JP2017093055A - 駆動装置及び輸送機器 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト及び装置規模をできる限り縮小した、電圧の異なる２つの蓄電器から駆動部に印加する電圧を調整可能な駆動装置を提供すること。【解決手段】駆動装置は、第１蓄電器と、第１蓄電器よりも低電圧の第２蓄電器と、第１蓄電器の出力電圧に対する昇圧と降圧のうち降圧のみ可能であり、かつ、第１蓄電器の出力電圧を降圧する降圧部と、第２蓄電器の出力電圧に対する昇圧と降圧のうち昇圧のみ可能であり、かつ、第２蓄電器の出力電圧を昇圧する昇圧部と、降圧部を介した第１蓄電器から供給される電力及び昇圧部を介した第２蓄電器から供給される電力の少なくとも一方によって駆動する駆動部と、降圧部及び昇圧部を制御する制御部とを含む。【選択図】図６

Description

本発明は、電圧の異なる２つの蓄電器を備えた駆動装置及び輸送機器に関する。

特許文献１には、モータを備える車両に搭載され、該モータに、昇圧回路を介して電気的に接続されたバッテリと、該モータに、昇降圧回路を介して電気的に接続されたキャパシタとを備えた電源装置が記載されている。

特開２０１２−０９５４２８号公報

上記説明した特許文献１に記載の電源装置のように、２つの蓄電器を備えたシステムにおいて、一方の蓄電器（バッテリ）に対して昇圧回路を設け、もう一方の蓄電器（キャパシタ）に対して昇降圧回路を設けると、電装品のコストや装置規模が大きくなり好ましくない。特に昇降圧回路は、昇圧と降圧の双方を可能とするため、回路を構成する素子が多く、コストや装置規模に与える影響が大きい。一方、昇圧回路又は昇降圧回路を除いた構成に変更すると、モータに印加される電圧は昇圧も降圧も行われない蓄電器の電圧に束縛されるため、最適電圧でのモータの駆動が困難となりシステム効率が低下する。

本発明の目的は、コスト及び装置規模をできる限り縮小した、電圧の異なる２つの蓄電器から駆動部に印加する電圧を調整可能な駆動装置及び輸送機器を提供することである。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
第１蓄電器（例えば、後述の実施形態での高容量型バッテリＥＳ−Ｅ）と、
前記第１蓄電器よりも低電圧の第２蓄電器（例えば、後述の実施形態での高出力型バッテリＥＳ−Ｐ）と、
前記第１蓄電器の出力電圧に対する昇圧と降圧のうち降圧のみ可能であり、かつ、前記第１蓄電器の出力電圧を降圧する降圧部（例えば、後述の実施形態での第１ＶＣＵ１０３）と、
前記第２蓄電器の出力電圧に対する昇圧と降圧のうち昇圧のみ可能であり、かつ、前記第２蓄電器の出力電圧を昇圧する昇圧部（例えば、後述の実施形態での第２ＶＣＵ１０５）と、
前記降圧部を介した前記第１蓄電器から供給される電力及び前記昇圧部を介した前記第２蓄電器から供給される電力の少なくとも一方によって駆動する駆動部（例えば、後述の実施形態でのモータジェネレータ１０１，ＰＤＵ１０７）と、
前記降圧部及び前記昇圧部を制御する制御部（例えば、後述の実施形態でのＥＣＵ１１７）と、
を含む、駆動装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記制御部は、
前記駆動部に対する要求駆動力を取得する取得部（例えば、後述の実施形態でのＥＣＵ１１７）を、含み、
前記制御部は、
前記駆動部が前記要求駆動力を出力する際の、前記駆動部に対する印加電圧と駆動効率との関係を、各要求駆動力に対して記憶していて、
前記駆動効率がしきい値以上である好適電圧を、前記降圧部と前記昇圧部の少なくとも一方が出力するよう、前記降圧部及び前記昇圧部を制御する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記第１蓄電器の満充電電圧は、前記制御部が記憶している前記好適電圧の最大値以上である。

請求項４に記載の発明では、請求項２又は３に記載の発明において、
前記第２蓄電器の放電終止電圧は、前記制御部が記憶している前記好適電圧の最小値以下である。

請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか１項に記載の発明において、
前記第２蓄電器は、蓄電容量に対する容量劣化係数の依存が前記第１蓄電器より大きく、前記容量劣化係数がしきい値未満となる前記第２蓄電器の蓄電容量の範囲である好適範囲内で用いられ、
前記第２蓄電器の蓄電容量が前記好適範囲の最大値であるときの前記第２蓄電器の電圧は、前記制御部が記憶している前記好適電圧の最小値以下である。

請求項６に記載の発明は、請求項２から５のいずれか１項に記載の発明において、
前記第１蓄電器の放電終止電圧は、前記制御部が記憶している前記好適電圧の最大値以上である。

請求項７に記載の発明は、請求項２から６のいずれか１項に記載の発明において、
前記第２蓄電器の満充電電圧は、前記制御部が記憶している前記好適電圧の最小値以下である。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の発明において、
前記第２蓄電器は、前記第１蓄電器に比べて、出力重量密度が優れ、かつ、エネルギー重量密度が劣る。

請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の駆動装置を有する、輸送機器である。

請求項１の発明及び請求項９の発明によれば、高電圧の第１蓄電器の出力電圧は降圧部によって降圧され、低電圧の第２蓄電器の出力電圧は昇圧部によって昇圧されて駆動部に印加されるため、制御部が降圧率と昇圧率をそれぞれ制御することによって、駆動部に印加する電圧を調整できる。また、当該発明に係る駆動装置は降圧部及び昇圧部を備えるが、比較的高価かつ大型である昇降圧回路を有していないため、駆動装置のコスト及び装置規模を縮小できる。

請求項２の発明によれば、降圧部及び昇圧部が出力し駆動部に印加される電圧は、要求駆動力に応じて駆動効率が閾値以上となる好適電圧であるため、駆動部は良好な駆動効率で駆動され、電費が向上する。

請求項３の発明によれば、降圧部を介して第１蓄電器から供給される電力によって駆動部に好適電圧を印加できる。

請求項４の発明によれば、昇圧部を介して第２蓄電器から供給される電力によって駆動部に好適電圧を印加できる。

請求項５の発明によれば、第２蓄電器は蓄電容量が好適範囲内の状態で用いられるため、第２蓄電器の好適範囲内の蓄電容量値に依らず、昇圧部を介して第２蓄電器から供給される電力によって駆動部に好適電圧を印加できる。また、昇圧部に要求される最大昇圧率を低減できるため、使用する昇圧部のコストを大きく削減できる。

請求項６の発明によれば、第１蓄電器の蓄電容量値に依らず、降圧部を介して第１蓄電器から供給される電力によって駆動部に所望の好適電圧を印加できる。

請求項７の発明によれば、第２蓄電器の蓄電容量値に依らず、昇圧部を介して第２蓄電器から供給される電力によって駆動部に所望の好適電圧を印加できる。

請求項８の発明によれば、特性の異なる２つの蓄電器を併用する当該駆動装置において、駆動装置のコスト及び装置規模を抑制しつつ駆動部に印加する電圧を調整できる。

本発明に係る一実施形態の電動車両の内部構成を示すブロック図である。 高出力型バッテリのＳＯＣに対する容量劣化係数を示す図である。 高容量型バッテリ、高出力型バッテリ、第１ＶＣＵ、第２ＶＣＵ、ＰＤＵ及びモータジェネレータの関係を示す電気回路図である。 高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び高出力型バッテリＥＳ−Ｐの各電圧と駆動部の好適電圧との関係の一例を示す図である。 図４に示す関係の構成では各バッテリが出力できない電圧があることを示す図である。 高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び高出力型バッテリＥＳ−Ｐの各電圧と駆動部の好適電圧との関係の他の例を示す図である。 高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び高出力型バッテリＥＳ−Ｐの各電圧と駆動部の好適電圧との関係の他の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る一実施形態の電動車両の内部構成を示すブロック図である。図１に示す１ＭＯＴ型の電動車両は、モータジェネレータ（MG）１０１と、高容量型バッテリＥＳ−Ｅと、高出力型バッテリＥＳ−Ｐと、第１ＶＣＵ（Voltage Control Unit）１０３と、第２ＶＣＵ１０５と、ＰＤＵ（Power Drive Unit）１０７と、電圧センサ１０９ｅ，１０９ｐと、電流センサ１１１ｅ，１１１ｐと、車速センサ１１３と、スイッチ部１１５と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１７とを備える。なお、図１中の太い実線は機械連結を示し、二重点線は電力配線を示し、細い実線は制御信号を示す。

モータジェネレータ１０１は、第１ＶＣＵ１０３を介した高容量型バッテリＥＳ−Ｅから得られる電力及び第２ＶＣＵ１０５を介した高出力型バッテリＥＳ−Ｐから得られる電力の少なくとも一方によって駆動して、電動車両が走行するための動力を発生する。モータジェネレータ１０１で発生したトルクは、変速段又は固定段を含むギヤボックスＧＢ及びデファレンシャル・ギアＤを介して駆動輪Ｗに伝達される。また、モータジェネレータ１０１は、電動車両の減速時には発電機として動作して、電動車両の制動力を出力する。なお、モータジェネレータ１０１を発電機として動作させることで生じた回生電力は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び高出力型バッテリＥＳ−Ｐの少なくともいずれか一方に蓄えられる。

高容量型バッテリＥＳ−Ｅは、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等といった複数の蓄電セルを有し、第１ＶＣＵ１０３を介してモータジェネレータ１０１に所定電圧の電力を供給する。また、高出力型バッテリＥＳ−Ｐも、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等といった複数の蓄電セルを有し、第２ＶＣＵ１０５を介してモータジェネレータ１０１に所定電圧の電力を供給する。高出力型バッテリＥＳ−Ｐ及び高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、それぞれ第１ＶＣＵ１０３及び第２ＶＣＵ１０５を介して、ＰＤＵ１０７に対して並列に接続されている。また、一般的に、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧よりも高く、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧よりも低い。したがって、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電力は、第１ＶＣＵ１０３によって降圧された後、ＰＤＵ１０７を介してモータジェネレータ１０１に供給される。また、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電力は、第２ＶＣＵ１０５によって昇圧された後、ＰＤＵ１０７を介してモータジェネレータ１０１に供給される。

なお、高容量型バッテリＥＳ−Ｅや高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、前述したニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池や、電池外部より活物質の供給を必要とする燃料電池や空気電池に限定される訳ではない。例えば、蓄電容量が少ないものの、短時間に大量の電力を充放電可能なコンデンサやキャパシタを高出力型バッテリＥＳ−Ｐとして用いても構わない。

また、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの特性と高出力型バッテリＥＳ−Ｐの特性は互いに異なる。高容量型バッテリＥＳ−Ｅは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐよりも、出力重量密度は低いが、エネルギー重量密度は高い。一方、高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、高容量型バッテリＥＳ−Ｅよりも、エネルギー重量密度は低いが、出力重量密度は高い。このように、高容量型バッテリＥＳ−Ｅは、エネルギー重量密度の点で相対的に優れ、高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、出力重量密度の点で相対的に優れる。なお、エネルギー重量密度とは、単位重量あたりの電力量（Ｗｈ／ｋｇ）であり、出力重量密度とは、単位重量あたりの電力（Ｗ／ｋｇ）である。したがって、エネルギー重量密度が優れている高容量型バッテリＥＳ−Ｅは、高容量を主目的とした蓄電器であり、出力重量密度が優れている高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、高出力を主目的とした蓄電器である。

また、高容量型バッテリＥＳ−Ｅは、蓄電容量（ＳＯＣ：State of Charge、「残容量」ともいう。）に対する容量劣化係数の変動が小さく、満充電電圧や放電終止電圧においても大幅に劣化することはない。一方、高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、図２に示すように、ＳＯＣに対する容量劣化係数の変動が大きく、中間域のＳＯＣにおける容量劣化係数は小さいが、中間域以外のＳＯＣにおける容量劣化係数は大きい。

このような高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの特性の違いは、例えば電極や活物質、電解質／液といった電池の構成要素の構造や材質等により定まる種々のパラメータに起因するものである。例えば、充放電可能な電気の総量を示すパラメータである蓄電可能容量は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐより高容量型バッテリＥＳ−Ｅの方が優れる。一方、充放電に対する蓄電可能容量の劣化耐性を示すパラメータであるＣレート特性や充放電に対する電気抵抗値を示すパラメータである内部抵抗（インピーダンス）は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅより高出力型バッテリＥＳ−Ｐの方が優れる。

第１ＶＣＵ１０３は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの出力電圧に対する昇圧と降圧のうち降圧のみ可能であり、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの出力電圧を直流のまま降圧する。また、第１ＶＣＵ１０３は、電動車両の減速時にモータジェネレータ１０１が発電して直流に変換された電力を昇圧する。第１ＶＣＵ１０３によって昇圧された電力は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅに充電される。なお、第１ＶＣＵ１０３が出力する直流電力の電圧レベル又は電流レベルは、ＥＣＵ１１７によって制御される。

第２ＶＣＵ１０５は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの出力電圧に対する昇圧と降圧のうち昇圧のみ可能であり、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの出力電圧を直流のまま昇圧する。また、第２ＶＣＵ１０５は、電動車両の減速時にモータジェネレータ１０１が発電して直流に変換された電力を降圧する。第２ＶＣＵ１０５によって降圧された電力は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐに充電される。なお、第２ＶＣＵ１０５が出力する直流電力の電圧レベル又は電流レベルは、ＥＣＵ１１７よって制御される。

図３は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅ、高出力型バッテリＥＳ−Ｐ、第１ＶＣＵ１０３、第２ＶＣＵ１０５、ＰＤＵ１０７及びモータジェネレータ１０１の関係を示す電気回路図である。図３に示すように、第１ＶＣＵ１０３は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの出力電圧を入力電圧として、ＥＣＵ１１７によって制御される所定のデューティ比で２つのスイッチング素子を交互にオンオフ切換動作することによって、所定の降圧率で高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧を降圧して出力する。また、第２ＶＣＵ１０５は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの出力電圧を入力電圧として、ＥＣＵ１１７によって制御される所定のデューティ比で２つのスイッチング素子を交互にオンオフ切換動作することによって、所定の昇圧率で高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧を昇圧して出力する。

ＰＤＵ１０７は、直流電圧を交流電圧に変換して３相電流をモータジェネレータ１０１に供給する。また、ＰＤＵ１０７は、モータジェネレータ１０１の回生動作時に入力される交流電圧を直流電圧に変換する。図３に示すように、ＰＤＵ１０７は、第１ＶＣＵ１０３及び第２ＶＣＵ１０５の出力電圧を入力電圧として６つのスイッチング素子をオンオフ切換動作することによって、直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１０１に出力する。

電圧センサ１０９ｅは、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧Ｖｅを検出する。電圧センサ１０９ｅが検出した電圧Ｖｅを示す信号はＥＣＵ１１７に送られる。電圧センサ１０９ｐは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐを検出する。電圧センサ１０９ｐが検出した電圧Ｖｐを示す信号はＥＣＵ１１７に送られる。

電流センサ１１１ｅは、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの入出力電流Ｉｅを検出する。電流センサ１１１ｅが検出した入出力電流Ｉｅを示す信号はＥＣＵ１１７に送られる。電流センサ１１１ｐは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの入出力電流Ｉｐを検出する。電流センサ１１１ｐが検出した入出力電流Ｉｐを示す信号はＥＣＵ１１７に送られる。

車速センサ１１３は、電動車両の走行速度（車速）ＶＰを検出する。車速センサ１１３によって検出された車速ＶＰを示す信号は、ＥＣＵ１１７に送られる。

スイッチ部１１５は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅから第１ＶＣＵ１０３までの電流経路を断接するコンタクタＭＣｅと、高出力型バッテリＥＳ−Ｐから第２ＶＣＵ１０５までの電流経路を断接するコンタクタＭＣｐとを有する。各コンタクタＭＣｅ，ＭＣｐは、ＥＣＵ１１７の制御によって開閉される。

ＥＣＵ１１７は、ＰＤＵ１０７、第１ＶＣＵ１０３及び第２ＶＣＵ１０５の制御、並びに、スイッチ部１１５の開閉制御を行う。また、ＥＣＵ１１７は、電流積算方式及び／又はＯＣＶ（開放電圧）推定方式によって、高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの各蓄電容量（ＳＯＣ：State of Charge、「残容量」ともいう。）を導出する。

また、ＥＣＵ１１７は、特性の異なる高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの各々の特性を活かすよう、第１ＶＣＵ１０３及び第２ＶＣＵ１０５を用いた電力分配制御を行う。この電力分配制御を行えば、高容量型バッテリＥＳ−Ｅは、電動車両の走行時に一定の電力をモータジェネレータ１０１に電力を供給するよう用いられ、高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、電動車両の走行のために大きな駆動力が必要なときに、モータジェネレータ１０１に電力を供給するよう用いられる。また、モータジェネレータ１０１が発電した回生電力は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐに優先的に入力される。したがって、高容量型バッテリＥＳ−ＥのＳＯＣは、０％〜１００％までの略全域が使用範囲として設定され、走行に伴い継続的に低下する。一方、高出力型バッテリＥＳ−ＰのＳＯＣは、例えば４０％〜７０％の略中間域が使用範囲として設定され、この中間域に属する所定の中間値を維持するようその近傍で変動する。このように、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが使用されるＳＯＣの範囲は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐが使用されるＳＯＣの範囲より広い。

また、ＥＣＵ１１７は、車速センサ１１３から得られた信号が示す車速ＶＰと、電動車両のドライバのアクセルペダル操作に応じたアクセルペダル開度（ＡＰ開度）とに基づいて、モータジェネレータ１０１及びＰＤＵ１０７によって構成される駆動部に対する要求駆動力を算出する。また、ＥＣＵ１１７は、駆動部が要求駆動力を出力する際の、当該駆動部に対する印加電圧と駆動効率との関係を、各要求駆動力に対して記憶しており、要求駆動力に応じた駆動部の駆動効率が閾値以上となる好適電圧を第１ＶＣＵ１０３及び第２ＶＣＵ１０５が出力するよう、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧Ｖｅと好適電圧との比に応じたデューティ比（降圧率）で第１ＶＣＵ１０３を制御し、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐと好適電圧との比に応じたデューティ比（昇圧率）で第２ＶＣＵ１０５を制御する。その結果、モータジェネレータ１０１及びＰＤＵ１０７の駆動効率を最適化できる。なお、第１ＶＣＵ１０３の制御は、好適電圧を指令値とするフィードフォワード制御、又は、第１ＶＣＵ１０３の出力電圧と好適電圧の差分を指令値とするフィードバック制御が用いられ、第２ＶＣＵ１０５の制御は、好適電圧を指令値とするフィードフォワード制御、又は、第２ＶＣＵ１０５の出力電圧と好適電圧の差分を指令値とするフィードバック制御が用いられる。

次に、高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び高出力型バッテリＥＳ−Ｐの各電圧と駆動部の好適電圧との関係について、図４〜７を参照して説明する。高電圧の高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び低電圧の高出力型バッテリＥＳ−Ｐの各電圧は、各バッテリのＳＯＣに応じて値が異なり、ＳＯＣが上限値（例えば９０％）であるときの満充電電圧は高く、ＳＯＣが下限値（例えば１０％）であるときの放電終止電圧は低い。

図４に示す関係は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの満充電電圧が好適電圧の最大値以上であり、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの放電終止電圧が好適電圧の最小値以下である。この関係を担保できるよう、高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び高出力型バッテリＥＳ−Ｐが選択され、第１ＶＣＵ１０３の最大降圧率及び第２ＶＣＵ１０５の最大昇圧率が設計される。この関係を有した構成によって、第１ＶＣＵ１０３及び第２ＶＣＵ１０５を介して各バッテリから供給される電力によって駆動部に好適電圧を印加できる。

但し、図４に示した関係の構成では、図５に示すように、高容量型バッテリＥＳ−ＥのＳＯＣが低下したために高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧Ｖｅが低下すると、好適電圧のうち、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが出力できない領域が生じる。また、高出力型バッテリＥＳ−ＰのＳＯＣが高いため高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐが高いと、好適電圧のうち、高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力できない領域が生じる。このように、図４に示した関係の構成によれば、高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び高出力型バッテリＥＳ−ＰのＳＯＣによっては、好適電圧を出力できない場合が生じる。したがって、次に説明する図６に示す関係の構成が望ましい。

図６に示す関係は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの放電終止電圧が好適電圧の最大値以上であり、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの満充電電圧が好適電圧の最小値以下である。この関係を担保できるよう、高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び高出力型バッテリＥＳ−Ｐが選択され、第１ＶＣＵ１０３の最大降圧率及び第２ＶＣＵ１０５の最大昇圧率が設計される。この関係を有した構成によって、高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び高出力型バッテリＥＳ−ＰのＳＯＣに依らず、第１ＶＣＵ１０３及び第２ＶＣＵ１０５を介して各バッテリから供給される電力によって駆動部に所望の好適電圧を印加できる。

なお、上述したように、高出力型バッテリＥＳ−ＰのＳＯＣは、例えば４０％〜７０％の略中間域が使用範囲として設定され、この中間域に属する所定の中間値を維持するようその近傍で変動する。このため、図７に示すように、高出力型バッテリＥＳ−ＰのＳＯＣが当該中間域の最大値（例えば７０％）であるときの電圧が好適電圧の最小値以下となる構成であっても良い。このような構成にすれば、第２ＶＣＵ１０５に要求される最大昇圧率を低減できるため、使用する第２ＶＣＵ１０５のコストを大きく削減できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、高電圧の高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧Ｖｅは第１ＶＣＵ１０３によって降圧され、低電圧の高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐは第２ＶＣＵ１０５によって昇圧されて、モータジェネレータ１０１及びＰＤＵ１０７によって構成される駆動部に印加されるため、ＥＣＵ１１７が第１ＶＣＵ１０３の降圧率と第２ＶＣＵ１０５の昇圧率をそれぞれ制御することによって、駆動部に印加する電圧を調整できる。また、第１ＶＣＵ１０３及び第２ＶＣＵ１０５はいずれも降圧のみ又は昇圧のみを行うものであり、比較的高価かつ大型である昇降圧回路を有していないため、電動車両のコスト及び装置規模を縮小できる。

また、ＥＣＵ１１７によって制御される第１ＶＣＵ１０３及び第２ＶＣＵ１０５が出力し駆動部に印加される電圧は、要求駆動力に応じて駆動効率が閾値以上となる好適電圧であるため、駆動部は良好な駆動効率で駆動され、電費が向上する。

また、図４に示した関係の構成によれば、第１ＶＣＵ１０３及び第２ＶＣＵ１０５を介して各蓄電器から供給される電力によって駆動部に好適電圧を印加できる。また、図６に示した関係の構成によれば、高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び高出力型バッテリＥＳ−ＰのＳＯＣに依らず、第１ＶＣＵ１０３及び第２ＶＣＵ１０５を介して各バッテリから供給される電力によって駆動部に所望の好適電圧を印加できる。また、高出力型バッテリＥＳ−ＰはＳＯＣが略中間域の範囲内で用いられる場合であっても、図７に示した関係によれば、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの中間域内のＳＯＣに依らず、第２ＶＣＵ１０５を介して高出力型バッテリＥＳ−Ｐから供給される電力によって駆動部に好適電圧を印加できる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記説明した電動車両は、１ＭＯＴ型のＥＶ（Electrical Vehicle）であるが、複数のモータジェネレータを搭載したＥＶであっても、少なくとも１つのモータジェネレータと共に内燃機関を搭載したＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electrical Vehicle）であっても、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle）であっても良い。

１０１ モータジェネレータ（MG）
１０３ 第１ＶＣＵ
１０５ 第２ＶＣＵ
１０７ ＰＤＵ
１０９ｅ，１０９ｐ 電圧センサ
１１１ｅ，１１１ｐ 電流センサ
１１３ 車速センサ
１１５ スイッチ部
１１７ ＥＣＵ
ＥＳ−Ｅ 高容量型バッテリ
ＥＳ−Ｐ 高出力型バッテリ
ＭＣｅ，ＭＣｐ コンタクタ

Claims (9)

1. 第１蓄電器と、
   前記第１蓄電器よりも低電圧の第２蓄電器と、
   前記第１蓄電器の出力電圧に対する昇圧と降圧のうち降圧のみ可能であり、かつ、前記第１蓄電器の出力電圧を降圧する降圧部と、
   前記第２蓄電器の出力電圧に対する昇圧と降圧のうち昇圧のみ可能であり、かつ、前記第２蓄電器の出力電圧を昇圧する昇圧部と、
   前記降圧部を介した前記第１蓄電器から供給される電力及び前記昇圧部を介した前記第２蓄電器から供給される電力の少なくとも一方によって駆動する駆動部と、
   前記降圧部及び前記昇圧部を制御する制御部と、
   を含む、駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置であって、
   前記駆動部に対する要求駆動力を取得する取得部を、含み、
   前記制御部は、
   前記駆動部が前記要求駆動力を出力する際の、前記駆動部に対する印加電圧と駆動効率との関係を、各要求駆動力に対して記憶していて、
   前記駆動効率がしきい値以上である好適電圧を、前記降圧部と前記昇圧部の少なくとも一方が出力するよう、前記降圧部及び前記昇圧部を制御する、駆動装置。
3. 請求項２に記載の駆動装置であって、
   前記第１蓄電器の満充電電圧は、前記制御部が記憶している前記好適電圧の最大値以上である、駆動装置。
4. 請求項２又は３に記載の駆動装置であって、
   前記第２蓄電器の放電終止電圧は、前記制御部が記憶している前記好適電圧の最小値以下である、駆動装置。
5. 請求項２から４のいずれか１項に記載の駆動装置であって、
   前記第２蓄電器は、蓄電容量に対する容量劣化係数の依存が前記第１蓄電器より大きく、前記容量劣化係数がしきい値未満となる前記第２蓄電器の蓄電容量の範囲である好適範囲内で用いられ、
   前記第２蓄電器の蓄電容量が前記好適範囲の最大値であるときの前記第２蓄電器の電圧は、前記制御部が記憶している前記好適電圧の最小値以下である、駆動装置。
6. 請求項２から５のいずれか１項に記載の駆動装置であって、
   前記第１蓄電器の放電終止電圧は、前記制御部が記憶している前記好適電圧の最大値以上である、駆動装置。
7. 請求項２から６のいずれか１項に記載の駆動装置であって、
   前記第２蓄電器の満充電電圧は、前記制御部が記憶している前記好適電圧の最小値以下である、駆動装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の駆動装置であって、
   前記第２蓄電器は、前記第１蓄電器に比べて、出力重量密度が優れ、かつ、エネルギー重量密度が劣る、駆動装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の駆動装置を有する、輸送機器。

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