JP3352534B2 - 電動車両のハイブリッド電源装置 - Google Patents
電動車両のハイブリッド電源装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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- Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気エネルギーで駆動
される電動車両における２種類の電源を組み合わせたハ
イブリッド電源装置に関する。
される電動車両における２種類の電源を組み合わせたハ
イブリッド電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】長時間の走行が要求され、かつ大きな負
荷変動を伴う電動車両においては、それぞれの要求に適
合する２種類の電源を組み合わせたハイブリッド電源が
用いられる。すなわち、長時間小電力の充放電に適した
エネルギー電源（以下「Ｅ電源」と呼ぶ）と、短時間大
電力の充放電に適したパワー電源（以下「Ｐ電源」と呼
ぶ）とによって、走行用電気モータを駆動することが行
われている。
荷変動を伴う電動車両においては、それぞれの要求に適
合する２種類の電源を組み合わせたハイブリッド電源が
用いられる。すなわち、長時間小電力の充放電に適した
エネルギー電源（以下「Ｅ電源」と呼ぶ）と、短時間大
電力の充放電に適したパワー電源（以下「Ｐ電源」と呼
ぶ）とによって、走行用電気モータを駆動することが行
われている。
【０００３】この種のハイブリッド電源装置では、例え
ば特開平５−３０６０８号公報に開示されているよう
に、一般に、Ｅ電源として蓄電池を、Ｐ電源としてコン
デンサを用いている。
ば特開平５−３０６０８号公報に開示されているよう
に、一般に、Ｅ電源として蓄電池を、Ｐ電源としてコン
デンサを用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な構成を有する電動車両用ハイブリッド電源装置におい
ては、小負荷時には上記Ｅ電源のみから、大負荷時には
負荷に応じて両電源または上記Ｐ電源のみから、走行用
電気モータに電力を供給するように構成されている。す
なわち、通常はＥ電源のみによって走行するが、Ｅ電源
の出力電流をできるだけ節約して航続距離を延ばすた
め、加速時等のように大きな電力を必要とするときに
は、Ｅ電源の出力を制限し、不足する電力はＰ電源から
放電し、Ｐ電源の残存蓄電量が減少した場合はＥ電源か
ら充電するようにしている。
な構成を有する電動車両用ハイブリッド電源装置におい
ては、小負荷時には上記Ｅ電源のみから、大負荷時には
負荷に応じて両電源または上記Ｐ電源のみから、走行用
電気モータに電力を供給するように構成されている。す
なわち、通常はＥ電源のみによって走行するが、Ｅ電源
の出力電流をできるだけ節約して航続距離を延ばすた
め、加速時等のように大きな電力を必要とするときに
は、Ｅ電源の出力を制限し、不足する電力はＰ電源から
放電し、Ｐ電源の残存蓄電量が減少した場合はＥ電源か
ら充電するようにしている。
【０００５】しかしながら、Ｐ電源の劣化によって、蓄
電可能な容量が不足したり、内部抵抗が高くなったこと
による電圧降下によって、車両として必要な走行性能を
確保することができない場合が生じる。
電可能な容量が不足したり、内部抵抗が高くなったこと
による電圧降下によって、車両として必要な走行性能を
確保することができない場合が生じる。
【０００６】そこで、本発明は、走行性能を確保する手
段と、Ｐ電源の劣化防止手段と、劣化後の対策手段とを
備えた電動車両用ハイブリッド電源装置を提供すること
を目的とする。
段と、Ｐ電源の劣化防止手段と、劣化後の対策手段とを
備えた電動車両用ハイブリッド電源装置を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるハイブリッ
ド電源装置は、Ｐ電源の定格性能以上の蓄電が要求され
る場合は、所定のパラメータに応じて利用電圧可変範囲
を可変制御する制御手段を備えていることを特徴とす
る。
ド電源装置は、Ｐ電源の定格性能以上の蓄電が要求され
る場合は、所定のパラメータに応じて利用電圧可変範囲
を可変制御する制御手段を備えていることを特徴とす
る。
【０００８】上記パラメータは、Ｐ電源の素子の温度、
定格性能を超える運転時間および負荷の大きさうちのす
くなくとも１つよりなる。
定格性能を超える運転時間および負荷の大きさうちのす
くなくとも１つよりなる。
【０００９】また、本発明によるハイブリッド電源装置
は、Ｐ電源の定格性能以上の充放電電流量が要求される
場合は、上記所定のパラメータのうちの少なくとも１つ
に応じて定格電流以上での充放電頻度を可変可変制御す
る制御手段を備えていることを特徴とする。
は、Ｐ電源の定格性能以上の充放電電流量が要求される
場合は、上記所定のパラメータのうちの少なくとも１つ
に応じて定格電流以上での充放電頻度を可変可変制御す
る制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】さらに、本発明によるハイブリッド電源装
置は、Ｐ電源の容量の減少からＰ電源の劣化を検出し、
充電時、Ｐ電源に入るエネルギー量をモニターし、蓄電
されたエネルギー量に応じてＥ電源とＰ電源の配分を制
御する手段と、Ｐ電源の容量が低下するほどＰ電源の蓄
電電圧（上限電圧）を上げ、および放電終了電圧（下限
電圧）を下げる可変制御をする制御手段と、を備えてい
ることを特徴とする。
置は、Ｐ電源の容量の減少からＰ電源の劣化を検出し、
充電時、Ｐ電源に入るエネルギー量をモニターし、蓄電
されたエネルギー量に応じてＥ電源とＰ電源の配分を制
御する手段と、Ｐ電源の容量が低下するほどＰ電源の蓄
電電圧（上限電圧）を上げ、および放電終了電圧（下限
電圧）を下げる可変制御をする制御手段と、を備えてい
ることを特徴とする。
【００１１】また、上記Ｐ電源の容量の減少による劣化
を、充放電初期の時間に対する電圧値の傾きから検出し
ている。
を、充放電初期の時間に対する電圧値の傾きから検出し
ている。
【００１２】さらに、本発明によるハイブリッド電源装
置は、Ｐ電源が複数の素子からなり、該Ｐ電源の充放電
初期の電圧降下から、内部抵抗の大きさを検出し、該内
部抵抗が所定の値以上になったとき、Ｐ電源の素子が劣
化したと判定して、内部抵抗低減処理を実行する手段を
備えている。
置は、Ｐ電源が複数の素子からなり、該Ｐ電源の充放電
初期の電圧降下から、内部抵抗の大きさを検出し、該内
部抵抗が所定の値以上になったとき、Ｐ電源の素子が劣
化したと判定して、内部抵抗低減処理を実行する手段を
備えている。
【００１３】上記内部抵抗低減処理を実行する手段は、
充放電電流の大きさによりＰ電源の素子の加熱・冷却を
行う手段、内部抵抗が所定の値以上になった素子をバイ
パスさせる手段およびＰ電源の内部抵抗が所定の値にな
るように上記複数の素子を組み合わせる手段のうちすく
なくとも１つよりなる。
充放電電流の大きさによりＰ電源の素子の加熱・冷却を
行う手段、内部抵抗が所定の値以上になった素子をバイ
パスさせる手段およびＰ電源の内部抵抗が所定の値にな
るように上記複数の素子を組み合わせる手段のうちすく
なくとも１つよりなる。
【００１４】
【作用および発明の効果】図４に示すように、Ｐ電源の
蓄電電圧（上限電圧）をＶ1、放電終了電圧（下限電
圧）をＶ2、容量をＣとするとき、放電可能エネルギー
量Ｕは、一般的に下記の式で表される。
蓄電電圧（上限電圧）をＶ1、放電終了電圧（下限電
圧）をＶ2、容量をＣとするとき、放電可能エネルギー
量Ｕは、一般的に下記の式で表される。
【００１５】Ｕ＝１／２Ｃ（Ｖ1 2−Ｖ2 2） 車両走行中に、所定以上の加速が所定時間以上連続する
場合、加速度および加速持続時間の関数で決定される量
に応じてＰ電源への蓄電エネルギー量を増やすことにな
るが、本発明では、Ｐ電源の定格性能以上の蓄電が要求
される場合は、Ｐ電源の素子の温度、定格性能を超える
運転時間、走行路の登坂角、車両重量等のパラメータに
応じて利用電圧可変範囲を可変制御する制御手段を備え
ているため、必要な走行性能を確保することができる。
場合、加速度および加速持続時間の関数で決定される量
に応じてＰ電源への蓄電エネルギー量を増やすことにな
るが、本発明では、Ｐ電源の定格性能以上の蓄電が要求
される場合は、Ｐ電源の素子の温度、定格性能を超える
運転時間、走行路の登坂角、車両重量等のパラメータに
応じて利用電圧可変範囲を可変制御する制御手段を備え
ているため、必要な走行性能を確保することができる。
【００１６】また、所定以上の加速が所定時間以上連続
する場合、加速度および加速持続時間の関数で決定され
る量に応じてＰ電源への充電電流量およびＰ電源からの
放電電流量を増やすことになるが、Ｐ電源の定格性能以
上の充放電電流量が要求される場合には、Ｐ電源の内部
抵抗の抵抗損失分で局所的に温度が上昇し、電極破壊等
の電気化学的な劣化が生じる可能性がある。本発明で
は、Ｐ電源の定格性能以上の充放電電流量が要求される
場合は、Ｐ電源の素子の温度、定格性能を超える運転時
間等のパラメータに応じて定格電流以上での充放電頻度
を可変制御する制御手段を備えているため、Ｐ電源の劣
化を防止することができる。
する場合、加速度および加速持続時間の関数で決定され
る量に応じてＰ電源への充電電流量およびＰ電源からの
放電電流量を増やすことになるが、Ｐ電源の定格性能以
上の充放電電流量が要求される場合には、Ｐ電源の内部
抵抗の抵抗損失分で局所的に温度が上昇し、電極破壊等
の電気化学的な劣化が生じる可能性がある。本発明で
は、Ｐ電源の定格性能以上の充放電電流量が要求される
場合は、Ｐ電源の素子の温度、定格性能を超える運転時
間等のパラメータに応じて定格電流以上での充放電頻度
を可変制御する制御手段を備えているため、Ｐ電源の劣
化を防止することができる。
【００１７】次に、Ｐ電源の端子間電圧Ｖｐは下記の式
で表される（ｔは時間、αは定数）。
で表される（ｔは時間、αは定数）。
【００１８】 Ｖｐ＝１／Ｃ（ｔ−ａ） （ただし充電電流値一定のとき） すなわち、充電初期時および放電初期時における定電流
充放電の場合、Ｐ電源が蓄電できる容量Ｃについては、
図５に示すように、時間ｔに対する電圧値Ｖｐの傾きか
ら求められる。
充放電の場合、Ｐ電源が蓄電できる容量Ｃについては、
図５に示すように、時間ｔに対する電圧値Ｖｐの傾きか
ら求められる。
【００１９】本発明においては、この電圧値Ｖｐの傾き
から容量Ｃを常にモニターし、容量Ｃが所定の値以下に
まで減少したことが検出された場合、Ｐ電源の素子が劣
化したと判定して、充電時、Ｐ電源に入るエネルギー量
をモニターし、蓄電されたエネルギー量に応じてＥ電源
とＰ電源の出力分担を決定するとともに、減少した容量
に応じてＰ電源の蓄電電圧Ｖ1および放電終了電圧Ｖ2を
可変しているから、Ｐ電源が劣化した後も必要な走行性
能を確保することができる。
から容量Ｃを常にモニターし、容量Ｃが所定の値以下に
まで減少したことが検出された場合、Ｐ電源の素子が劣
化したと判定して、充電時、Ｐ電源に入るエネルギー量
をモニターし、蓄電されたエネルギー量に応じてＥ電源
とＰ電源の出力分担を決定するとともに、減少した容量
に応じてＰ電源の蓄電電圧Ｖ1および放電終了電圧Ｖ2を
可変しているから、Ｐ電源が劣化した後も必要な走行性
能を確保することができる。
【００２０】また、図４から明らかなように、Ｐ電源の
充電および放電の初期に、内部抵抗ＲｐによりΔＶｐだ
け電圧低下が生じるから、本発明では、このときの充放
電電流Ｉｐに対する電圧低下分ΔＶｐをモニターするこ
とにより、内部抵抗Ｒｐの大きさを検出し（Ｒｐ＝ΔＶ
ｐ／Ｉｐ）、内部抵抗Ｒｐが所定の値以上になったと判
定された場合、Ｐ電源の素子が劣化したと判定して、内
部抵抗低減処理を実行する手段を備えているから、Ｐ電
源が劣化した後も必要な走行性能を確保することができ
る。
充電および放電の初期に、内部抵抗ＲｐによりΔＶｐだ
け電圧低下が生じるから、本発明では、このときの充放
電電流Ｉｐに対する電圧低下分ΔＶｐをモニターするこ
とにより、内部抵抗Ｒｐの大きさを検出し（Ｒｐ＝ΔＶ
ｐ／Ｉｐ）、内部抵抗Ｒｐが所定の値以上になったと判
定された場合、Ｐ電源の素子が劣化したと判定して、内
部抵抗低減処理を実行する手段を備えているから、Ｐ電
源が劣化した後も必要な走行性能を確保することができ
る。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００２２】図１は、本発明によるハイブリッド電源装
置のシステム構成を示すブロック図である。図におい
て、Ｅ電源１は、燃料電池、鉛蓄電池等の電気化学反応
を用いた各種電池のいずれか１つ、もしくはこれらを複
合したもの、あるいはエンジンで駆動される発電機を備
えたエンジン発電機等から構成され、電動機４に対する
負荷電力の供給およびＰ電源２に対する充電電力の供給
を行う長時間小出力型の電源である。
置のシステム構成を示すブロック図である。図におい
て、Ｅ電源１は、燃料電池、鉛蓄電池等の電気化学反応
を用いた各種電池のいずれか１つ、もしくはこれらを複
合したもの、あるいはエンジンで駆動される発電機を備
えたエンジン発電機等から構成され、電動機４に対する
負荷電力の供給およびＰ電源２に対する充電電力の供給
を行う長時間小出力型の電源である。
【００２３】Ｐ電源２は、電気二重層コンデンサ、大容
量電解コンデンサ等の化学反応を用いないで電気を蓄電
するもののいずれか１つ、もしくはこれらを複合したも
のから構成され、電動機４に対する負荷電力の供給およ
び電動機４の回生機能に基づく制動電力の吸収を行う短
時間大電力の充放電に適した電源である。
量電解コンデンサ等の化学反応を用いないで電気を蓄電
するもののいずれか１つ、もしくはこれらを複合したも
のから構成され、電動機４に対する負荷電力の供給およ
び電動機４の回生機能に基づく制動電力の吸収を行う短
時間大電力の充放電に適した電源である。
【００２４】Ｅ電源１の出力電力ＰｅおよびＰ電源２の
出力電力Ｐｐは電力調節器３に供給され、この電力調節
器３により、両電源１、２から電動機４に出力される電
力Ｐｍに対する両電源１、２の電力配分と、Ｐ電源２に
対するＥ電源１からの充電電力Ｐｃおよび電動機４の回
生機能によるＰ電源２に対する充電電力Ｐｃが調節され
る。
出力電力Ｐｐは電力調節器３に供給され、この電力調節
器３により、両電源１、２から電動機４に出力される電
力Ｐｍに対する両電源１、２の電力配分と、Ｐ電源２に
対するＥ電源１からの充電電力Ｐｃおよび電動機４の回
生機能によるＰ電源２に対する充電電力Ｐｃが調節され
る。
【００２５】上記電力調節器３およびＰ電源２を制御す
る電力制御装置１０には、このハイブリッド電源装置を
搭載した電動車両が備えているアクセル開度検出手段１
１からのアクセル開度ａを表す信号と、車速検出手段１
２からの車速Ｖを表す信号と、登坂角検出手段１３から
の登坂角ｒを表す信号と、車両重量検出手段１４からの
車両重量ｗを表す信号と、Ｐ電源電圧検出手段１５から
のＰ電源電圧Ｖｐを表す信号と、Ｐ電源電流検出手段１
６からのＰ電源電流Ｉｐを表す信号と、Ｐ電源温度検出
手段１７からのＰ電源温度Ｔｐを表す信号と、Ｅ電源電
圧検出手段１８からのＥ電源電圧Ｖｅを表す信号と、Ｅ
電源電流検出手段１９からのＥ電源電流Ｉｅを表す信号
とが入力される。電力制御装置１０は、これら入力信号
に基づいて、Ｅ電源１の出力電力Ｐｅ、Ｐ電源２の出力
電力ＰｐおよびＰ電源に対する充電電力Ｐｃをそれぞれ
表す信号を電力調節器３に出力して電力調節器３を制御
するとともに、Ｐ電源２の温度Ｔｐと上限電圧Ｖ1およ
び下限電圧Ｖ2を制御するように構成されている。
る電力制御装置１０には、このハイブリッド電源装置を
搭載した電動車両が備えているアクセル開度検出手段１
１からのアクセル開度ａを表す信号と、車速検出手段１
２からの車速Ｖを表す信号と、登坂角検出手段１３から
の登坂角ｒを表す信号と、車両重量検出手段１４からの
車両重量ｗを表す信号と、Ｐ電源電圧検出手段１５から
のＰ電源電圧Ｖｐを表す信号と、Ｐ電源電流検出手段１
６からのＰ電源電流Ｉｐを表す信号と、Ｐ電源温度検出
手段１７からのＰ電源温度Ｔｐを表す信号と、Ｅ電源電
圧検出手段１８からのＥ電源電圧Ｖｅを表す信号と、Ｅ
電源電流検出手段１９からのＥ電源電流Ｉｅを表す信号
とが入力される。電力制御装置１０は、これら入力信号
に基づいて、Ｅ電源１の出力電力Ｐｅ、Ｐ電源２の出力
電力ＰｐおよびＰ電源に対する充電電力Ｐｃをそれぞれ
表す信号を電力調節器３に出力して電力調節器３を制御
するとともに、Ｐ電源２の温度Ｔｐと上限電圧Ｖ1およ
び下限電圧Ｖ2を制御するように構成されている。
【００２６】図２は電力制御装置１０の構成および機能
を示す制御ブロック図で、電力制御装置１０は、アクセ
ル開度検出手段１１から出力されるアクセル開度ａを表
す信号に基づいてこのアクセル開度ａから要求される電
力Ｐａを算出する要求出力検出／演算手段２１と、車速
検出手段１２から出力される車速Ｖを表す信号に基づい
てこの車速Ｖを維持するのに必要な電力Ｐｖを算出する
必要出力検出／演算手段２２と、電力ＰａとＰｖの大小
の比較により加速要求があるか否かを判定する加速判定
手段２３と、加速持続時間および加速頻度を検出して、
加速増量係数Ｃａｃおよび加速に必要な電力Ｐｄを算出
する加速時間／頻度検出手段２４と、Ｅ電源１の電力Ｐ
ｅとＰ電源２の電力Ｐｐとの電力配分を決定して、電力
調節器３に指令信号を出力する電力配分指令手段２５と
を備えている。
を示す制御ブロック図で、電力制御装置１０は、アクセ
ル開度検出手段１１から出力されるアクセル開度ａを表
す信号に基づいてこのアクセル開度ａから要求される電
力Ｐａを算出する要求出力検出／演算手段２１と、車速
検出手段１２から出力される車速Ｖを表す信号に基づい
てこの車速Ｖを維持するのに必要な電力Ｐｖを算出する
必要出力検出／演算手段２２と、電力ＰａとＰｖの大小
の比較により加速要求があるか否かを判定する加速判定
手段２３と、加速持続時間および加速頻度を検出して、
加速増量係数Ｃａｃおよび加速に必要な電力Ｐｄを算出
する加速時間／頻度検出手段２４と、Ｅ電源１の電力Ｐ
ｅとＰ電源２の電力Ｐｐとの電力配分を決定して、電力
調節器３に指令信号を出力する電力配分指令手段２５と
を備えている。
【００２７】さらに電力制御装置１０は、Ｐ電源２を加
熱または冷却してＰ電源２の温度Ｔｐを制御するＰ電源
温度制御手段２６と、Ｐ電源２の電圧Ｖｐおよび充放電
電流Ｉｐの検出に基づいて、図４に示す時間ｔに対する
電圧値Ｖｐの傾きと、充放電電流Ｉｐに対する電圧低下
分ΔＶｐによって表されるＰ電源２の内部抵抗Ｒｐの大
きさとからＰ電源２の劣化を判定するＰ電源劣化判定手
段２７と、このＰ電源劣化判定手段２７によるＰ電源２
の劣化判定に基づいて、Ｐ電源２に対する充電電力Ｐｃ
と、Ｐ電源２の上限電圧Ｖ1および下限電圧Ｖ2とを決定
するＰ電源充放電指令手段２８とを備えている。
熱または冷却してＰ電源２の温度Ｔｐを制御するＰ電源
温度制御手段２６と、Ｐ電源２の電圧Ｖｐおよび充放電
電流Ｉｐの検出に基づいて、図４に示す時間ｔに対する
電圧値Ｖｐの傾きと、充放電電流Ｉｐに対する電圧低下
分ΔＶｐによって表されるＰ電源２の内部抵抗Ｒｐの大
きさとからＰ電源２の劣化を判定するＰ電源劣化判定手
段２７と、このＰ電源劣化判定手段２７によるＰ電源２
の劣化判定に基づいて、Ｐ電源２に対する充電電力Ｐｃ
と、Ｐ電源２の上限電圧Ｖ1および下限電圧Ｖ2とを決定
するＰ電源充放電指令手段２８とを備えている。
【００２８】このような構成により、電力制御装置１０
は、Ｅ電源１およびＰ電源２の充放電出力分担を、車両
の走行状態（加減速の大きさ、加速頻度等）、車両状態
（車両の総重量等）および交通状態に応じて制御すると
ともに、Ｐ電源２が劣化して走行に必要な十分な容量を
確保できないような事態にならないように、Ｐ電源２の
定格性能により制限される過電圧領域を超えて蓄電およ
び放電するような過電圧領域の使用頻度を下げる制御を
行う。そして、電力制御装置１０は、上記のような頻度
制御において、走行状態、車両状態および交通状態に応
じてＰ電源２の電圧利用範囲を可変して、過度の過電圧
領域の使用頻度を下げるようにしている。
は、Ｅ電源１およびＰ電源２の充放電出力分担を、車両
の走行状態（加減速の大きさ、加速頻度等）、車両状態
（車両の総重量等）および交通状態に応じて制御すると
ともに、Ｐ電源２が劣化して走行に必要な十分な容量を
確保できないような事態にならないように、Ｐ電源２の
定格性能により制限される過電圧領域を超えて蓄電およ
び放電するような過電圧領域の使用頻度を下げる制御を
行う。そして、電力制御装置１０は、上記のような頻度
制御において、走行状態、車両状態および交通状態に応
じてＰ電源２の電圧利用範囲を可変して、過度の過電圧
領域の使用頻度を下げるようにしている。
【００２９】また、電力制御装置１０は、Ｐ電源２の素
子内部の温度をモニターし、局所的に温度が上昇するよ
うであれば、冷媒等を用いて温度上昇を防止する制御を
行う。
子内部の温度をモニターし、局所的に温度が上昇するよ
うであれば、冷媒等を用いて温度上昇を防止する制御を
行う。
【００３０】さらに、電力制御装置１０は、Ｐ電源２が
劣化して、これを定格性能範囲で用いたのでは走行に必
要な十分な容量が確保できない事態になったとき、走行
状態、車両状態および交通状態に応じて、Ｐ電源２の定
格性能により制限される過電圧領域を用いて蓄電および
放電が行われるように電力調節器３を制御する。これに
より、加速不良あるいは回生制動エネルギーの吸収が十
分にできない等の不具合を生じることなく、走行が可能
になるようにしている。
劣化して、これを定格性能範囲で用いたのでは走行に必
要な十分な容量が確保できない事態になったとき、走行
状態、車両状態および交通状態に応じて、Ｐ電源２の定
格性能により制限される過電圧領域を用いて蓄電および
放電が行われるように電力調節器３を制御する。これに
より、加速不良あるいは回生制動エネルギーの吸収が十
分にできない等の不具合を生じることなく、走行が可能
になるようにしている。
【００３１】この場合、電力制御装置１０は、過電圧領
域の使用において、劣化する以前の初期のエネルギー量
を確保し得るように、あるいは加減速の大きさや加速頻
度に応じてＰ電源２の電圧利用範囲を可変する。
域の使用において、劣化する以前の初期のエネルギー量
を確保し得るように、あるいは加減速の大きさや加速頻
度に応じてＰ電源２の電圧利用範囲を可変する。
【００３２】また、電力制御装置１０は、Ｐ電源２が劣
化して、これを定格性能範囲で用いたのでは走行に必要
な十分な容量が確保できない事態になったとき、Ｐ電源
２に蓄電したエネルギー量を計測し、使用可能なエネル
ギー量に応じてＰ電源２とＥ電源１の電力分担を決定し
て電力調節器３を制御する。
化して、これを定格性能範囲で用いたのでは走行に必要
な十分な容量が確保できない事態になったとき、Ｐ電源
２に蓄電したエネルギー量を計測し、使用可能なエネル
ギー量に応じてＰ電源２とＥ電源１の電力分担を決定し
て電力調節器３を制御する。
【００３３】さらに電力制御装置１０は、Ｐ電源２が劣
化して内部抵抗Ｒｐが高くなることによって大電流充放
電時に抵抗損失が増大し、電力が不足するという不具合
を防止するために、予めＰ電源２の雰囲気温度を、内部
抵抗Ｒｐが低くなる温度範囲のうち化学変化による劣化
が進行しない温度まで加熱する制御を行う。その場合、
充放電電流の大きさに応じて温度制御を行う。すなわ
ち、加速頻度、車体総重量および交通状況に応じて電流
値を制御するとともに、大電流時には温度を高くし、小
電流時には温度を低くしている。
化して内部抵抗Ｒｐが高くなることによって大電流充放
電時に抵抗損失が増大し、電力が不足するという不具合
を防止するために、予めＰ電源２の雰囲気温度を、内部
抵抗Ｒｐが低くなる温度範囲のうち化学変化による劣化
が進行しない温度まで加熱する制御を行う。その場合、
充放電電流の大きさに応じて温度制御を行う。すなわ
ち、加速頻度、車体総重量および交通状況に応じて電流
値を制御するとともに、大電流時には温度を高くし、小
電流時には温度を低くしている。
【００３４】さらに電力制御装置１０は、Ｐ電源２が複
数個の素子（セル）が直列および並列に接続されて構成
されている場合に、Ｐ電源２が劣化して内部抵抗Ｒｐが
高くなったとき、内部抵抗が高い素子を検出し、充放電
電流量が所定以上大きい場合、内部抵抗が高い素子をバ
イパスさせて、抵抗損失が低減するように制御してい
る。
数個の素子（セル）が直列および並列に接続されて構成
されている場合に、Ｐ電源２が劣化して内部抵抗Ｒｐが
高くなったとき、内部抵抗が高い素子を検出し、充放電
電流量が所定以上大きい場合、内部抵抗が高い素子をバ
イパスさせて、抵抗損失が低減するように制御してい
る。
【００３５】図３は電力調節器３の１例構成を概略的に
示す回路図である。電力調節器３はパルス発生器３０
と、このパルス発生器３０からパルス信号が供給される
３個のパルス変調器３１〜３３と、回生信号発生器３４
と、トランジスタ３５〜３８を備えている。パルス変調
器３１にはＥ電源１の電力Ｐｅを表す信号が入力され、
パルス変調器３２にはＰ電源２の電力Ｐｐを表す信号が
入力され、パルス変調器３３および回生信号発生器３４
にはＰ電源２の充電電力Ｐｃを表す信号が入力され、各
パルス変調器３１〜３３から出力される変調されたパル
ス信号のパルス幅はそれぞれＰｅ、Ｐｐ、Ｐｃの大きさ
に従って決定される。Ｅ電源１から電動機４に供給され
る電力Ｐｅは、パルス変調器３１の出力を受けるトラン
ジスタ３５により制御され、Ｐ電源２から電動機４に供
給される電力Ｐｐは、パルス変調器３２の出力を受ける
トランジスタ３６により制御され、Ｅ電源１からＰ電源
２に供給される充電電力Ｐｃは、パルス変調器３３の出
力を受けるトランジスタ３７により制御され、この充電
時と、電動機４の回生機能によって制動電力が発生する
ときには、回生信号発生器３４によりトランジスタ３８
がＯＮになる。
示す回路図である。電力調節器３はパルス発生器３０
と、このパルス発生器３０からパルス信号が供給される
３個のパルス変調器３１〜３３と、回生信号発生器３４
と、トランジスタ３５〜３８を備えている。パルス変調
器３１にはＥ電源１の電力Ｐｅを表す信号が入力され、
パルス変調器３２にはＰ電源２の電力Ｐｐを表す信号が
入力され、パルス変調器３３および回生信号発生器３４
にはＰ電源２の充電電力Ｐｃを表す信号が入力され、各
パルス変調器３１〜３３から出力される変調されたパル
ス信号のパルス幅はそれぞれＰｅ、Ｐｐ、Ｐｃの大きさ
に従って決定される。Ｅ電源１から電動機４に供給され
る電力Ｐｅは、パルス変調器３１の出力を受けるトラン
ジスタ３５により制御され、Ｐ電源２から電動機４に供
給される電力Ｐｐは、パルス変調器３２の出力を受ける
トランジスタ３６により制御され、Ｅ電源１からＰ電源
２に供給される充電電力Ｐｃは、パルス変調器３３の出
力を受けるトランジスタ３７により制御され、この充電
時と、電動機４の回生機能によって制動電力が発生する
ときには、回生信号発生器３４によりトランジスタ３８
がＯＮになる。
【００３６】次に、電力制御装置１０が実行する制御ル
ーチンの１例を、図６〜図１２に示すフローチャートに
従って説明する。なお、Ｓは各ステップを表す。
ーチンの１例を、図６〜図１２に示すフローチャートに
従って説明する。なお、Ｓは各ステップを表す。
【００３７】先ず、図６において、検出されたアクセル
開度ａに基づいて、このアクセル開度ａから要求される
電力Ｐａを、アクセル開度ａに対する電力Ｐａの関係を
表す関数ｆａａを示すマップを用いて算出し（Ｓ１）、
かつ検出された車速Ｖに基づいて、この車速Ｖを維持す
るのに必要な電力Ｐｖを、車速Ｖに対する電力Ｐａの関
係を表す関数ｆａｖを示すマップを用いて算出する（Ｓ
２）。そしてＰａとＰｖの大小を比較し（Ｓ３）、Ｐａ
＞Ｐｖであれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、ドライバの加速要求
があると判定し、現在の車速維持する定速分の電力はＥ
電源の電力Ｐｅで賄い、加速に必要な電力はＰ電源から
供給することを決定する（Ｓ４）。次に加速持続時間Ｔ
ａおよび加速頻度Ｎａをカウントするための加速増量係
数Ｃａｃの初期値を０とし（Ｓ５）、ＰａとＰｖの差か
ら加速に必要な電力（以下単に「加速電力」と呼ぶ）Ｐ
ｄを求め（Ｓ６）、図７のＳ７へ進む。
開度ａに基づいて、このアクセル開度ａから要求される
電力Ｐａを、アクセル開度ａに対する電力Ｐａの関係を
表す関数ｆａａを示すマップを用いて算出し（Ｓ１）、
かつ検出された車速Ｖに基づいて、この車速Ｖを維持す
るのに必要な電力Ｐｖを、車速Ｖに対する電力Ｐａの関
係を表す関数ｆａｖを示すマップを用いて算出する（Ｓ
２）。そしてＰａとＰｖの大小を比較し（Ｓ３）、Ｐａ
＞Ｐｖであれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、ドライバの加速要求
があると判定し、現在の車速維持する定速分の電力はＥ
電源の電力Ｐｅで賄い、加速に必要な電力はＰ電源から
供給することを決定する（Ｓ４）。次に加速持続時間Ｔ
ａおよび加速頻度Ｎａをカウントするための加速増量係
数Ｃａｃの初期値を０とし（Ｓ５）、ＰａとＰｖの差か
ら加速に必要な電力（以下単に「加速電力」と呼ぶ）Ｐ
ｄを求め（Ｓ６）、図７のＳ７へ進む。
【００３８】図７のＳ７〜Ｓ９は加速持続時間Ｔａに関
連する処理である。すなわち、所定の加速度以上の加速
持続時間Ｔａの長短判定用の比較定数Ｋａ１と加速電力
Ｐｄとを比較し（Ｓ７）、Ｐｄ＞Ｋａ１であれば（Ｓ
７：ＹＥＳ）、加速持続時間Ｔａをインクリメントする
（Ｓ８）。したがって、加速持続時間Ｔａに対する加速
増量係数Ｃａｃの関係を表す関数ｆａ１のマップに示す
ように、加速増量係数Ｃａｃも増大して行く。なお、加
速電力Ｐｄが大のとき、関数ｆａ１の傾きも大になる。
一方、Ｐｄ≦Ｋａ１であれば（Ｓ７：ＮＯ）、加速持続
時間Ｔａを０にクリアする（Ｓ９）。このようにして加
速持続時間Ｔａに基づく加速増量係数Ｃａｃが決定され
る（Ｓ１０）。
連する処理である。すなわち、所定の加速度以上の加速
持続時間Ｔａの長短判定用の比較定数Ｋａ１と加速電力
Ｐｄとを比較し（Ｓ７）、Ｐｄ＞Ｋａ１であれば（Ｓ
７：ＹＥＳ）、加速持続時間Ｔａをインクリメントする
（Ｓ８）。したがって、加速持続時間Ｔａに対する加速
増量係数Ｃａｃの関係を表す関数ｆａ１のマップに示す
ように、加速増量係数Ｃａｃも増大して行く。なお、加
速電力Ｐｄが大のとき、関数ｆａ１の傾きも大になる。
一方、Ｐｄ≦Ｋａ１であれば（Ｓ７：ＮＯ）、加速持続
時間Ｔａを０にクリアする（Ｓ９）。このようにして加
速持続時間Ｔａに基づく加速増量係数Ｃａｃが決定され
る（Ｓ１０）。
【００３９】次のＳ１１〜Ｓ１５は加速頻度に関連する
処理である。すなわち、加速頻度Ｎａの大小判定用の比
較定数Ｋａ２と加速電力Ｐｄとを比較し（Ｓ１１）、Ｐ
ｄ＞Ｋａ２であれば（Ｓ１１：ＹＥＳ）、一定時間内か
否かを判定し（Ｓ１２）、一定時間内であれば（Ｓ１
２：ＹＥＳ）、加速頻度Ｎａをインクリメントし（Ｓ１
３）、一定時間内でなければ（Ｓ１２：ＮＯ）、加速頻
度Ｎａを０にクリアして（Ｓ１４）、加速頻度Ｎａに対
する加速増量係数Ｃａｃの関数ｆａ２を表すマップから
加速頻度Ｎａに基づく加速増量係数Ｃａｃを決定し、こ
れを加速持続時間Ｔａに基づく加速増量係数Ｃａｃに加
える（Ｓ１５）。一方、Ｐｄ≦Ｋａ２であれば（Ｓ１
１：ＮＯ）、Ｓ１２〜Ｓ１５の処理をスキップする。
処理である。すなわち、加速頻度Ｎａの大小判定用の比
較定数Ｋａ２と加速電力Ｐｄとを比較し（Ｓ１１）、Ｐ
ｄ＞Ｋａ２であれば（Ｓ１１：ＹＥＳ）、一定時間内か
否かを判定し（Ｓ１２）、一定時間内であれば（Ｓ１
２：ＹＥＳ）、加速頻度Ｎａをインクリメントし（Ｓ１
３）、一定時間内でなければ（Ｓ１２：ＮＯ）、加速頻
度Ｎａを０にクリアして（Ｓ１４）、加速頻度Ｎａに対
する加速増量係数Ｃａｃの関数ｆａ２を表すマップから
加速頻度Ｎａに基づく加速増量係数Ｃａｃを決定し、こ
れを加速持続時間Ｔａに基づく加速増量係数Ｃａｃに加
える（Ｓ１５）。一方、Ｐｄ≦Ｋａ２であれば（Ｓ１
１：ＮＯ）、Ｓ１２〜Ｓ１５の処理をスキップする。
【００４０】次に登坂角ｒに対する加速増量係数Ｃａｃ
の関数ｆａｒを表すマップから登坂角ｒに基づく加速増
量係数Ｃａｃを決定し、この加速増量係数Ｃａｃの値を
先に算出された加速増量係数Ｃａｃの値に加え（Ｓ１
６）、さらに、車両重量ｗに対する加速増量係数Ｃａｃ
の関数ｆａｗを表すマップから車両重量ｗ基づく加速増
量係数Ｃａｃを決定して、この加速増量係数Ｃａｃの値
を先に求められた加速増量係数Ｃａｃの値に加え（Ｓ１
７）、得られた加速増量係数Ｃａｃの値を加速電力Ｐｄ
に乗じたものをＥ電源の車速維持分の電力Ｐｅに加算し
て、これを加速時にＥ電源が分担する電力とし（Ｓ１
８）、図８のＳ１９へ進む。
の関数ｆａｒを表すマップから登坂角ｒに基づく加速増
量係数Ｃａｃを決定し、この加速増量係数Ｃａｃの値を
先に算出された加速増量係数Ｃａｃの値に加え（Ｓ１
６）、さらに、車両重量ｗに対する加速増量係数Ｃａｃ
の関数ｆａｗを表すマップから車両重量ｗ基づく加速増
量係数Ｃａｃを決定して、この加速増量係数Ｃａｃの値
を先に求められた加速増量係数Ｃａｃの値に加え（Ｓ１
７）、得られた加速増量係数Ｃａｃの値を加速電力Ｐｄ
に乗じたものをＥ電源の車速維持分の電力Ｐｅに加算し
て、これを加速時にＥ電源が分担する電力とし（Ｓ１
８）、図８のＳ１９へ進む。
【００４１】図８のＳ１９では、アクセル開度ａから要
求される電力ＰａとＥ電源が分担する電力Ｐｅとの差を
求め、この差分を加速時にＰ電源が分担する電力Ｐｐと
し、Ｐｅ＋Ｐｐをこのハイブリッド電源から電動機に出
力する電力と決定する（Ｓ２０）。そして、電力調節器
により、Ｅ電源から電力Ｐｅを出力し、Ｐ電源から電力
Ｐｐを出力して、電動機に電力Ｐｍを出力し（Ｓ２
１）、後述する図１１のＳ３６へ進む。
求される電力ＰａとＥ電源が分担する電力Ｐｅとの差を
求め、この差分を加速時にＰ電源が分担する電力Ｐｐと
し、Ｐｅ＋Ｐｐをこのハイブリッド電源から電動機に出
力する電力と決定する（Ｓ２０）。そして、電力調節器
により、Ｅ電源から電力Ｐｅを出力し、Ｐ電源から電力
Ｐｐを出力して、電動機に電力Ｐｍを出力し（Ｓ２
１）、後述する図１１のＳ３６へ進む。
【００４２】次に、図６のＳ３における加速判定で、低
速もしくは慣性走行時であると判定されたときには（Ｓ
３：ＮＯ）、Ｐ電源の充電が完了したか否かを調べ（Ｓ
２２）、Ｐ電源の充電が完了していれば（Ｓ２２：ＹＥ
Ｓ）、アクセル開度ａから要求される電力ＰａをＥ電源
の電力Ｐｅとし（Ｓ２３）、かつＰ電源が担当する電力
Ｐｐを０として（Ｓ２４）、図８のＳ２０へ進む。ま
た、Ｐ電源の充電が完了していなければ（Ｓ２２：Ｎ
Ｏ）、Ｅ電源からＰ電源へ充電電力Ｐｃを供給するため
に、図９のＳ２５へ進む。
速もしくは慣性走行時であると判定されたときには（Ｓ
３：ＮＯ）、Ｐ電源の充電が完了したか否かを調べ（Ｓ
２２）、Ｐ電源の充電が完了していれば（Ｓ２２：ＹＥ
Ｓ）、アクセル開度ａから要求される電力ＰａをＥ電源
の電力Ｐｅとし（Ｓ２３）、かつＰ電源が担当する電力
Ｐｐを０として（Ｓ２４）、図８のＳ２０へ進む。ま
た、Ｐ電源の充電が完了していなければ（Ｓ２２：Ｎ
Ｏ）、Ｅ電源からＰ電源へ充電電力Ｐｃを供給するため
に、図９のＳ２５へ進む。
【００４３】図９のＳ２５〜Ｓ２９および図１０のＳ３
２〜Ｓ３５はＰ電源充電中の制御ルーチンである。先ず
図９のＳ２５では、大容量コンデンサよりなるＰ電源が
劣化しているか否かを判定する。このＰ電源の劣化は、
容量Ｃおよび／または内部抵抗Ｒｐの増加によるもので
あるが、前記したように、Ｐ電源の充放電電流Ｉｐが一
定のとき、Ｐ電源の容量Ｃは図４に示すＰ電源の端子間
電圧Ｖｐの上昇直線の傾きが１／Ｃに比例することに基
づいて、また内部抵抗Ｒｐは充電終了時および放電開始
時における電圧Ｖｐの落ち込みΔＶｐから検出できる
（Ｒｐ＝ΔＶｐ／Ｉｐ）。そして、Ｐ電源の容量Ｃが初
期容量Ｃ0以上でかつ内部抵抗Ｒｐが初期内部抵抗Ｒ0以
下であれば（Ｓ２５：ＹＥＳ）、Ｐ電源は正常と判定し
て、図９のＳ２６〜Ｓ２９でＰ電源に対する充電電力Ｐ
ｃを決定する。すなわち、加速持続時間Ｔａの加速増量
係数Ｃａｃに対するＰ電源の制御温度Ｔｐの関数ｆｔｐ
を表すマップからＰ電源の制御温度Ｔｐを決定し（Ｓ２
６）、加速頻度Ｎａに対する充電電力Ｐｃの関数ｆｃｔ
を表すマップから充電電力Ｐｃを決定し（Ｓ２７）、こ
の充電電力Ｐｃに、登坂角ｒに対する充電電力Ｐｃの関
数ｆｃｒを表すマップから求められる充電電力Ｐｃを加
算し（Ｓ２８）、さらにこの充電電力Ｐｃに、車両重量
ｗに対する充電電力Ｐｃの関数ｆｃｗを表すマップから
求められる充電電力Ｐｃを加算し（Ｓ２９）、図８のＳ
３０へ進む。Ｓ３０では、Ｅ電源の電力Ｐｅに充電電力
Ｐｃを加算したものをＥ電源が分担する電力Ｐｅとする
とともに（Ｓ３０）、Ｐ電源に充電電力Ｐｃを供給し
（Ｓ３１）、Ｓ２０へ進む。
２〜Ｓ３５はＰ電源充電中の制御ルーチンである。先ず
図９のＳ２５では、大容量コンデンサよりなるＰ電源が
劣化しているか否かを判定する。このＰ電源の劣化は、
容量Ｃおよび／または内部抵抗Ｒｐの増加によるもので
あるが、前記したように、Ｐ電源の充放電電流Ｉｐが一
定のとき、Ｐ電源の容量Ｃは図４に示すＰ電源の端子間
電圧Ｖｐの上昇直線の傾きが１／Ｃに比例することに基
づいて、また内部抵抗Ｒｐは充電終了時および放電開始
時における電圧Ｖｐの落ち込みΔＶｐから検出できる
（Ｒｐ＝ΔＶｐ／Ｉｐ）。そして、Ｐ電源の容量Ｃが初
期容量Ｃ0以上でかつ内部抵抗Ｒｐが初期内部抵抗Ｒ0以
下であれば（Ｓ２５：ＹＥＳ）、Ｐ電源は正常と判定し
て、図９のＳ２６〜Ｓ２９でＰ電源に対する充電電力Ｐ
ｃを決定する。すなわち、加速持続時間Ｔａの加速増量
係数Ｃａｃに対するＰ電源の制御温度Ｔｐの関数ｆｔｐ
を表すマップからＰ電源の制御温度Ｔｐを決定し（Ｓ２
６）、加速頻度Ｎａに対する充電電力Ｐｃの関数ｆｃｔ
を表すマップから充電電力Ｐｃを決定し（Ｓ２７）、こ
の充電電力Ｐｃに、登坂角ｒに対する充電電力Ｐｃの関
数ｆｃｒを表すマップから求められる充電電力Ｐｃを加
算し（Ｓ２８）、さらにこの充電電力Ｐｃに、車両重量
ｗに対する充電電力Ｐｃの関数ｆｃｗを表すマップから
求められる充電電力Ｐｃを加算し（Ｓ２９）、図８のＳ
３０へ進む。Ｓ３０では、Ｅ電源の電力Ｐｅに充電電力
Ｐｃを加算したものをＥ電源が分担する電力Ｐｅとする
とともに（Ｓ３０）、Ｐ電源に充電電力Ｐｃを供給し
（Ｓ３１）、Ｓ２０へ進む。
【００４４】一方、図９のＳ２５の判定で、Ｐ電源の容
量Ｃが初期容量Ｃ0以上でかつ内部抵抗Ｒｐが初期内部
抵抗Ｒ0以下であるという条件が満足されない場合は
（Ｓ２５：ＮＯ）、Ｐ電源が劣化していると判定して、
図１０のＳ３２〜Ｓ３５に示すような関数変更による劣
化対策を実行する。すなわち、関数ｆｔｐをｆｔｐｐに
変更してＰ電源の制御温度Ｔｐを上昇させてＰ電源を活
性化し（Ｓ３２）、関数ｆｃｔ、ｆｃｒ、ｆｃｗをそれ
ぞれｆｃｔｔ、ｆｃｒｒ、ｆｃｗｗに変更して充電量を
増大させてから（Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ３５）、図９のＳ
２６へ進む。
量Ｃが初期容量Ｃ0以上でかつ内部抵抗Ｒｐが初期内部
抵抗Ｒ0以下であるという条件が満足されない場合は
（Ｓ２５：ＮＯ）、Ｐ電源が劣化していると判定して、
図１０のＳ３２〜Ｓ３５に示すような関数変更による劣
化対策を実行する。すなわち、関数ｆｔｐをｆｔｐｐに
変更してＰ電源の制御温度Ｔｐを上昇させてＰ電源を活
性化し（Ｓ３２）、関数ｆｃｔ、ｆｃｒ、ｆｃｗをそれ
ぞれｆｃｔｔ、ｆｃｒｒ、ｆｃｗｗに変更して充電量を
増大させてから（Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ３５）、図９のＳ
２６へ進む。
【００４５】次に、図１１および図１２のＳ３６〜Ｓ４
８は、力行中に次の加速に備えた制御ルーチンである。
先ず図１１のＳ３６では、Ｐ電源が劣化しているか否か
を判定する。そして、Ｐ電源の容量Ｃが初期容量Ｃ0以
上でかつ内部抵抗Ｒｐが初期内部抵抗Ｒ0以下であれば
（Ｓ３６：ＹＥＳ）、Ｐ電源は正常と判定して、Ｓ３７
〜Ｓ４０でＰ電源の電圧利用範囲を拡大する。すなわ
ち、加速増量係数ＣａｃをＰ電源の定格性能に基づく比
較定数Ｋａ３と比較し（Ｓ３７）、Ｃａｃ＞Ｋａ３であ
れば（Ｓ３７：ＹＥＳ）、Ｐ電源の定格性能以上の蓄電
が要求されていると判定して、加速増量係数Ｃａｃに対
するＰ電源の上限電圧Ｖ1の関数ｆｃｈ１を表すマップ
に基づいて上限電圧Ｖ1を上げ（Ｓ３８）、かつ加速増
量係数Ｃａｃに対するＰ電源の下限電圧Ｖ2の関数ｆｃ
ｈ２を表すマップに基づいて下限電圧Ｖ2を下げ（Ｓ３
９）、さらにＰ電源からの出力Ｐｐに対するＰ電源の制
御温度Ｔｐの関数ｆｔｐを表すマップに基づいて制御温
度Ｔｐを上昇させ（Ｓ４０）、図６のＳ１に戻る。
８は、力行中に次の加速に備えた制御ルーチンである。
先ず図１１のＳ３６では、Ｐ電源が劣化しているか否か
を判定する。そして、Ｐ電源の容量Ｃが初期容量Ｃ0以
上でかつ内部抵抗Ｒｐが初期内部抵抗Ｒ0以下であれば
（Ｓ３６：ＹＥＳ）、Ｐ電源は正常と判定して、Ｓ３７
〜Ｓ４０でＰ電源の電圧利用範囲を拡大する。すなわ
ち、加速増量係数ＣａｃをＰ電源の定格性能に基づく比
較定数Ｋａ３と比較し（Ｓ３７）、Ｃａｃ＞Ｋａ３であ
れば（Ｓ３７：ＹＥＳ）、Ｐ電源の定格性能以上の蓄電
が要求されていると判定して、加速増量係数Ｃａｃに対
するＰ電源の上限電圧Ｖ1の関数ｆｃｈ１を表すマップ
に基づいて上限電圧Ｖ1を上げ（Ｓ３８）、かつ加速増
量係数Ｃａｃに対するＰ電源の下限電圧Ｖ2の関数ｆｃ
ｈ２を表すマップに基づいて下限電圧Ｖ2を下げ（Ｓ３
９）、さらにＰ電源からの出力Ｐｐに対するＰ電源の制
御温度Ｔｐの関数ｆｔｐを表すマップに基づいて制御温
度Ｔｐを上昇させ（Ｓ４０）、図６のＳ１に戻る。
【００４６】一方、図１１のＳ３６の判定で、Ｐ電源の
容量Ｃが初期容量Ｃ0以上でかつ内部抵抗Ｒｐが初期内
部抵抗Ｒ0以下であるという条件が満足されない場合は
（Ｓ３６：ＮＯ）、Ｐ電源が劣化していると判定して、
図１２のＳ４１へ進み、Ｐ電源の劣化の原因が容量が減
少によるものか否かを調べる。そして、Ｐ電源の容量が
減少していれば（Ｓ４１：ＹＥＳ）、加速増量係数Ｃａ
ｃに対するＰ電源の上限電圧Ｖ1の関数ｆｃｈ１をｆｃ
ｈ１１に変更してＰ電源の上限電圧Ｖ1を上げ（Ｓ４
２）、かつ加速増量係数Ｃａｃに対するＰ電源の下限電
圧Ｖ2の関数ｆｃｈ２をｆｃｈ２２に変更してＰ電源の
下限電圧Ｖ2を下げてから（Ｓ４３）、図１１のＳ３７
へ進む。
容量Ｃが初期容量Ｃ0以上でかつ内部抵抗Ｒｐが初期内
部抵抗Ｒ0以下であるという条件が満足されない場合は
（Ｓ３６：ＮＯ）、Ｐ電源が劣化していると判定して、
図１２のＳ４１へ進み、Ｐ電源の劣化の原因が容量が減
少によるものか否かを調べる。そして、Ｐ電源の容量が
減少していれば（Ｓ４１：ＹＥＳ）、加速増量係数Ｃａ
ｃに対するＰ電源の上限電圧Ｖ1の関数ｆｃｈ１をｆｃ
ｈ１１に変更してＰ電源の上限電圧Ｖ1を上げ（Ｓ４
２）、かつ加速増量係数Ｃａｃに対するＰ電源の下限電
圧Ｖ2の関数ｆｃｈ２をｆｃｈ２２に変更してＰ電源の
下限電圧Ｖ2を下げてから（Ｓ４３）、図１１のＳ３７
へ進む。
【００４７】また、Ｓ４１でＰ電源の容量は減少してい
ないと判定されたときは（Ｓ４１：ＮＯ）、Ｐ電源の劣
化の原因が、内部抵抗の増加によるものと判定して、前
述の関数ｆｔｐをｆｔｐｐに変更してＰ電源の制御温度
Ｔｐを上昇させてＰ電源を活性化するとともに（Ｓ４
４）、多数の素子からなるＰ電源の劣化した素子を検索
し（Ｓ４５）、上記素子を内部抵抗の大きさ別に分類し
（Ｓ４６）、放電電流量に応じて素子を選択し（不良素
子を不接続とする）（Ｓ４７）、トータル容量を計測し
てから（Ｓ４８）、図１１のＳ３７へ進む。
ないと判定されたときは（Ｓ４１：ＮＯ）、Ｐ電源の劣
化の原因が、内部抵抗の増加によるものと判定して、前
述の関数ｆｔｐをｆｔｐｐに変更してＰ電源の制御温度
Ｔｐを上昇させてＰ電源を活性化するとともに（Ｓ４
４）、多数の素子からなるＰ電源の劣化した素子を検索
し（Ｓ４５）、上記素子を内部抵抗の大きさ別に分類し
（Ｓ４６）、放電電流量に応じて素子を選択し（不良素
子を不接続とする）（Ｓ４７）、トータル容量を計測し
てから（Ｓ４８）、図１１のＳ３７へ進む。
【００４８】電力制御装置１０が以上のような制御を実
行することにより、走行性能の確保と、Ｐ電源２の劣化
防止とをはかることができ、かつＰ電源２が劣化した場
合であっても、走行性能の確保が可能になる。
行することにより、走行性能の確保と、Ｐ電源２の劣化
防止とをはかることができ、かつＰ電源２が劣化した場
合であっても、走行性能の確保が可能になる。
【図１】本発明によるハイブリッド電源装置のシステム
構成図
構成図
【図２】本発明によるハイブリッド電源装置が備えてい
る電力制御装置の構成および機能を示す制御ブロック図
る電力制御装置の構成および機能を示す制御ブロック図
【図３】本発明によるハイブリッド電源装置が備えてい
る電力調節器の１例構成を概略的に示す回路図
る電力調節器の１例構成を概略的に示す回路図
【図４】本発明によるハイブリッド電源装置の作用の説
明に供する図
明に供する図
【図５】本発明によるハイブリッド電源装置の作用の説
明に供する図
明に供する図
【図６】本発明によるハイブリッド電源装置が備えてい
る電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフローチ
ャートの一部
る電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフローチ
ャートの一部
【図７】本発明によるハイブリッド電源装置が備えてい
る電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフローチ
ャートの一部
る電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフローチ
ャートの一部
【図８】本発明によるハイブリッド電源装置が備えてい
る電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフローチ
ャートの一部
る電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフローチ
ャートの一部
【図９】本発明によるハイブリッド電源装置が備えてい
る電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフローチ
ャートの一部
る電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフローチ
ャートの一部
【図１０】本発明によるハイブリッド電源装置が備えて
いる電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフロー
チャートの一部
いる電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフロー
チャートの一部
【図１１】本発明によるハイブリッド電源装置が備えて
いる電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフロー
チャートの一部
いる電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフロー
チャートの一部
【図１２】本発明によるハイブリッド電源装置が備えて
いる電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフロー
チャートの一部
いる電力制御装置の制御ルーチンの説明に供するフロー
チャートの一部
１ Ｐ電源 ２ Ｅ電源 ３ 電力調節器 ４ 電動機 １０ 電力制御装置 １１ アクセル開度検出手段 １２ 車速検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−328533（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−217407（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−222964（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 11/18 B60K 6/02 B60K 6/04 H01G 9/155
Claims (10)
- 【請求項１】 長時間小電力型特性を有するエネルギー
電源と、該エネルギー電源から電力が供給される短時間
大電力型特性を有するパワー電源とを備え、小負荷時に
は上記エネルギー電源のみから、大負荷時には負荷に応
じて両電源または上記パワー電源のみから、走行用電気
モータに電力を供給するように構成された電動車両のハ
イブリッド電源装置において、 上記パワー電源の定格性能以上の蓄電量が要求された場
合、所定のパラメータに応じて上記パワー電源の利用電
圧範囲を可変制御する制御手段を備えていることを特徴
とする電動車両のハイブリッド電源装置。 - 【請求項２】 上記所定のパラメータが、上記パワー電
源の温度、上記パワー電源の定格性能を超える運転時間
および上記負荷の大きさのうちの少なくとも１つよりな
ることを特徴とする請求項１に記載の電動車両のハイブ
リッド電源装置。 - 【請求項３】 長時間小電力型特性を有するエネルギー
電源と、該エネルギー電源から電力が供給される短時間
大電力型特性を有するパワー電源とを備え、小負荷時に
は上記エネルギー電源のみから、大負荷時には負荷に応
じて両電源または上記パワー電源のみから、走行用電気
モータに電力を供給するように構成された電動車両のハ
イブリッド電源装置において、 上記パワー電源の定格性能以上の充放電電流量が要求さ
れた場合、所定のパラメータに応じて定格電流以上の充
放電頻度を可変制御する制御手段を備えていることを特
徴とする電動車両のハイブリッド電源装置。 - 【請求項４】 上記所定のパラメータが、上記パワー電
源の温度、上記パワー電源の定格性能を超える運転時間
および上記負荷の大きさのうちの少なくとも１つよりな
ることを特徴とする請求項３に記載の電動車両のハイブ
リッド電源装置。 - 【請求項５】 長時間小電力型特性を有するエネルギー
電源と、該エネルギー電源から電力が供給される短時間
大電力型特性を有するパワー電源とを備え、小負荷時に
は上記エネルギー電源のみから、大負荷時には負荷に応
じて両電源または上記パワー電源のみから、走行用電気
モータに電力を供給するように構成された電動車両のハ
イブリッド電源装置において、 上記パワー電源の容量の減少から該パワー電源の劣化を
検出し、充電時、上記パワー電源に入るエネルギー量を
モニターし、蓄電されたエネルギー量に応じて上記エネ
ルギー電源と上記パワー電源の配分を制御する手段と、
上記劣化時のパワー電源の容量が低下するほど該パワー
電源の蓄電上限電圧を上げるとともに放電終了電圧を下
げるように可変制御する制御手段と、を備えていること
を特徴とする電動車両のハイブリッド電源装置。 - 【請求項６】 上記パワー電源の充放電初期の時間に対
する電圧値の傾きから該パワー電源の劣化を検出するこ
とを特徴とする請求項５に記載の電動車両のハイブリッ
ド電源装置。 - 【請求項７】 長時間小電力型特性を有するエネルギー
電源と、該エネルギー電源から電力が供給される短時間
大電力型特性を有するパワー電源とを備え、小負荷時に
は上記エネルギー電源のみから、大負荷時には負荷に応
じて両電源または上記パワー電源のみから、走行用電気
モータに電力を供給するように構成された電動車両のハ
イブリッド電源装置において、 上記パワー電源が複数の素子からなり、該パワー電源の
充放電初期の電圧降下から、内部抵抗Ｒｐの大きさを検
出し、該内部抵抗が所定の値以上になったとき、上記パ
ワー電源の素子が劣化したと判定して、内部抵抗低減処
理を実行する手段を備えていることを特徴とする電動車
両のハイブリッド電源装置。 - 【請求項８】 上記内部抵抗低減処理を実行する手段
が、充放電電流の大きさにより上記パワー電源の素子の
加熱・冷却を行う手段よりなることを特徴とする請求項
７に記載の電動車両のハイブリッド電源装置。 - 【請求項９】 上記内部抵抗低減処理を実行する手段
が、内部抵抗が所定の値以上になった素子をバイパスさ
せる手段よりなることを特徴とする請求項７または８に
記載の電動車両のハイブリッド電源装置。 - 【請求項１０】 上記内部抵抗低減処理を実行する手段
が、上記パワー電源の内部抵抗が所定の値になるように
上記複数の素子を組み合わせる手段よりなることを特徴
とする請求項７ないし９のうちの１つに記載の電動車両
のハイブリッド電源装置。
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|---|---|---|---|
| JP14275694A JP3352534B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 電動車両のハイブリッド電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP14275694A JP3352534B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 電動車両のハイブリッド電源装置 |
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|---|---|
| JPH0819115A JPH0819115A (ja) | 1996-01-19 |
| JP3352534B2 true JP3352534B2 (ja) | 2002-12-03 |
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ID=15322848
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14275694A Expired - Fee Related JP3352534B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 電動車両のハイブリッド電源装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3352534B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-06-24 JP JP14275694A patent/JP3352534B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP3715237A1 (en) | 2019-03-27 | 2020-09-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Electric vehicle and control therof |
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