JP2017135797A - 電力供給システム及び輸送機器、並びに、電力伝送方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1蓄電装置2、第2蓄電装置3及び電気負荷100の間の電力伝送回路部11を制御する制御装置は、第2蓄電装置3の目標残容量領域を第2蓄電装置3の温度に応じて可変的に設定する処理と、第2蓄電装置3の残容量を目標残容量領域内の値に収束させるように電力伝送回路部11を制御する処理とを実行する機能を有する。
【選択図】図5
Description
第1蓄電装置及び第2蓄電装置と、
前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方からの給電を受けて作動する電気負荷と該第1蓄電装置と該第2蓄電装置との間の電力伝送路に介装されており、該電気負荷と該第1蓄電装置と該第2蓄電装置との間の電力伝送を、与えられる制御信号に応じて制御し得るように構成された電力伝送回路部と、
前記電力伝送回路部を制御する機能を有するように構成された制御装置とを備えており、
前記制御装置は、前記第2蓄電装置の残容量と温度とを取得可能であり、前記第2蓄電装置の目標残容量領域を該第2蓄電装置の温度に応じて可変的に設定する目標残容量領域設定処理と、前記第2蓄電装置の残容量を前記目標残容量領域内の値に収束させるように前記電力伝送回路部を制御する残容量調整処理とを実行する機能を有するように構成されていることを特徴とする。
前記第2蓄電装置の目標残容量領域を該第2蓄電装置の温度に応じて可変的に設定するステップと、前記第2蓄電装置の残容量を前記目標残容量領域内の値に収束させるように前記電力伝送を行うステップとを備えることを特徴とする(第22発明)。
本発明の第1実施形態を図1〜図21を参照して以下に説明する。図1を参照して、本実施形態の電力供給システム1は、電気負荷の一例としての電動モータ100に電力を供給するシステムである。
次に、制御装置5の電力伝送制御部41の制御処理を以下に詳細に説明する。
次に、前記STEP4の通常併用制御処理を詳細に説明する。ここで、以降の説明における用語に関して補足しておく。
以上を前提事項として、制御モードが、第1〜第3制御モードのうちの基本の制御モードとしての第1制御モードに設定されている場合について図5〜図10を参照して説明する。
断する。このSTEP27の判断処理は、前記STEP21の判断処理と同様に、要求駆動力DT_dmdが、基本給電量P1を電動モータ100の回転速度の検出値に応じて駆動力値に換算してなる閾値DT_th4(図5A又は図5B参照)以下であるか否かを判断する処理と等価である。
次に、制御モードが、第2制御モードに設定されている場合の通常併用制御処理を説明する。
次に、制御モードが、第3制御モードに設定されている場合の通常併用制御処理を説明する。
次に、前記STEP6の停止延長制御処理を詳細に説明する。
次に、電動モータ100の回生運転時における電力伝送制御部41の制御処理を説明する。
のそれぞれへの出力電力の目標値を実現するように電圧変換器15,16が制御される。
次に、本発明の第2実施形態を図22及び図23を参照して説明する。なお、本実施形態は、電動モータ100の回生運転時の制御処理だけが第1実施形態と相違するものである。このため、第1実施形態と同一事項については説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態を図24を参照して説明する。なお、本実施形態は、電動モータ100の回生運転時の制御処理だけが第2実施形態と相違するものである。このため、第1実施形態と同一事項については説明を省略する。
次に、以上説明した第1〜第3実施形態に関連する変形態様をいくつか説明する。
Claims (22)
- 第1蓄電装置及び第2蓄電装置と、
前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方からの給電を受けて作動する電気負荷と該第1蓄電装置と該第2蓄電装置との間の電力伝送路に介装されており、該電気負荷と該第1蓄電装置と該第2蓄電装置との間の電力伝送を、与えられる制御信号に応じて制御し得るように構成された電力伝送回路部と、
前記電力伝送回路部を制御する機能を有するように構成された制御装置とを備えており、
前記制御装置は、前記第2蓄電装置の残容量と温度とを取得可能であり、前記第2蓄電装置の目標残容量領域を該第2蓄電装置の温度に応じて可変的に設定する目標残容量領域設定処理と、前記第2蓄電装置の残容量を前記目標残容量領域内の値に収束させるように前記電力伝送回路部を制御する残容量調整処理とを実行する機能を有するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項1記載の電力供給システムにおいて、
前記第2蓄電装置は、前記第1蓄電装置よりも充電に対する劣化耐性が高い蓄電装置であることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項2記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記第2蓄電装置から前記第1蓄電装置に充電するように前記電力伝送回路部を制御する機能を前記残容量調整処理に含まないように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給システムにおいて、
前記第2蓄電装置は、前記第1蓄電装置よりも出力密度が高く、且つ、エネルギー密度が低い蓄電装置であることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置が実行する前記残容量調整処理は、前記第1蓄電装置から前記第2蓄電装置への充電を行いつつ、該第1蓄電装置から前記電気負荷への給電を行うように前記電力伝送回路部を制御する第1処理と、前記1蓄電装置及び第2蓄電装置のうちの少なくとも第2蓄電装置を含む一方又は両方の蓄電装置から前記電気負荷への給電を行うように前記電力伝送回路部を制御する第2処理とを含むことを特徴とする電力供給システム。 - 請求項5記載の電力供給システムにおいて、
前記電気負荷は、給電を受けていない状態で回生電力を出力可能な電気負荷であり、
前記制御装置は、前記電気負荷からの回生電力の出力時に、該回生電力の全部又は一部を前記第2蓄電装置に充電するように前記電力伝送回路部を制御する回生電力充電処理を実行する機能をさらに有すると共に、前記目標残容量領域設定処理において、前記第2蓄電装置の温度が所定の閾値温度よりも低い場合に、該閾値温度よりも高い場合よりも前記目標残容量領域の上限値及び下限値のうちの少なくとも上限値を低くするように、該目標残容量領域を前記第2蓄電装置の温度に応じて可変的に設定するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項6記載の電力供給システムにおいて、
前記第1蓄電装置は、前記第2蓄電装置よりも充電に対する劣化耐性が低い蓄電装置であり、
前記制御装置は、前記回生電力充電処理において、前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置の両方に前記回生電力を充電するとき、該回生電力のうちの前記第1蓄電装置への充電割合が前記第2蓄電装置への充電割合よりも小さくなるように、又は前記第1蓄電装置のへの充電量が所定量以下となるように前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項5〜7のいずれか1項に記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記第1処理における前記第1蓄電装置から第2蓄電装置への充電量を、前記第2蓄電装置の残容量に応じて変化させるように該第1処理を実行するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項8記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記第1処理における前記第1蓄電装置から第2蓄電装置への充電量を、前記第2蓄電装置の残容量が前記目標残容量領域の上限値に近いほど小さくするように該第1処理を実行するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項5〜9のいずれか1項に記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記第1蓄電装置の温度を取得可能であり、前記第1処理における前記第1蓄電装置から第2蓄電装置への充電量を、前記第1蓄電装置の温度に応じて変化させるように該第1処理を実行するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項10記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記第1処理における前記第1蓄電装置から第2蓄電装置への充電量を、前記第1蓄電装置の温度が低いほど小さくするように該第1処理を実行するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項5〜11のいずれか1項に記載の電力供給システムにおいて、
前記第1蓄電装置は、その出力の変動に対する劣化耐性が前記第2蓄電装置よりも低い蓄電装置であり、
前記制御装置は、前記第1処理における前記電気負荷の要求出力の変化に応じた前記第1蓄電装置の出力の変化の感度が、該電気負荷の要求出力の変化に応じた前記第2蓄電装置の入力の変化の感度よりも相対的に低くなる態様で該第1処理を実行するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項12記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記第1処理において、前記第1蓄電装置から前記電気負荷の要求出力によらずに設定した基本給電量を出力させ、且つ、該基本給電量のうちの前記電気負荷の要求出力に対応する給電量を該電気負荷に給電し、且つ、該基本給電量から前記電気負荷の要求出力に対応する給電量を差し引いた差分の給電量を前記第2蓄電装置に充電するように前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項13記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記基本給電量を前記第2蓄電装置の残容量に応じて可変的に設定するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項13又は14記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記第1蓄電装置の温度を取得可能であり、前記基本給電量を前記第1蓄電装置の温度に応じて可変的に設定するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項15記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記基本給電量を、前記第1蓄電装置の温度が低いほど小さくするように設定するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項1〜16のいずれか1項に記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記電気負荷への給電時に、前記電力伝送回路部の制御の形態が互いに異なる複数の制御モードで該電力伝送回路部を制御する機能を有し、各制御モードにおいて、前記残容量調整処理と前記目標残容量領域設定処理とを実行するように構成されていると共に、前記目標残容量領域設定処理において、前記第2蓄電装置の温度と前記制御モードとに応じて前記目標残容量領域を可変的に設定するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項17記載の電力供給システムにおいて、
前記複数の制御モードは、前記目標残容量領域の上限値が互いに相違する制御モードであり、
前記制御装置は、各制御モード毎に、前記目標残容量領域設定処理において、前記目標残容量領域の上限値を前記第2蓄電装置の温度に応じて可変的に設定するように構成されていると共に、前記複数の制御モードのそれぞれの前記目標残容量領域の上限値の相互の大小関係が、前記第2蓄電装置の温度の変化に対して一定に保たれるように、前記目標残容量領域設定処理を実行するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項1〜18のいずれか1項に記載の電力供給システムにおいて、
前記電気負荷は、電動モータであることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項19記載の電力供給システムにおいて、
前記電力伝送回路部は、前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方の出力電圧を変換して出力する電圧変換器と、前記第1蓄電装置又は前記第2蓄電装置又は前記電圧変換器から入力される直流電力を交流電力に変換して前記電動モータに給電するインバータとを含むことを特徴とする電力供給システム。 - 請求項1〜20のいずれか1項の電力供給システムを備えることを特徴とする輸送機器。
- 第1蓄電装置及び第2蓄電装置を備え、該第1蓄電装置及び第2蓄電装置の少なくとも一方から電気負荷への給電を行う電力供給システムにおいて、前記電気負荷と第1蓄電装置と第2蓄電装置との間の電力伝送を行う方法であって、
前記第2蓄電装置の目標残容量領域を該第2蓄電装置の温度に応じて可変的に設定するステップと、前記第2蓄電装置の残容量を前記目標残容量領域内の値に収束させるように前記電力伝送を行うステップとを備えることを特徴とする電力伝送方法。
Priority Applications (2)
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