JP2009189152A - 電源システム、電動車両、電源システムの制御方法、およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の蓄電装置を含む電源システムにおいて蓄電装置の電圧変動を抑制する。
【解決手段】コンバータＥＣＵ２は、目標算出部６０と、電圧制御部７２−１と、電流制御部７２−２と、補正部６４とを含む。電圧制御部７２−１は、電圧Ｖｈが目標電圧ＶＲとなるように第１コンバータを制御する。電流制御部７２−２は、電流Ｉｂ２が目標量となるように第２コンバータを制御する。補正部６４は、第１および第２の蓄電装置の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２に基づいて、第２の蓄電装置の目標電流ＩＲ２を補正する。
【選択図】図３

Description

この発明は、充放電可能な複数の蓄電装置を備えた電源システム、電動車両、電源システムの制御方法、およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。

昨今、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）や電気自動車（Electric Vehicle）など動力源として電動機を搭載する電動車両が注目されている。これらの電動車両においては、加速性能や走行持続距離などの走行性能を高めるために、電源システムの大容量化が進められている。そして、電源システムを大容量化するための手法として、複数の蓄電装置と複数のコンバータとを有する構成が提案されている。

たとえば、ディ・ナポリらの「ハイブリッド車両推進システムに向けられた多入力ＤＣ−ＤＣパワーコンバータのための制御ストラテジー」には、複数の蓄電装置としてキャパシタおよびバッテリを備え、キャパシタおよびバッテリの各々に対応するＤＣ−ＤＣコンバータを備えた電源システムの構成が開示されている。そして、このディ・ナポリらでは、キャパシタに対応するコンバータを電流制御（電力制御）し、バッテリに対応するコンバータを電圧制御することが開示されている（非特許文献１参照）。
特開２００７−２２１８９４号公報 ディ・ナポリ（Di Napoli, A）他３名、「ハイブリッド車両推進システムに向けられた多入力ＤＣ−ＤＣパワーコンバータのための制御ストラテジー（Control strategy for multiple input DC-DC power converters devoted to hybrid vehicle propulsion systems）」，（米国），２００２年産業エレクトロニクス・ＩＳＩＥ２００２・２００２年米国電気電子学会国際シンポジウム会報（Industrial Electronics, 2002. ISIE 2002. Proceedings of the 2002 IEEE International Symposium on），２００２年５月２６日−２９日，第３巻，ｐ．１０３６−１０４１ ディ・ナポリ（Di Napoli, A）他４名、「ハイブリッド車両におけるパワーフローマネジメントのための多入力ＤＣ−ＤＣパワーコンバータ（Multiple-Input DC-DC Power Converter for Power-Flow Management in Hybrid Vehicles）」，（米国），２００２年産業応用会議・第３７回ＩＡＳ年次集会・２００２年米国電気電子学会会議録（Industry Applications Conference, 2002. 37th IAS Annual Meeting. Conference Record of the 2002 IEEE），２００２年，第３巻，ｐ．１５７８−１５８５

電動車両において、駆動輪がスリップすると、駆動輪の回転数が急増することにより電動機の出力が一時的に急増する。このため、電源システムから電動機へ大電力が出力される。反対に、駆動輪がスリップ状態からグリップすると、駆動輪の回転数が急減することにより電動機の出力が一時的に急減する。ここで、電動車両がハイブリッド車両であって、エンジンを用いた発電が行なわれている場合には、その発電電力が電動機で消費されなくなることにより、負荷側から電源システムへ大電力が供給される。

このように、駆動輪のスリップやスリップ状態からのグリップが発生すると、電源システムの入出力が急変し、蓄電装置の過電圧や低電圧が発生し得る。ここで、上記のディ・ナポリらに開示された電源システムのように、ＤＣリンクに並列接続された複数のコンバータの一方が電圧制御され他方を電流制御（電力制御）されている場合、蓄電装置の入出力電流（電力）を制御していない電圧制御側のコンバータに対応する蓄電装置（ディ・ナポリらにおいてはバッテリ）において、特に大きな電圧変動が発生し得る。

そこで、この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の蓄電装置を含む電源システムにおいて蓄電装置の電圧変動を抑制可能な電源システムおよび電動車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、複数の蓄電装置を含む電源システムにおいて蓄電装置の電圧変動を抑制可能な電源システムの制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。

この発明によれば、電源システムは、負荷装置と電力を授受可能な電源システムであって、充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、電力線と、第１および第２のコンバータと、制御装置とを備える。電力線は、当該電源システムと負荷装置との間で電力を授受可能に構成される。第１のコンバータは、第１の蓄電装置と電力線との間に設けられる。第２のコンバータは、第２の蓄電装置と電力線との間に設けられる。制御装置は、第１および第２のコンバータを制御する。制御装置は、第１および第２の制御部と、補正部とを含む。第１の制御部は、電力線の電圧が目標電圧となるように第１のコンバータを制御する。第２の制御部は、第２の蓄電装置の充放電が目標量となるように第２のコンバータを制御する。補正部は、第１および第２の蓄電装置についての電圧および充電状態の少なくとも一方に基づいて、第２の蓄電装置の充放電の目標量を補正する。

好ましくは、第２の制御部は、フィードバック補償部と、フィードフォワード補償部と、切替部とを含む。フィードバック補償部は、目標量と第２の蓄電装置の充放電量との偏差に基づいてフィードバック補償量を算出する。フィードフォワード補償部は、第２の蓄電装置の電圧と電力線の電圧とに基づいてフィードフォワード補償量を算出する。切替部は、電力線の電圧実績と目標電圧との偏差が規定の範囲内のとき、フィードフォワード補償部において電力線の電圧として目標電圧を用い、偏差が規定の範囲を外れたとき、フィードフォワード補償部において電力線の電圧として電圧実績を用いる。

好ましくは、補正部は、第１の蓄電装置の電圧が規定の第１のしきい値よりも低いとき、第２の蓄電装置の放電量が増加し、または第２の蓄電装置の充電量が減少するように、第２の蓄電装置の充放電の目標量を補正する。

好ましくは、補正部は、第１の蓄電装置の電圧が規定の第２のしきい値よりも高いとき、第２の蓄電装置の充電量が増加し、または第２の蓄電装置の放電量が減少するように、第２の蓄電装置の充放電の目標量を補正する。

好ましくは、補正部は、第２の蓄電装置の電圧が規定の第３のしきい値よりも低いとき、第２の蓄電装置の充電量が増加し、または第２の蓄電装置の放電量が減少するように、第２の蓄電装置の充放電の目標量を補正する。

好ましくは、補正部は、第２の蓄電装置の電圧が規定の第４のしきい値よりも高いとき、第２の蓄電装置の放電量が増加し、または第２の蓄電装置の充電量が減少するように、第２の蓄電装置の充放電の目標量を補正する。

また、好ましくは、補正部は、第１の蓄電装置の充電状態を示す状態量が規定の第１のしきい値よりも少ないとき、第２の蓄電装置の放電量が増加し、または第２の蓄電装置の充電量が減少するように、第２の蓄電装置の充放電の目標量を補正する。

好ましくは、補正部は、第１の蓄電装置の充電状態を示す状態量が規定の第２のしきい値よりも多いとき、第２の蓄電装置の充電量が増加し、または第２の蓄電装置の放電量が減少するように、第２の蓄電装置の充放電の目標量を補正する。

好ましくは、補正部は、第２の蓄電装置の充電状態を示す状態量が規定の第３のしきい値よりも少ないとき、第２の蓄電装置の充電量が増加し、または第２の蓄電装置の放電量が減少するように、第２の蓄電装置の充放電の目標量を補正する。

好ましくは、補正部は、第２の蓄電装置の充電状態を示す状態量が規定の第４のしきい値よりも多いとき、第２の蓄電装置の放電量が増加し、または第２の蓄電装置の充電量が減少するように、第２の蓄電装置の充放電の目標量を補正する。

また、この発明によれば、電動車両は、上述したいずれかに記載の電源システムと、電源システムと電力を授受可能な駆動装置と、駆動装置によって駆動される電動機と、電動機によって駆動される車輪とを備える。

また、この発明によれば、制御方法は、負荷装置と電力を授受可能な電源システムの制御方法である。電源システムは、充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、電力線と、第１および第２のコンバータとを備える。電力線は、当該電源システムと負荷装置との間で電力を授受可能に構成される。第１のコンバータは、第１の蓄電装置と電力線との間に設けられる。第２のコンバータは、第２の蓄電装置と電力線との間に設けられる。そして、制御方法は、電力線の電圧が目標電圧となるように第１のコンバータを制御するステップと、第２の蓄電装置の充放電が目標量となるように第２のコンバータを制御するステップと、第１および第２の蓄電装置についての電圧および充電状態の少なくとも一方に基づいて第２の蓄電装置の充放電の目標量を補正するステップとを含む。

好ましくは、第２のコンバータを制御するステップは、目標量と第２の蓄電装置の充放電量との偏差に基づいてフィードバック補償量を算出するサブステップと、電力線の電圧実績と目標電圧との偏差が規定の範囲内か否かを判定するサブステップと、偏差が規定の範囲内であると判定されると、第２の蓄電装置の電圧と目標電圧とに基づいてフィードフォワード補償量を算出するサブステップと、偏差が規定の範囲外であると判定されると、第２の蓄電装置の電圧と電力線の電圧実績とに基づいてフィードフォワード補償量を算出するサブステップとを含む。

また、この発明によれば、記録媒体は、コンピュータ読取可能な記録媒体であって、上述した制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する。

この発明においては、第１および第２の蓄電装置に対応して第１および第２のコンバータが設けられ、第１および第２のコンバータは、互いに並列して電力線に接続される。第１のコンバータは、電力線の電圧が目標電圧となるように制御される（電圧制御）。第２のコンバータは、第２の蓄電装置の充放電が目標量となるように制御される（電流制御または電力制御）。そして、第１および第２の蓄電装置についての電圧および充電状態の少なくとも一方に基づいて第２の蓄電装置の充放電の目標量が補正されるので、充放電が制御されない第１の蓄電装置についても、第２の蓄電装置の充放電を補正することによって電圧を操作し得る。

したがって、この発明によれば、蓄電装置の電圧変動を抑制することができる。また、第１および第２の蓄電装置間の負荷バランスをとることができる。

以下、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、図中同一または相当部分に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］
図１は、この発明の実施の形態１による電源システムを搭載した電動車両の全体ブロック図である。図１を参照して、この電動車両１００は、電源システム１と、駆動力発生部３とを備える。駆動力発生部３は、インバータ３０−１，３０−２と、モータジェネレータ３４−１，３４−２と、動力伝達機構３６と、駆動軸３８と、駆動ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３２とを含む。

インバータ３０−１，３０−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。そして、インバータ３０−１，３０−２は、電源システム１から供給される駆動電力（直流電力）を交流電力に変換してそれぞれモータジェネレータ３４−１，３４−２へ出力する。また、インバータ３０−１，３０−２は、それぞれモータジェネレータ３４−１，３４−２が発電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１へ出力する。

なお、各インバータ３０−１，３０−２は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。そして、インバータ３０−１，３０−２は、それぞれ駆動ＥＣＵ３２からの駆動信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２に応じてスイッチング動作を行なうことにより、対応のモータジェネレータを駆動する。

モータジェネレータ３４−１，３４−２は、それぞれインバータ３０−１，３０−２から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータ３４−１，３４−２は、外部からの回転力を受けて交流電力を発生する。モータジェネレータ３４−１，３４−２は、たとえば、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から成る。そして、モータジェネレータ３４−１，３４−２は、動力伝達機構３６に連結され、動力伝達機構３６にさらに連結される駆動軸３８を介して回転駆動力が車輪（図示せず）へ伝達される。

なお、電動車両１００がエンジンを備えたハイブリッド車両の場合には、モータジェネレータ３４−１，３４−２の一方が動力伝達機構３６または駆動軸３８を介してエンジン（図示せず）に連結される。そして、駆動ＥＣＵ３２によって、エンジンの発生する駆動力とモータジェネレータ３４−１，３４−２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御が実行される。なお、モータジェネレータ３４−１，３４−２の一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。

駆動ＥＣＵ３２は、図示されない各センサの検出信号、走行状況およびアクセル開度などに基づいて、モータジェネレータ３４−１，３４−２のトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を算出する。そして、駆動ＥＣＵ３２は、モータジェネレータ３４−１の発生トルクおよび回転数がそれぞれトルク目標値ＴＲ１および回転数目標値ＭＲＮ１となるように駆動信号ＰＷＭ１を生成してインバータ３０−１を制御する。また、駆動ＥＣＵ３２は、モータジェネレータ３４−２の発生トルクおよび回転数がそれぞれトルク目標値ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ２となるように駆動信号ＰＷＭ２を生成してインバータ３０−２を制御する。なお、駆動ＥＣＵ３２は、算出したトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を電源システム１のコンバータＥＣＵ２（後述）へ出力する。

一方、電源システム１は、蓄電装置６−１，６−２と、コンバータ８−１，８−２と、平滑コンデンサＣと、コンバータＥＣＵ２と、電池ＥＣＵ４と、電流センサ１０−１，１０−２と、電圧センサ１２−１，１２−２，１８とを含む。

蓄電装置６−１，６−２は、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置６−１は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１を介してコンバータ８−１に接続され、蓄電装置６−２は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２を介してコンバータ８−２に接続される。

コンバータ８−１は、蓄電装置６−１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間に設けられ、コンバータＥＣＵ２からの駆動信号ＰＷＣ１に基づいて、蓄電装置６−１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。コンバータ８−２は、蓄電装置６−２と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間に設けられ、コンバータＥＣＵ２からの駆動信号ＰＷＣ２に基づいて、蓄電装置６−２と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。

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、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。電圧センサ１８は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧Ｖｈを検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２へ出力する。

電流センサ１０−１，１０−２は、蓄電装置６−１に対して入出力される電流Ｉｂ１および蓄電装置６−２に対して入出力される電流Ｉｂ２をそれぞれ検出し、対応の検出値をコンバータＥＣＵ２および電池ＥＣＵ４へ出力する。なお、電流センサ１０−１，１０−２は、対応の蓄電装置から出力される電流（放電電流）を正値として検出し、対応の蓄電装置に入力される電流（充電電流）を負値として検出する。なお、この図１では、電流センサ１０−１，１０−２がそれぞれ正極線ＰＬ１，ＰＬ２の電流を検出する場合が示されているが、電流センサ１０−１，１０−２は、それぞれ負極線ＮＬ１，ＮＬ２の電流を検出してもよい。電圧センサ１２−１，１２−２は、蓄電装置６−１の電圧Ｖｂ１および蓄電装置６−２の電圧Ｖｂ２をそれぞれ検出し、対応の検出値をコンバータＥＣＵ２および電池ＥＣＵ４へ出力する。

電池ＥＣＵ４は、電圧センサ１２−１および電流センサ１０−１からの各検出値に基づいて、蓄電装置６−１の充電状態（以下「ＳＯＣ（State of Charge）」とも称する。）を示す状態量ＳＯＣ１を推定し、その推定された状態量ＳＯＣ１をコンバータＥＣＵ２へ出力する。また、電池ＥＣＵ４は、電圧センサ１２−２および電流センサ１０−２からの各検出値に基づいて、蓄電装置６−２のＳＯＣを示す状態量ＳＯＣ２を推定し、その推定された状態量ＳＯＣ２をコンバータＥＣＵ２へ出力する。なお、状態量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２の算出方法については、種々の公知の手法を用いることができる。

コンバータＥＣＵ２は、電流センサ１０−１，１０−２および電圧センサ１２−１，１２−２，１８からの各検出値、電池ＥＣＵ４からの状態量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２、ならびに駆動ＥＣＵ３２からのトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を受ける。そして、コンバータＥＣＵ２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧Ｖｈの目標値を示す目標電圧を算出し、電圧Ｖｈが目標電圧となるように駆動信号ＰＷＣ１を生成してコンバータ８−１を制御する。

また、コンバータＥＣＵ２は、トルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２に基づいて駆動力発生部３の要求パワーを算出し、その算出された要求パワーに基づいて、蓄電装置６−２の充放電電流の目標値を示す目標電流を算出する。そして、コンバータＥＣＵ２は、電流Ｉｂ２が目標電流となるように駆動信号ＰＷＣ２を生成してコンバータ８−２を制御する。

すなわち、コンバータＥＣＵ２は、コンバータ８−１については電圧Ｖｈが目標電圧となるように電圧制御し、コンバータ８−２については蓄電装置６−２の充放電電流（電流Ｉｂ２）が目標電流となるように電流制御する。

ここで、コンバータＥＣＵ２は、コンバータ８−２を電流制御する際の目標電流を蓄電装置６−１，６−２の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２に基づいて後述の方法により補正する。これにより、蓄電装置６−１，６−２の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２がコンバータ８−２の電流制御に反映され、電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２の過電圧または低電圧の防止が図られる。なお、コンバータＥＣＵ２の構成については、後ほど詳しく説明する。

図２は、図１に示したコンバータ８−１，８−２の概略構成図である。なお、コンバータ８−２の構成および動作は、コンバータ８−１と同様であるので、以下ではコンバータ８−１の構成および動作について説明する。図２を参照して、コンバータ８−１は、チョッパ回路４０−１と、正母線ＬＮ１Ａと、負母線ＬＮ１Ｃと、配線ＬＮ１Ｂと、平滑コンデンサＣ１とを含む。チョッパ回路４０−１は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、インダクタＬ１とを含む。

正母線ＬＮ１Ａは、一方端がスイッチング素子Ｑ１Ｂのコレクタに接続され、他方端が主正母線ＭＰＬに接続される。負母線ＬＮ１Ｃは、一方端が負極線ＮＬ１に接続され、他方端が主負母線ＭＮＬに接続される。

スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂは、負母線ＬＮ１Ｃと正母線ＬＮ１Ａとの間に直列に接続される。具体的には、スイッチング素子Ｑ１Ａのエミッタが負母線ＬＮ１Ｃに接続され、スイッチング素子Ｑ１Ｂのコレクタが正母線ＬＮ１Ａに接続される。ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂは、それぞれスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂに逆並列に接続される。インダクタＬ１は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂの接続ノードと配線ＬＮ１Ｂとの間に接続される。

配線ＬＮ１Ｂは、一方端が正極線ＰＬ１に接続され、他方端がインダクタＬ１に接続される。平滑コンデンサＣ１は、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間に接続され、配線ＬＮ１Ｂおよび負母線ＬＮ１Ｃ間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。

チョッパ回路４０−１は、コンバータＥＣＵ２（図１）からの駆動信号ＰＷＣ１に応じて、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に接続される蓄電装置６−１と、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で双方向の直流電圧変換を行なう。駆動信号ＰＷＣ１は、下アーム素子を構成するスイッチング素子Ｑ１Ａのオン／オフを制御する駆動信号ＰＷＣ１Ａと、上アーム素子を構成するスイッチング素子Ｑ１Ｂのオン／オフを制御する駆動信号ＰＷＣ１Ｂとを含む。そして、一定のデューティーサイクル（オン期間およびオフ期間の和）内でのスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比（オン／オフ期間比率）がコンバータＥＣＵ２によって制御される。

スイッチング素子Ｑ１Ａのオンデューティーが大きくなるようにスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂが制御されると（スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂはデッドタイム期間を除いて相補的にオン／オフ制御されるので、スイッチング素子Ｑ１Ｂのオンデューティーは小さくなる。）、蓄電装置６−１からインダクタＬ１に流れるポンプ電流量が増大し、インダクタＬ１に蓄積される電磁エネルギーが大きくなる。その結果、スイッチング素子Ｑ１Ａがオン状態からオフ状態に遷移したタイミングでインダクタＬ１からダイオードＤ１Ｂを介して主正母線ＭＰＬへ放出される電流量が増大し、主正母線ＭＰＬの電圧が上昇される。

一方、スイッチング素子Ｑ１Ｂのオンデューティーが大きくなるようにスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂが制御されると（スイッチング素子Ｑ１Ａのオンデューティーは小さくなる。）、主正母線ＭＰＬからスイッチング素子Ｑ１ＢおよびインダクタＬ１を介して蓄電装置６−１へ流れる電流量が増大するので、主正母線ＭＰＬの電圧は下降する。

このように、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比を制御することによって、主正母線ＭＰＬの電圧を制御することが可能である。また、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比を制御することによって、蓄電装置６−１と主正母線ＭＰＬとの間に流す電流（電力）の方向および電流量（電力量）を制御することも可能である。言い換えると、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比を制御することによって、蓄電装置６−１の充放電電流（充放電電力）を制御することも可能である。

図３は、図１に示したコンバータＥＣＵ２の機能ブロック図である。図３を参照して、コンバータＥＣＵ２は、目標算出部６０と、電圧制御部７２−１と、除算部６２と、補正部６４と、加算部６６と、電流制御部７２−２とを含む。

目標算出部６０は、駆動ＥＣＵ３２からのトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２に基づいて駆動力発生部３の要求パワーを算出し、その算出された要求パワーに基づいて、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧Ｖｈの目標値を示す目標電圧ＶＲを算出する。

また、目標算出部６０は、算出された要求パワーに基づいて、蓄電装置６−２の充放電電力の目標値を示す目標電力ＰＲ２を算出する。たとえば、駆動力発生部３の要求パワーを蓄電装置６−１，６−２で均等に負担する場合、目標算出部６０は、要求パワーの１／２をコンバータ８−２の目標電力ＰＲ２として算出する。なお、コンバータ８−２の目標電力ＰＲ２は要求パワーの１／２に限定されるものではなく、蓄電装置６−１，６−２の各々のＳＯＣや温度等を考慮して要求パワーに対する蓄電装置６−１，６−２の負担配分を決定し、その配分に基づいて目標電力ＰＲ２を算出してもよい。

電圧制御部７２−１は、減算部７４−１，７８−１と、ＰＩ制御部７６−１と、変調部８０−１とを含む。減算部７４−１は、目標電圧ＶＲから電圧Ｖｈを減算し、その演算結果をＰＩ制御部７６−１へ出力する。ＰＩ制御部７６−１は、目標電圧ＶＲと電圧Ｖｈとの偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部７８−１へ出力する。

減算部７８−１は、電圧Ｖｂ１／目標電圧ＶＲで示されるコンバータ８−１の理論昇圧比の逆数からＰＩ制御部７６−１の出力を減算し、その演算結果をコンバータ８−１のデューティー指令として変調部８０−１へ出力する。変調部８０−１は、減算部７８−１からのデューティー指令と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて駆動信号ＰＷＣ１を生成し、その生成した駆動信号ＰＷＣ１をコンバータ８−１へ出力する。

除算部６２は、蓄電装置６−２に対する目標電力ＰＲ２を蓄電装置６−２の電圧Ｖｂ２で除算し、コンバータ８−２の目標電流ＩＲ２を算出する。補正部６４は、蓄電装置６−１，６−２の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２に基づいて、電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２が過電圧または低電圧になるのを防止するための目標電流ＩＲ２の補正量を算出する。この補正部６４の構成については、後ほど説明する。そして、加算部６６は、除算部６２からの目標電流ＩＲ２に補正部６４からの補正量を加算し、その補正された目標電流ＩＲ２Ａを電流制御部７２−２へ出力する。

電流制御部７２−２は、減算部７４−２，７８−２と、ＰＩ制御部７６−２と、変調部８０−２とを含む。減算部７４−２は、補正部６４によって補正された目標電流ＩＲ２Ａから電流Ｉｂ２を減算し、その演算結果をＰＩ制御部７６−２へ出力する。ＰＩ制御部７６−２は、目標電流ＩＲ２Ａと電流Ｉｂ２との偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部７８−２へ出力する。

減算部７８−２は、電圧Ｖｂ２／目標電圧ＶＲで示されるコンバータ８−２の理論昇圧比の逆数からＰＩ制御部７６−２の出力を減算し、その演算結果をコンバータ８−２のデューティー指令として変調部８０−２へ出力する。変調部８０−２は、減算部７８−２からのデューティー指令と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて駆動信号ＰＷＣ２を生成し、その生成した駆動信号ＰＷＣ２をコンバータ８−２へ出力する。

図４は、図３に示した補正部６４の詳細な機能ブロック図である。図４を参照して、補正部６４は、第１演算部８２と、第２演算部８４と、加算部８６とから成る。第１演算部８２は、蓄電装置６−１の電圧Ｖｂ１に基づいて、目標電流ＩＲ２の第１補正量ΔＩ１を算出する。第２演算部８４は、蓄電装置６−２の電圧Ｖｂ２に基づいて、目標電流ＩＲ２の第２補正量ΔＩ２を算出する。加算部８６は、第１補正量ΔＩ１に第２補正量ΔＩ２を加算して加算部６６へ出力する。

図５は、電圧Ｖｂ１と第１補正量ΔＩ１との関係を示した図である。図５を参照して、電圧Ｖｂ１が下限値Ｖｂ１Ｌよりも低いとき、第１演算部８２は、正値の第１補正量ΔＩ１を出力する。一方、電圧Ｖｂ１が上限値Ｖｂ１Ｈよりも高いとき、第１演算部８２は、負値の第１補正量ΔＩ１を出力する。

すなわち、電圧Ｖｂ１が下限値Ｖｂ１Ｌよりも低いとき、蓄電装置６−２の放電量が増加し、または蓄電装置６−２の充電量が減少するように、コンバータ８−２の目標電流が補正される。これにより、蓄電装置６−１の放電量が減少し、または蓄電装置６−１の充電量が増加するので、電圧Ｖｂ１の低下が抑制される。

一方、電圧Ｖｂ１が上限値Ｖｂ１Ｈよりも高いとき、蓄電装置６−２の充電量が増加し、または蓄電装置６−２の放電量が減少するように、コンバータ８−２の目標電流が補正される。これにより、蓄電装置６−１の放電量が増加し、または蓄電装置６−１の充電量が減少するので、電圧Ｖｂ１の上昇が抑制される。

図６は、電圧Ｖｂ２と第２補正量ΔＩ２との関係を示した図である。図６を参照して、電圧Ｖｂ２が下限値Ｖｂ２Ｌよりも低いとき、第２演算部８４は、負値の第２補正量ΔＩ２を出力する。一方、電圧Ｖｂ２が上限値Ｖｂ２Ｈよりも高いとき、第２演算部８４は、正値の第２補正量ΔＩ２を出力する。

すなわち、電圧Ｖｂ２が下限値Ｖｂ２Ｌよりも低いとき、蓄電装置６−２の充電量が増加し、または蓄電装置６−２の放電量が減少するように、コンバータ８−２の目標電流が補正される。これにより、電圧Ｖｂ２の低下が抑制される。一方、電圧Ｖｂ２が上限値Ｖｂ２Ｈよりも高いとき、蓄電装置６−２の放電量が増加し、または蓄電装置６−２の充電量が減少するように、コンバータ８−２の目標電流が補正される。これにより、電圧Ｖｂ２の上昇が抑制される。

図７は、図１に示したコンバータＥＣＵ２の制御構造を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、一定時間ごとまたは所定の条件成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図７を参照して、コンバータＥＣＵ２は、上述の方法により、電圧Ｖｈの目標電圧ＶＲおよび電流制御されるコンバータ８−２の目標電流ＩＲ２を算出する（ステップＳ１０）。目標電圧ＶＲおよび目標電流ＩＲ２が算出されると、コンバータＥＣＵ２は、電圧Ｖｂ１が上限値Ｖｂ１Ｈよりも高いか否かを判定する（ステップＳ２０）。

電圧Ｖｂ１が上限値Ｖｂ１Ｈよりも高いと判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２は、目標電流ＩＲ２を負の方向（蓄電装置６−２の放電時を正とする。）へ補正する（ステップＳ３０）。そして、コンバータＥＣＵ２は、ステップＳ１００へ処理を移行し、電圧Ｖｈが目標電圧ＶＲとなるようにコンバータ８−１を電圧制御し、電流Ｉｂ２が補正後の目標電流ＩＲ２Ａとなるようにコンバータ８−２を電流制御する（ステップＳ１００）。

一方、ステップＳ２０において電圧Ｖｂ１が上限値Ｖｂ１Ｈ以下であると判定されると（ステップＳ２０においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２は、電圧Ｖｂ１が下限値Ｖｂ１Ｌよりも低いか否かを判定する（ステップＳ４０）。電圧Ｖｂ１が下限値Ｖｂ１Ｌよりも低いと判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２は、目標電流ＩＲ２を正の方向へ補正する（ステップＳ５０）。その後、コンバータＥＣＵ２は、ステップＳ１００へ処理を移行する。ステップＳ４０において電圧Ｖｂ１が下限値Ｖｂ１Ｌ以上であると判定されると（ステップＳ４０においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２は、目標電流ＩＲ２を補正することなくステップＳ１００へ処理を移行する。

また、ステップＳ１０において目標電圧ＶＲおよび目標電流ＩＲ２が算出されると、コンバータＥＣＵ２は、電圧Ｖｂ２が上限値Ｖｂ２Ｈよりも高いか否かをさらに判定する（ステップＳ６０）。電圧Ｖｂ２が上限値Ｖｂ２Ｈよりも高いと判定されると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２は、目標電流ＩＲ２を正の方向に補正する（ステップＳ７０）。その後、コンバータＥＣＵ２はステップＳ１００へ処理を移行する。

一方、ステップＳ６０において電圧Ｖｂ２が上限値Ｖｂ２Ｈ以下であると判定されると（ステップＳ６０においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２は、電圧Ｖｂ２が下限値Ｖｂ２Ｌよりも低いか否かを判定する（ステップＳ８０）。電圧Ｖｂ２が下限値Ｖｂ２Ｌよりも低いと判定されると（ステップＳ８０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２は、目標電流ＩＲ２を負の方向に補正する（ステップＳ９０）。その後、コンバータＥＣＵ２は、ステップＳ１００へ処理を移行する。ステップＳ８０において電圧Ｖｂ２が下限値Ｖｂ２Ｌ以上であると判定されると（ステップＳ８０においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２は、目標電流ＩＲ２を補正することなくステップＳ１００へ処理を移行する。

以上のように、この実施の形態１においては、コンバータ８−１，８−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。コンバータ８−１は、電圧Ｖｈが目標電圧ＶＲとなるように制御される（電圧制御）。コンバータ８−２は、蓄電装置６−２の電流Ｉｂ２が目標電流となるように制御される（電流制御）。そして、蓄電装置６−１，６−２の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２に基づいて電流制御における目標電流が補正されるので、充放電が制御されない蓄電装置６−１についても、蓄電装置６−２の充放電を補正することによって電圧を操作し得る。したがって、この実施の形態１によれば、蓄電装置６−１，６−２の電圧変動を抑制することができる。また、蓄電装置６−１，６−２間の負荷バランスをとることができる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、蓄電装置６−１，６−２の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２に基づいて目標電流ＩＲ２の補正量を算出するものとしたが、実施の形態２では、蓄電装置６−１，６−２のＳＯＣに基づいて目標電流ＩＲ２の補正量が算出される。

この実施の形態２による電動車両は、実施の形態１による電動車両の構成において、コンバータＥＣＵ２に代えてコンバータＥＣＵ２Ａを含む。コンバータＥＣＵ２Ａは、コンバータＥＣＵ２の構成において、補正部６４に代えて補正部６４Ａを含む。

図８は、実施の形態２における補正部６４Ａの機能ブロック図である。図８を参照して、補正部６４Ａは、第１演算部８２Ａと、第２演算部８４Ａと、加算部８６とから成る。第１演算部８２Ａは、蓄電装置６−１のＳＯＣを示す状態量ＳＯＣ１に基づいて、目標電流ＩＲ２の第１補正量ΔＩ１を算出する。第２演算部８４Ａは、蓄電装置６−２のＳＯＣを示す状態量ＳＯＣ２に基づいて、目標電流ＩＲ２の第２補正量ΔＩ２を算出する。そして、加算部８６は、第１補正量ΔＩ１に第２補正量ΔＩ２を加算して加算部６６へ出力する。

図９は、状態量ＳＯＣ１と第１補正量ΔＩ１との関係を示した図である。図９を参照して、状態量ＳＯＣ１が下限値ＳＯＣ１Ｌよりも低いとき、第１演算部８２Ａは、正値の第１補正量ΔＩ１を出力する。一方、状態量ＳＯＣ１が上限値ＳＯＣ１Ｈよりも高いとき、第１演算部８２Ａは、負値の第１補正量ΔＩ１を出力する。

すなわち、状態量ＳＯＣ１が下限値ＳＯＣ１Ｌよりも低いとき、蓄電装置６−２の放電量が増加し、または蓄電装置６−２の充電量が減少するように、コンバータ８−２の目標電流が補正される。これにより、蓄電装置６−１の放電量が減少し、または蓄電装置６−１の充電量が増加するので、電圧Ｖｂ１の低下が抑制される。

一方、状態量ＳＯＣ１が上限値ＳＯＣ１Ｈよりも高いとき、蓄電装置６−２の充電量が増加し、または蓄電装置６−２の放電量が減少するように、コンバータ８−２の目標電流が補正される。これにより、蓄電装置６−１の放電量が増加し、または蓄電装置６−１の充電量が減少するので、電圧Ｖｂ１の上昇が抑制される。

図１０は、状態量ＳＯＣ２と第２補正量ΔＩ２との関係を示した図である。図１０を参照して、状態量ＳＯＣ２が下限値ＳＯＣ２Ｌよりも低いとき、第２演算部８４Ａは、負値の第２補正量ΔＩ２を出力する。一方、状態量ＳＯＣ２が上限値ＳＯＣ２Ｈよりも高いとき、第２演算部８４Ａは、正値の第２補正量ΔＩ２を出力する。

すなわち、状態量ＳＯＣ２が下限値ＳＯＣ２Ｌよりも低いとき、蓄電装置６−２の充電量が増加し、または蓄電装置６−２の放電量が減少するように、コンバータ８−２の目標電流が補正される。これにより、電圧Ｖｂ２の低下が抑制される。一方、状態量ＳＯＣ２が上限値ＳＯＣ２Ｈよりも高いとき、蓄電装置６−２の放電量が増加し、または蓄電装置６−２の充電量が減少するように、コンバータ８−２の目標電流が補正される。これにより、電圧Ｖｂ２の上昇が抑制される。

図１１は、実施の形態２におけるコンバータＥＣＵ２Ａの制御構造を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理も、一定時間ごとまたは所定の条件成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図１１を参照して、このフローチャートは、図７に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２０，Ｓ４０，Ｓ６０，Ｓ８０に代えてそれぞれステップＳ２２，Ｓ４２，Ｓ６２，Ｓ８２を含む。

すなわち、ステップＳ１０において目標電圧ＶＲおよび目標電流ＩＲ２が算出されると、コンバータＥＣＵ２Ａは、蓄電装置６−１の状態量ＳＯＣ１が上限値ＳＯＣ１Ｈよりも高いか否かを判定する（ステップＳ２２）。状態量ＳＯＣ１が上限値ＳＯＣ１Ｈよりも高いと判定されると（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２Ａは、ステップＳ３０へ処理を移行し、目標電流ＩＲ２が負の方向へ補正される。

一方、ステップＳ２２において状態量ＳＯＣ１が上限値ＳＯＣ１Ｈ以下であると判定されると（ステップＳ２２においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２Ａは、状態量ＳＯＣ１が下限値ＳＯＣ１Ｌよりも低いか否かを判定する（ステップＳ４２）。状態量ＳＯＣ１が下限値ＳＯＣ１Ｌよりも低いと判定されると（ステップＳ４２においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２Ａは、ステップＳ５０へ処理を移行し、目標電流ＩＲ２が正の方向へ補正される。状態量ＳＯＣ１が下限値ＳＯＣ１Ｌ以上であると判定されると（ステップＳ４２においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２Ａは、目標電流ＩＲ２を補正することなくステップＳ１００へ処理を移行する。

また、ステップＳ１０において目標電圧ＶＲおよび目標電流ＩＲ２が算出されると、コンバータＥＣＵ２Ａは、蓄電装置６−２の状態量ＳＯＣ２が上限値ＳＯＣ２Ｈよりも高いか否かをさらに判定する（ステップＳ６２）。状態量ＳＯＣ２が上限値ＳＯＣ２Ｈよりも高いと判定されると（ステップＳ６２においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２Ａは、ステップＳ７０へ処理を移行し、目標電流ＩＲ２が正の方向へ補正される。

一方、ステップＳ６２において状態量ＳＯＣ２が上限値ＳＯＣ２Ｈ以下であると判定されると（ステップＳ６２においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２Ａは、状態量ＳＯＣ２が下限値ＳＯＣ２Ｌよりも低いか否かを判定する（ステップＳ８２）。状態量ＳＯＣ２が下限値ＳＯＣ２Ｌよりも低いと判定されると（ステップＳ８２においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２Ａは、ステップＳ９０へ処理を移行し、目標電流ＩＲ２が負の方向へ補正される。状態量ＳＯＣ２が下限値ＳＯＣ２Ｌ以上であると判定されると（ステップＳ８２においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２Ａは、目標電流ＩＲ２を補正することなくステップＳ１００へ処理を移行する。

以上のように、この実施の形態２においては、蓄電装置６−１，６−２の状態量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２に基づいて電流制御における目標電流が補正されるので、充放電が制御されない蓄電装置６−１についても、蓄電装置６−２の充放電を補正することによって電圧を操作し得る。したがって、この実施の形態２によっても、蓄電装置６−１，６−２の電圧変動を抑制することが可能である。また、蓄電装置６−１，６−２間の負荷バランスをとることも可能である。

［実施の形態３］
再び図３を参照して、電流制御部７２−２は、目標電流ＩＲ２Ａおよび電流Ｉｂ２に基づくフィードバック（ＦＢ）補償に加えて、電圧Ｖｂ２／目標電圧ＶＲで示されるフィードフォワード（ＦＦ）補償を含む。しかしながら、このＦＦ補償においては、目標電圧ＶＲが用いられているため、電圧Ｖｈが急変して電圧Ｖｈと目標電圧ＶＲとが大きく乖離すると、ＦＢ補償による電流制御の制御性が悪化する。一方、電圧Ｖｈが目標電圧ＶＲに追従しているときは、制御の安定性の観点から、ＦＦ補償には目標電圧ＶＲを用いる方が望ましい。

そこで、この実施の形態３では、目標電圧ＶＲからの電圧Ｖｈの偏差を監視し、偏差が小さい場合には電流制御部のＦＦ補償項に目標電圧ＶＲを用い、偏差が大きい場合には電流制御部のＦＦ補償項に実績の電圧Ｖｈを用いることとする。

図１２は、実施の形態３におけるコンバータＥＣＵ２Ｂの機能ブロック図である。図１２を参照して、コンバータＥＣＵ２Ｂは、図３に示したコンバータＥＣＵ２（２Ａ）の構成において、電流制御部７２−２に代えて電流制御部７２−２Ａを含む。電流制御部７２−２Ａは、電流制御部７２−２の構成において、ＦＦ補償量算出部８８をさらに含む。ＦＦ補償量算出部８８は、電圧Ｖｈ、その目標電圧ＶＲおよび電圧Ｖｂ２に基づいて、コンバータ８−２の昇圧比に基づくＦＦ補償量を算出し、その算出結果を減算部７８−２へ出力する。

図１３は、図１２に示したＦＦ補償量算出部８８の機能ブロック図である。図１３を参照して、ＦＦ補償量算出部８８は、減算部９０と、判定部９２と、切替部９４と、除算部９６とを含む。減算部９０は、目標電圧ＶＲから電圧Ｖｈを減算することにより偏差ΔＶｈを算出し、その算出結果を判定部９２へ出力する。判定部９２は、図１４に示されるように、上限値ΔＶｈＨおよび下限値ΔＶｈＬにより規定される範囲を偏差ΔＶｈが超えると切替信号ＳＷを活性化し、偏差ΔＶｈが上記の範囲内の場合には切替信号ＳＷを非活性化する。

切替部９４は、目標電圧ＶＲおよび電圧Ｖｈを受ける。そして、切替部９４は、切替信号ＳＷが活性化されているとき、電圧Ｖｈ（実績）を除算部９６へ出力し、切替信号ＳＷが非活性化されているときは、目標電圧ＶＲを除算部９６へ出力する。すなわち、電圧Ｖｈと目標電圧ＶＲとの偏差ΔＶｈが大きいときは実績の電圧Ｖｈが選択され、偏差ΔＶｈが小さいときは目標電圧ＶＲが選択される。

除算部９６は、電圧Ｖｂ２を切替部９４からの出力で除算し、その演算結果をＦＦ補償量として出力する。すなわち、電圧Ｖｈと目標電圧ＶＲとの偏差ΔＶｈが大きいとき、ＦＦ補償量は、実績の電圧Ｖｈを用いた電圧Ｖｂ２／電圧Ｖｈで示される値からなり、偏差ΔＶｈが小さいときは、ＦＦ補償量は、目標電圧ＶＲを用いた電圧Ｖｂ２／目標電圧ＶＲで示される値からなる。

図１５は、実施の形態３におけるコンバータＥＣＵ２Ｂによる電流制御に係る処理のフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、図７および図１１に示したフローチャートのステップＳ１００におけるコンバータ８−２の電流制御の処理にて実行される。

図１５を参照して、コンバータＥＣＵ２Ｂは、目標電流ＩＲ２および電流Ｉｂ２に基づいてＦＢ補償量を算出する（ステップＳ１１０）。次いで、コンバータＥＣＵ２Ｂは、目標電圧ＶＲから電圧Ｖｈを差引いた値（偏差ΔＶｈ）が規定の上限値ΔＶｈＨよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２０）。

ステップＳ１２０において偏差ΔＶｈが上限値ΔＶｈＨよりも大きいと判定されると（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２Ｂは、電圧Ｖｈ（実績）および電圧Ｖｂ２に基づいてＦＦ補償量を算出する（ステップＳ１３０）。具体的には、コンバータＥＣＵ２Ｂは、電圧Ｖｂ２を電圧Ｖｈで除算することによりＦＦ補償量を算出する。

ステップＳ１２０において偏差ΔＶｈが上限値ΔＶｈＨ以下であると判定されると（ステップＳ１２０においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２Ｂは、目標電圧ＶＲから電圧Ｖｈを差引いた値（偏差ΔＶｈ）が規定の下限値ΔＶｈＬよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１４０）。

ステップＳ１４０において偏差ΔＶｈが下限値ΔＶｈＬよりも小さいと判定されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２Ｂは、ステップＳ１３０へ処理を移行し、電圧Ｖｈおよび電圧Ｖｂ２に基づいてＦＦ補償量を算出する。

一方、ステップＳ１４０において偏差ΔＶｈが下限値ΔＶｈＬ以上であると判定されると（ステップＳ１４０においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２Ｂは、目標電圧ＶＲおよび電圧Ｖｂ２に基づいてＦＦ補償量を算出する（ステップＳ１５０）。具体的には、コンバータＥＣＵ２Ｂは、電圧Ｖｂ２を目標電圧ＶＲで除算することによりＦＦ補償量を算出する。

なお、上記において、切替部９４が作動すると切替部９４の出力がステップ状に変化するところ、切替部９４の出力側にフィルターや変化レート制限処理などを設けてもよい。

また、上記においては、電圧Ｖｈの検出値に基づいて目標電圧ＶＲからの電圧Ｖｈの偏差ΔＶｈの大小を判定するものとしたが、たとえば、モータジェネレータ３４−１，３４−２の回転数の変動に基づいて電圧Ｖｈの変動を予測し、その予測結果に基づいて偏差ΔＶｈの大小の判定を行なってもよい。これにより、より迅速な切替が期待できる。あるいは、蓄電装置６−１，６−２の入出力変動に基づいて電圧Ｖｈの変動を予測し、その予測結果に基づいて偏差ΔＶｈの大小の判定を行なってもよい。

また、判定部９２において、切替信号ＳＷが活性化されるときの偏差ΔＶｈのしきい値と切替信号ＳＷが非活性化されるときのしきい値とにヒステリシスを設けてもよい。これにより、切替部９４のチャタリングを防止することができる。

以上のように、この実施の形態３によれば、目標電圧ＶＲからの電圧Ｖｈの偏差が小さい場合には、電流制御部のＦＦ補償項に目標電圧ＶＲが用いられ、偏差が大きい場合には、電流制御部のＦＦ補償項に実績の電圧Ｖｈが用いられるので、制御の安定性に配慮しつつ電流制御の制御性を向上させることができる。

なお、上記において、コンバータＥＣＵ２，２Ａ，２Ｂにおける制御は、実際には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって行なわれ、ＣＰＵは、図７，１１，１５に示したフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Read Only Memory）から読出し、その読出したプログラムを実行して上記各図に示したフローチャートに従って処理を実行する。したがって、ＲＯＭは、上記各図に示したフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取可能な記録媒体に相当する。

なお、上記の各実施の形態においては、コンバータ８−２については電流ＦＢ制御を行なうものとしたが、目標算出部６０によって算出された目標電力ＰＲ２を電圧Ｖｂ２で除算することなく、目標電力ＰＲ２を直接の制御目標値とする電力ＦＢ制御を行なってもよい。この場合、たとえば、検出された電流Ｉｂ２に電圧Ｖｂ２を乗算して電力実績を算出し、補正部６４，６４Ａにより補正された目標電力と電力実績との偏差に基づいてＦＢ補償量を算出すればよい。

また、上記においては、コンバータ８−１を電圧制御し、コンバータ８−２を電流制御（電力制御）するものとしたが、コンバータ８−２を電圧制御し、コンバータ８−１を電流制御（電力制御）してもよい。

また、上記においては、コンバータＥＣＵ２（２Ａ，２Ｂ）、電池ＥＣＵ４および駆動ＥＣＵ３２をそれぞれ個別のＥＣＵで構成するものとしたが、ＥＣＵの構成はこれらに限られるものではなく、コンバータＥＣＵ２（２Ａ，２Ｂ）と電池ＥＣＵ４とを一つのＥＣＵで構成してもよいし、コンバータＥＣＵ２（２Ａ，２Ｂ）と駆動ＥＣＵ３２とを一つのＥＣＵで構成してもよい。あるいは、コンバータＥＣＵ２（２Ａ，２Ｂ）、電池ＥＣＵ４および駆動ＥＣＵ３２をまとめて一つのＥＣＵで構成してもよい。

また、この発明は、動力源としてエンジンを備えるハイブリッド車両や、エンジンを備えずに電力のみで走行する電気自動車、直流電源として燃料電池をさらに備える燃料電池車などの電動車両全般に適用可能である。

なお、上記において、蓄電装置６−１，６−２は、それぞれこの発明における「第１の蓄電装置」および「第２の蓄電装置」に対応し、コンバータ８−１，８−２は、それぞれこの発明における「第１のコンバータ」および「第２のコンバータ」に対応する。また、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬは、この発明における「電力線」を形成し、コンバータＥＣＵ２，２Ａ，２Ｂは、この発明における「制御装置」に対応する。さらに、電圧制御部７２−１は、この発明における「第１の制御部」に対応し、電圧制御部７２−２，７２−２Ａは、この発明における「第２の制御部」に対応する。また、さらに、インバータ３０−１，３０−２は、この発明における「駆動装置」を形成し、モータジェネレータ３４−１，３４−２の少なくとも一方は、この発明における「電動機」に対応する。

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、上記した実施の形態の説明ではなくて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。

この発明の実施の形態１による電源システムを搭載した電動車両の全体ブロック図である。 図１に示すコンバータの概略構成図である。 図１に示すコンバータＥＣＵの機能ブロック図である。 図３に示す補正部の詳細な機能ブロック図である。 電圧Ｖｂ１と第１補正量との関係を示した図である。 電圧Ｖｂ２と第２補正量との関係を示した図である。 図１に示すコンバータＥＣＵの制御構造を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２における補正部の機能ブロック図である。 状態量ＳＯＣ１と第１補正量との関係を示した図である。 状態量ＳＯＣ２と第２補正量との関係を示した図である。 実施の形態２におけるコンバータＥＣＵの制御構造を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３におけるコンバータＥＣＵの機能ブロック図である。 図１２に示すＦＦ補償量算出部の機能ブロック図である。 電圧偏差と切替信号との関係を示した図である。 実施の形態３におけるコンバータＥＣＵによる電流制御に係る処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 電源システム、２，２Ａ，２Ｂ コンバータＥＣＵ、３ 駆動力発生部、４ 電池ＥＣＵ、６−１，６−２ 蓄電装置、８−１，８−２ コンバータ、１０−１，１０−２ 電流センサ、１２−１，１２−２，１８ 電圧センサ、３０−１，３０−２ インバータ、３２ 駆動ＥＣＵ、３４−１，３４−２ モータジェネレータ、３６ 動力伝達機構、３８ 駆動軸、６０ 目標算出部、６２，９６ 除算部、６４，６４Ａ 補正部、６６，８６ 加算部、７２−１ 電圧制御部、７２−２，７２−２Ａ 電流制御部、７４−１，７４−２，７８−１，７８−２，９０ 減算部、７６−１，７６−２ ＰＩ制御部、８０−１，８０−２ 変調部、８２，８２Ａ 第１演算部、８４，８４Ａ 第２演算部、８８ ＦＦ補償量算出部、９２ 判定部、９４ 切替部、１００ 電動車両、ＭＰＬ 主正母線、ＭＮＬ 主負母線、Ｃ，Ｃ１，Ｃ２ 平滑コンデンサ、ＰＬ１，ＰＬ２ 正極線、ＮＬ１，ＮＬ２ 負極線、ＬＮ１Ａ，ＬＮ２Ａ 正母線、ＬＮ１Ｂ，ＬＮ２Ｂ 配線、ＬＮ１Ｃ，ＬＮ２Ｃ 負母線、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ａ，Ｑ２Ｂ トランジスタ、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ ダイオード、Ｌ１，Ｌ２ インダクタ。

Claims (14)

1. 負荷装置と電力を授受可能な電源システムであって、
   充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、
   当該電源システムと前記負荷装置との間で電力を授受可能に構成された電力線と、
   前記第１の蓄電装置と前記電力線との間に設けられる第１のコンバータと、
   前記第２の蓄電装置と前記電力線との間に設けられる第２のコンバータと、
   前記第１および第２のコンバータを制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記電力線の電圧が目標電圧となるように前記第１のコンバータを制御する第１の制御部と、
   前記第２の蓄電装置の充放電が目標量となるように前記第２のコンバータを制御する第２の制御部と、
   前記第１および第２の蓄電装置についての電圧および充電状態の少なくとも一方に基づいて前記目標量を補正する補正部とを含む、電源システム。
2. 前記第２の制御部は、
   前記目標量と前記第２の蓄電装置の充放電量との偏差に基づいてフィードバック補償量を算出するフィードバック補償部と、
   前記第２の蓄電装置の電圧と前記電力線の電圧とに基づいてフィードフォワード補償量を算出するフィードフォワード補償部と、
   前記電力線の電圧実績と前記目標電圧との偏差が規定の範囲内のとき、前記フィードフォワード補償部において前記電力線の電圧として前記目標電圧を用い、前記偏差が前記規定の範囲を外れたとき、前記フィードフォワード補償部において前記電力線の電圧として前記電圧実績を用いる切替部とを含む、請求項１に記載の電源システム。
3. 前記補正部は、前記第１の蓄電装置の電圧が規定の第１のしきい値よりも低いとき、前記第２の蓄電装置の放電量が増加し、または前記第２の蓄電装置の充電量が減少するように、前記目標量を補正する、請求項１または請求項２に記載の電源システム。
4. 前記補正部は、前記第１の蓄電装置の電圧が規定の第２のしきい値よりも高いとき、前記第２の蓄電装置の充電量が増加し、または前記第２の蓄電装置の放電量が減少するように、前記目標量を補正する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電源システム。
5. 前記補正部は、前記第２の蓄電装置の電圧が規定の第３のしきい値よりも低いとき、前記第２の蓄電装置の充電量が増加し、または前記第２の蓄電装置の放電量が減少するように、前記目標量を補正する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電源システム。
6. 前記補正部は、前記第２の蓄電装置の電圧が規定の第４のしきい値よりも高いとき、前記第２の蓄電装置の放電量が増加し、または前記第２の蓄電装置の充電量が減少するように、前記目標量を補正する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電源システム。
7. 前記補正部は、前記第１の蓄電装置の充電状態を示す状態量が規定の第１のしきい値よりも少ないとき、前記第２の蓄電装置の放電量が増加し、または前記第２の蓄電装置の充電量が減少するように、前記目標量を補正する、請求項１または請求項２に記載の電源システム。
8. 前記補正部は、前記第１の蓄電装置の充電状態を示す状態量が規定の第２のしきい値よりも多いとき、前記第２の蓄電装置の充電量が増加し、または前記第２の蓄電装置の放電量が減少するように、前記目標量を補正する、請求項１、請求項２および請求項７のいずれか１項に記載の電源システム。
9. 前記補正部は、前記第２の蓄電装置の充電状態を示す状態量が規定の第３のしきい値よりも少ないとき、前記第２の蓄電装置の充電量が増加し、または前記第２の蓄電装置の放電量が減少するように、前記目標量を補正する、請求項１、請求項２、請求項７および請求項８のいずれか１項に記載の電源システム。
10. 前記補正部は、前記第２の蓄電装置の充電状態を示す状態量が規定の第４のしきい値よりも多いとき、前記第２の蓄電装置の放電量が増加し、または前記第２の蓄電装置の充電量が減少するように、前記目標量を補正する、請求項１、請求項２および請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の電源システム。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電源システムと、
    前記電源システムと電力を授受可能な駆動装置と、
    前記駆動装置によって駆動される電動機と、
    前記電動機によって駆動される車輪とを備える電動車両。
12. 負荷装置と電力を授受可能な電源システムの制御方法であって、
    前記電源システムは、
    充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、
    当該電源システムと前記負荷装置との間で電力を授受可能に構成された電力線と、
    前記第１の蓄電装置と前記電力線との間に設けられる第１のコンバータと、
    前記第２の蓄電装置と前記電力線との間に設けられる第２のコンバータとを備え、
    前記制御方法は、
    前記電力線の電圧が目標電圧となるように前記第１のコンバータを制御するステップと、
    前記第２の蓄電装置の充放電が目標量となるように前記第２のコンバータを制御するステップと、
    前記第１および第２の蓄電装置についての電圧および充電状態の少なくとも一方に基づいて前記目標量を補正するステップとを含む、電源システムの制御方法。
13. 前記第２のコンバータを制御するステップは、
    前記目標量と前記第２の蓄電装置の充放電量との偏差に基づいてフィードバック補償量を算出するサブステップと、
    前記電力線の電圧実績と前記目標電圧との偏差が規定の範囲内か否かを判定するサブステップと、
    前記偏差が前記規定の範囲内であると判定されると、前記第２の蓄電装置の電圧と前記目標電圧とに基づいてフィードフォワード補償量を算出するサブステップと、
    前記偏差が前記規定の範囲外であると判定されると、前記第２の蓄電装置の電圧と前記電力線の電圧実績とに基づいて前記フィードフォワード補償量を算出するサブステップとを含む、請求項１２に記載の電源システムの制御方法。
14. 請求項１２または請求項１３に記載の電源システムの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。

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