとともに、システムリレーＳＭＲ２と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間を電気的に開放状態にする。すなわち、コンバータ２８の制御モードは、電圧制御モード（昇圧）から開放モードに切替わる。

一方、「マスター」として作動中のコンバータ１８は、電圧制御モード（昇圧）に従って電圧変換動作を行なっているので、蓄電部２０の電源システム１００からの切離しやコンバータ２８の制御モードの切替えに影響されることなく、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の母線電圧値Ｖｃを継続して安定化できる。そのため、蓄電部２０が電源システム１００から電気的に切離された後も、蓄電部１０からの電力によって駆動力発生部および補機群への電力供給が継続される。

＜ケース４＞
図６は、本発明の実施の形態１に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要（ケース４）を示す図である。図６（ａ）は蓄電部１０および２０が正常である場合を示し、図６（ｂ）は蓄電部２０に異常が発生した場合を示す。

図６（ａ）を参照して、上述の図３（ａ）と同様に、蓄電部１０および２０がいずれも正常であれば、システムリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２がオン状態に維持される。これにより、蓄電部１０からは放電電力Ｐｂ１が放電され、その一部は補機群へ供給されるとともに、残部は駆動力発生部へ供給される。また、蓄電部２０からの放電電力Ｐｂ２は、すべて駆動力発生部へ供給される。

図６（ａ）に示す場合には、図４（ａ）と同様に、コンバータ２８が「マスター」として作動し、コンバータ１８が「スレーブ」として作動する。すなわち、「マスター」として作動するコンバータ２８は、母線電圧値Ｖｃが所定の電圧目標値Ｖｃ^＊となるように制御される。一方、「スレーブ」として作動するコンバータ１８は、対応の蓄電部１０と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間で授受される電力値を所定の電力目標値Ｐｂ１^＊とするように制御される。

ここで、蓄電部２０に何らかの異常が発生すると、図６（ｂ）に示すようにシステムリレーＳＭＲ２がオフ状態に駆動され、蓄電部２０が電源システム１００から電気的に切離される。この場合には、コンバータ２８が電圧変換動作を停止するとともに、システムリレーＳＭＲ２と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間を電気的に開放状態にする。すなわち、コンバータ２８の制御モードは、電圧制御モード（昇圧）から開放モードに切替わる。

このコンバータ２８の制御モード切替えに伴って、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の母線電圧値Ｖｃを安定化できなくなるので、「スレーブ」として作動するコンバータ１８は、「マスター」として作動するように切替えられる。すなわち、コンバータ１８の制御モードは、電力制御モードから電圧制御モード（昇圧）に切替わる。これにより、蓄電部２０が電源システム１００から電気的に切離された後も、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の母線電圧値Ｖｃを安定化しつつ、蓄電部１０からの電力によって駆動力発生部および補機群への電力供給が継続される。

（導通モードにおけるコンバータの作動状態）
図７は、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示す導通モードにおけるコンバータ１８，２８の作動状態図である。

図７を参照して、コンバータ１８および２８においてそれぞれ主正母線ＭＰＬに接続されたトランジスタＱ１ＢおよびＱ２Ｂは、いずれもオン状態に維持される。すなわち、トランジスタＱ１ＢおよびＱ２Ｂには、デューティー比が１００％のスイッチング指令がコンバータＥＣＵ３０（図１）から与えられる。一方、コンバータ１８および２８においてそれぞれ主負母線ＭＮＬに接続されたトランジスタＱ１ＡおよびＱ２Ａは、いずれもオフ状態に維持される。すなわち、トランジスタＱ１ＡおよびＱ２Ａには、デューティー比が０％のスイッチング指令がコンバータＥＣＵ３０（図１）から与えられる。

この結果、正線ＰＬ１は、インダクタＬ１およびトランジスタＱ１Ｂを介して主正母線ＭＰＬと電気的に接続され、負線ＮＬ１は、直接的に主負母線ＭＮＬと接続される。また、正線ＰＬ２は、インダクタＬ２およびトランジスタＱ２Ｂを介して主正母線ＭＰＬと電気的に接続され、負線ＮＬ２は、直接的に主負母線ＭＮＬと接続される。

そのため、蓄電部２０（図１）から見れば、コンバータ２８を介して駆動力発生部へ流入する電流経路、およびコンバータ２８およびコンバータ１８を介して補機群へ流入する電流経路の２つが形成されることになる。

上述のように、コンバータ１８および２８は、チョッパ型の回路で構成されているため、トランス型の回路とは異なり「導通モード」を実現可能である。すなわち、コンバータ１８および２８は非絶縁型の電圧変換回路であり、電流経路上のトランジスタをオン状態に維持することで容易に入力側と出力側との間を電気的な導通状態にすることができる。一方、降圧コンバータ８０（図１）のようにトランス型の回路で構成される電圧変換部では、巻線変圧器によって入力側と出力側との間が絶縁されるため、本実施の形態のような「導通モード」を実現することは困難である。

（電池ＥＣＵにおける制御構造）
上述のような制御モードの切替えを実現するための制御構造について以下に詳述する。

図８は、蓄電部１０の異常状態を検出するための電池ＥＣＵ３２における制御構造を示すブロック図である。

図９は、蓄電部２０の異常状態を検出するための電池ＥＣＵ３２における制御構造を示すブロック図である。

図８を参照して、電池ＥＣＵ３２は、温度Ｔｂ１、電圧値Ｖｂ１、電流値Ｉｂ１および内部抵抗値に基づいて、蓄電部１０の異常状態を検出する。なお、温度Ｔｂ１、電圧値Ｖｂ１、電流値Ｉｂ１および内部抵抗値からなる４つの判断要素のうち、すべての判断要素を用いる必然性はない。すなわち、これらの判断要素のうち少なくとも１つの判断要素を含んでいればよく、さらに別の判断要素を加えてもよい。

電池ＥＣＵ３２の制御構造は、論理和部３２０と、遮断部３２８と、比較部３２１，３２２，３２３，３２５，３２６，３２７と、除算部３２４とを含む。

論理和部３２０は、後述する各判断要素での判断結果の論理和をとって、蓄電部１０での異常状態を通知するための異常検出信号ＦＡＬ１を発する。すなわち、論理和部３２０は、後述する比較部３２１，３２２，３２３，３２５，３２６，３２７のいずれかからの
出力が活性化されると、異常検出信号ＦＡＬ１を外部出力するとともに、当該信号を遮断部３２８へ出力する。

遮断部３２８は、異常検出信号ＦＡＬ１に応答して、システムオン指令ＳＯＮ１を非活性（ＯＦＦ）に設定する。すると、システムリレーＳＭＲ１（図１）がオフ状態に駆動され、蓄電部１０が電源システム１００から電気的に切離される。

比較部３２１および３２２は、蓄電部１０の電圧値Ｖｂ１を監視するための部位であり、電圧値Ｖｂ１が所定の電圧値範囲（しきい電圧値α２＜Ｖｂ１＜しきい電圧値α１）であるか否かを判断する。具体的には、比較部３２１は、電圧値Ｖｂ１がしきい電圧値α１を超過すると、出力を活性化する。また、比較部３２２は、電圧値Ｖｂ１がしきい電圧値α２を下回ると、出力を活性化する。

比較部３２３は、蓄電部１０の電流値Ｉｂ１を監視するための部位であり、蓄電部１０に過大な電流が流れているか否かを判断する。具体的には、比較部３２３は、電流値Ｉｂ１がしきい電流値α３を超過すると、出力を活性化する。

除算部３２４および比較部３２５は、蓄電部１０の内部抵抗値を監視するための部位であり、劣化によってその内部抵抗値が過大に増加しているか否かを判断する。具体的には、除算部３２４が蓄電部１０の電圧値Ｖｂ１をその電流値Ｉｂ１で割り算して内部抵抗値Ｒｂ１を算出し、比較部３２５が算出された内部抵抗値Ｒｂ１がしきい抵抗値α４を超過しているか否かを判断する。そして、比較部３２５は、内部抵抗値がしきい抵抗値α４を超過すると、出力を活性化する。

比較部３２６および３２７は、蓄電部１０の温度Ｔｂ１を監視するための部位であり、温度Ｔｂ１が所定の温度範囲（しきい温度α６＜Ｔｂ１＜しきい温度α５）であるか否かを判断する。具体的には、比較部３２６は、温度Ｔｂ１がしきい温度α５を超過すると、出力を活性化し、比較部３２７は、温度Ｔｂ１がしきい温度α６を下回ると、出力を活性化する。

図９を参照して、電池ＥＣＵ３２はさらに、温度Ｔｂ２、電圧値Ｖｂ２、電流値Ｉｂ２および内部抵抗値に基づいて、蓄電部２０の異常状態を検出する。なお、温度Ｔｂ２、電圧値Ｖｂ２、電流値Ｉｂ２および内部抵抗値からなる４つの判断要素のうち、すべての判断要素を用いる必然性はない。すなわち、これらの判断要素のうち少なくとも１つの判断要素を含んでいればよく、さらに別の判断要素を加えてもよい。

電池ＥＣＵ３２の制御構造は、論理和部３３０と、遮断部３３８と、比較部３３１，３３２，３３３，３３５，３３６，３３７と、除算部３３４とをさらに含む。これらの各部の機能は、上述した論理和部３２０と、遮断部３２８と、比較部３２１，３２２，３２３，３２５，３２６，３２７と、除算部３２４と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

なお、図８および図９に示すしきい値α１〜α６は、予め実験的に求めることが可能であり、あるいは蓄電部１０，２０の設計値に基づいて設定してもよい。なお、蓄電部１０と蓄電部２０との特性が異なる場合には、図８および図９に示す各しきい値α１〜α６は、互いに異なる値となり得る。

（コンバータＥＣＵにおける制御構造）
図１０は、コンバータＥＣＵ３０におけるスイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２の生成に係る制御構造を示すブロック図である。

図１０を参照して、コンバータＥＣＵ３０の制御構造は、スイッチング指令生成部３００と、配分部３０２とを含む。

スイッチング指令生成部３００は、電力目標値Ｐｂ１^＊，Ｐｂ２^＊および電圧目標値Ｖｈ^＊などに応じて、コンバータ１８，２８の電圧変換動作を制御するためのスイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２をそれぞれ生成する。さらに、スイッチング指令生成部３００は、制御系（通常時）３０４と制御系（異常時）３０６とを含み、電池ＥＣＵ３２からの異常検出信号ＦＡＬ１（図８），ＦＡＬ２（図９）に応答して、いずれか一方を有効化する。制御系（通常時）３０４および制御系（異常時）３０６の各々は、電流値Ｉｂ１，Ｉｂ２および電圧値Ｖｂ１，Ｖｂ２などに基づいて、予め定められた制御モードに従って、スイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。

配分部３０２は、駆動ＥＣＵ５０（図１）からの要求電力Ｐｓ^＊を蓄電部１０，２０がそれぞれ分担すべき電力目標値Ｐｂ１^＊，Ｐｂ２^＊に分配し、スイッチング指令生成部３００へ与える。なお、配分部３０２は、電池ＥＣＵ３２（図１）から与えられる蓄電部１０，２０のＳＯＣ（図示しない）などに基づいて、分配率を決定する。

図１１は、図３（ａ）および図５（ａ）に対応する制御系（通常時）３０４の制御構造を示すブロック図である。

図３（ａ）および図５（ａ）に示す作動状態においては、蓄電部１０および２０がいずれも正常であれば、コンバータ１８は「電圧制御モード（昇圧）」に従って制御されるとともに、コンバータ２８は「電力制御モード」に従って制御される。

図２および図１１を参照して、制御系（通常時）３０４の制御構造は、コンバータ１８を「電圧制御モード（昇圧）」に従って制御するための構成として、変調部（ＭＯＤ）４０２，４０４と、除算部４１０と、減算部４１２，４１６と、ＰＩ制御部４１４とを含む。

変調部４０２は、与えられるデューティー比指令に応じて、コンバータ１８のトランジスタＱ１Ｂ（図２）を駆動するための第２スイッチング指令ＰＷＣ１Ｂを生成する。具体的には、変調部４０２は、デューティー比指令と図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とを比較して、第２スイッチング指令ＰＷＣ１Ｂを生成する。コンバータ１８が「電圧制御モード（昇圧）」に従って電圧変換動作する場合には、トランジスタＱ１Ｂ（図２）は、オン状態に維持されるので、変調部４０２には、「１」（１００％）が入力される。

変調部４０４は、後述するように減算部４１６から与えられるデューティー比指令に応じて、コンバータ１８のトランジスタＱ１Ａ（図２）を駆動するための第１スイッチング指令ＰＷＣ１Ａを生成する。

減算部４１６は、除算部４１０からの理論デューティー比に対して、ＰＩ制御部４１４からのＰＩ出力を減じて、デューティー比指令として変調部４０４へ与える。

除算部４１０は、蓄電部１０の電圧値Ｖｂ１を電圧目標値Ｖｃ^＊で割り算して、コンバータ１８での昇圧比に相当する理論デューティー比（＝Ｖｂ１／Ｖｃ^＊）を算出し、減算部４１６へ出力する。すなわち、除算部４１０は、「電圧制御モード（昇圧）」を実現するためのフィードフォワード成分を生成する。

減算部４１２は、電圧目標値Ｖｃ^＊に対する母線電圧値Ｖｃの電圧偏差ΔＶｃを算出し、ＰＩ制御部４１４へ与える。ＰＩ制御部４１４は、所定の比例ゲインおよび積分ゲインに従って、電圧偏差ΔＶｃに応じたＰＩ出力を生成し、減算部４１６へ出力する。

具体的には、ＰＩ制御部４１４は、比例要素（Ｐ：proportional element）４１８と、積分要素（Ｉ：integral element）４２０と、加算部４２２とを含む。比例要素４１８は、電圧偏差ΔＶｃに所定の比例ゲインＫｐ１を乗じて加算部４２２へ出力し、積分要素４２０は、所定の積分ゲインＫｉ１（積分時間：１／Ｋｉ１）で電圧偏差ΔＶｃを積分して加算部４２２へ出力する。そして、加算部４２２は、比例要素４１８および積分要素４２０からの出力を加算してＰＩ出力を生成する。このＰＩ出力は、「電圧制御モード（昇圧）」を実現するためのフィードバック成分に相当する。

さらに、制御系（通常時）３０４の制御構造は、コンバータ２８を「電力制御モード」に従って制御するための構成として、変調部（ＭＯＤ）４０６，４０８と、除算部４３０と、乗算部４３４と、減算部４３２，４３８と、ＰＩ制御部４３６とを含む。

変調部４０６は、コンバータ２８のトランジスタＱ２Ｂ（図２）を駆動するための第２スイッチング指令ＰＷＣ２Ｂを生成する。その他については、上述の変調部４０２と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

変調部４０８は、後述するように減算部４３８から与えられるデューティー比指令に応じて、コンバータ２８のトランジスタＱ２Ａ（図２）を駆動するための第１スイッチング指令ＰＷＣ２Ａを生成する。減算部４３８は、除算部４３０からの理論デューティー比に対して、ＰＩ制御部４３６からのＰＩ出力を減じて、デューティー比指令として変調部４０８へ与える。

除算部４３０は、上述の除算部４１０と同様に、蓄電部２０の電圧値Ｖｂ２を電圧目標値Ｖｃ^＊で割り算して、コンバータ２８での昇圧比に相当する理論デューティー比（＝Ｖｂ２／Ｖｃ^＊）を算出し、減算部４３８へ出力する。

乗算部４３４は、電流値Ｉｂ２と電圧値Ｖｂ２とを乗じて蓄電部２０からの放電電力Ｐｂ２を算出する。そして、減算部４３２は、電力目標値Ｐｂ２^＊に対する乗算部４３４で算出された放電電力Ｐｂ２の電力偏差ΔＰｂ２を算出し、ＰＩ制御部４３６へ与える。すなわち、上述した「電圧制御モード（昇圧）」では、電圧偏差がＰＩ制御部へ与えられるように構成されるが、「電力制御モード」では、電力偏差がＰＩ制御部へ与えられるように構成される。

ＰＩ制御部４３６は、所定の比例ゲインＫｐ２および積分ゲインＫｉ２に従って、電力偏差ΔＰｂ１に応じたＰＩ出力を生成し、減算部４３８へ出力する。また、ＰＩ制御部４３６は、比例要素４４０と、積分要素４４２と、加算部４４４とを含む。これらの部位の機能は、上述したＰＩ制御部４１４と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

図１２は、図４（ａ）および図６（ａ）に対応する制御系（通常時）３０４の制御構造を示すブロック図である。

図４（ａ）および図６（ａ）に示す作動状態においては、蓄電部１０および２０がいずれも正常であれば、コンバータ１８は「電力制御モード」に従って制御されるとともに、コンバータ２８は「電圧制御モード（昇圧）」に従って制御される。

図１２を参照して、制御系（通常時）３０４の制御構造は、コンバータ１８を「電力制
御モード」に従って制御するための構成として、変調部（ＭＯＤ）４０２，４０４と、除算部４１０と、乗算部４７４と、減算部４７２，４１６と、ＰＩ制御部４１４とをさらに含む。これらの各部の機能は、上述した図１１における変調部（ＭＯＤ）４０６，４０８と、除算部４３０と、乗算部４３４と、減算部４３２，４３８と、ＰＩ制御部４３６と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

また、制御系（通常時）３０４の制御構造は、コンバータ２８を「電圧制御モード（昇圧）」に従って制御するための構成として、変調部（ＭＯＤ）４０６，４０８と、除算部４３０と、減算部４８２，４３８と、ＰＩ制御部４３６とをさらに含む。これらの各部の機能は、上述した図１１における変調部（ＭＯＤ）４０２，４０４と、除算部４１０と、減算部４１２，４１６と、ＰＩ制御部４１４と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

図１３は、図３（ｂ）および図４（ｂ）に対応する制御系（異常時）３０６の制御構造を示すブロック図である。

図８および図１０を参照して、蓄電部１０に異常が発生し、蓄電部１０が電源システム１００から電気的に切離されると、制御系（異常時）３０６が有効化される。図７および図１３を参照して、制御系（異常時）３０６では、変調部４０２および４０６へいずれも「１」（Ｄｕｔｙ＝１００％）が与えられるとともに、変調部４０４および４０８へいずれも「０」（Ｄｕｔｙ＝０％）が与えられる。この結果、コンバータ１８および２８では、トランジスタＱ１ＢおよびＱ２Ｂがオン状態に維持され、トランジスタＱ１ＡおよびＱ２Ａがオフ状態に維持される。

図１４は、図５（ｂ）および図６（ｂ）に対応する制御系（異常時）３０６の制御構造を示すブロック図である。

図９および図１０を参照して、蓄電部２０に異常が発生し、蓄電部２０が電源システム１００から電気的に切離されると、制御系（異常時）３０６が有効化される。制御系（異常時）３０６では、図１１に示す制御系（通常時）３０４と同様の制御構造に従って、コンバータ１８を制御する。すなわち、制御系（異常時）３０６の制御構造は、コンバータ１８を「電圧制御モード（昇圧）」に従って制御するための構成として、変調部（ＭＯＤ）４０２，４０４と、除算部４１０と、減算部４１２，４１６と、ＰＩ制御部４１４とを含む。これらの各部の機能は、上述したので詳細な説明は繰返さない。

これに対して、コンバータ２８は「開放モード」となるように制御される。具体的には、制御系（異常時）３０６では、変調部４０６および４０８には「０」（Ｄｕｔｙ＝０％）が与えられる。そのため、コンバータ２８のトランジスタＱ２ＡおよびＱ２Ｂがオフ状態に維持される。この結果、コンバータ２８は、システムリレーＳＭＲ２と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間を電気的に開放状態にする。

（処理フロー）
図１５は、本発明の実施の形態１に従う電源システム１００の制御方法に係るフローチャートである。なお、図１５に示すフローチャートは、コンバータＥＣＵ３０および電池ＥＣＵ３２において予め格納したプログラムを実行することで実現できる。

図１５を参照して、電池ＥＣＵ３２は、蓄電部１０の温度Ｔｂ１、電圧値Ｖｂ１および電流値Ｉｂ１を取得する（ステップＳ１００）。そして、電池ＥＣＵ３２は、電圧値Ｖｂ１と電流値Ｉｂ１とから蓄電部１０の内部抵抗値Ｒｂ１を算出した上で、蓄電部１０の温度Ｔｂ１、電圧値Ｖｂ１、電流値Ｉｂ１および内部抵抗値Ｒｂ１などに基づいて、蓄電部
１０に異常が発生しているか否かを判断する（ステップＳ１０２）。すなわち、蓄電部１０を電気的に切離す必要があるか否かが判断される。

蓄電部１０に異常が発生している場合（ステップＳ１０２においてＹＥＳの場合）、すなわち蓄電部１０を電気的に切離す必要がある場合には、電池ＥＣＵ３２は、システムリレーＳＭＲ１をオフ状態に駆動し、蓄電部１０を電源システム１００から電気的に切離す（ステップＳ１０４）。同時に、電池ＥＣＵ３２は、異常検出信号ＦＡＬ１をコンバータＥＣＵ３０へ送出する（ステップＳ１０６）。

コンバータＥＣＵ３０は、電池ＥＣＵ３２からの異常検出信号ＦＡＬ１に応答して、コンバータ１８および２８における電圧変換動作を停止する（ステップＳ１０８）とともに、コンバータ１８および２８を導通モードに切替える（ステップＳ１１０）。そして、処理は終了される。

これに対して、蓄電部１０に異常が発生していない場合（ステップＳ１０２においてＮＯの場合）には、電池ＥＣＵ３２は、蓄電部２０の温度Ｔｂ２、電圧値Ｖｂ２および電流値Ｉｂ２を取得する（ステップＳ１１２）。そして、電池ＥＣＵ３２は、電圧値Ｖｂ２と電流値Ｉｂ２とから蓄電部２０の内部抵抗値Ｒｂ２を算出した上で、蓄電部２０の温度Ｔｂ２、電圧値Ｖｂ２、電流値Ｉｂ２および内部抵抗値Ｒｂ２などに基づいて、蓄電部２０に異常が発生しているか否かを判断する（ステップＳ１１４）。すなわち、蓄電部２０を電気的に切離す必要があるか否かが判断される。

蓄電部２０に異常が発生している場合（ステップＳ１１４においてＹＥＳの場合）、すなわち蓄電部２０を電気的に切離す必要がある場合には、電池ＥＣＵ３２は、システムリレーＳＭＲ２をオフ状態に駆動し、蓄電部２０を電源システム１００から電気的に切離す（ステップＳ１１６）。同時に、電池ＥＣＵ３２は、異常検出信号ＦＡＬ２をコンバータＥＣＵ３０へ送出する（ステップＳ１１８）。

コンバータＥＣＵ３０は、電池ＥＣＵ３２からの異常検出信号ＦＡＬ２に応答して、コンバータ１８が「マスター」として作動中であるか否かを判断する（ステップＳ１２０）。コンバータ１８が「マスター」として作動中でない場合（ステップＳ１２０においてＮＯの場合）には、コンバータ１８を「マスター」として作動させるために、コンバータ１８を電圧制御モード（昇圧）に切替える（ステップＳ１２２）。

さらに、コンバータ１８を電圧制御モード（昇圧）に切替えた後（ステップＳ１２２の実行後）、またはコンバータ１８が「マスター」として作動中である場合（ステップＳ１２０においてＹＥＳの場合）には、コンバータＥＣＵ３０は、コンバータ２８を開放モードに切替える（ステップＳ１２４）。そして、処理は終了される。

これに対して、蓄電部２０に異常が発生していない場合（ステップＳ１１４においてＮＯの場合）、すなわち蓄電部２０を電気的に切離す必要がない場合には、処理は最初に戻される。

本発明の実施の形態１によれば、蓄電部１０に異常が発生し、蓄電部１０が電源システム１００から電気的に切離されると、コンバータ１８および２８はいずれも導通モードに設定される。これにより、蓄電部２０から主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬを介して駆動力発生部へ電力が供給されるとともに、主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬへ供給される電力の一部が補機群へ供給される。

また、蓄電部２０に異常が発生し、蓄電部２０が電源システム１００から電気的に切離
されると、コンバータ１８が電圧制御モード（昇圧）に設定されるとともに、コンバータ２８が開放モードに設定される。これにより、蓄電部１０から主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬを介して駆動力発生部へ電力が供給されるとともに、低圧正線ＬＰＬおよび低圧負線ＬＮＬを介して補機群へ電力が供給される。

このように、蓄電部１０および２０のいずれか一方が電源システム１００から電気的に切離されたとしても、駆動力発生部および補機群への電力供給を継続できる。

また、本発明の実施の形態１によれば、蓄電部１０および２０のいずれか一方が電源システム１００から電気的に切離されると、コンバータ１８および２８はいずれも電力変換動作を停止するので、対応の蓄電部から主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬへの電力供給に係るスイッチング損失を低減できる。したがって、蓄電部２０のみからの電力供給に伴って、コンバータ２８を流れる電流値が比較的大きくなったとしても、不要な損失発生を抑制できる。

［実施の形態１の変形例］
本実施の形態１においては、２つの蓄電部を備える電源システムについて説明したが、３つ以上の蓄電部を備える電源システムについても同様に拡張することが可能である。

図１６は、本発明の実施の形態１の変形例に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要を示す図である。

図１６を参照して、本実施の形態１の変形例に従う電源システムは、代表的に「マスター」として作動するコンバータ１８と、「スレーブ」として作動するコンバータ２８＿１〜２８＿Ｎとを含む。そして、コンバータ２８＿１〜２８＿Ｎに対応して、蓄電部２０＿１〜２０＿ＮおよびシステムリレーＳＭＲ２＿１〜ＳＭＲ２＿Ｎが設けられる。蓄電部１０および蓄電部２０＿１〜２０＿Ｎのすべてが正常であれば、コンバータ１８は電圧制御モード（昇圧）に従って昇圧動作を行なうとともに、コンバータ２８＿１〜２８＿Ｎは電力制御モードに従って昇圧動作を行なう。

ここで、蓄電部１０に異常が発生し電源システムから切離されると、すべてのコンバータ、すなわちコンバータ１８およびコンバータ２８＿１〜２８＿Ｎは、導通モードに切替えられる。この結果、上述の実施の形態１と同様に、駆動力発生部および補機群への電力供給が継続される。

その他については、実施の形態１に従う電源システム１００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

本発明の実施の形態１の変形例によれば、電源システムを構成する蓄電部の数が制限されないので、駆動力発生部および補機群の電力容量の大きさに応じて、適切な数の蓄電部を備えることができる。よって、上述した本発明の実施の形態１における効果に加えて、電源容量を柔軟に変化できる電源システムを実現できる。

［実施の形態２］
上述した実施の形態１では、蓄電部１０が電源システム１００から切離された場合において、蓄電部２０の電圧値Ｖｂ２とほぼ等しい電圧をもつ電力が駆動力発生部へ供給されるが、より高い電圧をもつ電力を供給できるように、コンバータ１８および２８での電圧変換動作を積極的に実行してもよい。

本発明の実施の形態２に従う電源システムの概略構成は、図１に示す本実施の形態１に
従う電源システム１００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

再度、図３（ｂ）および図４（ｂ）を参照して、本実施の形態２においては、蓄電部１０に何らかの異常が発生して、蓄電部１０が電源システム１００から電気的に切離されると、コンバータ２８は「電圧制御モード（昇圧）」に切替えられるとともに、コンバータ１８は「電圧制御モード（降圧）」に切替えられる。

（電圧制御モード（昇圧／降圧）におけるコンバータの作動状態）
図１７は、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示す電圧制御モード（昇圧／降圧）におけるコンバータ１８，２８の作動状態図である。

図１７を参照して、コンバータ２８は、対応の蓄電部２０からの放電電力をその電圧値が所定の電圧目標値Ｖｃ^＊となるような昇圧動作を伴って、主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬへ供給する。一方、コンバータ１８は、主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬを流れる電力の一部をその電圧値が所定の電圧目標値Ｖｂ^＊となるような降圧動作を伴って、正線ＰＬ１，負線ＮＬ１を介して補機群へ供給する。

このような動作により、駆動力発生部には、蓄電部１０の切離し前と略同一の電圧値をもつ電力を供給できるとともに、補機群には、蓄電部１０の電圧値Ｖｂ１に近接した電圧目標値Ｖｂ^＊の電力を供給できる。そのため、駆動力発生部および補機群から見れば、蓄電部１０の電気的な切離しにかかわらず、ほぼ同一の動作を継続できる。

より詳細には、昇圧動作を行なうコンバータ２８では、トランジスタＱ２Ａが昇圧比（＝Ｖｂ２／Ｖｃ^＊）に応じたデューティー比でスイッチング動作を行ない、トランジスタＱ２Ｂがオン状態に維持（デューティー比＝１００％）される。

また、降圧動作を行なうコンバータ１８では、トランジスタＱ１Ａがオフ状態に維持（デューティー比＝０％）され、トランジスタＱ２Ｂが降圧比（＝Ｖｂ^＊／Ｖｃ）に応じたデューティー比でスイッチング動作を行なう。

（コンバータＥＣＵにおける制御構造）
本実施の形態２に従うコンバータＥＣＵ３０Ａにおける制御構造は、図１０に示す本実施の形態１に従うコンバータＥＣＵ３０において、制御系（異常時）３０６に代えて、制御系（異常時）３０８を設けたものである。その他については、上述の実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

図１８は、図３（ｂ）および図４（ｂ）に対応する制御系（異常時）３０８の制御構造を示すブロック図である。なお、制御系（異常時）３０８は、蓄電部１０に異常が発生し、蓄電部１０が電源システムから電気的に切離されると有効化される。

図１７および図１８を参照して、制御系（異常時）３０８の制御構造は、コンバータ１８を「電圧制御モード（降圧）」に従って制御するための構成として、変調部（ＭＯＤ）４０２，４０４と、除算部４５０とを含む。

除算部４５０は、電圧目標値Ｖｂ^＊を母線電圧値Ｖｃで割り算して、コンバータ１８での降圧比に相当する理論デューティー比（＝Ｖｂ^＊／Ｖｃ）を算出し、変調部４０２へ出力する。すなわち、除算部４５０は、「電圧制御モード（降圧）」に従う電圧変換動作を実現するためのフィードフォワード成分を生成する。変調部４０２は、除算部４５０からの信号出力に従って、コンバータ１８のトランジスタＱ１Ｂ（図１１）を駆動するための第２スイッチング指令ＰＷＣ１Ｂを生成する。

また、変調部４０４には「０」が与えられるため、第１スイッチング指令ＰＷＣ１Ａのデューティー比は０％に固定され、コンバータ１８のトランジスタＱ１Ａ（図１１）はオフ状態に維持される。

さらに、制御系（異常時）３０８の制御構造は、コンバータ２８を「電圧制御モード（昇圧）」に従って制御するための構成として、変調部（ＭＯＤ）４０６，４０８と、除算部４５２と、減算部４５４，４５８と、ＰＩ制御部４５６とを含む。

除算部４５２は、蓄電部２０の電圧値Ｖｂ２を電圧目標値Ｖｃ^＊で割り算して、コンバータ２８での昇圧比に相当する理論デューティー比（＝Ｖｂ２／Ｖｃ^＊）を算出し、減算部４５８へ出力する。すなわち、除算部４５２は、「電圧制御モード（昇圧）」に従う昇圧動作を実現するためのフィードフォワード成分を生成する。

ＰＩ制御部４５６は、減算部４５４で算出された電圧目標値Ｖｃ^＊に対する母線電圧値Ｖｃの電圧偏差ΔＶｃに応じたＰＩ出力を、所定の比例ゲインＫｐ３および積分ゲインＫｉ３に従って生成し、減算部４５８へ出力する。このＰＩ出力は、「電圧制御モード（昇圧）」を実現するためのフィードバック成分に相当する。また、ＰＩ制御部４５６は、比例要素４６０と、積分要素４６２と、加算部４６４とを含む。これらの部位は、上述したＰＩ制御部４１４と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

減算部４５８は、除算部４５２からの理論デューティー比に対して、ＰＩ制御部４５６からのＰＩ出力を減じた値をデューティー比指令として変調部４０８へ与える。変調部４０８は、減算部４５８からの出力値に従って、コンバータ２８のトランジスタＱ２Ａ（図１７）を駆動するための第１スイッチング指令ＰＷＣ２Ａを生成する。

また、変調部４０６には「１」が与えられるため、第２スイッチング指令ＰＷＣ２Ｂのデューティー比は１００％に固定され、コンバータ２８のトランジスタＱ２Ｂ（図１７）はオン状態に維持される。

以上のように、蓄電部１０の異常発生に応答して、制御系（通常時）３０４から制御系（異常時）３０８へ切替えることで、蓄電部１０が電源システムから電気的に切離された後でも、駆動力発生部および補機群を継続的に作動させることができる。

その他については、上述の実施の形態１に従う電源システム１００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

本発明の実施の形態２によれば、蓄電部１０が電源システムから電気的に切離された後に、コンバータ２８が昇圧動作を行なうとともに、コンバータ１８が降圧動作を行なう。そのため、蓄電部２０から放電された電力は、コンバータ２８で昇圧された後に駆動力発生部へ供給されるとともに、コンバータ２８で昇圧された後の電力の一部は、コンバータ１８で降圧された後に補機群へ供給される。これにより、駆動力発生部および補機群へそれぞれ供給される電力の電圧範囲は、蓄電部１０が電気的に切離される前と同様の範囲に維持される。そのため、蓄電部１０の電気的な切離し後であっても、駆動力発生部を構成するモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の作動範囲（回転数範囲）を確保できるので、車両の走行性能などを維持することができる。

［実施の形態２の変形例］
本実施の形態２においては、２つの蓄電部を備える電源システムについて説明したが、３つ以上の蓄電部を備える電源システムについても同様に拡張することが可能である。

図１９は、本発明の実施の形態２の変形例に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要を示す図である。

図１９を参照して、本実施の形態２の変形例に従う電源システムは、図１６に示す本実施の形態１の変形例に従う電源システムと同様に、「マスター」として作動するコンバータ１８と、「スレーブ」として作動するコンバータ２８＿１〜２８＿Ｎとを含む。そして、コンバータ２８＿１〜２８＿Ｎに対応して、蓄電部２０＿１〜２０＿ＮおよびシステムリレーＳＭＲ２＿１〜ＳＭＲ２＿Ｎが設けられる。

蓄電部１０および蓄電部２０＿１〜２０＿Ｎのいずれも正常であれば、コンバータ１８は電圧制御モード（昇圧）に従って電圧変換動作を行なうとともに、コンバータ２８＿１〜２８＿Ｎは電力制御モードに従って電圧変換動作を行なう。

ここで、蓄電部１０に異常が発生し電源システムから切離されると、コンバータ１８は、「電圧制御モード（降圧）」に切替えられるとともに、コンバータ２８＿１〜２８＿Ｎのうち少なくとも１つが「電圧制御モード（昇圧）」に切替えられる。これは、駆動力発生部へ供給される母線電圧値Ｖｃを制御可能にするためであり、いずれか１つのコンバータが「電圧制御モード（昇圧）」に従って電力変換動作を行なうことで、母線電圧値Ｖｃは安定化される。なお、コンバータ２８＿１〜２８＿Ｎのすべてを「電圧制御モード（昇圧）」に設定することも可能であるが、電源システム全体の電力管理の観点から、「電力制御モード」に維持されるコンバータの数を多くすることが望ましい。

その他については、実施の形態２に従う電源システムと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

本発明の実施の形態２の変形例によれば、電源システムを構成する蓄電部の数が制限されないので、駆動力発生部および補機群の電力容量の大きさに応じて、適切な数の蓄電部を備えることができる。よって、上述した本発明の実施の形態２における効果に加えて、電源容量を柔軟に変化できる電源システムを実現できる。

なお、本発明の実施の形態１および２、ならびにそれらの変形例においては、蓄電部１０または２０が異常状態となった場合に、当該異常状態になった蓄電部を電源システムから電気的に切離す必要があると判断する構成について例示したが、これに限られない。たとえば、本発明に係る電源システムを備える車両をＥＶ走行モードで使用する場合において、複数の蓄電部のうち蓄電部を１個ずつ順次選択していき、選択された各蓄電部に対してその限界まで放電させるような使用態様では、限界まで放電し終えた蓄電部を電源システムから切離す必要が生じる。このような使用態様に対しても、本願発明に係る電源システムは適用できる。

また、本発明の実施の形態１および２、ならびにそれらの変形例においては、第１および第２の負荷装置の一例として、それぞれ駆動力発生部および補機群を用いる構成について説明したが、これに限られることはない。さらに、本発明に係る電源システムは、車両に搭載される以外にも、電力消費を行なう２種類の負荷装置を有する装置に対して適用可能である。

なお、本願発明では、「第１の電力線対」を「第１の負荷装置の入力側に設けられた平滑コンデンサ」と読替えたとしても、その技術的思想は本質的に同一である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えら
れるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態１に従う電源システムを備える車両の要部を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態１に従うコンバータの概略構成図である。 本発明の実施の形態１に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要（ケース１）を示す図である。 本発明の実施の形態１に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要（ケース２）を示す図である。 本発明の実施の形態１に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要（ケース３）を示す図である。 本発明の実施の形態１に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要（ケース４）を示す図である。 図３（ｂ）および図４（ｂ）に示す導通モードにおけるコンバータの作動状態図である。 蓄電部の異常状態を検出するための電池ＥＣＵにおける制御構造を示すブロック図である。 蓄電部の異常状態を検出するための電池ＥＣＵにおける制御構造を示すブロック図である。 コンバータＥＣＵにおけるスイッチング指令の生成に係る制御構造を示すブロック図である。 図３（ａ）および図５（ａ）に対応する制御系（通常時）の制御構造を示すブロック図である。 図４（ａ）および図６（ａ）に対応する制御系（通常時）の制御構造を示すブロック図である。 図３（ｂ）および図４（ｂ）に対応する制御系（異常時）の制御構造を示すブロック図である。 図５（ｂ）および図６（ｂ）に対応する制御系（異常時）の制御構造を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に従う電源システムの制御方法に係るフローチャートである。 本発明の実施の形態１の変形例に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要を示す図である。 図３（ｂ）および図４（ｂ）に示す電圧制御モード（昇圧／降圧）におけるコンバータの作動状態図である。 図３（ｂ）および図４（ｂ）に対応する制御系（異常時）の制御構造を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２の変形例に従う駆動力発生部および補機群への電力供給の概要を示す図である。

符号の説明

１ 車両、１０，２０、２０＿１〜２０＿Ｎ 蓄電部、１２，２２ 温度検出部、１４，２４，５２ 電圧検出部、１６，２６，５４ 電流検出部、１８，２８，２８＿１〜２８＿Ｎ コンバータ、４０，４２，４４，７２ インバータ、４６ 動力伝達機構、６０
充電コネクタ、７０ エアコン装置、７４ コンプレッサ、８０ 降圧コンバータ、８２ 低圧補機類、１００ 電源システム、３００ スイッチング指令生成部、３０２ 配分部、３２０，３３０ 論理和部、３２１，３２２，３２３，３２５，３２６，３２７，
３３１，３３２，３３３，３３５，３３６，３３７ 比較部、３２４，３３４，４１０，４３０，４５０，４５２，４８２ 除算部、３２８，３３８ 遮断部、４０２，４０４，４０６，４０８ 変調部（ＭＯＤ）、４１２，４１６，４３２，４３８，４５４，４５８，４７２ 減算部、４１４，４３６，４５６ ＰＩ制御部、４１８，４４０，４６０ 比例要素、４２０，４４２，４６２ 積分要素、４２２，４４４，４６４ 加算部、４３４，４７４ 乗算部、ＡＣＬ 供給線、Ｃ，Ｃ１ 平滑コンデンサ、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ ダイオード、３０，３０Ａ コンバータＥＣＵ、３２ 電池ＥＣＵ、５０ 駆動ＥＣＵ、Ｌ，Ｌ１，Ｌ２ インダクタ、ＬＮＣ１ 配線、ＬＮＫ１，ＬＮＫ２ 制御線、ＬＮＬ 低圧負線、ＬＰＬ 低圧正線、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、ＮＬ１，ＮＬ２ 負線、ＰＬ１，ＰＬ２ 正線、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ａ，Ｑ２Ｂ トランジスタ、ＳＢ 副蓄電部、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２，ＳＭＲ２＿１〜ＳＭＲ２＿Ｎ システムリレー。

Claims (13)

1. 第１および第２の負荷装置へ電力を供給するための電源システムであって、
   前記第１の負荷装置と電気的に接続された第１の電力線対と、
   充放電可能な複数の蓄電部と、
   前記複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部とを備え、
   前記複数の電圧変換部は、前記第１の電力線対に対して並列接続され、かつ各々が前記第１の電力線対と対応の前記蓄電部との間で電圧変換動作を行なうように構成され、
   前記電源システムは、さらに
   前記複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられ、かつ各々が対応の前記蓄電部と対応の前記電圧変換部との間を電気的に切離すための複数の切離部と、
   一端が前記複数の電圧変換部のうちの１つである第１の電圧変換部と対応の前記切離部との間に電気的に接続され、他端が前記第２の負荷装置に電気的に接続された第２の電力線対と、
   前記複数の切離部のいずれか１つの切離部によって対応の前記蓄電部と対応の前記電圧変換部との間が電気的に切離された場合に、残余の前記蓄電部からの電力を用いて、前記第１の電力線対を介して前記第１の負荷装置への電力供給を継続するとともに、前記第２の電力線対を介して前記第２の負荷装置への電力供給を継続するように前記複数の電圧変換部を制御する制御手段とを備える、電源システム。
2. 前記複数の蓄電部の各々についての異常状態を検出する異常検出手段をさらに備え、
   前記複数の切離部の各々は、前記異常検出手段による対応の前記蓄電部における異常状態の検出に応答して、対応の前記蓄電部と対応の前記電圧変換部との間を電気的に切離すように構成される、請求項１に記載の電源システム。
3. 前記異常検出手段は、対応の前記蓄電部の温度、電圧値、電流値および内部抵抗値の少なくとも１つに基づいて、前記複数の蓄電部の各々についての異常状態を検出する、請求項１または２に記載の電源システム。
4. 前記制御手段は、前記第１の電圧変換部と対応の前記蓄電部との間が対応の前記切離部によって電気的に切離されたときに、残余の前記蓄電部からの電力が前記第１の電力線対を介して前記第１の負荷装置へ供給されるように前記残余の蓄電部にそれぞれ対応する前記電圧変換部を制御するとともに、前記第１の電力線対から前記第２の電力線対を介して前記第２の負荷装置へ電力が供給されるように前記第１の電圧変換部を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源システム。
5. 前記制御手段は、前記複数の電圧変換部の各々について、前記第１の電力線対と対応の前記蓄電部との間での電力変換動作を停止した上で両者を電気的に導通状態にする、請求項４に記載の電源システム。
6. 前記複数の電圧変換部の各々は、
   インダクタと直列接続された上で、前記第１の電力線対の一方の電力線と対応の前記蓄電部の一方極との間に配置され、両者を電気的に断続可能なスイッチング素子と、
   前記第１の電力線対の他方の電力線と対応の前記蓄電部の他方極とを電気的に接続するための配線とを含み、
   前記制御手段は、前記複数の電圧変換部の各々について、前記スイッチング素子をオン状態に維持する、請求項５に記載の電源システム。
7. 前記制御手段は、対応の前記蓄電部からの電力が昇圧動作を伴って前記第１の電力線対へ供給されるように前記第１の電圧変換部を除く残余の前記電圧変換部を制御するととも
   に、前記第１の電力線対からの電力が降圧動作を伴って前記第２の負荷装置へ供給されるように前記第１の電圧変換部を制御する、請求項４に記載の電源システム。
8. 前記制御手段は、前記第２の負荷装置へ供給される降圧後の電圧値を所定の目標値とするための第１の制御モードに従って、前記第１の電圧変換部を制御する、請求項７に記載の電源システム。
9. 前記制御手段は、前記第１の電力線対へ供給される昇圧後の電圧値を所定の目標値とするための第２の制御モードに従って、前記残余の電圧変換部の少なくとも１つを制御する、請求項７または８に記載の電源システム。
10. 前記第１の電圧変換部と対応の前記蓄電部との間が電気的に接続された状態において、前記第１の電圧変換部は、前記第２の制御モードに設定されて電圧変換動作を実行するとともに、前記残余の電圧変換部の各々は、前記第１の電力線対と対応の前記蓄電部との間で授受される電力値を所定の目標値とするための第３の制御モードに設定されて電圧変換動作を実行し、
    前記制御手段は、対応の前記切離部による前記第１の電圧変換部と対応の前記蓄電部との間の電気的な切離しに応答して、前記残余の電圧変換部の少なくとも１つおよび前記第１の電圧変換部についての制御モードを切替える、請求項９に記載の電源システム。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電源システムと、
    前記第１の負荷装置として走行用の駆動力を発生するための駆動力発生部とを備える、車両。
12. 前記車両は、前記第２の負荷装置として車両用の補機群をさらに備える、請求項１１に記載の車両。
13. 第１および第２の負荷装置へ電力を供給するための電源システムの制御方法であって、
    前記電源システムは、
    前記第１の負荷装置と電気的に接続された第１の電力線対と、
    充放電可能な複数の蓄電部と、
    前記複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部とを備え、
    前記複数の電圧変換部は、前記第１の電力線対に対して並列接続され、かつ各々が対応の前記蓄電部と前記第１の電力線対との間で電圧変換動作を行なうように構成され、
    前記電源システムは、さらに
    前記複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられ、かつ各々が対応の前記蓄電部と対応の前記電圧変換部との間を電気的に切離すための複数の切離部と、
    一端が前記複数の電圧変換部のうちの１つである第１の電圧変換部と対応の前記切離部との間に電気的に接続され、他端が前記第２の負荷装置に電気的に接続された第２の電力線対とを備え、
    前記制御方法は、
    前記複数の蓄電部の各々についての異常状態の有無を検出するステップと、
    前記複数の蓄電部のいずれか１つの蓄電部について異常状態を検出した場合に、当該異常状態が検出された蓄電部と対応の前記電圧変換部との間を対応の前記切離部によって電気的に切離すステップと、
    切離された前記蓄電部を除く残余の蓄電部からの電力を用いて、前記第１の電力線対を介して前記第１の負荷装置への電力供給を継続するとともに、前記第２の電力線対を介して前記第２の負荷装置への電力供給を継続するように前記複数の電圧変換部を制御するステップとを含む、制御方法。

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