JP2018196177A - 電源システムの制御装置及び制御システム - Google Patents

電源システムの制御装置及び制御システム Download PDF

Info

Publication number
JP2018196177A
JP2018196177A JP2017095550A JP2017095550A JP2018196177A JP 2018196177 A JP2018196177 A JP 2018196177A JP 2017095550 A JP2017095550 A JP 2017095550A JP 2017095550 A JP2017095550 A JP 2017095550A JP 2018196177 A JP2018196177 A JP 2018196177A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
path
dcdc converter
low
storage device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017095550A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6900776B2 (ja
Inventor
和博 白川
Kazuhiro Shirakawa
和博 白川
薫 纐纈
Kaoru Koketsu
薫 纐纈
祐一 半田
Yuichi Handa
祐一 半田
誠二 居安
Seiji Iyasu
誠二 居安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Soken Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Soken Inc filed Critical Denso Corp
Priority to JP2017095550A priority Critical patent/JP6900776B2/ja
Publication of JP2018196177A publication Critical patent/JP2018196177A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6900776B2 publication Critical patent/JP6900776B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

【課題】電源システムの一部に異常が生じた場合であっても、電気負荷への給電を継続できる電源システムの制御装置、並びに制御装置を備える制御システムを提供する。【解決手段】制御装置としてのECU80は、第1DCDCコンバータ50又は第2DCDCコンバータ60のいずれかに異常が生じたことを判定する。ECU80は、第1DCDCコンバータ50又は第2DCDCコンバータ60のいずれかに異常が生じていると判定した場合、第1DCDCコンバータ50及び第2DCDCコンバータ60のうち、異常が生じていると判定したDCDCコンバータの動作を停止させるとともに、異常が生じていると判定していないDCDCコンバータの動作を継続させて電気負荷71に給電する。【選択図】 図1

Description

本発明は、電源システムの制御装置及び制御システムに関する。
従来、特許文献1に見られるように、第1,第2高圧蓄電装置と、第1,第2インバータと、回転電機とを備える電源システムが知られている。第1高圧蓄電装置と第1インバータとは、第1高圧経路によって電気的に接続され、第2高圧蓄電装置と第2インバータとは、第2高圧経路によって電気的に接続されている。第1,第2インバータのそれぞれには、回転電機が電気的に接続されている。この電源システムによれば、第1,第2インバータのうち、一方のインバータに異常が生じた場合であっても、他方のインバータにより回転電機を駆動させることができる。
特開2016−123223号公報
第1,第2高圧蓄電装置、第1,第2インバータ及び回転電機に加え、低圧蓄電装置及び電気負荷をさらに備える電源システムがある。低圧蓄電装置は、第1,第2高圧蓄電装置のそれぞれよりも出力電圧の低い蓄電装置である。電気負荷は、低圧蓄電装置と低圧経路によって電気的に接続され、低圧蓄電装置から給電されて動作する。ここで、電源システムの信頼性を高める上では、電源システムの一部に異常が生じた場合であっても、電気負荷への給電を継続できる構成が要求される。
本発明は、電源システムの一部に異常が生じた場合であっても、電気負荷への給電を継続できる電源システムの制御装置、並びに上記制御装置を備える制御システムを提供することを主たる目的とする。
第1の発明は、第1高圧蓄電装置及び第2高圧蓄電装置と、前記第1高圧蓄電装置及び前記第2高圧蓄電装置のそれぞれよりも出力電圧の低い低圧蓄電装置と、前記第1高圧蓄電装置に電気的に接続された電気経路である第1高圧経路と、前記第1高圧経路によって前記第1高圧蓄電装置に電気的に接続された第1インバータと、前記第2高圧蓄電装置に電気的に接続された電気経路である第2高圧経路と、前記第2高圧経路によって前記第2高圧蓄電装置に電気的に接続された第2インバータと、前記第1インバータ及び前記第2インバータのそれぞれに電気的に接続された回転電機と、前記低圧蓄電装置に電気的に接続された電気経路である低圧経路と、前記低圧経路に電気的に接続された電気負荷と、前記第1高圧経路からの入力電圧を降圧して前記低圧経路に出力する第1DCDCコンバータと、前記第2高圧経路からの入力電圧を降圧して前記低圧経路に出力する第2DCDCコンバータと、を備える電源システムに適用される。第1の発明は、前記第1DCDCコンバータ又は前記第2DCDCコンバータのいずれかに異常が生じたことを判定するコンバータ異常判定部と、前記第1DCDCコンバータ又は前記第2DCDCコンバータのいずれかに異常が生じていると判定された場合、前記第1DCDCコンバータ及び前記第2DCDCコンバータのうち、異常が生じていると判定されたDCDCコンバータの動作を停止させるとともに異常が生じていると判定されていないDCDCコンバータの動作を継続させて前記電気負荷に給電する制御部と、を備える。
第1の発明が適用される電源システムは、第1,第2DCDCコンバータを備えている。第1DCDCコンバータは、第1高圧経路からの入力電圧を降圧して低圧経路に出力する。第2DCDCコンバータは、第2高圧経路からの入力電圧を降圧して低圧経路に出力する。この電源システムに適用される第1の発明は、第1DCDCコンバータ又は第2DCDCコンバータのいずれかに異常が生じていると判定された場合、第1DCDCコンバータ及び第2DCDCコンバータのうち、異常が生じていると判定されたDCDCコンバータの動作を停止させるとともに異常が生じていると判定されていないDCDCコンバータの動作を継続させて電気負荷に給電する制御部を備えている。このため、例えば第1DCDCコンバータに異常が生じた場合であっても、第2高圧蓄電装置から第2DCDCコンバータを介して電気負荷に給電することができる。したがって第1の発明によれば、電源システムを構成する第1,第2DCDCコンバータのいずれかに異常が生じた場合であっても、電気負荷への給電を継続することができる。
第2,第3の発明では、前記電源システムは、前記第1高圧経路に設けられ、開状態又は閉状態に切り替えられる第1スイッチ部と、前記第2高圧経路に設けられ、開状態又は閉状態に切り替えられる第2スイッチ部と、を備え、前記第1DCDCコンバータが降圧動作する場合の前記第1DCDCコンバータの入力側は、前記第1高圧経路のうち、前記第1スイッチ部よりも前記第1インバータ側に電気的に接続されており、前記第2DCDCコンバータが降圧動作する場合の前記第2DCDCコンバータの入力側は、前記第2高圧経路のうち、前記第2スイッチ部よりも前記第2高圧蓄電装置側に電気的に接続されており、前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部のそれぞれは、ノーマリオープン型のものであり、前記低圧蓄電装置から給電されて閉状態とされるものである。第2,第3の発明は、前記低圧蓄電装置に異常が生じたことを判定する低圧異常判定部を備え、前記制御部は、前記低圧蓄電装置に異常が生じていると判定された場合、前記第2DCDCコンバータを動作させて前記電気負荷に給電する。
第2,第3の発明の第1,第2スイッチ部は、ノーマリオープン型のものであり、低圧蓄電装置から給電されて閉状態とされる。ここで、低圧蓄電装置に異常が生じると、低圧蓄電装置から第1,第2スイッチ部に給電できなくなり得る。この場合、第1,第2スイッチ部が開状態とされ、第1高圧蓄電装置から第1DCDCコンバータを介して電気負荷に給電できなくなる。ここで、第2DCDCコンバータの入力側は、第2高圧経路のうち、第2スイッチ部よりも第2高圧蓄電装置側に電気的に接続されている。
そこで第2,第3の発明では、制御部は、低圧蓄電装置に異常が生じていると判定された場合、第2DCDCコンバータを動作させて電気負荷に給電する。このため、低圧蓄電装置に異常が生じた場合であっても、第2高圧蓄電装置から第2DCDCコンバータを介して電気負荷に給電することができる。したがって第2,第3の発明によれば、システムを構成する低圧蓄電装置に異常が生じた場合であっても、電気負荷への給電を継続することができる。
第1実施形態に係る車載システムの全体構成図。 DCDCコンバータ制御処理の手順を示すフローチャート。 目標電流値、各抵抗値及び合計損失の関係を示す図。 回生発電時における電流流通態様を示す図。 低圧蓄電池の異常時における電流流通態様を示す図。 第2DCDCコンバータの異常時における電流流通態様を示す図。 第2実施形態に係る車載システムの全体構成図。 第3実施形態に係る車載システムの全体構成図。 第4実施形態に係る目標電流値、各抵抗値及び合計損失の関係を示す図。 目標電流値、各抵抗値及び合計損失の関係を示す図。 目標電流値、各抵抗値及び合計損失の関係を示す図。 第5実施形態に係る車載システムの全体構成図。 第6実施形態に係る車載システムの全体構成図。 第7実施形態に係る車載システムの全体構成図。 第8実施形態に係る車載システムの全体構成図。
(第1実施形態)
以下、本発明に係る制御装置を具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1に示すように、本実施形態において、制御装置は、ECU80として具体化されている。ECU80は、電源システムに相当する車載システムを構成する。本実施形態において、ECU80が備えられる車両は、走行動力源となる回転電機を備えている。
図1に示すように、車載システムは、第1高圧蓄電池10、第2高圧蓄電池11、第1インバータ20、第2インバータ30及び回転電機としてのモータジェネレータ40を備えている。本実施形態では、一例として、モータジェネレータ40として3相のものが用いられている。モータジェネレータ40のロータは、車両の駆動輪42と動力伝達可能とされている。
第1高圧蓄電池10及び第2高圧蓄電池11は、例えば端子間電圧が数百Vとなるものである。本実施形態において、第1高圧蓄電池10が第1高圧蓄電装置に相当し、第2高圧蓄電池11が第2高圧蓄電装置に相当する。第1,第2高圧蓄電池10,11は、例えばリチウムイオン蓄電池である。なお、第1,第2高圧蓄電池10,11の出力電圧は、互いに同じ値に設定されていてもよいし、異なる値に設定されていてもよい。
車載システムは、電気経路である第1〜第4メイン高圧経路HM1〜HM4を備えている。第1高圧蓄電池10の正極端子には、第1メイン高圧経路HM1を介して、第1インバータ20の第1高電位側端子TH1が接続されている。第1高圧蓄電池10の負極端子には、第2メイン高圧経路HM2を介して第1インバータ20の第1低電位側端子TL1が接続されている。第2高圧蓄電池11の正極端子には、第3メイン高圧経路HM3を介して、第2インバータ30の第2高電位側端子TH2が接続されている。第2高圧蓄電池11の負極端子には、第4メイン高圧経路HM4を介して第2インバータ30の第2低電位側端子TL2が接続されている。なお本実施形態において、第1,第2メイン高圧経路HM1,HM2が第1高圧経路に相当し、第3,第4メイン高圧経路HM3,HM4が第2高圧経路に相当する。
車載システムは、第1〜第4リレーSMR1〜SMR4を備えている。本実施形態において、第1〜第4リレーSMR1〜SMR4は、ノーマリオープン型のものである。
第1メイン高圧経路HM1には、第1リレーSMR1が設けられ、第2メイン高圧経路HM2には、第2リレーSMR2が設けられている。第3メイン高圧経路HM3には、第3リレーSMR3が設けられ、第4メイン高圧経路HM4には、第4リレーSMR4が設けられている。第1,第2リレーSMR1,SMR2が開状態に制御されると、第1高圧蓄電池10と第1インバータ20との間は電気的に遮断される。一方、第1,第2リレーSMR1,SMR2が閉状態に制御されると、第1高圧蓄電池10と第1インバータ20との間は電気的に接続される。第3,第4リレーSMR3,SMR4が開状態に制御されると、第2高圧蓄電池11と第2インバータ30との間は電気的に遮断される。一方、第3,第4リレーSMR3,SMR4が閉状態に制御されると、第2高圧蓄電池11と第2インバータ30との間は電気的に接続される。なお本実施形態において、第1,第2リレーSMR1,SMR2が第1スイッチ部に相当し、第3,第4リレーSMR3,SMR4が第2スイッチ部に相当する。
第1インバータ20は、第1平滑コンデンサ21と、U,V,W相それぞれに対応した第1上,下アームスイッチ22,23の直列接続体とを備えている。第1平滑コンデンサ21の第1端には、第1高電位側端子TH1が接続され、第1平滑コンデンサ21の第2端には、第1低電位側端子TL1が接続されている。なお、各スイッチ22,23には、図示しないフリーホイールダイオードが逆並列に接続されている。
第2インバータ30は、第2平滑コンデンサ31と、U,V,W相それぞれに対応した第2上,下アームスイッチ32,33の直列接続体とを備えている。第2平滑コンデンサ31の第1端には、第2高電位側端子TH2が接続され、第2平滑コンデンサ31の第2端には、第2低電位側端子TL2が接続されている。なお、各スイッチ32,33には、図示しないフリーホイールダイオードが逆並列に接続されている。
U相の第1上,下アームスイッチ22,23の接続点には、モータジェネレータ40のU相巻線41Uの第1端が接続されている。U相巻線41Uの第2端には、U相の第2上,下アームスイッチ32,33の接続点が接続されている。V相の第1上,下アームスイッチ22,23の接続点には、モータジェネレータ40のV相巻線41Vの第1端が接続されている。V相巻線41Vの第2端には、V相の第2上,下アームスイッチ32,33の接続点が接続されている。W相の第1上,下アームスイッチ22,23の接続点には、モータジェネレータ40のW相巻線41Wの第1端が接続されている。W相巻線41Wの第2端には、W相の第2上,下アームスイッチ32,33の接続点が接続されている。
車載システムは、電気経路である各サブ高圧経路HS1〜HS4を備えている。第1メイン高圧経路HM1のうち第1リレーSMR1よりも第1インバータ20側には、第1接続部P1を介して第1サブ高圧経路HS1が接続されている。第2メイン高圧経路HM2のうち第2リレーSMR2よりも第1インバータ20側には、第2接続部P2を介して第2サブ高圧経路HS2が接続されている。第3メイン高圧経路HM3のうち第3リレーSMR3よりも第2高圧蓄電池11側には、第3接続部P3を介して第3サブ高圧経路HS3が接続されている。第4メイン高圧経路HM4のうち第4リレーSMR4よりも第2高圧蓄電池11側には、第4接続部P4を介して第4サブ高圧経路HS4が接続されている。なお、各接続部P1〜P4は、例えばコネクタである。
車載システムは、第1DCDCコンバータ50と、第2DCDCコンバータ60とを備えている。第1DCDCコンバータ50の第1A端子T1Aには、第1サブ高圧経路HS1が接続され、第1DCDCコンバータ50の第1B端子T1Bには、第2サブ高圧経路HS2が接続されている。第2DCDCコンバータ60の第2A端子T2Aには、第3サブ高圧経路HS3が接続され、第2DCDCコンバータ60の第2B端子T2Bには、第4サブ高圧経路HS4が接続されている。
ちなみに本実施形態において、ECU80、各メイン高圧経路HM1〜HM4、第1,第2インバータ20,30、モータジェネレータ40、及び第1,第2DCDCコンバータ50,60を備えて制御システムが構成されている。
車載システムは、第1〜第4低圧経LL1〜LL4、低圧蓄電池70及び電気負荷71を備えている。第1DCDCコンバータ50の第1C端子T1Cには、第1低圧経路LL1を介して低圧蓄電池70の正極端子が接続されている。第2DCDCコンバータ60の第2C端子T2Cには、第2低圧経路LL2を介して低圧蓄電池70の正極端子が接続されている。低圧蓄電池70の負極端子には、第3低圧経路LL3を介して第1DCDCコンバータ50の第1D端子T1Dが接続されている。低圧蓄電池70の負極端子には、第4低圧経路LL4を介して第2D端子T2Dが接続されている。なお低圧蓄電池70の負極端子には、ボディアース等の接地部位が接続されている。
低圧蓄電池70は、第1高圧蓄電池10及び第2高圧蓄電池11のそれぞれよりも出力電圧の低い低圧蓄電装置であり、例えば鉛蓄電池である。低圧蓄電池70の正極端子には、電気負荷71の高電位側端子が接続され、電気負荷71の低電位側端子には、接地部位が接続されている。低圧蓄電池70は、電気負荷71及び各リレーSMR1〜SMR4の電力供給源となる。各リレーSMR1〜SMR4は、低圧蓄電池70から給電されていることを条件として、閉状態に制御される。
本実施形態において、電気負荷71には、車両の自動運転を行うための各種機器が含まれている。具体的には例えば、電気負荷71には、電動パワーステアリング装置、及び自車両の道路の走行車線を認識する車載カメラ等が含まれる。
第1DCDCコンバータ50は、半導体スイッチを有し、半導体スイッチのオンオフにより、第1A端子T1A及び第1B端子T1Bから入力される電圧を降圧して第1C端子T1C及び第1D端子T1Dから出力する降圧機能を有している。第2DCDCコンバータ60は、半導体スイッチを有し、半導体スイッチのオンオフにより、第2A端子T2A及び第2B端子T2Bから入力される電圧を降圧して第2C端子T2C及び第2D端子T2Dから出力する降圧機能を有している。
車載システムは、電子制御装置であるECU80を備えている。ECU80は、マイコンを主体として構成され、バス81を介して、第1インバータ20、第2インバータ30、第1DCDCコンバータ50及び第2DCDCコンバータ60を操作する。
ECU80は、モータジェネレータ40を電動機として機能させるべく、第1インバータ20の各スイッチ22,23及び第2インバータ30の各スイッチ32,33を操作する力行駆動制御を行う。これにより、各リレーSMR1〜SMR4が閉状態とされている場合において、モータジェネレータ40がトルクを発生する。そして発生したトルクが車両の駆動輪42に伝達され、車両を走行させることができる。
ECU80は、車両の運動エネルギを利用してモータジェネレータ40に回生発電させるべく、各インバータ20,30の各スイッチ22,23,32,33を操作する回生駆動制御を行う。これにより、第1インバータ20の各端子TH1,TL1、及び第2インバータ30の各端子TH2,TL2のうち、少なくとも一方から回生発電電力を出力させることができる。
ECU80は、第1C端子T1Cの出力電流値である第1低圧電流値IrL1を第1目標電流値Itgt1に制御すべく、第1DCDCコンバータ50を操作する。ECU80は、第2C端子T2Cの出力電流値である第2低圧電流値IrL2を第2目標電流値Itgt2に制御すべく、第2DCDCコンバータ60を操作する。
ECU80は、各リレーSMR1〜SMR4を開閉制御する。なお、各リレーSMR1〜SMR4及び各DCDCコンバータ50,60等のそれぞれは、各別の制御装置により制御され得る。ただし本実施形態では、各別の制御装置により制御されることが要部ではないため、便宜上、共通のECU80により各リレーSMR1〜SMR4等が制御されることとする。
ここで、本実施形態における第1電気経路及び第2電気経路を定義する。
第1電気経路は、第1高圧電気経路及び第1低圧電気経路として定義されている。第1高圧電気経路は、第1,第2接続部P1,P2から第1,第2サブ高圧経路HS1,HS2を介して第1DCDCコンバータ50の第1A,第1B端子T1A,T1Bに至るまでの電気経路である。第1低圧電気経路は、第1C端子T1Cから第1低圧経路LL1を介して低圧蓄電池70の正極端子に至るまでの電気経路と、低圧蓄電池70の負極端子から第3低圧経路LL3を介して第1D端子T1Dに至るまでの電気経路とである。本実施形態では、第1低圧電気経路の抵抗値が第1低圧抵抗値RL1として定義され、第1高圧電気経路の抵抗値が第1高圧抵抗値RH1として定義されている。各抵抗値には、例えば、各経路HS1,HS2,LL1,LL3の配線抵抗値と、第1,第2接続部P1,P2及び各端子T1A〜T1Dの接触抵抗値とが含まれている。なお本実施形態において、第1低圧抵抗値RL1が第1抵抗値に相当する。
第2電気経路は、第2高圧電気経路及び第2低圧電気経路として定義されている。第2高圧電気経路は、第2高,低電位側端子TH2,TL2から、第1,第2メイン高圧経路HM1,HM2、第3,第4リレーSMR3,SMR4、第3,第4接続部P3,P4及び第3,第4サブ高圧経路HS3,HS4を介して第2DCDCコンバータ60の第2A,第2B端子T2A,T2Bに至るまでの電気経路である。第2低圧電気経路は、第2C端子T2Cから、第2低圧経路LL2を介して低圧蓄電池70の正極端子に至るまでの電気経路と、低圧蓄電池70の負極端子から第4低圧経路LL4を介して第2D端子T2Dに至るまでの電気経路とである。本実施形態では、第2低圧電気経路の抵抗値が第2低圧抵抗値RL2として定義され、第2高圧電気経路の抵抗値が第2高圧抵抗値RH2として定義されている。各抵抗値には、例えば、各経路HM1,HM2,HS3,HS4,LL2,LL4の配線抵抗値と、第3,第4リレーSMR3,SMR4の抵抗値と、第3,第4接続部P3,P4及び各端子T2A〜T2Dの接触抵抗値とが含まれている。なお本実施形態において、第2低圧抵抗値RL2が第2抵抗値に相当する。
続いて、第1電気経路及び第2電気経路で発生する損失について説明する。
第1電気経路で発生する損失W1は、第1低圧損失WL1及び第1高圧損失WH1の合計値である。第1低圧損失WL1は、第1低圧抵抗値RL1と、第1低圧電流値IrL1の2乗との乗算値である。第1高圧損失WH1は、第1高圧抵抗値RH1と、第1高圧電気経路に流れる電流値である第1高圧電流値IrH1の2乗との乗算値である。第1高圧電流値IrH1は、第1低圧電流値IrL1を第1DCDCコンバータ50の降圧比で除算した値として算出される。
第2電気経路で発生する損失W2は、第2低圧損失WL2及び第2高圧損失WH2の合計値である。第2低圧損失WL2は、第2低圧抵抗値RL2と、第2低圧電流値IrL2の2乗と乗算値である。第2高圧損失WH2は、第2高圧抵抗値RH2と、第2高圧電気経路に流れる電流値である第2高圧電流値IrH2の2乗との乗算値である。第2高圧電流値IrH2は、第2低圧電流値IrL2を第2DCDCコンバータ60の降圧比で除算した値として算出される。
第1電気経路で発生する損失W1及び第2電気経路で発生する損失W2の合計値が合計損失Wtotalとして定義されている。
本実施形態のシステムでは、第1低圧抵抗値RL1が第2低圧抵抗値RL2よりも小さくされている。例えば、第1,第2低圧電気経路の配線径が同一とされる場合において、第1低圧電気経路の長さを第2低圧電気経路の長さよりも短くすることにより、第1低圧抵抗値RL1を第2低圧抵抗値RL2よりも小さくできる。
また本実施形態のシステムでは、第1,第2高圧電流値IrH1,IrH2が第1,第2低圧電流値IrL1,IrL2に対して小さく、合計損失Wtotalのうち、第1,第2低圧損失WL1,WL2の合計値の占める割合が、第1,第2高圧損失WH1,WH2の合計値の占める割合よりも十分高くなる。
このようなシステムに適用される各DCDCコンバータ50,60の制御処理について、図2を用いて説明する。図2は、ECU80により実行される各DCDCコンバータ50,60の制御処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
まずステップS10では、低圧蓄電池70に要求される充電電流値及び電気負荷71に要求される電流値の合計である要求電流値ILtgtを取得する。
続くステップS11では、低圧蓄電池70に異常が生じているか否かを判定する。本実施形態において、低圧蓄電池70の異常とは、低圧蓄電池70を電力供給源として用いることができなくなる異常のことである。なお本実施形態において、ステップS11の処理が低圧異常判定部に相当する。
ステップS11において異常が生じていないと判定した場合には、ステップS12に進み、第1DCDCコンバータ50に異常が生じているか否かを判定する。本実施形態において、第1DCDCコンバータ50の異常には、第1DCDCコンバータ50を降圧動作させることができなくなる異常が含まれる。
ステップS11において異常が生じていないと判定した場合には、ステップS13に進み、第2DCDCコンバータ60に異常が生じているか否かを判定する。本実施形態において、第2DCDCコンバータ60の異常には、第2DCDCコンバータ60を降圧動作させることができなくなる異常が含まれる。なお本実施形態において、ステップS12,S13の処理がコンバータ異常判定部に相当する。
ステップS13において異常が生じていないと判定した場合には、ステップS14に進み、回生駆動制御されるか否かを判定する。ステップS14において回生駆動制御されると判定した場合には、ステップS15に進み、要求電流値ILtgtが第1最大電流値Imax1以下であるか否かを判定する。第1最大電流値Imax1は、第1DCDCコンバータ50の信頼性を低下させない観点から設定される値である。第1最大電流値Imax1は、例えば、第1DCDCコンバータ50に流通可能な電流値の上限値に設定されている。ステップS15において要求電流値ILtgtが第1最大電流値Imax1よりも大きいと判定した場合、又はステップS14において回生駆動制御されないと判定した場合には、ステップS16に進む。
ステップS16では、第1目標電流値Itgt1を設定する。本実施形態では、図3に示すように、合計損失Wtotalが最小となるように、第1目標電流値Itgt1を設定する。図3には、上述したように、合計損失Wtotalのうち、第1,第2低圧損失WL1,WL2の合計値の占める割合が、第1,第2高圧損失WH1,WH2の合計値の占める割合よりも十分高い場合を示す。図3には、第1低圧抵抗値RL1及び第2低圧抵抗値RL2の比が1:1、1:2、1:4とされる場合の第1目標電流値Itgt1に対する合計損失Wtotalの関係を示す。図3に示す横軸方向の最大値は、要求電流値ILtgtである。図3には、RL1:RL2=1:1とされる場合において合計損失Wtotalが最小となる第1目標電流値Itgt1がImin1で示され、RL1:RL2=1:2とされる場合において合計損失Wtotalが最小となる第1目標電流値Itgt1がImin2で示されている。また、RL1:RL2=1:4とされる場合において合計損失Wtotalが最小となる第1目標電流値Itgt1がImin3で示されている。第1低圧抵抗値RL1に対して第2低圧抵抗値RL2が大きくなるほど、合計損失Wtotalが最小となる第1目標電流値Itgt1が大きくなる。
本実施形態では、上述したように第1低圧抵抗値RL1が第2低圧抵抗値RL2よりも小さくされている。このため、第1目標電流値Itgt1は、要求電流値ILtgtの1/2よりも大きい値に設定される。
ステップS16では、例えば、要求電流値ILtgt及び第1目標電流値Itgt1に基づいて定まる合計損失Wtotalが規定されたマップ情報を用いて第1目標電流値Itgt1を設定すればよい。
続くステップS17では、要求電流値ILtgtから第1目標電流値Itgt1を減算した値として、第2目標電流値Itgt2を算出する。本実施形態では、第1低圧抵抗値RL1が第2低圧抵抗値RL2よりも小さくされている。このため、電気経路に電流が流れることで発生する損失を低減する上では、第1,第2電気経路のうち抵抗値の小さい第1電気経路に電流を多く流した方がよい。例えば、ステップS23で否定判定された後、ステップS16を介してステップS17に移行した場合、損失を低減する上では、抵抗値の小さい第1電気経路に回生発電電流を多く流した方がよい。そこで本実施形態では、第2目標電流値Itgt2を第1目標電流値Itgt1よりも小さい値に設定する。ステップS16,S17の処理によれば、車載システムで発生する損失を低減することができる。なお本実施形態において、ステップS16,S17の処理が設定部に相当する。
続くステップS18では、第1DCDCコンバータ50の第1低圧電流値IrL1をステップS16で設定した第1目標電流値Itgt1に制御すべく、第1DCDCコンバータ50の半導体スイッチをオンオフ操作する。また、第2DCDCコンバータ60の第2低圧電流値IrL2をステップS17で設定した第2目標電流値Itgt2に制御すべく、第2DCDCコンバータ60の半導体スイッチをオンオフ操作する。なお本実施形態において、ステップS18の処理が制御部に相当する。
一方、ステップS15において肯定判定した場合には、第2DCDCコンバータ60を動作させる必要がないと判定し、ステップS19に進む。ステップS19では、第1目標電流値Itgt1を要求電流値ILtgtに設定する。
続くステップS20では、第1DCDCコンバータ50の第1低圧電流値IrL1をステップS19で設定した第1目標電流値Itgt1に制御すべく、第1DCDCコンバータ50の半導体スイッチをオンオフ操作する。一方、第2DCDCコンバータ60の半導体スイッチの操作を停止することにより、第2DCDCコンバータ60の動作を停止させる。これにより、図4に示すように、第2DCDCコンバータ60から第2低圧経路LL2に電力が出力されない。
ステップS11において低圧蓄電池70に異常が生じていると判定した場合には、ステップS21に進む。低圧蓄電池70に異常が生じた場合、第1〜第4リレーSMR1〜SMR4を閉状態に維持することができず、第1〜第4リレーSMR1〜SMR4が開状態とされてしまう。この場合、第1高圧蓄電池10を電気負荷71の電力供給源とすることができない。
ステップS21では、回生駆動制御が行われるか否かを判定する。ステップS21において否定判定した場合には、ステップS22に進み、第2DCDCコンバータ60の半導体スイッチをオンオフ操作することにより、図5に示すように、第2高圧蓄電池11から第2DCDCコンバータ60を介して電気負荷71に電力を供給する。一方、第1DCDCコンバータ50の半導体スイッチの操作を停止することにより、第1DCDCコンバータ50の動作を停止させる。
ステップS21において肯定判定した場合には、ステップS23に進み、要求電流値ILtgtが第1最大電流値Imax1以下であるか否かを判定する。ステップS23において否定判定した場合には、ステップS16に進む。一方、ステップS23において肯定判定した場合には、ステップS19に進む。
ステップS12において第1DCDCコンバータ50に異常が生じていると判定した場合には、ステップS22に進む。
ステップS13において第2DCDCコンバータ60に異常が生じていると判定した場合には、ステップS24に進み、第1DCDCコンバータ50の半導体スイッチをオンオフ操作することにより、第1高圧蓄電池10及び回生駆動制御中の第1インバータ20の少なくとも一方から、第1DCDCコンバータ50を介して電気負荷71に電力を供給する。一方、第2DCDCコンバータ60の半導体スイッチの操作を停止することにより、第2DCDCコンバータ60の動作を停止させる。なお図6には、第1高圧蓄電池10から第1DCDCコンバータ50を介して低圧蓄電池70に電力が供給される例を示した。
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
制御システムは、第1,第2DCDCコンバータ50,60を備えている。ECU80は、第1DCDCコンバータ50又は第2DCDCコンバータ60のいずれかに異常が生じたと判定した場合、各DCDCコンバータ50,60のうち、異常が生じたと判定していないDCDCコンバータを動作させて低圧蓄電池70に給電する。このため、例えば第1DCDCコンバータ50に異常が生じた場合であっても、第2高圧蓄電池11から第2DCDCコンバータ60を介して低圧蓄電池70に給電できる。したがって、第1,第2DCDCコンバータ50,60のいずれかに異常が生じた場合であっても、低圧蓄電池70への給電を継続できる。
ECU80は、低圧蓄電池70に異常が生じたと判定した場合、例えば第2高圧蓄電池11から第2DCDCコンバータ60介して電気負荷71に給電する。このため、低圧蓄電池70に異常が生じた場合であっても、電気負荷71への給電を継続でき、車両の自動運転機能がすぐに使用できなくなる事態の発生を防止できる。
ECU80は、モータジェネレータ40が回生発電している期間において、第1DCDCコンバータ50を動作させるとともに、第2DCDCコンバータ60の動作を停止させる。このため、低圧蓄電池70及び電気負荷71のうち少なくとも一方に回生発電電力が供給される場合にシステムで発生する合計損失を低減することができる。
(第1実施形態の変形例)
図1において、第1,第2メイン高圧経路HM1,HM2のうち、第1,第2リレーSMR1,SMR2よりも第1高圧蓄電池10側に第3,第4接続部P3,P4が接続されていてもよい。また、第3,第4メイン高圧経路HM3,HM4のうち、第3,第4リレーSMR3,SMR4よりも第2インバータ30側に第1,第2接続部P1,P2が接続されていてもよい。
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図7に示すように、第1インバータ20、第1DCDCコンバータ50及び低圧蓄電池70が同一空間内に配置されている。具体的には、第1インバータ20、第1DCDCコンバータ50及び低圧蓄電池70は、第1空間24内に配置されている。各高圧蓄電池10,11及び第2DCDCコンバータ60は、第2空間内に配置されている。なお、第1空間は例えば車両のエンジンルームであり、第2空間は例えば車両のトランクルームである。なお図7において、先の図1に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
図7に示す構成は、第1電気経路の長さを第2電気経路の長さよりも短くしやすい構成である。このため図7に示す構成は、第1電気経路と第2電気経路の配線径が同一である場合、第2低圧抵抗値RL2よりも第1低圧抵抗値RL1が顕著に小さくなる構成である。
(第3実施形態)
以下、第3実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図8に示すように、第2高圧蓄電池11及び第2DCDCコンバータ60が一体化されている。具体的には、第2高圧蓄電池11及び第2DCDCコンバータ60が共通の筐体25に収容されて一体化されている。なお図8において、先の図1に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
図8に示す構成は、第2電気経路の長さが第1電気経路の長さよりも長くなりやすい。このため図8に示す構成は、第1電気経路と第2電気経路の配線径が同一である場合、第1低圧抵抗値RL1よりも第2低圧抵抗値RL2が顕著に大きくなる構成である。
(第4実施形態)
以下、第4実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図2のステップS16の処理内容を変更する。図9に示すように、本実施形態における合計損失Wtotalは、第1電気経路で発生する損失W1、第2電気経路で発生す損失W2、第1DCDCコンバータ50で発生する損失Wdc1及び第2DCDCコンバータ60で発生する損失Wdc2の合計値として定義されている。ステップS16では、合計損失Wtotalが最小となるように、第1目標電流値Itgt1を設定する。図9は、先の図3と同様に、第1,第2高圧電流値IrH1,IrH2が第1,第2低圧電流値IrL1,IrL2に対して十分小さい場合を示す。図9は、第1DCDCコンバータ50の電力変換効率である第1変換効率η1と、第2DCDCコンバータ60の電力変換効率である第2変換効率η2とが等しい場合における各低圧抵抗値RL1,RL2の比、第1目標電流値Itgt1及び合計損失Wtotalの関係を示す。なお図9に示す例では、第1目標電流値Itgt1が要求電流値ILtgtに設定される場合の合計損失Wtotalがその最小値とされる。また図9に示す例では、RL1:RL2=1:2を例にすると、合計損失Wtotalが極小となる第1目標電流値Itgt1が複数(Imin2,Imin4)存在する。
ちなみに図10には、第1効率η1が第2効率η2よりも高い場合における各低圧抵抗値RL1,RL2の比、第1目標電流値Itgt1及び合計損失Wtotalの関係を示す。また図11は、第1効率η1が第2効率η2よりも低い場合における各低圧抵抗値RL1,RL2の比、第1目標電流値Itgt1及び合計損失Wtotalの関係を示す。また、例えば第1目標電流値Itgt1が0とされる場合において、図10の合計損失Wtotalと図11の合計損失とが異なる。これは、第1DCDCコンバータ50の出力電流値が0の場合であっても第1DCDCコンバータ50に暗電流が流れること、及び第1効率η1と第2効率η2とに大小関係があることに起因する。なお、図3,図9〜図11において、横軸,縦軸の1メモリΔI,ΔWは互いに同じ値とされている。
以上説明した本実施形態によれば、システムで発生する合計損失をより低減できる。
(第5実施形態)
以下、第5実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図12に示すように、第3,第4メイン高圧経路HM3,HM4のうち、第3,第4リレーSMR3,SMR4よりも第2インバータ30側に第3,第4接続部P3,P4が接続されている。図12において、先の図1に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
車載システムは、電気負荷71に電気的に接続されたサブ蓄電装置72を備えている。サブ蓄電装置72は、例えば、キャパシタ又は充放電可能な蓄電池である。サブ蓄電装置72は、低圧蓄電池70に異常が生じた場合に備えた構成である。つまり、低圧蓄電池70に異常が生じると、各リレーSMR1〜SMR4が開状態とされ、第1高圧蓄電池10及び第2高圧蓄電池11を電気負荷71の電力供給源とすることができなくなる。この場合において、サブ蓄電装置72が電気負荷71の電力供給源となる。
本実施形態において、第1DCDCコンバータ50及び第2DCDCコンバータ60は、昇圧機能を有している。第1DCDCコンバータ50を例にして説明すると、昇圧機能は、第1C端子T1Cから入力される電圧を昇圧して第1,第2サブ高圧経路HS1,HS2に出力する機能である。ECU80は、車載システムの起動時において、低圧蓄電池70の出力電力を第1,第2DCDCコンバータ50,60を介して第1,第2平滑コンデンサ21,31に供給するプリチャージを行う。この構成によれば、第1,第2DCDCコンバータ50,60のうち、いずれかに異常が生じた場合、第1,第2平滑コンデンサ21,31のいずれかのプリチャージを行うことができ、プリチャージが完了した方のインバータにより回転電機40を駆動することができる。
ちなみに本実施形態において、第2電気経路を構成する第2高圧電気経路は、第2高,低電位側端子TH2,TL2から、第1,第2メイン高圧経路HM1,HM2、第3,第4接続部P3,P4及び第3,第4サブ高圧経路HS3,HS4を介して第2DCDCコンバータ60の第2A,第2B端子T2A,T2Bに至るまでの電気経路である。
(第6実施形態)
以下、第6実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図13に示すように、第1,第2メイン高圧経路HM1,HM2のうち、第1,第2リレーSMR1,SMR2よりも第1高圧蓄電池10側に第1,第2接続部P1,P2が接続されている。図13において、先の図1に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
車載システムは、第1充電用リレーSP1、第1充電用抵抗体12、第2充電用リレーSP2及び第2充電用抵抗体13を備えている。第1充電用リレーSP1及び第1充電用抵抗体12は直列接続され、この直列接続体は、第1リレーSMR1に並列接続されている。第1充電用リレーSP1及び第1充電用抵抗体12は、車載システムの起動時において、第1高圧蓄電池10から第1平滑コンデンサ21に充電するプリチャージを行うためのものである。詳しくは、起動時において、ECU80は、まず第1充電用リレーSP1及び第4リレーSMR4を閉状態に制御し、第1リレーSMR1を開状態に制御する。その後、ECU80は、第1充電用リレーSP1を開状態に切り替え、第1リレーSMR1を閉状態に切り替える。
第2充電用リレーSP2及び第2充電用抵抗体13は直列接続され、この直列接続体は、第3リレーSMR3に並列接続されている。第2充電用リレーSP2及び第2充電用抵抗体13は、車載システムの起動時において、第2高圧蓄電池11から第2平滑コンデンサ31に充電するプリチャージを行うためのものである。
本実施形態によれば、低圧蓄電池70に異常が生じた場合であっても、第1高圧蓄電池10及び第2高圧蓄電池11の双方を電気負荷71の電力供給源にすることができる。
(第7実施形態)
以下、第7実施形態について、上記第6実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図14に示すように、車載システムは第3DCDCコンバータ90を備えている。なお図14において、先の図13等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。また図14では、各インバータ20,30及びモータジェネレータ40等を簡略化して示す。
車載システムは、第5サブ高圧経路HS5及び第6サブ高圧経路HS6を備えている。第1メイン高圧経路HM1のうち第1リレーSMR1よりも第1インバータ20側には、第5接続部P5を介して第5サブ高圧経路HS5が接続されている。第2メイン高圧経路HM2のうち第2リレーSMR2よりも第1インバータ20側には、第6接続部P6を介して第6サブ高圧経路HS6が接続されている。なお、各接続部P5,P6は、例えばコネクタである。
第3DCDCコンバータ90の第3A端子T3Aには、第5サブ高圧経路HS5が接続され、第3DCDCコンバータ90の第3B端子T3Bには、第6サブ高圧経路HS6が接続されている。第3DCDCコンバータ90の第3C端子T3Cには、第5低圧経路LL5を介して低圧蓄電池70の正極端子が接続されている。低圧蓄電池70の負極端子には、第6低圧経路LL6を介して第3DCDCコンバータ90の第3D端子T3Dが接続されている。
本実施形態において、第3DCDCコンバータ90は、半導体スイッチを有し、半導体スイッチのオンオフにより、第3A端子T3A及び第3B端子T3Bから入力される電圧を降圧して第3C端子T3C及び第3D端子T3Dから出力する降圧機能を有している。また、第3DCDCコンバータ90は、プリチャージを行うための昇圧機能も有している。本実施形態に係るプリチャージは、低圧蓄電池70から第3DCDCコンバータ90を介して第1,第2平滑コンデンサ21,31を充電する動作のことである。なおECU80は、第2平滑コンデンサ31を充電する場合、第1インバータ20を構成する3相の上アームスイッチ22のうち一部の相であってかつ少なくとも1相のスイッチと、第1インバータを構成する3相の下アームスイッチ23のうち上アームスイッチ22がオンされていない相のスイッチとをオン操作すればよい。
ECU80は、第3C端子T3Cの出力電流値である第3低圧電流値IrL3を第3目標電流値Itgt3に制御すべく、第3DCDCコンバータ90を操作する。
本実施形態では、第1DCDCコンバータ50及び第2DCDCコンバータ60が、上記第1実施形態の第2DCDCコンバータ60の役割を果たす。また本実施形態では、第3DCDCコンバータ90が、上記第1実施形態の第1DCDCコンバータ50の役割を果たす。
以上説明した本実施形態によれば、低圧蓄電池70に異常が生じ、かつ、第1DCDCコンバータ50及び第2DCDCコンバータ60のうち、いずれかに異常が生じた場合であっても、異常が生じていないDCDCコンバータを用いて高圧蓄電池から電気負荷71に給電できる。
(第8実施形態)
以下、第8実施形態について、上記第7実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図15に示すように、車載システムは第4DCDCコンバータ100を備えている。なお図15において、先の図14に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
車載システムは、第7サブ高圧経路HS7及び第8サブ高圧経路HS8を備えている。第3メイン高圧経路HM3のうち第3リレーSMR3よりも第2インバータ30側には、第7接続部P7を介して第7サブ高圧経路HS7が接続されている。第4メイン高圧経路HM4のうち第4リレーSMR4よりも第2インバータ30側には、第8接続部P8を介して第8サブ高圧経路HS8が接続されている。なお、各接続部P7,P8は、例えばコネクタである。
第4DCDCコンバータ100の第4A端子T4Aには、第7サブ高圧経路HS7が接続され、第4DCDCコンバータ100の第4B端子T4Bには、第8サブ高圧経路HS8が接続されている。第4DCDCコンバータ100の第4C端子T4Cには、第7低圧経路LL7を介して低圧蓄電池70の正極端子が接続されている。低圧蓄電池70の負極端子には、第8低圧経路LL8を介して第4DCDCコンバータ100の第4D端子T4Dが接続されている。
本実施形態において、第4DCDCコンバータ100は、半導体スイッチを有し、半導体スイッチのオンオフにより、第4A端子T4A及び第4B端子T4Bから入力される電圧を降圧して第4C端子T4C及び第4D端子T4Dから出力する降圧機能を有している。なお、第4DCDCコンバータ100は昇圧機能を有していてもよい。
ECU80は、第4C端子T4Cの出力電流値である第4低圧電流値IrL4を第4目標電流値Itgt4に制御すべく、第4DCDCコンバータ100を操作する。
本実施形態では、第1DCDCコンバータ50及び第2DCDCコンバータ60が、上記第1実施形態の第2DCDCコンバータ60の役割を果たす。また本実施形態では、第3DCDCコンバータ90及び第4DCDCコンバータ100が、上記第1実施形態の第1DCDCコンバータ50の役割を果たす。
以上説明した本実施形態によれば、上記第5,第7実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・例えば上記第1実施形態において、第1,第2低圧電流値IrL1,IrL2に対して第1,第2高圧電流値IrH1,IrH2が十分小さくなく、合計損失Wtotalのうち、第1,第2低圧損失WL1,WL2の合計値の占める割合が、第1,第2高圧損失WH1,WH2の合計値の占める割合よりも十分高くないこともあり得る。この場合であっても、合計損失Wtotalが最小となるように第1目標電流値Itgt1を設定することにより、第1,第2電気経路に電流が流れることで発生する合計損失を低減できる。
・図2のステップS11を無くしてもよい。この場合、ステップS10の処理の完了後、ステップS12に移行すればよい。
・図2のステップS12,S13を無くしてもよい。この場合、ステップS11において否定判定された場合、ステップS14に移行すればよい。
・第1低圧抵抗値RL1と第2低圧抵抗値RL2とが同じ値にされている車載システムも存在する。この場合、例えば図2のステップS16において、第1目標電流値Itgt1及び第2目標電流値Itgt2のそれぞれは、例えば要求電流値ILtgtの1/2の値に設定されればよい。
ちなみに、第1低圧抵抗値RL1と第2低圧抵抗値RL2とが同じ値にされている車載システムにおいて、第1,第2目標電流値Itgt1,Itgt2を互いに異なる値に設定しつつ、第1目標電流値Itgt1を第2目標電流値Itgt2付近の値に設定してもよい。この場合、第1目標電流値Itgt1と第2目標電流値Itgt2との差の絶対値を規定値以下にするとの条件を課して第1,第2目標電流値Itgt1,Itgt2を設定すればよい。
・図2のステップS16では、合計損失Wtotalが最小となるように第1目標電流値Itgt1が設定されたがこれに限らない。例えば、合計損失Wtotalがその最小値にならなくても、合計損失Wtotalがその最小値付近の値となるように第1目標電流値Itgt1が設定されてもよい。なお、第4実施形態の合計損失Wtotalについても同様である。
・第1,第2高圧蓄電装置としては、蓄電池に限らず、例えばキャパシタであってもよい。また、低圧蓄電装置としては、蓄電池に限らず、例えばキャパシタであってもよい。
・各メイン高圧経路HM1〜HM4に設けられるスイッチ部としては、リレーに限らない。
・システムとしては、車載されるものに限らない。
10…第1高圧蓄電池、11…第2高圧蓄電池、20…第1インバータ、30…第2インバータ、50…第1DCDCコンバータ、60…第2DCDCコンバータ、70…低圧蓄電池、71…電気負荷、80…ECU。

Claims (16)

  1. 電源システムを制御する制御装置において、
    第1高圧蓄電装置(10)及び第2高圧蓄電装置(11)と、
    前記第1高圧蓄電装置及び前記第2高圧蓄電装置のそれぞれよりも出力電圧の低い低圧蓄電装置(70)と、
    前記第1高圧蓄電装置に電気的に接続された電気経路である第1高圧経路(HM1,HM2)と、
    前記第1高圧経路によって前記第1高圧蓄電装置に電気的に接続された第1インバータ(20)と、
    前記第2高圧蓄電装置に電気的に接続された電気経路である第2高圧経路(HM3,HM4)と、
    前記第2高圧経路によって前記第2高圧蓄電装置に電気的に接続された第2インバータ(30)と、
    前記第1インバータ及び前記第2インバータのそれぞれに電気的に接続された回転電機(40)と、
    前記低圧蓄電装置に電気的に接続された電気経路である低圧経路(LL1〜LL8)と、
    前記低圧経路に電気的に接続された電気負荷(71)と、
    前記第1高圧経路からの入力電圧を降圧して前記低圧経路に出力する第1DCDCコンバータ(50)と、
    前記第2高圧経路からの入力電圧を降圧して前記低圧経路に出力する第2DCDCコンバータ(60)と、を備える電源システムに適用される制御装置であって、
    前記第1DCDCコンバータ又は前記第2DCDCコンバータのいずれかに異常が生じたことを判定するコンバータ異常判定部と、
    前記第1DCDCコンバータ又は前記第2DCDCコンバータのいずれかに異常が生じていると判定された場合、前記第1DCDCコンバータ及び前記第2DCDCコンバータのうち、異常が生じていると判定されたDCDCコンバータの動作を停止させるとともに異常が生じていると判定されていないDCDCコンバータの動作を継続させて前記電気負荷に給電する制御部と、を備える電源システムの制御装置。
  2. 前記電源システムは、
    前記第1高圧経路に設けられ、開状態又は閉状態に切り替えられる第1スイッチ部(SMR1,SMR2)と、
    前記第2高圧経路に設けられ、開状態又は閉状態に切り替えられる第2スイッチ部(SMR3,SMR4)と、を備え、
    前記第1DCDCコンバータが降圧動作する場合の前記第1DCDCコンバータの入力側は、前記第1高圧経路のうち、前記第1スイッチ部よりも前記第1インバータ側に電気的に接続されており、
    前記第2DCDCコンバータが降圧動作する場合の前記第2DCDCコンバータの入力側は、前記第2高圧経路のうち、前記第2スイッチ部よりも前記第2高圧蓄電装置側に電気的に接続されており、
    前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部のそれぞれは、ノーマリオープン型のものであり、前記低圧蓄電装置から給電されて閉状態とされるものであり、
    前記低圧蓄電装置に異常が生じたことを判定する低圧異常判定部を備え、
    前記制御部は、前記低圧蓄電装置に異常が生じていると判定された場合、前記第2DCDCコンバータを動作させて前記電気負荷に給電する請求項1に記載の電源システムの制御装置。
  3. 電源システムを制御する制御装置において、
    前記電源システムは、
    第1高圧蓄電装置(10)及び第2高圧蓄電装置(11)と、
    前記第1高圧蓄電装置及び前記第2高圧蓄電装置のそれぞれよりも出力電圧の低い低圧蓄電装置(70)と、
    前記第1高圧蓄電装置に電気的に接続された電気経路である第1高圧経路(HM1,HM2)と、
    前記第1高圧経路によって前記第1高圧蓄電装置に電気的に接続された第1インバータ(20)と、
    前記第2高圧蓄電装置に電気的に接続された電気経路である第2高圧経路(HM3,HM4)と、
    前記第2高圧経路によって前記第2高圧蓄電装置に電気的に接続された第2インバータ(30)と、
    前記第1インバータ及び前記第2インバータのそれぞれに電気的に接続された回転電機(40)と、
    前記低圧蓄電装置に電気的に接続された電気経路である低圧経路(LL1〜LL8)と、
    前記低圧経路に電気的に接続された電気負荷(71)と、
    前記第1高圧経路からの入力電圧を降圧して前記低圧経路に出力する第1DCDCコンバータ(50)と、
    前記第2高圧経路からの入力電圧を降圧して前記低圧経路に出力する第2DCDCコンバータ(60)と、
    前記第1高圧経路に設けられ、開状態又は閉状態に切り替えられる第1スイッチ部(SMR1,SMR2)と、
    前記第2高圧経路に設けられ、開状態又は閉状態に切り替えられる第2スイッチ部(SMR3,SMR4)と、を備え、
    前記第1DCDCコンバータが降圧動作する場合の前記第1DCDCコンバータの入力側は、前記第1高圧経路のうち、前記第1スイッチ部よりも前記第1インバータ側に電気的に接続されており、
    前記第2DCDCコンバータが降圧動作する場合の前記第2DCDCコンバータの入力側は、前記第2高圧経路のうち、前記第2スイッチ部よりも前記第2高圧蓄電装置側に電気的に接続されており、
    前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部のそれぞれは、ノーマリオープン型のものであり、前記低圧蓄電装置から給電されて閉状態とされるものであり、
    前記低圧蓄電装置に異常が生じたことを判定する低圧異常判定部と、
    前記低圧蓄電装置に異常が生じていると判定された場合、前記第2DCDCコンバータを動作させて前記電気負荷に給電する制御部と、を備える電源システムの制御装置。
  4. 前記電源システムは、車両に備えられており、
    前記回転電機は、前記車両の走行動力源となるものであり、
    前記第1インバータから前記第1高圧経路、前記第1DCDCコンバータ及び前記低圧経路を介して前記低圧蓄電装置に至るまでの電気経路を含む第1電気経路の抵抗値が第1抵抗値(RL1)とされ、
    前記第2インバータから前記第2高圧経路、前記第2DCDCコンバータ及び前記低圧経路を介して前記低圧蓄電装置に至るまでの電気経路を含む第2電気経路の抵抗値が、前記第1抵抗値よりも大きい第2抵抗値(RL2)とされ、
    前記制御部は、前記車両の運動エネルギを利用して前記回転電機に回生発電させて、かつ、前記第1インバータを介して前記第1高圧経路に前記回転電機の回生発電電力を供給する処理、及び前記第2インバータを介して前記第2高圧経路に前記回転電機の回生発電電力を供給する処理のうち少なくとも一方の処理を行い、
    前記制御部は、前記低圧蓄電装置に異常が生じていると判定された場合、前記回転電機が回生発電していることを条件として、前記第2DCDCコンバータの動作を停止させて、かつ、前記回生発電電力が前記第1電気経路を介して前記低圧経路に供給されるように前記第1DCDCコンバータを動作させる請求項3に記載の電源システムの制御装置。
  5. 前記電源システムは、
    前記第1高圧経路に設けられ、開状態又は閉状態に切り替えられる第1スイッチ部(SMR1,SMR2)と、
    前記第2高圧経路に設けられ、開状態又は閉状態に切り替えられる第2スイッチ部(SMR3,SMR4)と、を備え、
    前記第1DCDCコンバータが降圧動作する場合の前記第1DCDCコンバータの入力側は、前記第1高圧経路のうち、前記第1スイッチ部よりも前記第1インバータ側に電気的に接続されており、
    前記第2DCDCコンバータが降圧動作する場合の前記第2DCDCコンバータの入力側は、前記第2高圧経路のうち、前記第2スイッチ部よりも前記第2インバータ側に電気的に接続されている請求項1に記載の電源システムの制御装置。
  6. 前記電源システムは、
    前記第1高圧経路に設けられ、開状態又は閉状態に切り替えられる第1スイッチ部(SMR1,SMR2)と、
    前記第2高圧経路に設けられ、開状態又は閉状態に切り替えられる第2スイッチ部(SMR3,SMR4)と、を備え、
    前記第1DCDCコンバータが降圧動作する場合の前記第1DCDCコンバータの入力側は、前記第1高圧経路のうち、前記第1スイッチ部よりも前記第1高圧蓄電装置側に電気的に接続されており、
    前記第2DCDCコンバータが降圧動作する場合の前記第2DCDCコンバータの入力側は、前記第2高圧経路のうち、前記第2スイッチ部よりも前記第2高圧蓄電装置側に電気的に接続されている請求項1に記載の電源システムの制御装置。
  7. 前記第1DCDCコンバータから前記低圧経路を介して前記低圧蓄電装置に至るまでの電気経路を含む第1電気経路の抵抗値が第1抵抗値(RL1)とされ、
    前記第2DCDCコンバータから前記低圧経路を介して前記低圧蓄電装置に至るまでの電気経路を含む第2電気経路の抵抗値が第2抵抗値(RL2)とされ、
    前記第1DCDCコンバータの出力電流の目標値である第1目標電流値(Itgt1)、及び前記第2DCDCコンバータの出力電流の目標値である第2目標電流値(Itgt2)を設定する設定部を備え、
    前記制御部は、前記第1DCDCコンバータの出力電流値を前記第1目標電流値に制御して、かつ、前記第2DCDCコンバータの出力電流値を前記第2目標電流値に制御し、
    前記設定部は、前記第1抵抗値及び前記第2抵抗値に応じた前記第1目標電流値及び前記第2目標電流値を設定する請求項1〜6のいずれか1項に記載の電源システムの制御装置。
  8. 前記第1抵抗値は前記第2抵抗値よりも小さくされており、
    前記設定部は、前記第1目標電流値を前記第2目標電流値よりも大きく設定する請求項7に記載の電源システムの制御装置。
  9. 前記第1抵抗値は前記第2抵抗値よりも大きくされており、
    前記設定部は、前記第1目標電流値を前記第2目標電流値よりも小さく設定する請求項7に記載の電源システムの制御装置。
  10. 前記第1抵抗値と前記第2抵抗値とは同じ値とされており、
    前記設定部は、前記第1目標電流値と前記第2目標電流値との差の絶対値が規定値以下となるように前記第1目標電流値及び前記第2目標電流値を設定する請求項7に記載の電源システムの制御装置。
  11. 前記システムは、車両に備えられており、
    前記回転電機は、前記車両の走行動力源となるものであり、
    前記第1電気経路は、前記第1インバータから前記第1高圧経路、前記第1DCDCコンバータ及び前記低圧経路を介して前記低圧蓄電装置に至るまでの電気経路を含み、
    前記第2電気経路は、前記第2インバータから前記第2高圧経路、前記第2DCDCコンバータ及び前記低圧経路を介して前記低圧蓄電装置に至るまでの電気経路を含み、
    前記制御部は、前記車両の運動エネルギを利用して前記回転電機に回生発電させて、かつ、前記第1インバータを介して前記第1高圧経路に前記回転電機の回生発電電力を供給する処理、及び前記第2インバータを介して前記第2高圧経路に前記回転電機の回生発電電力を供給する処理のうち少なくとも一方の処理を行い、
    前記制御部は、前記回転電機が回生発電している期間において、前記第2DCDCコンバータの動作を停止させて、かつ、前記回生発電電力が前記第1電気経路を介して前記低圧経路に供給されるように前記第1DCDCコンバータを動作させる請求項8に記載の電源システムの制御装置。
  12. 前記設定部は、前記第1電気経路で発生する損失及び前記第2電気経路で発生する損失の合計値に基づいて、前記第1目標電流値及び前記第2目標電流値を設定する請求項7〜11のいずれか1項に記載の電源システムの制御装置。
  13. 前記設定部は、前記合計値が最小となるように、前記第1目標電流値及び前記第2目標電流値を設定する請求項12に記載の電源システムの制御装置。
  14. 前記設定部は、前記第1電気経路で発生する損失、前記第1DCDCコンバータで発生する損失、前記第2電気経路で発生する損失及び前記第2DCDCコンバータで発生する損失の合計値に基づいて、前記第1目標電流値及び前記第2目標電流値を設定する請求項7〜11のいずれか1項に記載の電源システムの制御装置。
  15. 前記設定部は、前記合計値が最小となるように、前記第1目標電流値及び前記第2目標電流値を設定する請求項14に記載の電源システムの制御装置。
  16. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の電源システムの制御装置、前記第1高圧経路、前記第1インバータ、前記第2高圧経路、前記第2インバータ、前記回転電機、前記第1DCDCコンバータ及び前記第2DCDCコンバータを備える制御システム。
JP2017095550A 2017-05-12 2017-05-12 電源システムの制御装置及び制御システム Active JP6900776B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017095550A JP6900776B2 (ja) 2017-05-12 2017-05-12 電源システムの制御装置及び制御システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017095550A JP6900776B2 (ja) 2017-05-12 2017-05-12 電源システムの制御装置及び制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018196177A true JP2018196177A (ja) 2018-12-06
JP6900776B2 JP6900776B2 (ja) 2021-07-07

Family

ID=64570754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017095550A Active JP6900776B2 (ja) 2017-05-12 2017-05-12 電源システムの制御装置及び制御システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6900776B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021090239A (ja) * 2019-12-02 2021-06-10 株式会社Soken 駆動システム
WO2023188151A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 本田技研工業株式会社 電動車両

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012223043A (ja) * 2011-04-13 2012-11-12 Toyota Motor Corp 車両の電源システムおよびそれを備える車両
JP2015133796A (ja) * 2014-01-10 2015-07-23 トヨタ自動車株式会社 車両
JP2016135010A (ja) * 2015-01-20 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 電源装置
JP2016181947A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 株式会社日本自動車部品総合研究所 電力変換装置
JP2016181943A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 トヨタ自動車株式会社 電源システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012223043A (ja) * 2011-04-13 2012-11-12 Toyota Motor Corp 車両の電源システムおよびそれを備える車両
JP2015133796A (ja) * 2014-01-10 2015-07-23 トヨタ自動車株式会社 車両
JP2016135010A (ja) * 2015-01-20 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 電源装置
JP2016181947A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 株式会社日本自動車部品総合研究所 電力変換装置
JP2016181943A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 トヨタ自動車株式会社 電源システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021090239A (ja) * 2019-12-02 2021-06-10 株式会社Soken 駆動システム
JP7453778B2 (ja) 2019-12-02 2024-03-21 株式会社Soken 駆動システム
WO2023188151A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 本田技研工業株式会社 電動車両

Also Published As

Publication number Publication date
JP6900776B2 (ja) 2021-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110190658B (zh) 使用牵引驱动部件的车载dc充电电路
KR101021251B1 (ko) 차량 및 그 제어방법 및 차량의 제어방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체
JP4023171B2 (ja) 負荷駆動装置、負荷駆動装置における電力貯蔵装置の充電制御方法および充電制御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
JP4337797B2 (ja) 電力制御装置および電動車両
JP5171578B2 (ja) 車両用バッテリー制御装置
JP2019004593A (ja) 車両の電源装置
CN101267960B (zh) 电力控制装置、包含该装置的电动车和控制电动车电力的方法
US20120013182A1 (en) Power source system for electric powered vehicle and control method therefor
US20130099595A1 (en) Control Device of Power Supply Circuit
WO2007148531A1 (ja) 車両の電源装置およびそれを搭載する車両
JP2016082619A (ja) 電動機駆動装置
CN113572212A (zh) 利用电机驱动系统的充电系统及充电方法
JP2008125160A (ja) 電源装置、電源装置を備える車両、電源装置の制御方法
JP2019054673A (ja) 電源装置
JP2015220825A (ja) 車両
JP6965813B2 (ja) 電源システム
JP6900776B2 (ja) 電源システムの制御装置及び制御システム
JP2010141958A (ja) 車載電源装置
JP5968697B2 (ja) 車両用電源装置
US11404989B2 (en) Power supply system for vehicle
JP2019187061A (ja) 電力制御システム
JP2017028773A (ja) 電気自動車
JP2018121470A (ja) 電源システム
JP6957965B2 (ja) 電源システムの制御装置及び制御システム
JP6683167B2 (ja) 回転電機制御装置、及び電源システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200409

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20200604

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20200604

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210405

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210518

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210531

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6900776

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151