JP2013226008A - 車両の電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電中にセンサの校正を行なう場合に、精度良く速やかに校正を行なうことができる車両の電源装置を提供する。
【解決手段】車両の電源装置は、並列接続可能に構成されたバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎと、車両外部から電力を受けてバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに充電するための充電器１４６と、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎを充電器１４６にそれぞれ接続するためのリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎと、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの電流をそれぞれ検出するセンサＳＡ１〜ＳＡｎと、センサＳＡ１〜ＳＡｎの出力を受けて充電器１４６の制御を行なう制御装置１５とを備える。制御装置１５は、充電器１４６によって複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに充電を行なっている途中にセンサＳＡ１〜ＳＡｎの校正要求が発生した場合には、リレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎを遮断してからセンサＳＡ１〜ＳＡｎを校正する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の電源装置に関し、特に、並列接続可能に構成された複数の蓄電装置を含む車両の電源装置に関する。

近年、環境に配慮した自動車として、蓄電装置に蓄積された電力でモータを駆動して走行する電動車両が実用化されている。モータの動力で走行する車両において、走行可能な距離を伸ばすためには、蓄電装置の大容量化が必要となる。蓄電装置を大容量にするには、多数の電池パックを並列接続して使用することも考えられる。

しかしながら、複数の電池パックを並列接続する場合、各電池パック間の電圧差が大きいと、高い電圧の電池パックから低い電圧の電池パックに向けて電流が流れてしまうことがある。このような電流を本明細書では循環電流と称する。循環電流が発生した結果、過大な電流が流れると、電池セルが劣化したり、電池パック間に設けられたスイッチ（リレーなど）やハーネスが破損したりするおそれがある。

特開２０１２−５１７３号公報（特許文献１）は、このような課題を解決し、電気回路に並列に接続可能な複数の蓄電装置（電池）を備えた車両において、複数の蓄電装置の電圧を均等化する技術を開示する。

特開２０１２−５１７３号公報 特開２０１１−１０１４８１号公報

電気自動車はもちろん車両外部から蓄電装置に充電が可能に構成されるが、蓄電装置を大容量化する場合は、燃料を使用可能なハイブリッド車両であっても、車両外部から蓄電装置に充電が可能に構成される場合が多い。このようなハイブリッド車両はプラグインハイブリッド車両とも呼ばれる。車両外部から蓄電装置に充電を行なうことを外部充電ということとする。

そして、外部充電を行なう場合には、走行可能距離を伸ばすためになるべく多くの電気エネルギーを蓄電装置に充電することが望ましい。しかし、蓄電装置が過充電となると、蓄電装置の種類によっては、寿命に悪影響を与える場合がある。したがって、過充電とならないように監視しながらなるべく多くの電気エネルギーを蓄電装置に充電することが必要である。

このためには、蓄電装置の充電状態を正確に把握しながら充電を行なう必要がある。そして蓄電装置の充電状態を正確に把握するためには、蓄電装置に設けられた電流センサ、電圧センサなどのセンサの精度を高く保つため必要に応じて校正する必要がある。

このようなセンサの校正は、外部充電実行中に行なわれる場合もある。複数の蓄電装置への充電中に蓄電装置のセンサを校正する場合、蓄電装置の内部抵抗のばらつき等によって、複数の蓄電装置に電圧差が生じていれば、一旦充電を停止しても、電圧の高い蓄電装置から電圧の低い蓄電装置に循環電流が流れてしまう。循環電流が流れている間は精度良くセンサの校正を行なうことができない。また循環電流が流れなくなるまで待つと校正に要する時間が長期化する。

この発明の目的は、充電中にセンサの校正を行なう場合に、精度良く速やかに校正を行なうことができる車両の電源装置を提供することである。

この発明は、要約すると、車両の電源装置であって、並列接続可能に構成された複数の蓄電装置と、車両外部から電力を受けて複数の蓄電装置に充電するための充電器と、複数の蓄電装置を充電器にそれぞれ接続するための複数のリレーと、複数の蓄電装置の電流をそれぞれ検出する複数のセンサと、複数のセンサの出力を受けて充電器の制御を行なう制御装置とを備える。制御装置は、充電器によって複数の蓄電装置に充電を行なっている途中に複数のセンサの校正要求が発生した場合には、複数のリレーを遮断してから複数のセンサを校正する。

好ましくは、制御装置は、複数のセンサの校正が終了した場合には、複数のリレーを再接続して複数の蓄電装置に対する充電を再開する。

好ましくは、制御装置は、複数のセンサの校正要求が発生してから複数のリレーを遮断する前に、充電器の充電電力指令値を校正要求発生時の値からゼロまで連続的に低減させる。

この発明は、他の局面では、車両の電源装置であって、並列接続可能に構成された複数の蓄電装置と、車両外部から電力を受けて複数の蓄電装置に充電するための充電器と、複数の蓄電装置の電流をそれぞれ検出する複数のセンサと、複数のセンサの出力を受けて充電器の制御を行なう制御装置とを備える。制御装置は、充電器によって複数の蓄電装置に充電を行なっている途中に複数のセンサの校正要求が発生した場合には、充電器の充電電力指令値を校正要求発生時の値からゼロまで連続的に低減させてから複数のセンサを校正する。

好ましくは、制御装置は、複数のセンサの校正が終了した場合には、充電器の充電電力指令値を校正要求発生時の値に戻して、複数の蓄電装置に対する充電を再開する。

本発明によれば、充電中にセンサの校正を行なう場合に、精度良く速やかに校正を行なうことができる。

この発明の実施の形態に従う電源装置が搭載された車両の構成を説明するブロック図である。 図１の充電器とバッテリモジュールの周辺の構成を示した回路図である。 実施の形態１において、制御装置１５が実行する充電器およびリレーの制御を説明するためのフローチャートである。 システムメインリレーを遮断しない場合の検討例の動作を説明する波形図である。 実施の形態１で説明した制御を行なった場合の動作を説明するための波形図である。 充電器１４６の構成を示す回路図である。 実施の形態２において、制御装置１５が実行する充電器およびリレーの制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２におけるセンサ校正のための制御を説明する波形図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

［車両および電源装置の構成］
図１は、この発明の実施の形態に従う電源装置が搭載された車両の構成を説明するブロック図である。なお、車両の例としてハイブリッド車両を示したが、電気自動車や燃料電池車であっても車載の蓄電装置に外部充電が可能に構成されるものであれば本発明は適用可能である。

図１を参照して、ハイブリッド車両は、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎと、システムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎ，ＳＭＲＧと、電流センサＳＡ１〜ＳＡｎと、電圧センサＳＶ１〜ＳＶｎと、充放電部１９と、エンジンＥＮＧと、制御装置１５と、充電リレーＣＨＲと、充電器１４６と、インレット１４７とを含む。

インレット１４７には、外部電源１４９につながっている充電コネクタ１４８が接続される。

充放電部１９は、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの充放電を行なう。充放電部１９は、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構ＰＧとを含む。

バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの各々は、直列接続された複数の電池セルを含む。電池セルは、直流電源であり、たとえばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池を含む。バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎは、直流電圧をＰＣＵ２０へ供給するとともに、ＰＣＵ２０および充電器１４６からの直流電圧によって充電される。

制御装置１５へは、運転状況・車両状況を示す各種センサからのセンサ出力１７が入力される。センサ出力１７には、アクセルペダルに配置された位置センサによって検出されるアクセル踏込み量に応じたアクセル開度や、車輪速度センサ出力等が含まれる。制御装置１５は、入力されたこれらのセンサ出力に基づき、ハイブリッド車両に関する種々の制御を統括的に行なう。

エンジンＥＮＧと、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とは動力分割機構ＰＧを介して機械的に連結される。そして、ハイブリッド車両の走行状況に応じて、動力分割機構を介して上記３者の間で駆動力の配分および結合が行なわれ、その結果として駆動輪が駆動される。

なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、発電機としても電動機としても機能し得るが、モータジェネレータＭＧ１が、主として発電機として動作し、モータジェネレータＭＧ２が、主として電動機として動作する。

詳細には、モータジェネレータＭＧ１は、加速時において、エンジンを始動する電動機として用いられる。このとき、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎからの電力の供給を受けて電動機として駆動し、クランク軸を回転させエンジンを始動する。

さらに、エンジンの始動後において、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構ＰＧを介して伝達されたエンジンの駆動力によって回転されて発電する。

モータジェネレータＭＧ２は、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに蓄えられた電力およびモータジェネレータＭＧ１の発電した電力の少なくともいずれか一方によって駆動される。モータジェネレータＭＧ２の駆動力は、差動ギヤ等を介して図示しない車輪の駆動軸に伝達される。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、エンジンをアシストして車両を走行させたり、自己の駆動力のみによって車両を走行させたりする。

また、車両の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪の回転力により駆動されて発電機として動作する。このとき、モータジェネレータＭＧ２により発電された回生電力は、ＰＣＵ２０を介してバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに充電される。

ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の力行動作時には、制御装置１５からの制御指示に従って、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎからの直流電圧を昇圧するとともに、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換して、動力出力装置３０に含まれるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。

また、ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生制動時には、制御装置１５からの制御指示に従って、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎを充電する。

このように、ハイブリッド車両では、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎと、ＰＣＵ２０と、制御装置１５のうちのＰＣＵ２０を制御する部分とによって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する電源装置が構成される。

ＰＣＵ２０は、コンバータ１１０と、平滑コンデンサ１２０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ対応するモータ駆動装置１３１，１３２と、コンバータ／インバータ制御部１４０とを含む。この実施の形態では、交流モータであるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が駆動制御されるので、モータ駆動装置１３１，１３２はインバータで構成される。以下では、モータ駆動装置１３１，１３２をインバータ１３１，１３２と称する。

制御装置１５は、各種センサ出力１７に基づき、エンジンＥＮＧとの出力配分等を考慮したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への要求トルクを決定する。さらに、制御装置１５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作状態に応じて、最適なモータ動作電圧を算出する。

制御装置１５は、さらに、要求トルクおよび最適モータ動作電圧と、直流電圧ＶＢ１〜ＶＢｎとに基づいて、モータ動作電圧Ｖｍの電圧指令値ＶｍｒおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２でのトルク指令値Ｔｒｅｆを生成する。電圧指令値Ｖｍｒおよびトルク指令値Ｔｒｅｆは、コンバータ／インバータ制御部１４０へ与えられる。

コンバータ／インバータ制御部１４０は、制御装置１５からの電圧指令値Ｖｍｒに従って、コンバータ１１０の動作を制御するコンバータ制御信号Ｓｃｎｖを生成する。コンバータ１１０は、コンバータ制御信号Ｓｃｎｖに基づいて、正極線ＰＬ１の電圧を昇圧して電圧Ｖｍを発生し正極線ＰＬ２に出力したり、正極線ＰＬ２の電圧Ｖｍを降圧して正極線ＰＬ１に出力したりする。なおコンバータ１１０の入力側と出力側には負極線ＮＬ１、ＮＬ２が接続される。コンバータ１１０の内部で負極線ＮＬ１と負極線ＮＬ２とは接続されている。

また、コンバータ／インバータ制御部１４０は、制御装置１５からのトルク指令値Ｔｒｅｆに従って、インバータ１３１，１３２の動作をそれぞれ制御するインバータ制御信号Ｓｐｗｍ１，Ｓｐｗｍ２を生成する。

図２は、図１の充電器とバッテリモジュールの周辺の構成を示した回路図である。
図２を参照して、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの正極側には、それぞれシステムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎが設けられる。バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの負極側は互いに接続されており、この接続点にはバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに共通のシステムメインリレーＳＭＲＧが設けられる。

システムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎは、導通状態になると、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの正極をそれぞれ正極線ＰＬ１に接続する。この状態では、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎは、互いに並列接続されたｎ列の二次電池群となる。

システムメインリレーＳＭＲＧは、導通状態になると、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの負極を共に負極線ＮＬ１に接続する。

充電器１４６と正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１との間には、充電リレーＣＨＲが設けられる。充電リレーＣＨＲは、正極線ＰＬ１を充電器の正極出力端子に接続するリレーＣＨＧＲＢと、負極線ＮＬ１を充電器の負極出力端子に接続するリレーＣＨＧＲＧとを含む。

制御装置１５は、システムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎ，ＳＭＲＧおよび充電リレーＣＨＲの導通制御を行なう。また制御装置１５は、電流センサＳＡ１〜ＳＡｎの測定した電流値Ｉ１〜Ｉｎと、電圧センサＳＶ１〜ＳＶｎの測定した電圧値Ｖ１〜Ｖｎとに基づいて、充電器１４６を制御してバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの充電を行なう。

バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎを並列接続した状態で充電を行なうと、充電を中断した場合に循環電流が流れる場合がある。バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに特性、劣化度合いおよび温度等のばらつきなどによって、内部抵抗値がばらつくと、各バッテリモジュールに均等に充電がされないので、充電中断すると各バッテリモジュールの開放電圧にばらつきが生じる場合がある。このような場合に各電池パック間の電圧差が大きいと、高い電圧の電池パックから低い電圧の電池パックに向けて循環電流が流れる。

充電器１４６によって、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに充電が行なわれている場合には、充電器１４６を制御することによって、過大電流が流れないようにすることができる。しかし、充電を中断すると充電器１４６による電流制御がきかないので、循環電流が過大となってしまう場合も考えられる。循環電流が過大となると、電池セルが劣化するおそれがある。

また、循環電流が過大でなくても、循環電流が落ち着くまでは電流センサや電圧センサの高精度な校正をすることはできない。センサの校正要求は、温度変化などの条件によって適宜発生するので、外部充電中であっても発生する場合が考えられる。

［実施の形態１］
実施の形態１では、充電中にセンサの校正要求が発生した場合には、制御装置１５は、システムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎを非導通状態に制御し、循環電流が発生しないようにしてからセンサの校正を実行する。

図３は、実施の形態１において、制御装置１５が実行する充電器およびリレーの制御を説明するためのフローチャートである。図２、図３を参照して、処理が開始されると、ステップＳ１においてセンサ校正要求があるか否かが判断される。センサ校正要求は、温度変化や時間経過などの条件が成立すると適宜発生する。ステップＳ１においてセンサ校正要求がある場合には、ステップＳ２に処理が進み、センサ校正要求が無い場合にはステップＳ８に処理が進む。

ステップＳ２では、制御装置１５は充電器１４６の動作を停止させる。続いて、ステップＳ３において、制御装置１５は、システムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎを遮断し、非導通状態に制御する。これによって、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの電圧にばらつきが発生していても、循環電流が発生しなくなる。

このような循環電流が発生しない状態で、ステップＳ４において制御装置１５はセンサの校正を実施する。たとえば電流センサＳＡ１〜ＳＡｎについては、システムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎを遮断すると、電流は原理的にゼロとなるので、測定値がゼロとなるように校正すれば良い。

なお、電圧センサＳＶ１〜ＳＶｎについては、たとえば、適宜基準電圧源に接続を切り換えることが可能に校正しておけば、測定値が基準値となるように校正することができる。なお、電圧源でなくても、単純に電圧センサの＋端子を−端子と一時的に接続するように接続の切換を行なって測定値を０Ｖに合わせるのでもよい。

ステップＳ５において、センサの校正が終了した場合にはステップＳ６に処理が進む。一方ステップＳ５において、まだセンサの校正が終了していない場合にはステップＳ８に処理が進み、ステップＳ１〜Ｓ４の処理が再度実行される。

ステップＳ６では、システムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎが再接続される。そしてステップＳ７において、制御装置１５は充電器１４６を再駆動してバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの充電を再開する。ステップＳ７の処理が終了するとステップＳ８に処理が進む。

以下、理解の容易のため、まずシステムメインリレーを遮断しない場合の検討例について説明し、次にシステムメインリレーを遮断する場合の本実施の形態の制御例について説明する。

図４は、システムメインリレーを遮断しない場合の検討例の動作を説明する波形図である。なお、図２に示した循環電流ＩＣが流れる例について説明するため、バッテリモジュールＢ２およびＢｎに着目して説明を行なう。図４を参照して、時刻ｔ０〜ｔ１では充電器１４６によりバッテリモジュールＢ２およびＢｎが充電されている。このとき、バッテリモジュールＢｎがＢ２よりも内部抵抗が高いので充電電流ＩＢ２よりも充電電流ＩＢｎが小さくなっている。

時刻ｔ１において、センサ校正要求が発生すると、充電器１４６の充電電力指令値ＰＣＨＧはゼロに設定される。このとき、内部抵抗の高いバッテリモジュールＢｎの充電量は内部抵抗の低いバッテリモジュールＢ２よりも少ないので、開放電圧が低くなる。なお、実際はシステムメインリレーは遮断されていないので、バッテリモジュールＢ２とバッテリモジュールＢｎの開放電圧は観測できないが、説明の便宜のためここでは開放電圧を図４に示す。開放電圧ＶＢ２と開放電圧ＶＢｎに差がある期間ｔ１〜ｔ２の間は、バッテリモジュールＢ２からバッテリモジュールＢｎに図２の矢印ＩＣの向きの循環電流が流れる。したがって、電流値ＩＢ２と電流値ＩＢｎとは逆符号となる。

バッテリモジュールＢ２からバッテリモジュールＢｎに充電が行なわれた結果、時刻ｔ２で開放電圧が等しくなると、電流ＩＢ２,ＩＢｎはともにゼロとなるので、電流センサの校正が可能となる。

しかし、期間ｔ１〜ｔ２は、バッテリモジュールの劣化度合いなどによって変化する。すなわち、循環電流がゼロになるまでの時間はばらつきがある。したがって、センサの校正は、循環電流がゼロになるのに十分な時間経過後に行なう必要があり、時間がかかってしまう。このため充電中にセンサ校正要求が発生すると、充電中断の時間が長くなってしまう。

図５は、実施の形態１で説明した制御を行なった場合の動作を説明するための波形図である。なお、図２に示した循環電流ＩＣが流れる例について説明するため、バッテリモジュールＢ２およびＢｎに着目して説明を行なう。図５を参照して、時刻ｔ１０〜ｔ１１では充電器によりバッテリモジュールＢ２およびＢｎが充電されている。このとき、バッテリモジュールＢｎがＢ２よりも内部抵抗が高いので充電電流ＩＢ２よりも充電電流ＩＢｎが小さくなっている。

時刻ｔ１１において、センサ校正要求が発生すると、充電器の充電電力指令値ＰＣＨＧはゼロに設定される。また同時に、システムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎもオン状態からオフ状態に設定される。

このとき、内部抵抗の高いバッテリモジュールＢｎの充電量は、内部抵抗の低いバッテリモジュールＢ２の充電量よりも少ないので、電圧が低くなる。時刻ｔ１１以降は、システムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎが開放されているので、図５に示すように電圧ＶＢ２，ＶＢｎも開放電圧を示し、かつ電流値ＩＢ２，ＩＢｎはともにゼロとなる。

したがって、時刻ｔ１１以降直ちに電流センサの校正が可能となる。
充電中にセンサの校正を行なう場合には、システムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎを遮断しなければ、図４に示すように循環電流が流れる場合があり、循環電流がゼロになるのに十分な時間経過を待ってセンサの校正を行なう必要がある。したがって、センサの校正に時間がかかり、充電中断の時間が長くなってしまう。

本実施の形態では、充電中にセンサの校正を行なう場合には、図５に示すように、システムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎを遮断して循環電流を流れなくする。これにより、直ちにセンサ校正が実施可能であり、センサ校正完了後直ちに充電再開が可能となる。したがって充電中断時間を短縮することが可能となる。

図１、図２ではシステムメインリレーが正極側に個別に複数設けられ、負極側に共通して１つ設けられる例を示したが、そのような構成以外にも本願発明は適用可能である。システムメインリレーが負極側に個別に複数設けられ、正極側に共通して１つ設けられる構成であってもよいし、正極側、負極側ともに複数設けられる構成であってもよい。これらの構成であっても、システムメインリレーを遮断することによって、バッテリモジュール間に循環電流を流れないようにすれば、充電中のセンサの構成を直ちに行なうことができる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、システムメインリレーを遮断したが、充電器１４６の充電電力を次第に小さくすることによって、循環電流を流れないようにすることもできる。

図６は、図１および図２における充電器１４６の構成を示す回路図である。図６を参照して、充電器１４６は、ノードＮ１に直列に接続されるリアクトルＬ１と、ノードＮ２に直列に接続されるリアクトルＬ２と、平滑コンデンサＣ１と、ブリッジ回路６０，６２，６６と、トランス６４とを含む。

ブリッジ回路６０は、電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御によって、ノードＮ１，Ｎ２間の交流電圧Ｖａｃを直流電圧に変換して、電力線ＰＬ３，ＮＬ３間へ出力する。電力線ＰＬ３，ＮＬ３間には、平滑コンデンサＣ１が接続される。

ブリッジ回路６２は、電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御によって、電力線ＰＬ３，ＮＬ３間の直流電圧を交流電力に変換して、トランス６４の一次側へ出力する。トランス６４は、所定の一次／二次側巻線比に従って一次側の交流電圧を電圧変換して、二次側へ出力する。

ブリッジ回路６６は、電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御によって、トランス６４の二次側の交流電圧を直流電圧に変換し、その変換された直流電圧ＶｄｃをノードＮ３，Ｎ４間へ出力する。

このような構成とすることによって、絶縁を確保しながら、外部電源からの交流電圧（たとえばＡＣ１００Ｖ）を、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎを充電する直流電圧Ｖｄｃに変換する、ＡＣ／ＤＣ変換動作を実行できる。

なお、ブリッジ回路６０，６２，６６における、ＡＣ／ＤＣ変換のための電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御については、周知のものを適用可能であるので、詳細な説明は省略する。

図２に示すように、制御装置１５は、充電器１４６に対して充電電力指令値ＰＣＨＧを出力するとともに、ブリッジ回路６０，６２，６６における、ＡＣ／ＤＣ変換のための電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御の許可と停止を制御する制御信号ＳＷを出力する。充電器１４６に制御信号ＳＷ（ＯＮ）が与えられると、電力用半導体スイッチング素子のオンオフが許可され、充電器１４６に制御信号ＳＷ（ＯＦＦ）が与えられると、電力用半導体スイッチング素子はオフ状態に固定される。

図７は、実施の形態２において、制御装置１５が実行する充電器およびリレーの制御を説明するためのフローチャートである。図２、図７を参照して、処理が開始されると、ステップＳ１１においてセンサ校正要求があるか否かが判断される。センサ校正要求は、温度変化や時間経過などの条件が成立すると適宜発生する。ステップＳ１１においてセンサ校正要求がある場合には、ステップＳ１２に処理が進み、センサ校正要求が無い場合にはステップＳ１８に処理が進む。

ステップＳ１２では、制御装置１５は充電器１４６の充電電力指令値ＰＣＨＧを降下させる。降下は、センサ校正要求が発生した時の充電電力指令値ＰＣＨＧの値からゼロまで適切な降下速度でゼロまで連続的に指令値が変更される。適切な降下速度でゼロまで連続的に指令値を変更すれば、内部抵抗が高く充電が遅かったバッテリモジュールに選択的に充電器から充電が行なわれていくので、図２の矢印ＩＣに示すような循環電流は流れなくなる。

ステップＳ１３において、充電電力指令値がまだゼロまで降下していない場合には、ステップＳ１７に処理が進み、ステップＳ１１〜Ｓ１２の処理が再度実行される。

ステップＳ１３において、充電電力指令値がゼロになった場合には、制御装置１５は、ステップＳ１４に処理が進み、センサＳＡ１〜ＳＡｎの校正を行なう。このとき、校正に先立って、制御装置１５は充電電力指令値ＰＣＨＧをゼロに設定するとともに、スイッチング素子のスイッチングを禁止する制御信号ＳＷ（ＯＦＦ）を充電器１２４に出力する。これにより、電気的に充電電力がゼロになることが担保される。

ステップＳ１４ではセンサＳＡ１〜ＳＡｎの測定値をゼロに合わせることによってセンサの校正が行なわれる。

ステップＳ１５において、センサの校正が終了した場合にはステップＳ１６に処理が進む。一方ステップＳ１５において、まだセンサの校正が終了していない場合にはステップＳ１７に処理が進み、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理が再度実行される。

ステップＳ１６では、制御装置１５は充電器１４６に制御信号ＳＷ（ＯＮ）を送信しスイッチング素子のオンオフを許可し、校正要求発生時点のもとの充電電力指令値ＰＣＨＧを充電器１４６に設定し、充電器１４６を再駆動してバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの充電を再開する。ステップＳ１６の処理が終了するとステップＳ１７に処理が進む。

図８は、実施の形態２におけるセンサ校正のための制御を説明する波形図である。なお、図２に示した循環電流ＩＣが流れる例について説明するため、バッテリモジュールＢ２およびＢｎに着目して説明を行なう。図８を参照して、時刻ｔ２０〜ｔ２１では充電器１４６によりバッテリモジュールＢ２およびＢｎが充電されている。このとき、バッテリモジュールＢｎがＢ２よりも内部抵抗が高いので充電電流ＩＢ２よりも充電電流ＩＢｎが小さくなっている。図示されてはいないが、内部抵抗の高いバッテリモジュールＢｎの充電量は内部抵抗の低いバッテリモジュールＢ２よりも少ないので、開放電圧は、バッテリモジュールＢｎの方バッテリモジュールＢ２よりも低くなっている。

時刻ｔ２１において、センサ校正要求が発生すると、制御装置１５は、充電器１４６の充電電力指令値ＰＣＨＧを現在の値から時刻ｔ２３にかけて連続的に次第に低下させ、時刻ｔ２３においてゼロに設定する。充電電力指令値を低下させると、充電器１４６の電圧も次第に低下する。このとき、時刻ｔ２２において、内部抵抗が低いバッテリモジュールＢ２の開放電圧まで充電器１４６の電圧が低下すると、バッテリモジュールＢ２には充電電流ＩＢ２が流れなくなる。

したがって、時刻ｔ２２〜ｔ２３の間は、内部抵抗が高いバッテリモジュールＢｎに選択的に充電が実行される。そして、時刻ｔ２３以降は制御信号ＳＷがＳＷ（ＯＮ）からＳＷ（ＯＦＦ）に変更され、充電器１４６の電流がゼロとなることが担保されるので、センサの校正が可能となる。

図４で示した検討例で説明したような、充電電力を瞬間的にゼロに変更する制御では、バッテリモジュールＢ１〜Ｂｎのそれぞれの内部抵抗差を把握していなければ循環電流がゼロに収束する時間を決定することができない。これに対して、図８に示したように充電電力を次第にゼロに近づける場合には、適切な充電指令値の降下速度を選択することによって、出力停止時には確実に各電池の開放電圧が同じになっていることが保証しやすい。

また、実施の形態１の場合と比べると、センサ校正要求が発生するたびにシステムメインリレーをオフする必要がないので、リレーの動作回数が減りリレーの接点の寿命の延命が期待できる。

また、実施の形態２の車両の電源装置で実行されるセンサ校正の制御（充電器１４６の充電電力指令値をゼロまで次第に降下させること）に、さらに実施の形態１で説明したシステムメインリレーの遮断を組み合わせてもよい。

具体的には、図７のステップＳ１３とステップＳ１４の間にシステムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎを遮断する処理を実行し、ステップＳ１５とステップＳ１６の間にシステムメインリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎを接続する処理を実行するようにしてもよい。このようにすることによってシステムメインリレーに循環電流が流れている状態でリレーを遮断することが無くなるので、実施の形態１よりもリレーの接点の寿命の延命が期待できるとともに、確実に電流経路が遮断されているので、電流センサの校正の精度も実施の形態２よりも向上することが期待できる。

最後に、実施の形態１，２について再び図面を参照して総括する。実施の形態１の車両の電源装置は、図１に示すように、並列接続可能に構成された複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎと、車両外部から電力を受けて複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに充電するための充電器１４６と、複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎを充電器１４６にそれぞれ接続するための複数のリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎと、複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの電流をそれぞれ検出する複数のセンサＳＡ１〜ＳＡｎと、複数のセンサＳＡ１〜ＳＡｎの出力を受けて充電器１４６の制御を行なう制御装置１５とを備える。図３に示すように、制御装置１５は、充電器１４６によって複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに充電を行なっている途中に複数のセンサＳＡ１〜ＳＡｎの校正要求が発生した場合には、複数のリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎを遮断してから複数のセンサＳＡ１〜ＳＡｎを校正する。

好ましくは、制御装置は、複数のセンサＳＡ１〜ＳＡｎの校正が終了した場合には、複数のリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎを再接続して複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに対する充電を再開する。

好ましくは、実施の形態１にさらに実施の形態２の制御を適用すれば、制御装置１５は、複数のセンサＳＡ１〜ＳＡｎの校正要求が発生してから複数のリレーＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎを遮断する前に、充電器１４６の充電電力指令値ＰＣＨＧを校正要求発生時の値からゼロまで連続的に低減させる。

実施の形態２の車両の電源装置は、図１に示すように、並列接続可能に構成された複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎと、車両外部から電力を受けて複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに充電するための充電器１４６と、複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎの電流をそれぞれ検出する複数のセンサＳＡ１〜ＳＡｎと、複数のセンサＳＡ１〜ＳＡｎの出力を受けて充電器１４６の制御を行なう制御装置１５とを備える。図７、図８に示すように、制御装置１５は、充電器１４６によって複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに充電を行なっている途中に複数のセンサＳＡ１〜ＳＡｎの校正要求が発生した場合には、充電器１４６の充電電力指令値ＰＣＨＧを校正要求発生時の値からゼロまで連続的に低減させてから複数のセンサＳＡ１〜ＳＡｎを校正する。

好ましくは、制御装置１５は、複数のセンサＳＡ１〜ＳＡｎの校正が終了した場合には、充電器１４６の充電電力指令値を校正要求発生時の値に戻して、複数のバッテリモジュールＢ１〜Ｂｎに対する充電を再開する。

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。

１５ 制御装置、１７ センサ出力、１９ 充放電部、３０ 動力出力装置、６０，６２，６６ ブリッジ回路、６４ トランス、１１０ コンバータ、１２０，Ｃ１ 平滑コンデンサ、１２４，１４６ 充電器、１３１，１３２ インバータ、１４０ インバータ制御部、１４７ インレット、１４８ 充電コネクタ、１４９ 外部電源、Ｂ１〜Ｂｎ バッテリモジュール、ＣＨＧＲＢ，ＣＨＧＲＧ リレー、ＣＨＲ 充電リレー、ＥＮＧ エンジン、Ｌ１，Ｌ２ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＮＬ１，ＮＬ２ 負極線、ＰＧ 動力分割機構、ＰＬ１，ＰＬ２ 正極線、ＳＡ１〜ＳＡｎ 電流センサ、ＳＭＲＢ１〜ＳＭＲＢｎ，ＳＭＲＧ システムメインリレー、ＳＶ１〜ＳＶｎ 電圧センサ。

Claims (5)

1. 並列接続可能に構成された複数の蓄電装置と、
   車両外部から電力を受けて前記複数の蓄電装置に充電するための充電器と、
   前記複数の蓄電装置を前記充電器にそれぞれ接続するための複数のリレーと、
   前記複数の蓄電装置の電流をそれぞれ検出する複数のセンサと、
   前記複数のセンサの出力を受けて前記充電器の制御を行なう制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記充電器によって前記複数の蓄電装置に充電を行なっている途中に前記複数のセンサの校正要求が発生した場合には、前記複数のリレーを遮断してから前記複数のセンサを校正する、車両の電源装置。
2. 前記制御装置は、前記複数のセンサの校正が終了した場合には、前記複数のリレーを再接続して前記複数の蓄電装置に対する充電を再開する、請求項１に記載の車両の電源装置。
3. 前記制御装置は、前記複数のセンサの校正要求が発生してから前記複数のリレーを遮断する前に、前記充電器の充電電力指令値を前記校正要求発生時の値からゼロまで連続的に低減させる、請求項１に記載の車両の電源装置。
4. 並列接続可能に構成された複数の蓄電装置と、
   車両外部から電力を受けて前記複数の蓄電装置に充電するための充電器と、
   前記複数の蓄電装置の電流をそれぞれ検出する複数のセンサと、
   前記複数のセンサの出力を受けて前記充電器の制御を行なう制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記充電器によって前記複数の蓄電装置に充電を行なっている途中に前記複数のセンサの校正要求が発生した場合には、前記充電器の充電電力指令値を前記校正要求発生時の値からゼロまで連続的に低減させてから前記複数のセンサを校正する、車両の電源装置。
5. 前記制御装置は、前記複数のセンサの校正が終了した場合には、前記充電器の充電電力指令値を前記校正要求発生時の値に戻して、前記複数の蓄電装置に対する充電を再開する、請求項４に記載の車両の電源装置。

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