JP2010136475A - Controller for power system, and vehicle equipped with it, and method of controlling the power system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電源システムの制御装置およびそれを備えた車両ならびに電源システムの制御方法に関し、特に、複数の蓄電装置およびそれに対応して設けられる複数のコンバータを含む電源システムの制御技術に関する。 The present invention relates to a control device for a power supply system, a vehicle including the control device, and a control method for the power supply system.
特開2008−109840号公報(特許文献1)は、複数の蓄電装置およびそれに対応して設けられる複数のコンバータを備える電源システムを開示する。この電源システムにおいては、許容放電電力が制限されるSOCまでの残存電力量が各蓄電装置について算出され、残存電力量の比率に応じて蓄電装置の放電電力分配率が算出される。また、許容充電電力が制限されるSOCまでの充電許容量が各蓄電装置について算出され、充電許容量の比率に応じて蓄電装置の充電電力分配率が算出される。そして、電源システムから駆動力発生部への給電時は、放電電力分配率に従って各コンバータが制御され、駆動力発生部から電源システムへの給電時は、充電電力分配率に従って各コンバータが制御される。 Japanese Patent Laying-Open No. 2008-109840 (Patent Document 1) discloses a power supply system including a plurality of power storage devices and a plurality of converters provided corresponding thereto. In this power supply system, the remaining power amount up to the SOC at which the allowable discharge power is limited is calculated for each power storage device, and the discharge power distribution ratio of the power storage device is calculated according to the ratio of the remaining power amount. In addition, the charge allowable amount up to the SOC where the allowable charge power is limited is calculated for each power storage device, and the charge power distribution ratio of the power storage device is calculated according to the ratio of the charge allowable amount. When power is supplied from the power supply system to the driving force generation unit, each converter is controlled according to the discharge power distribution ratio. When power is supplied from the driving force generation unit to the power supply system, each converter is controlled according to the charge power distribution ratio. .
この電源システムよれば、複数の蓄電装置の充放電特性が異なる場合にも、システムの性能を最大限に引出すことができる(特許文献1参照)。
ところで、コンバータが2つ並列接続された電源システムにおいて、一方のコンバータは、各コンバータが接続される主母線の電圧を制御し、他方のコンバータは、対応の蓄電装置の入出力電力を制御することが行なわれる(以下では、上記の一方のコンバータを「マスターコンバータ」とも称し、上記の他方のコンバータを「スレーブコンバータ」とも称する。)。 By the way, in a power supply system in which two converters are connected in parallel, one converter controls the voltage of the main bus to which each converter is connected, and the other converter controls input / output power of the corresponding power storage device. (Hereinafter, one of the converters is also referred to as a “master converter”, and the other converter is also referred to as a “slave converter”).
そして、このような電源システムにおいて、スレーブコンバータの電力指令値と実際の電力値(電力実績値)とが一致しない状態が継続すると、各蓄電装置の充電状態(SOC)の管理や、蓄電装置を保護するための電力管理が破綻するおそれがある。そこで、スレーブコンバータの電力指令値と電力実績値との偏差が発生したときは、電力実績値を本来の目標値に一致させるために、発生した偏差分だけ電力指令値を補正することが行なわれる(以下「スレーブ電力FB処理」とも称する。)。 In such a power supply system, if the state where the power command value of the slave converter does not match the actual power value (actual power value) continues, the state of charge (SOC) of each power storage device is managed, There is a risk that power management for protection will fail. Therefore, when a deviation between the power command value of the slave converter and the actual power value occurs, the power command value is corrected by the generated deviation in order to match the actual power value with the original target value. (Hereinafter also referred to as “slave power FB processing”).
一方、上記の電源システムを搭載する電動車両においては、駆動輪のスリップ発生時やスリップ状態からのグリップ時などに急激な電力変動が発生する。そして、このような急激な電力変動は、主母線の電圧を制御するマスターコンバータ側で負担される。そこで、全体パワーからスレーブコンバータの電力指令値を減算することによってマスターコンバータの電力を算出し、マスターコンバータの電力が電力制限値を超える場合には、マスターコンバータの電力が電力制限値を下回るようにスレーブコンバータの電力指令値を補正することも行なわれる(以下「スレーブ電力指令値補正処理」とも称する。)。 On the other hand, in an electric vehicle equipped with the power supply system described above, sudden power fluctuations occur when the drive wheels slip or when gripping from a slip state. Such sudden power fluctuations are borne by the master converter that controls the voltage of the main bus. Therefore, the power of the master converter is calculated by subtracting the power command value of the slave converter from the total power, and when the power of the master converter exceeds the power limit value, the power of the master converter falls below the power limit value. The power command value of the slave converter is also corrected (hereinafter also referred to as “slave power command value correction processing”).
上記のスレーブ電力FB処理は、蓄電装置のSOC管理や装置保護の観点から要求されるものであり、一方、上記のスレーブ電力指令値補正処理は、マスターコンバータ側の過大な負担防止の観点から要求されるものであって、いずれの処理も有用であるが、双方ともスレーブコンバータの電力指令値を補正するので互いに干渉する。そこで、上記のスレーブ電力FB処理およびスレーブ電力指令値補正処理の両立を図るための方策が必要であるところ、この点につき上記の特開2008−109840号公報では特に検討されていない。 The slave power FB processing is required from the viewpoint of SOC management of the power storage device and device protection, while the slave power command value correction processing is required from the viewpoint of preventing an excessive burden on the master converter side. Both processes are useful, but they both interfere with each other because they correct the power command value of the slave converter. Therefore, a measure for achieving both the slave power FB process and the slave power command value correction process is necessary, and this is not particularly examined in the above Japanese Patent Laid-Open No. 2008-109840.
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、スレーブ電力FB処理およびスレーブ電力指令値補正処理の両立を実現可能な電源システムの制御装置およびそれを備えた車両を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a control device for a power supply system capable of realizing both of the slave power FB processing and the slave power command value correction processing, and the same. Is to provide a vehicle.
また、この発明の別の目的は、スレーブ電力FB処理およびスレーブ電力指令値補正処理の両立を実現可能な電源システムの制御方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a control method of a power supply system capable of realizing both the slave power FB process and the slave power command value correction process.
この発明によれば、電源システムの制御装置は、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御装置である。電源システムは、再充電可能な第1および第2の蓄電装置と、電力線と、第1および第2のコンバータとを含む。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するように構成される。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、電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成される。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、与えられる指令に従って第2の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成される。そして、制御装置は、第1および第2の制御部を含む。第1の制御部は、第2の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する。第2の制御部は、電力指令値に基づいて、第2のコンバータへ与えられる指令を生成する。ここで、第1の制御部は、生成された電力指令値と第2の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて、電力指令値を補正するとともに第1および第2の蓄電装置の各々の電力制限値を補正し、その補正された電力指令値および電力制限値を第2の制御部へ出力する。第2の制御部は、第1の制御部によって補正された電力制限値に基づいて、第1の制御部から受ける電力指令値を制限し、その制限された電力指令値に基づいて、第2のコンバータへ与えられる指令を生成する。 According to this invention, the control device for the power supply system is a control device for the power supply system that can supply power to the load device. The power supply system includes rechargeable first and second power storage devices, a power line, and first and second converters. The power line is configured to exchange power between the power supply system and the load device. The first converter is provided between the first power storage device and the power line, and is configured to control the voltage of the power line to a target voltage. The second converter is provided between the second power storage device and the power line, and is configured to control charging / discharging of the second power storage device to a target value in accordance with a given command. The control device includes first and second control units. The first control unit generates a power command value indicating a target value of power input / output to / from the second power storage device. The second control unit generates a command given to the second converter based on the power command value. Here, the first control unit corrects the power command value based on the deviation between the generated power command value and the actual value of the input / output power of the second power storage device, and the first and second power storages. Each power limit value of the apparatus is corrected, and the corrected power command value and power limit value are output to the second control unit. The second control unit limits the power command value received from the first control unit based on the power limit value corrected by the first control unit, and based on the limited power command value, the second control unit Generate a command to be given to the converter.
また、この発明によれば、車両は、上記の電源システムおよびその制御装置と、電源システムから供給される電力によって車両の駆動力を発生する駆動力発生部とを備える。 According to the present invention, a vehicle includes the above-described power supply system and its control device, and a driving force generation unit that generates a driving force of the vehicle by electric power supplied from the power supply system.
また、この発明によれば、電源システムの制御方法は、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御方法である。電源システムは、再充電可能な第1および第2の蓄電装置と、電力線と、第1および第2のコンバータとを含む。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するように構成される。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、電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成される。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、与えられる指令に従って第2の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成される。そして、制御方法は、第2の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成するステップと、電力指令値に基づいて、第2のコンバータへ与えられる指令を生成するステップとを備える。ここで、電力指令値を生成するステップは、生成された電力指令値と第2の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて電力指令値を補正するステップと、その偏差に基づいて第1および第2の蓄電装置の各々の電力制限値を補正するステップとを含む。指令を生成するステップは、補正された電力制限値に基づいて電力指令値を制限するステップと、その制限された電力指令値に基づいて、第2のコンバータへ与えられる指令を生成するステップとを含む。 According to the present invention, the power system control method is a power system control method capable of supplying power to the load device. The power supply system includes rechargeable first and second power storage devices, a power line, and first and second converters. The power line is configured to exchange power between the power supply system and the load device. The first converter is provided between the first power storage device and the power line, and is configured to control the voltage of the power line to a target voltage. The second converter is provided between the second power storage device and the power line, and is configured to control charging / discharging of the second power storage device to a target value in accordance with a given command. Then, the control method generates a power command value indicating a target value of power input / output to / from the second power storage device, and generates a command given to the second converter based on the power command value And a step of performing. Here, the step of generating the power command value includes a step of correcting the power command value based on a deviation between the generated power command value and the actual value of the input / output power of the second power storage device, and based on the deviation. And correcting the power limit value of each of the first and second power storage devices. The step of generating the command includes a step of limiting the power command value based on the corrected power limit value, and a step of generating a command to be given to the second converter based on the limited power command value. Including.
この発明においては、第2の制御部は、第1の制御部によって補正された電力制限値に基づいて、第1の制御部から受ける電力指令値を制限するので、第2の制御部は、各蓄電装置の電力制限値も含めて第1の制御部の補正結果に基づいて動作する。したがって、この発明によれば、第1の制御部による処理と第2の制御部による処理との両立を実現することができる。 In the present invention, the second control unit limits the power command value received from the first control unit based on the power limit value corrected by the first control unit. It operates based on the correction result of the first control unit including the power limit value of each power storage device. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize both the processing by the first control unit and the processing by the second control unit.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、この発明の実施の形態による電源システムの制御装置を備えた車両の全体ブロック図である。図1を参照して、車両100は、電源システム1と、駆動力発生部2と、HV−ECU(Electronic Control Unit)4と、MG−ECU6とを備える。
FIG. 1 is an overall block diagram of a vehicle provided with a control device for a power supply system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1,
駆動力発生部2は、第1インバータ30−1と、第2インバータ30−2と、第1MG(Motor-Generator)32−1と、第2MG32−2と、動力分割装置34と、エンジン36と、駆動輪38とを含む。第1MG32−1、第2MG32−2およびエンジン36は、動力分割装置34に連結される。そして、この車両100は、エンジン36および第2MG32−2の少なくとも一方からの駆動力によって走行する。エンジン36が発生する動力は、動力分割装置34によって2経路に分割される。すなわち、一方は駆動輪38へ伝達される経路であり、もう一方は第1MG32−1へ伝達される経路である。
The
第1MG32−1および第2MG32−2の各々は、交流回転電機であり、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である。第1MG32−1は、動力分割装置34によって分割されたエンジン36の動力を用いて発電する。たとえば、電源システム1に含まれる蓄電装置(後述)のSOCが低下すると、エンジン36が始動して第1MG32−1により発電が行なわれ、その発電された電力が電源システム1へ供給される。
Each of first MG 32-1 and second MG 32-2 is an AC rotating electric machine, for example, a three-phase AC rotating electric machine including a rotor in which a permanent magnet is embedded. First MG 32-1 generates power using the power of
第2MG32−2は、電源システム1から供給される電力および第1MG32−1により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、第2MG32−2の駆動力は、駆動輪38に伝達される。なお、車両の制動時等には、駆動輪38から車両の運動エネルギーを受ける第2MG32−2が発電機として作動する。これにより、第2MG32−2は、車両の運動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動し、第2MG32−2により発電された電力は、電源システム1へ供給される。
Second MG 32-2 generates driving force using at least one of the power supplied from
動力分割装置34は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン36のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第1MG32−1の回転軸に連結される。リングギヤは第2MG32−2の回転軸に連結される。
Power split
第1インバータ30−1および第2インバータ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、第1インバータ30−1および第2インバータ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第1MG32−1および第2MG32−2へ出力する。また、第1インバータ30−1および第2インバータ30−2は、それぞれ第1MG32−1および第2MG32−2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。
First inverter 30-1 and second inverter 30-2 are connected to main positive bus MPL and main negative bus MNL. Then, first inverter 30-1 and second inverter 30-2 convert drive power (DC power) supplied from
なお、第1インバータ30−1および第2インバータ30−2の各々は、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、各インバータは、それぞれMG−ECU6からの駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことにより、対応のMGを駆動する。
Note that each of the first inverter 30-1 and the second inverter 30-2 includes, for example, a bridge circuit including switching elements for three phases. Each inverter drives a corresponding MG by performing a switching operation in accordance with a drive signal from MG-
一方、電源システム1は、第1蓄電装置10−1と、第2蓄電装置10−2と、第1コンバータ12−1と、第2コンバータ12−2と、主正母線MPLと、主負母線MNLと、平滑コンデンサCと、電流センサ14−1,14−2と、電圧センサ16−1,16−2,20とを含む。
On the other hand,
第1蓄電装置10−1および第2蓄電装置10−2の各々は、再充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や、大容量のキャパシタ等である。第1蓄電装置10−1は、第1コンバータ12−1に接続され、第2蓄電装置10−2は、第2コンバータ12−2に接続される。 Each of first power storage device 10-1 and second power storage device 10-2 is a rechargeable DC power source, such as a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion, a large capacity capacitor, or the like. First power storage device 10-1 is connected to first converter 12-1, and second power storage device 10-2 is connected to second converter 12-2.
第1コンバータ12−1は、第1蓄電装置10−1と主正母線MPLおよび主負母線MNLとの間に接続される。第1コンバータ12−1は、MG−ECU6からの駆動信号PWC1に基づいて、第1蓄電装置10−1の電圧VB1以上に設定される所定の目標電圧に主正母線MPLおよび主負母線MNL間の電圧VHを制御する。第2コンバータ12−2は、第2蓄電装置10−2と主正母線MPLおよび主負母線MNLとの間に接続される。第2コンバータ12−2は、MG−ECU6からの駆動信号PWC2に基づいて、第2蓄電装置10−2に対して入出力される電力を所定の目標電力に制御する。
First converter 12-1 is connected between first power storage device 10-1, main positive bus MPL, and main negative bus MNL. Based on drive signal PWC1 from MG-
すなわち、第1コンバータ12−1が「マスターコンバータ」であり、第2コンバータ12−2が「スレーブコンバータ」である。以下では、第1コンバータ12−1を「マスターコンバータ」とも称し、第2コンバータ12−2を「スレーブコンバータ」とも称する。 That is, the first converter 12-1 is a “master converter”, and the second converter 12-2 is a “slave converter”. Hereinafter, the first converter 12-1 is also referred to as “master converter”, and the second converter 12-2 is also referred to as “slave converter”.
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20は、主正母線MPLと主負母線MNLとの間の電圧VHを検出し、その検出値をHV−ECU4およびMG−ECU6へ出力する。
Smoothing capacitor C is connected between main positive bus MPL and main negative bus MNL, and reduces power fluctuation components contained in main positive bus MPL and main negative bus MNL.
電流センサ14−1,14−2は、第1蓄電装置10−1に対して入出力される電流IB1および第2蓄電装置10−2に対して入出力される電流IB2をそれぞれ検出し、それらの検出値をHV−ECU4へ出力する。なお、各電流センサ14−1,14−2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、各電流センサ14−1,14−2が正極線の電流を検出する場合が示されているが、各電流センサ14−1,14−2は負極線の電流を検出してもよい。電圧センサ16−1,16−2は、第1蓄電装置10−1の電圧VB1および第2蓄電装置10−2の電圧VB2をそれぞれ検出し、その検出値をHV−ECU4へ出力する。 Current sensors 14-1 and 14-2 detect current IB1 input / output to / from first power storage device 10-1 and current IB2 input / output to / from second power storage device 10-2, respectively. The detected value is output to the HV-ECU 4. Each of current sensors 14-1 and 14-2 detects a current (discharge current) output from the corresponding power storage device as a positive value, and a current (charge current) input to the corresponding power storage device as a negative value. Detect as. FIG. 1 shows a case where each of the current sensors 14-1 and 14-2 detects a positive line current. However, each of the current sensors 14-1 and 14-2 detects a negative line current. May be. Voltage sensors 16-1 and 16-2 detect voltage VB1 of first power storage device 10-1 and voltage VB2 of second power storage device 10-2, respectively, and output the detected values to HV-ECU 4.
HV−ECU4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車両要求パワーを算出し、その算出した車両要求パワーに基づいて第1MG32−1および第2MG32−2のトルク指令値TR1,TR2を算出してMG−ECU6へ出力する。
The HV-ECU 4 calculates vehicle required power based on detection signals of respective sensors (not shown), travel conditions, accelerator opening, and the like, and torques of the first MG 32-1 and the second MG 32-2 based on the calculated vehicle required power. Command values TR1 and TR2 are calculated and output to MG-
また、HV−ECU4は、スレーブコンバータ(第2コンバータ12−2)に対応する第2蓄電装置10−2に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する(以下では、蓄電装置から電力が出力されるとき、電力の符号を正とする。)。ここで、HV−ECU4は、生成された第2コンバータ12−2の電力指令値と実際の電力値(電力実績値)との偏差に基づいて、上記電力指令値を補正するとともに第1蓄電装置10−1および第2蓄電装置10−2の各々の入出力電力制限値を補正し、その補正された電力指令値PB2R_HVおよび電力制限値をMG−ECU6へ出力する。
Further, HV-ECU 4 generates a power command value indicating a target value of power input / output to / from second power storage device 10-2 corresponding to the slave converter (second converter 12-2) (in the following, When power is output from the power storage device, the sign of power is positive.) Here, the HV-ECU 4 corrects the power command value based on the deviation between the generated power command value of the second converter 12-2 and the actual power value (power actual value), and the first power storage device. The input / output power limit values of 10-1 and second power storage device 10-2 are corrected, and the corrected power command value PB2R_HV and the power limit value are output to MG-
なお、HV−ECU4は、予め設定された第1蓄電装置10−1および第2蓄電装置10−2の出力電力制限値Wout1,Wout2ならびに入力電力制限値Win1,Win2を上記偏差に基づいて補正し、それぞれ補正された出力電力制限値Wout1A,Wout2Aおよび入力電力制限値Win1A,Win2AとしてMG−ECU6へ出力する。
HV-ECU 4 corrects preset output power limit values Wout1, Wout2 and input power limit values Win1, Win2 of first power storage device 10-1 and second power storage device 10-2 based on the deviation. The corrected output power limit values Wout1A and Wout2A and the input power limit values Win1A and Win2A are output to the MG-
MG−ECU6は、HV−ECU4から受けるトルク指令値TR1,TR2に基づいて、第1MG32−1および第2MG32−2を駆動するための駆動信号PWI1,PWI2を生成し、その生成された駆動信号PWI1,PWI2をそれぞれ第1インバータ30−1および第2インバータ30−2へ出力する。
MG-
また、MG−ECU6は、主正母線MPLおよび主負母線MNL間の電圧VHが所定の目標電圧に一致するように、マスターコンバータ(第1コンバータ12−1)を駆動するための駆動信号PWC1を生成し、その生成された駆動信号PWC1を第1コンバータ12−1へ出力する。
Further, MG-
さらに、MG−ECU6は、HV−ECU4から受ける電力指令値PB2R_HVに基づいて、スレーブコンバータ(第2コンバータ12−2)を駆動するための駆動信号PWC2を生成する。ここで、MG−ECU6は、HV−ECU4から受ける出力電力制限値Wout1A,Wout2Aおよび入力電力制限値Win1A,Win2Aに基づいて、HV−ECU4から受ける電力指令値PB2R_HVを制限し、その制限された電力指令値に基づいて駆動信号PWC2を生成する。そして、MG−ECU6は、その生成された駆動信号PWC2を第2コンバータ12−2へ出力する。
Furthermore, MG-
図2は、図1に示した第1および第2コンバータ12−1,12−2の概略構成図である。なお、各コンバータの構成および動作は同様であるので、以下では第1コンバータ12−1の構成および動作について説明する。図2を参照して、第1コンバータ12−1は、チョッパ回路42−1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42−1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。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of first and second converters 12-1 and 12-2 shown in FIG. In addition, since the structure and operation | movement of each converter are the same, below, the structure and operation | movement of the 1st converter 12-1 are demonstrated. Referring to FIG. 2, first converter 12-1 includes a chopper circuit 42-1, a positive bus LN1A, a negative bus LN1C, a wiring LN1B, and a smoothing capacitor C1. Chopper circuit 42-1 includes switching elements Q1A and Q1B, diodes D1A and D1B, and an inductor L1.
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。 Positive bus LN1A has one end connected to the collector of switching element Q1B and the other end connected to main positive bus MPL. Negative bus LN1C has one end connected to negative electrode line NL1 and the other end connected to main negative bus MNL.
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。 Switching elements Q1A and Q1B are connected in series between negative bus LN1C and positive bus LN1A. Specifically, the emitter of switching element Q1A is connected to negative bus LN1C, and the collector of switching element Q1B is connected to positive bus LN1A. Diodes D1A and D1B are connected in antiparallel to switching elements Q1A and Q1B, respectively. Inductor L1 is connected between a connection node of switching elements Q1A and Q1B and wiring LN1B.
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。 Line LN1B has one end connected to positive electrode line PL1 and the other end connected to inductor L1. Smoothing capacitor C1 is connected between line LN1B and negative bus LN1C, and reduces the AC component included in the DC voltage between line LN1B and negative bus LN1C.
チョッパ回路42−1は、MG−ECU6(図1)からの駆動信号PWC1に応じて、第1蓄電装置10−1(図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MG−ECU6によって制御される。
Chopper circuit 42-1 is bidirectional between first power storage device 10-1 (FIG. 1) and main positive bus MPL and main negative bus MNL in response to drive signal PWC1 from MG-ECU 6 (FIG. 1). DC voltage conversion is performed. Drive signal PWC1 includes a drive signal PWC1A for controlling on / off of switching element Q1A constituting the lower arm element and a drive signal PWC1B for controlling on / off of switching element Q1B constituting the upper arm element. Then, the MG-
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。)、第1蓄電装置10−1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の電圧が上昇する。 When switching elements Q1A and Q1B are controlled so that the on-duty of switching element Q1A is increased (since switching elements Q1A and Q1B are complementarily turned on / off except for the dead time period, switching element Q1B is turned on The duty decreases, and the amount of pump current flowing from the first power storage device 10-1 to the inductor L1 increases, and the electromagnetic energy accumulated in the inductor L1 increases. As a result, the amount of current discharged from the inductor L1 to the main positive bus MPL via the diode D1B at the timing when the switching element Q1A transitions from the on state to the off state increases, and the voltage of the main positive bus MPL increases.
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10−1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。 On the other hand, when switching elements Q1A and Q1B are controlled so as to increase the on-duty of switching element Q1B (the on-duty of switching element Q1A decreases), the main positive bus MPL passes through switching element Q1B and inductor L1. Since the amount of current flowing to power storage device 10-1 increases, the voltage on main positive bus MPL decreases.
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できるとともに、第1蓄電装置10−1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)を制御することができる。 Thus, by controlling the duty ratio of switching elements Q1A and Q1B, the voltage of main positive bus MPL can be controlled, and the current that flows between first power storage device 10-1 and main positive bus MPL The direction of (power) and the amount of current (power amount) can be controlled.
次に、HV−ECU4により実行されるスレーブ電力FB処理、およびMG−ECU6により実行されるスレーブ電力指令値補正処理の考え方について説明する。なお、以下では、第1蓄電装置10−1および第2蓄電装置10−2から電力が出力される場合について代表的に説明される(すなわち、電力の符号は正であり、第1蓄電装置10−1および第2蓄電装置10−2の電力制限については、出力電力制限値Wout1,Wout2が考慮される。)。第1蓄電装置10−1および第2蓄電装置10−2へ電力が入力される場合についても、電力が出力される場合と同様に考えることができる。
Next, the concept of slave power FB processing executed by the HV-ECU 4 and slave power command value correction processing executed by the MG-
図3は、HV−ECU4により実行されるスレーブ電力FB処理の考え方を説明するための図である。図3を参照して、スレーブコンバータ(第2コンバータ12−2)において電力指令値と実際の電力値(電力実績値)とに偏差が発生した場合を考える(図3の「補正前」)。この図3では、一例として、電力指令値に対して電力実績値が過剰である場合が示されている。 FIG. 3 is a diagram for explaining the concept of slave power FB processing executed by the HV-ECU 4. Referring to FIG. 3, consider a case where a deviation occurs between the power command value and the actual power value (actual power value) in the slave converter (second converter 12-2) ("before correction" in FIG. 3). In FIG. 3, as an example, a case where the actual power value is excessive with respect to the power command value is shown.
電力指令値と電力実績値とに偏差が発生した場合、HV−ECU4は、そのときの電力指令値に電力実績値が一致するように、電力指令値と電力実績値との偏差に基づいて電力指令値を補正する(スレーブ電力FB処理)。これにより、電力実績値は、補正前の電力指令値に一致する(図3の「補正後」)。 When a deviation occurs between the power command value and the actual power value, the HV-ECU 4 determines the power based on the deviation between the power command value and the actual power value so that the actual power value matches the current power command value. The command value is corrected (slave power FB processing). Thereby, the actual power value matches the power command value before correction ("after correction" in FIG. 3).
なお、図3に示したように、スレーブコンバータの電力指令値の補正により、マスターコンバータの電力指令値が出力電力制限値Wout1を超え得る。そこで、HV−ECU4は、上記のスレーブコンバータの電力指令値の補正に伴ない、電力指令値と電力実績値との偏差に基づいて、出力電力制限値Wout1,Wout2をそれぞれWout1A,Wout2Aに補正する。 As shown in FIG. 3, the power command value of the master converter can exceed the output power limit value Wout1 by correcting the power command value of the slave converter. Accordingly, the HV-ECU 4 corrects the output power limit values Wout1 and Wout2 to Wout1A and Wout2A, respectively, based on the deviation between the power command value and the actual power value in accordance with the correction of the power command value of the slave converter. .
図4は、MG−ECU6により実行されるスレーブ電力指令値補正処理の考え方を説明するための図である。この図4は、電源システム1に対する要求電力が第1蓄電装置10−1および第2蓄電装置10−2の電力制限値の和を超えない場合について示したものである。
FIG. 4 is a diagram for explaining the concept of the slave power command value correction process executed by the MG-
図4を参照して、マスターコンバータ(第1コンバータ12−1)の電力が急激に増加した場合を考える(補正前)。このような状況は、たとえば、スリップ状態からグリップ状態になり、第2MG32−2の負荷が急激に増加した場合などに発生する。 Referring to FIG. 4, consider a case where the power of the master converter (first converter 12-1) increases rapidly (before correction). Such a situation occurs, for example, when the slip state is changed to the grip state and the load of the second MG 32-2 increases rapidly.
マスターコンバータの電力が出力電力制限値Wout1を超えると、MG−ECU6は、出力電力制限値Wout1からの超過分をスレーブコンバータ(第2コンバータ12−2)の電力指令値に加算することによってスレーブコンバータの電力指令値を補正する。これにより、マスターコンバータの電力は出力電力制限値Wout1となり(補正後)、マスターコンバータに対応する第1蓄電装置10−1が保護される。
When the power of the master converter exceeds the output power limit value Wout1, the MG-
図5は、MG−ECU6により実行されるスレーブ電力指令値補正処理の考え方をさらに説明するための図である。この図5は、電源システム1に対する要求電力が第1蓄電装置10−1および第2蓄電装置10−2の電力制限値の和を超える場合について示したものである。
FIG. 5 is a diagram for further explaining the concept of slave power command value correction processing executed by the MG-
図5を参照して、上述のように、マスターコンバータの電力が出力電力制限値Wout1を超えると(補正前)、スレーブコンバータの電力指令値が補正される。ここで、MG−ECU6は、まず、スレーブコンバータの電力指令値を第2蓄電装置10−2の出力電力制限値Wout2に拡大する(補正後1)。そして、スレーブコンバータの電力指令値を出力電力制限値Wout2に拡大してもまだ超過している分については、マスターコンバータとスレーブコンバータとで半分ずつ負担する。すなわち、MG−ECU6は、スレーブコンバータの電力指令値を出力電力制限値Wout2に拡大してもなお超過している電力分の1/2をスレーブコンバータの電力指令値に加算することによって、スレーブコンバータの電力指令値を補正する。
Referring to FIG. 5, as described above, when the power of the master converter exceeds output power limit value Wout1 (before correction), the power command value of the slave converter is corrected. Here, MG-
図6は、スレーブ電力FB処理とスレーブ電力指令値補正処理との干渉を説明するための図である。図6を参照して、HV−ECU4は、スレーブコンバータ(第2コンバータ12−2)の電力指令値を生成する。そして、HV−ECU4は、その生成された電力指令値と電力実績値との偏差に基づいて電力指令値を補正し(図3)、その補正された電力指令値をMG−ECU6へ出力する。
FIG. 6 is a diagram for explaining interference between the slave power FB process and the slave power command value correction process. Referring to FIG. 6, HV-ECU 4 generates a power command value for the slave converter (second converter 12-2). Then, HV-ECU 4 corrects the power command value based on the deviation between the generated power command value and the actual power value (FIG. 3), and outputs the corrected power command value to MG-
MG−ECU6では、HV−ECU4から受信したスレーブコンバータの電力指令値を全体パワーから減算することによってマスターコンバータの電力を算出する。ここで、マスターコンバータの電力が出力電力制限値Wout1を超えているところ(図6の「補正前」)、仮に、出力電力制限値Wout1からの超過分に基づいてスレーブコンバータの電力指令値が補正されると(図6の「補正後」)、スレーブコンバータの電力実績値は図6に示すようになり、HV−ECU4からみると、スレーブコンバータの電力指令値と電力実績値との偏差が拡大する。そして、HV−ECU4は、その拡大された偏差に基づいて電力指令値を再び補正し、その補正された電力指令値に対してMG−ECU6が再び補正する。これにより、スレーブコンバータの電力指令値と電力実績値との偏差はさらに拡大し、その後も偏差はますます拡大してしまう。
The MG-
図7は、HV−ECU4により実行されるスレーブ電力FB処理とMG−ECU6により実行されるスレーブ電力指令値補正処理との協調を説明するための図である。図7を参照して、HV−ECU4により実行されるスレーブ電力FB処理とMG−ECU6により実行されるスレーブ電力指令値補正処理とを組合わせた場合に発生し得る上記干渉の問題に対し、この実施の形態では、HV−ECU4においてスレーブコンバータの電力指令値の補正に伴ない補正される電力制限値が電力指令値とともにMG−ECU6へ送信され、HV−ECU4において補正された電力制限値がMG−ECU6において用いられる。
FIG. 7 is a diagram for explaining the cooperation between the slave power FB process executed by the HV-ECU 4 and the slave power command value correction process executed by the MG-
すなわち、HV−ECU4では、図3において説明したように、スレーブコンバータの電力指令値の補正に伴ない出力電力制限値がWout1A,Wout2Aに補正される。そして、この補正された出力電力制限値Wout1A,Wout2AがHV−ECU4からMG−ECU6へ送信され、MG−ECU6において、補正された出力電力制限値Wout1A,Wout2Aに基づいてスレーブ電力指令値補正処理が実行される。そうすると、マスターコンバータの電力は出力電力制限値Wout1Aを超えないので、スレーブ電力指令値補正処理による電力指令値の補正は行なわれない。したがって、電力実績値は図7に示すようになり、図6で説明した問題は発生しない。
That is, in HV-ECU 4, as described with reference to FIG. 3, the output power limit value is corrected to Wout1A and Wout2A in accordance with the correction of the power command value of the slave converter. The corrected output power limit values Wout1A and Wout2A are transmitted from the HV-ECU 4 to the MG-
このように、この実施の形態では、HV−ECU4においてスレーブコンバータの電力指令値の補正に伴ない補正される電力制限値が電力指令値とともにMG−ECU6へ送信され、その補正された電力指令値および電力制限値に基づいてスレーブ電力指令値補正処理が実行されるので、HV−ECU4により実行されるスレーブ電力FB処理とMG−ECU6により実行されるスレーブ電力指令値補正処理とが協調して動作する。
As described above, in this embodiment, the power limit value corrected in accordance with the correction of the power command value of the slave converter in HV-ECU 4 is transmitted to MG-
なお、スリップ後のグリップ時などに第2MG32−2の負荷が急増することによってマスターコンバータの電力が急増し、HV−ECU4から受信した出力電力制限値Wout1Aをマスターコンバータの電力が超える場合には、MG−ECU6においてスレーブ電力指令値補正処理による電力指令値の補正が行なわれる。
In addition, when the load of the second MG 32-2 suddenly increases at the time of grip after slipping, the power of the master converter rapidly increases, and when the power of the master converter exceeds the output power limit value Wout1A received from the HV-ECU 4, The MG-
次に、上記の処理を実現するHV−ECU4およびMG−ECU6の具体的な構成について説明する。
Next, specific configurations of the HV-ECU 4 and the MG-
図8は、図1に示したHV−ECU4のスレーブ電力FB処理に関する機能ブロック図である。図8を参照して、HV−ECU4は、スレーブ電力指令生成部52と、乗算部54と、減算部56,62と、スレーブ電力指令補正部58と、加算部60とを含む。
FIG. 8 is a functional block diagram related to the slave power FB processing of the HV-ECU 4 shown in FIG. Referring to FIG. 8, HV-ECU 4 includes a slave power
スレーブ電力指令生成部52は、スレーブコンバータ(第2コンバータ12−2)に対応する第2蓄電装置10−2に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値PB2Rを生成する。具体的には、スレーブ電力指令生成部52は、第1MG32−1および第2MG32−2のトルクおよび回転数に基づき第1MG32−1および第2MG32−2のパワーを算出することによって電源システム1に対する要求パワーを算出し、その算出された要求パワーを所定の分配比(たとえば50:50)で分配した値をスレーブコンバータの電力指令値PB2Rとする。
Slave power
乗算部54は、電流IB2の検出値に電圧VB2の検出値を乗算し、その演算結果をスレーブコンバータの電力実績値PB2として出力する。減算部56は、電力実績値PB2から電力指令値PB2Rを減算し、その演算結果を偏差ΔPB2として出力する。
スレーブ電力指令補正部58は、偏差ΔPB2に基づいて電力指令値PB2Rを補正する。たとえば、スレーブ電力指令補正部58は、電力指令値PB2Rから偏差ΔPB2を減算することによって電力指令値PB2Rを補正する。そして、スレーブ電力指令補正部58は、その補正された電力指令値を電力指令値PB2R_HVとしてMG−ECU6(図示せず)へ出力する。
Slave power
加算部60は、第1蓄電装置10−1について予め設定される出力電力制限値Wout1に偏差ΔPB2を加算することによって第1蓄電装置10−1の出力電力制限値を補正する。減算部62は、第2蓄電装置10−2について予め設定される出力電力制限値Wout2から偏差ΔPB2を減算することによって第2蓄電装置10−2の出力電力制限値を補正する。そして、加算部60および減算部62は、補正された出力電力制限値をそれぞれ出力電力制限値Wout1A,Wout2AとしてMG−ECU6へ出力する。
図9は、図1に示したMG−ECU6のスレーブ電力指令値補正処理に関する機能ブロック図である。図9を参照して、MG−ECU6は、加算部72,78と、減算部74と、マスター電力制御部76と、スレーブ電力制御部80と、電力超過制御部82と、PWM(Pulse Width Modulation)信号生成部84とを含む。
FIG. 9 is a functional block diagram relating to the slave power command value correction processing of MG-
加算部72は、第2MG32−2のパワーPMに第1MG32−1のパワーPGを加算し、その演算結果を減算部74へ出力する。なお、加算部72の演算結果は、駆動力発生部2から電源システム1への要求パワーに相当する。減算部74は、HV−ECU4から受けるスレーブコンバータの電力指令値PB2R_HVを減算部74の出力から減算し、その演算結果をマスターコンバータの電力を示す電力指令値PB1Rとして出力する。
The
マスター電力制御部76は、マスターコンバータの電力指令値PB1RをHV−ECU4から受ける出力電力制限値Wout1Aによって制限する。そして、マスター電力制御部76は、電力指令値PB1Rが出力電力制限値Wout1Aを超えているとき、その超過分ΔPB1を加算部78へ出力する。なお、電力指令値PB1Rが出力電力制限値Wout1A以下のときは、マスター電力制御部76は、超過分ΔPB1を零で出力する。
Master
加算部78は、HV−ECU4から受けるスレーブコンバータの電力指令値PB2R_HVに上記の超過分ΔPB1を加算し、その演算結果をスレーブ電力制御部80へ出力する。
スレーブ電力制御部80は、HV−ECU4から受ける出力電力制限値Wout2Aによって加算部78の出力を制限する。そして、スレーブ電力制御部80は、加算部78の出力が出力電力制限値Wout2Aを超えているとき、電力超過制御部82へ出力される電力指令値PB2RLを出力電力制限値Wout2Aとするとともにその超過分ΔPを電力超過制御部82へ出力する。一方、加算部78の出力が出力電力制限値Wout2A以下のときは、スレーブ電力制御部80は、加算部78の出力をそのまま電力指令値PB2RLとして出力し、超過分ΔPを零で出力する。
Slave
電力超過制御部82は、超過分ΔPが非零のとき、超過分ΔPの1/2を電力指令値PB2RLに加算し、その演算結果を最終の電力指令値PB2R_MGとしてPWM信号生成部84へ出力する。
When the excess ΔP is non-zero, the power
そして、PWM信号生成部84は、第2蓄電装置10−2の電流IB2および電圧VB2に基づいて算出した第2蓄電装置10−2の電力実績値が電力指令値PB2R_MGに一致するように、第2コンバータ12−2を駆動するための駆動信号PWC2を生成する。また、PWM信号生成部84は、電圧VHが目標電圧VRに一致するように、第1コンバータ12−1を駆動するための駆動信号PWC1を生成する。
Then, the PWM
図10は、HV−ECU4により実行されるスレーブ電力FB処理のフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。 FIG. 10 is a flowchart of the slave power FB process executed by the HV-ECU 4. The process of this flowchart is called from the main routine and executed every certain time or every time a predetermined condition is satisfied.
図10を参照して、HV−ECU4は、電源システム1に対する要求パワーを算出し、第2蓄電装置10−2の負担を示す所定の分配比に基づいてスレーブコンバータ(第2コンバータ12−2)の電力指令値PB2Rを生成する(ステップS10)。次いで、HV−ECU4は、電流IB2および電圧VB2の各検出値に基づいて、スレーブコンバータの電力実績値PB2を算出する(ステップS20)。
Referring to FIG. 10, HV-ECU 4 calculates the required power for
そして、HV−ECU4は、電力実績値PB2から電力指令値PB2Rを減算することによって電力指令値PB2Rと電力実績値PB2との偏差ΔPB2を算出し(ステップS30)、電力指令値PB2Rと電力実績値PB2との偏差が発生したか否かを判定する(ステップS40)。偏差は発生していないと判定されると(ステップS40においてNO)、HV−ECU40は、後述のステップS70へ処理を移行する。
And HV-ECU4 calculates deviation (DELTA) PB2 of electric power command value PB2R and electric power actual value PB2 by subtracting electric power command value PB2R from electric power actual value PB2 (step S30), and electric power command value PB2R and electric power actual value It is determined whether or not a deviation from PB2 has occurred (step S40). If it is determined that no deviation has occurred (NO in step S40), HV-
ステップS40において電力指令値PB2Rと電力実績値PB2との偏差が発生したと判定されると(ステップS40においてYES)、HV−ECU4は、ステップS30において算出された偏差ΔPB2に基づいて電力指令値PB2Rを補正する(ステップS50)。さらに、HV−ECU4は、偏差ΔPB2に基づいて入力電力制限値Win1,Win2および出力電力制限値Wout1,Wout2を補正する(ステップS60)。 If it is determined in step S40 that a deviation between power command value PB2R and actual power value PB2 has occurred (YES in step S40), HV-ECU 4 determines power command value PB2R based on deviation ΔPB2 calculated in step S30. Is corrected (step S50). Further, HV-ECU 4 corrects input power limit values Win1, Win2 and output power limit values Wout1, Wout2 based on deviation ΔPB2 (step S60).
そして、HV−ECU4は、補正された電力指令値PB2R_HVならびに補正された入力電力制限値Win1A,Win2Aおよび出力電力制限値Wout1A,Wout2AをMG−ECU6へ送信する(ステップS70)。なお、ステップS40において偏差が発生していないと判定されたときは、電力指令値PB2Rならびに入力電力制限値Win1,Win2および出力電力制限値Wout1,Wout2がそのままMG−ECU6へ送信される。
Then, HV-ECU 4 transmits corrected power command value PB2R_HV, corrected input power limit values Win1A, Win2A, and output power limit values Wout1A, Wout2A to MG-ECU 6 (step S70). When it is determined in step S40 that no deviation has occurred, power command value PB2R, input power limit values Win1, Win2, and output power limit values Wout1, Wout2 are transmitted to MG-
図11は、MG−ECU6により実行されるスレーブ電力指令値補正処理のフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
FIG. 11 is a flowchart of slave power command value correction processing executed by the MG-
図11を参照して、MG−ECU6は、第1MG32−1および第2MG32−2のパワーならびにHV−ECU4から受信したスレーブコンバータの電力指令値PB2R_HVに基づいて、マスターコンバータの電力を示す電力指令値PB1Rを算出する(ステップS110)。
Referring to FIG. 11, MG-
次いで、MG−ECU6は、その算出されたマスターコンバータの電力指令値PB1RをHV−ECU4から受信した出力電力制限値Wout1Aによって制限する(ステップS120)。そして、MG−ECU6は、マスターコンバータの電力指令値PB1Rが出力電力制限値Wout1Aによって制限されたか、すなわちマスター側で電力超過が有ったか否かを判定する(ステップS130)。
Next, MG-
マスター側で電力超過が有ったものと判定されると(ステップS130においてYES)、MG−ECU6は、その電力超過分をHV−ECU4から受信したスレーブコンバータの電力指令値PB2R_HVに加算する(ステップS140)。そして、MG−ECU6は、マスター側で電力超過が有った場合にはその超過分が加算されたスレーブコンバータの電力指令値を、HV−ECU4から受信した出力電力制限値Wout2Aによって制限する(ステップS150)。
If it is determined that there is an excess of power on the master side (YES in step S130), MG-
そして、MG−ECU6は、スレーブコンバータの電力指令値が出力電力制限値Wout2Aによって制限されたか、すなわちスレーブ側で電力超過が有ったか否かを判定する(ステップS160)。そして、スレーブ側で電力超過が有ったものと判定されると(ステップS160においてYES)、MG−ECU6は、その電力超過分の1/2をスレーブコンバータの電力指令値に加算する(ステップS170)。
Then, MG-
次いで、MG−ECU6は、上記において補正されたスレーブコンバータの電力指令値およびスレーブコンバータの電力実績値に基づいて、第2コンバータ12−2を駆動するための駆動信号PWC2を生成する(ステップS180)。さらに、MG−ECU6は、主母線の電圧指令値およびその電圧実績値である電圧VHに基づいて、第1コンバータ12−1を駆動するための駆動信号PWC1を生成する(ステップS190)。
Next, MG-
以上のように、この実施の形態においては、MG−ECU6は、HV−ECU4によって補正された電力制限値(Wout1A,Wout2A,Win1A,Win2A)に基づいて、HV−ECU4から受ける電力指令値PB2R_HVを制限するので、MG−ECU6は、各蓄電装置の電力制限値も含めてHV−ECU4の補正結果に基づいて動作する。したがって、この実施の形態によれば、HV−ECU4によるスレーブ電力FB処理とMG−ECU6によるスレーブ電力指令値補正処理との両立を実現することができる。
As described above, in this embodiment, MG-
なお、上記の実施の形態においては、第1コンバータ12−1をマスターコンバータとし、第2コンバータ12−2をスレーブコンバータとしたが、第2コンバータ12−2をマスターコンバータとし、第1コンバータ12−1をスレーブコンバータとしてもよい。 In the above embodiment, the first converter 12-1 is a master converter and the second converter 12-2 is a slave converter. However, the second converter 12-2 is a master converter, and the first converter 12- 1 may be a slave converter.
また、上記においては、駆動力発生部2は、第1MG32−1および第2MG32−2を含むものとしたが、駆動力発生部2が含むMG数は、2つに限定されるものではない。
In the above description, the driving
また、上記においては、動力分割装置34によりエンジン36の動力を分割して駆動輪38と第1MG32−1とに伝達可能なシリーズ/パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、第1MG32−1を駆動するためにのみエンジン36を用い、第2MG32−2でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジン36が生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車両、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。
In the above description, the series / parallel type hybrid vehicle in which the power of the
また、この発明は、エンジン36を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、電源として蓄電装置に加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。
The present invention can also be applied to an electric vehicle that does not include the
なお、上記において、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」の一実施例に対応し、第1コンバータ12−1および第2コンバータ12−2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」の一実施例に対応する。また、HV−ECU4は、この発明における「第1の制御部」の一実施例に対応し、MG−ECU6は、この発明における「第2の制御部」の一実施例に対応する。
In the above description, main positive bus MPL and main negative bus MNL correspond to an embodiment of “power line” in the present invention, and first converter 12-1 and second converter 12-2 are respectively “ It corresponds to an embodiment of “first converter” and “second converter”. HV-ECU 4 corresponds to an example of “first control unit” in the present invention, and MG-
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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
1 電源システム、2 駆動力発生部、4 HV−ECU、6 MG−ECU、10−1,10−2 蓄電装置、12−1,12−2 コンバータ、14−1,14−2 電流センサ、16−1,16−2,20 電圧センサ、30−1,30−2 インバータ、32−1,32−2 MG、34 動力分割装置、36 エンジン、38 駆動輪、42−1 チョッパ回路、52 スレーブ電力指令生成部、54 乗算部、56,62,74 減算部、58 スレーブ電力指令補正部、60,72,78 加算部、76 マスター電力制御部、80 スレーブ電力制御部、82 電力超過制御部、84 PWM信号生成部、100 車両、MPL 主正母線、MNL 主負母線、C,C1 平滑コンデンサ、L1 インダクタ、Q1A,Q1B スイッチング素子、D1A,D1B ダイオード。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電源システムは、
再充電可能な第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するよう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、前記電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成された第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、与えられる指令に従って前記第2の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成された第2のコンバータとを含み、
前記制御装置は、
前記第2の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する第1の制御部と、
前記電力指令値に基づいて前記指令を生成する第2の制御部とを備え、
前記第1の制御部は、生成された電力指令値と前記第2の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて、前記電力指令値を補正するとともに前記第1および第2の蓄電装置の各々の電力制限値を補正し、その補正された電力指令値および電力制限値を前記第2の制御部へ出力し、
前記第2の制御部は、前記第1の制御部によって補正された電力制限値に基づいて、前記第1の制御部から受ける前記電力指令値を制限し、その制限された電力指令値に基づいて前記指令を生成する、電源システムの制御装置。 A control device for a power supply system capable of supplying power to a load device,
The power supply system includes:
Rechargeable first and second power storage devices;
A power line configured to transfer power between the power supply system and the load device;
A first converter provided between the first power storage device and the power line, and configured to control a voltage of the power line to a target voltage;
A second converter provided between the second power storage device and the power line, and configured to control charging / discharging of the second power storage device to a target value according to a given command,
The control device includes:
A first control unit that generates a power command value indicating a target value of power input / output to / from the second power storage device;
A second control unit that generates the command based on the power command value;
The first control unit corrects the power command value based on a deviation between the generated power command value and the actual value of the input / output power of the second power storage device, and corrects the power command value. Correcting each power limit value of the power storage device, and outputting the corrected power command value and power limit value to the second control unit;
The second control unit limits the power command value received from the first control unit based on the power limit value corrected by the first control unit, and based on the limited power command value A controller for the power supply system that generates the command.
前記電源システムから供給される電力によって車両の駆動力を発生する駆動力発生部とを備える車両。 A power supply system according to claim 1 and a control device thereof;
A vehicle comprising: a driving force generator that generates driving force of the vehicle by electric power supplied from the power supply system.
前記電源システムは、
再充電可能な第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するよう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、前記電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成された第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、与えられる指令に従って前記第2の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成された第2のコンバータとを含み、
前記制御方法は、
前記第2の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成するステップと、
前記電力指令値に基づいて前記指令を生成するステップとを備え、
前記電力指令値を生成するステップは、
生成された電力指令値と前記第2の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて前記電力指令値を補正するステップと、
前記偏差に基づいて前記第1および第2の蓄電装置の各々の電力制限値を補正するステップとを含み、
前記指令を生成するステップは、
補正された前記電力制限値に基づいて前記電力指令値を制限するステップと、
その制限された電力指令値に基づいて前記指令を生成するステップとを含む、電源システムの制御方法。 A control method of a power supply system capable of supplying power to a load device,
The power supply system includes:
Rechargeable first and second power storage devices;
A power line configured to transfer power between the power supply system and the load device;
A first converter provided between the first power storage device and the power line, and configured to control a voltage of the power line to a target voltage;
A second converter provided between the second power storage device and the power line, and configured to control charging / discharging of the second power storage device to a target value according to a given command,
The control method is:
Generating a power command value indicating a target value of power input / output to / from the second power storage device;
Generating the command based on the power command value,
The step of generating the power command value includes
Correcting the power command value based on a deviation between the generated power command value and the actual value of input / output power of the second power storage device;
Correcting each power limit value of each of the first and second power storage devices based on the deviation,
The step of generating the command includes
Limiting the power command value based on the corrected power limit value;
Generating the command based on the limited power command value.
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JP2015171219A (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 株式会社デンソー | power system |
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-
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- 2008-12-02 JP JP2008307479A patent/JP2010136475A/en not_active Withdrawn
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