JP6266670B2 - 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

電力供給システム及び輸送機器、並びに、電力伝送方法 Download PDF

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Description

本発明は、2つの蓄電装置を用いて電動モータ等の電気負荷に給電を行う電力供給システムに関する。
従来、この種の電力供給システムとしては、例えば特許文献1に見られる如く、容量が相対的に大きい高容量型の蓄電装置と、出力可能な電力の上限値が相対的に高い高出力型の蓄電装置との2つの蓄電装置を用いて、車両の電動モータに給電を行うシステムが知られている。
特開2015−70726号公報
ところで、高容量型の蓄電装置は、一般に、並列に接続された複数の蓄電部により構成される。各蓄電部は、複数のセルの集合体として構成される。
このように複数の蓄電部を並列に接続して構成された蓄電装置(以降、第1蓄電装置と称することがある)では、複数の蓄電部のうちの一部の蓄電部が故障して、当該一部の蓄電部だけが、第1蓄電装置の全体の一対の入出力端子(電源端子)から放電あるいは充電を行うことができなくなる状況が発生することがある。
この場合、故障した一部の蓄電部をスイッチ等により他の蓄電部から切り離せば、第1蓄電装置の蓄電部のうちの正常な蓄電部については、電気負荷への給電、あるいは、回生電力の充電を行うことが可能である。このため、電気負荷を作動させ得る期間を極力長くする上で、正常な蓄電部だけを利用して、電気負荷への給電あるいは回生電力の充電を行うことが望ましいと考えられる。
しかるに、この場合、第1蓄電装置の正常な蓄電部だけを使用して、第1蓄電装置の全ての蓄電部が正常である場合と同じ態様で、電気負荷への給電あるいは回生電力の充電を行うようにすると、一部の蓄電部の故障の発生後に、正常な蓄電部の放電効率あるいは回生効率が悪化し、ひいては、電気負荷に給電し得る期間を十分に長くすることができない状況が生じ易い。あるいは、故障した蓄電部以外の正常な蓄電部の放電量(電気負荷への給電量)もしくは該正常な蓄電部への回生電力の充電量が過大になって、該正常な蓄電部の劣化が早期に進行する等の不都合を生じやすい。
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、並列に接続された複数の蓄電部を有する第1蓄電装置を含む2つの蓄電装置を備える電力供給システムにおいて、第1蓄電装置の一部の蓄電部が故障した場合に、該第1蓄電装置の残りの正常な蓄電部を使用して、電気負荷への給電あるいは回生電力の充電を的確に行うことを可能とする電力供給システムを提供することを目的とする。
本発明の電力供給システムは、
並列に接続された複数の蓄電部を備える第1蓄電装置と、
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1蓄電装置及び第2蓄電装置のうちの少なくとも一方の蓄電装置からの前記電気負荷への給電時における該電気負荷への給電量を規定する該電気負荷の要求値と、該電気負荷から前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置のうちのすくなくとも一方の蓄電装置への回生電力の充電時における該電気負荷からの回生電力の出力量を規定する該電気負荷の要求値とのうちの少なくとも一方の要求値と、前記第1蓄電装置の各蓄電部の故障の有無を示す故障検知情報とを取得可能であり、前記第1蓄電装置の全ての蓄電部が故障無しの状態である正常状態と、該第1蓄電装置の一部の蓄電部だけが故障有りの状態である一部故障状態とにおいて、前記電気負荷の要求値に応じて、前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置のうちの少なくとも一方の蓄電装置と、前記電気負荷との間の電力伝送を行うように前記電力伝送回路部を制御する電力伝送制御処理を実行する機能を有すると共に、前記正常状態における電力伝送制御処理と、前記一部故障状態における電力伝送制御処理とで、前記電気負荷の要求値に応じた前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの出力又は入力の負担形態を異ならせるように構成されていることを基本構成とする。
ここで、本発明に係る用語について補足しておく。前記「電力伝送回路部」が、前記電気負荷と前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置との間の電力伝送を制御し得るということは、該「電力伝送回路部」が、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれから前記電気負荷への給電量を制御し得る機能を少なくとも有すること、あるいは、該機能に加えて、前記電気負荷と前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置との間の電力の供給元及び供給先の選択的な切替制御と、供給元から供給先への給電量の制御とを行い得る機能を有することを意味する。この場合、前記電気負荷が、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る場合には、該電気負荷が電力(回生電力)の供給元、第1蓄電装置及び第2蓄電装置の一方又は両方が電力の供給先(回生電力の充電対象)となり得る。
また、「給電量」は、 電力の供給元から出力され、又は供給先に供給される「電気量」を意味する。該「電気量」は、例えば、単位時間当たりの電気エネルギー量(例えば電力値)、又は、単位時間当たりの電荷量(例えば電流値)により表される。
また、「電気負荷への給電量を規定する該電気負荷の要求値」は、電気負荷への給電時における該電気負荷の作動状態に関する要求値であって、前記電気負荷への給電量との間の相関関係が、該要求値の増減に応じて該電気負荷への給電量が単調に増減するという関係となる要求値を意味する。当該要求値としては、例えば、電気負荷への給電量の要求値そのものを用いることができる。また、電気負荷が、例えば、給電量に応じた機械的な出力(動力又は運動エネルギー)を発生するものである場合には、当該機械的な出力の要求値を、当該要求値として用いることもできる。
また、「電気負荷からの回生電力の出力量を規定する該電気負荷の要求値」は、電気負荷からの回生電力の出力時における該電気負荷の作動状態に関する要求値であって、前記回生電力との間の相関関係が、該要求値の増減に応じて該回生電力の大きさが単調に増減するという関係となる要求値を意味する。当該要求値としては、例えば、回生運転時の電気負荷から出力される電気量の要求値(例えば回生電力そのものの要求値)を用いることができる。また、電気負荷が、例えば、出力する回生電力に応じた制動力を発生する電気負荷(例えば電動モータ)である場合には、該制動力の要求値を、当該要求値として用いることもできる。
また、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの「出力」は、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれから放電させる電気量(すなわち、放電量)を意味し、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの「入力」は、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれに充電する電気量(すなわち、充電量)を意味する。
以上を前提として本発明を説明する。
前記基本構成によれば、前記制御装置は、第1蓄電装置の前記正常状態における電力伝送制御処理と、第1蓄電装置の前記一部故障状態における電力伝送制御処理とで、前記電気負荷の要求値に応じた前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの出力又は入力の負担形態を異ならせる。
ここで、上記「負担形態」は、前記電気負荷への給電時にあっては、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの出力を、前記電気負荷の要求値に応じてどのような目標値に制御するかの態様を意味する。また、上記「負担形態」は、前記電気負荷からの回生電力の出力時にあっては、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの入力を、前記電気負荷の要求値に応じてどのような目標値に制御するかの態様を意味する。
かかる基本構成によれば、前記電気負荷への給電時、あるいは、前記電気負荷からの回生電力の出力時において、前記正常状態及び前記一部故障状態のそれぞれに適した負担形態で、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの出力又は入力を制御できる。
このため、前記基本構成によれば、並列に接続された複数の蓄電部を有する第1蓄電装置を含む2つの蓄電装置を備える電力供給システムにおいて、第1蓄電装置の一部の蓄電部が故障した場合に、該第1蓄電装置の残りの正常な蓄電部を使用して、電気負荷への給電あるいは回生電力の充電を的確に行うことが可能となる。
かかる基本構成を有する本発明(後述の第1〜第5発明)では、前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置として、互いに特性が異なる蓄電装置を採用し得る。この場合、例えば、前記第1蓄電装置は、前記第2蓄電装置よりもエネルギー密度が高く、且つ、出力密度が低い蓄電装置であることが好ましい(第発明)。
これによれば、第1蓄電装置及び第2蓄電装置の全体によって、出力密度とエネルギー密度との両方を高めたエネルギー源という単一の種類の蓄電装置では実現困難なエネルギー源を実現できる。
この場合、前記第1蓄電装置は、エネルギー密度が相対的に高いため、前記正常状態はもちろん、前記一部故障状態であっても、残りの正常な蓄電部が蓄えている電力(これは少ない電力ではない)を用いて、電気負荷への給電を持続し得る期間を極力長くすることができる。
また、前記第2蓄電装置は、出力密度が相対的に高いため、電気負荷への給電時に、電気負荷の要求値が比較的大きな変動幅で変動しても、高い応答性で該要求値に対応する給電量を電気負荷に給電し得る。
なお、電気負荷への給電時において、「要求値に対応する給電量」というのは、該要求値を実現するために電気負荷に給電すべき給電量を意味する。
また、本発明では、前記制御装置は、前記一部故障状態における前記電力伝送制御処理を、前記正常状態における前記電力伝送制御処理よりも、前記電気負荷の要求値に応じた前記第1蓄電装置の出力又は入力の負担が小さくなる形態で実行するように構成されていることが好ましい(第発明)。
これによれば、第1蓄電装置の一部故障状態では、正常状態よりも、前記第1蓄電装置の出力又は入力が極力小さめになるように前記電力伝送制御処理を実行したり、あるいは、第1蓄電装置の放電(電気負荷等への給電)もしくは第1蓄電装置への回生電力の充電を行う頻度が極力小さくなるように前記電力伝送制御処理を実行することが可能となる。
このため、一部故障状態の第1蓄電装置の残容量の低下を極力遅延させ、ひいては、該第1蓄電装置から電気負荷に給電し得る期間を極力長くすること、あるいは、一部故障状態の第1蓄電装置の正常な蓄電部の劣化の進行を極力抑制することが可能となる。
また、本発明では、より具体的には、前記制御装置は、前記一部故障状態において、前記電力伝送制御処理における前記第1蓄電装置の出力又は入力の上限値である第1上限値が、前記正常状態よりも小さい値に制限されるように前記電力伝送制御処理を実行するように構成され得る(第発明)。
これによれば、制限対象の前記第1上限値が、第1蓄電装置の出力の上限値である場合には、第1蓄電装置の一部故障状態において、該第1蓄電装置の出力の上限値を制限することによって、前記電気負荷への給電時に、該第1蓄電装置の正常な各蓄電部の出力が過大なものとなる状況が発生するのを防止することができる。
また、制限対象の前記第1上限値が、第1蓄電装置の入力の上限値である場合には、第1蓄電装置の一部故障状態において、該第1蓄電装置の入力の上限値を制限することによって、前記電気負荷の回生電力の出力時に、該第1蓄電装置の正常な各蓄電部への入力が過大なものとなる状況が発生するのを防止することができる。
従って、制限対象の前記第1上限値が、第1蓄電装置の出力の上限値である場合には、第1蓄電装置の一部故障状態において、該第1蓄電装置の正常な各蓄電部の残容量の減少を極力遅延させることができる。ひいては、電気負荷の給電を行い得る期間を極力長くすることが可能となる。
また、制限対象の前記第1上限値が、第1蓄電装置の出力の上限値である場合、及び第1蓄電装置の入力の上限値である場合のいずれの場合においても、第1蓄電装置の一部故障状態において、該第1蓄電装置の正常な各蓄電部の劣化の進行を抑制することができる。
特に、前記第1蓄電装置が相対的にエネルギー密度の高い蓄電装置である場合には、単位時間当たりの入出力の値が増加するに伴い、該第1蓄電装置の劣化に対する影響度が加速的に大きくなる。従って、第発明によれば、かかる第1蓄電装置の正常な各蓄電部の残容量の減少の遅延、あるいは、第1蓄電装置の正常な各蓄電部の劣化の進行の抑制に関する上記の効果を高めることができる。
上記第発明では、前記制御装置は、前記一部故障状態において、前記電力伝送制御処理における前記第1上限値が、前記第1蓄電装置の蓄電部のうちの、故障有りの状態の蓄
電部の個数が多いほど、小さくなるように、当該個数に応じて該第1上限値を変化させる機能を有するように構成されていることが好ましい(第発明)。
これによれば、第1蓄電装置の一部故障状態における前記電力伝送制御処理において、前記第1上限値が第1蓄電装置の故障有りの状態の蓄電部の個数に応じて上記の如く変化する。このため、第1蓄電装置の故障有りの状態の蓄電部の個数によらずに(換言すれば、第1蓄電装置の正常な蓄電部の個数によらずに)、第1蓄電装置の正常な各蓄電部の出力または入力が過大なものとなるのを適切に防止することができる。
このため、前記第発明に関して説明した効果を、第1蓄電装置の故障有りの状態の蓄電部の個数によらずに適切に奏することができる。
さらに、第1蓄電装置の一部故障状態における前記電力伝送制御処理において、第1蓄電装置の各蓄電部の出力又は入力の上限値が、前記正常状態に比して、必要以上に過剰に小さい値に制限されるのを防止することができる。このため、第1蓄電装置の一部故障状態において、電気負荷の要求値に対する、前記第2蓄電装置の出力又は入力の負担分が前記正常状態に比して過大になるのを極力抑制できる。ひいては、第2蓄電装置の劣化の進行を抑制することができる。
また、本発明では、前記制御装置は、前記一部故障状態において、前記電気負荷に供給する給電量の上限値又は前記電気負荷から出力させる回生電力の上限値である第2上限値が、前記正常状態よりも小さい値に制限されるように前記電力伝送制御処理を実行するように構成され得る(第10発明)。
これによれば、制限対象の前記第2上限値が前記電気負荷に供給する給電量の上限値である場合には、第1蓄電装置の一部故障状態における前記電気負荷への給電時に、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のトータルの出力の上限値が前記正常状態に比して小さなに制限されることとなる。
このため、第1蓄電装置の一部故障状態において、第1蓄電装置及び第2蓄電装置の両方から電気負荷に給電する状況で、第1蓄電装置の正常な各蓄電部の出力と、第2蓄電装置の出力とのうちのいずれか一方が過大なものとなる状況が発生するのを防止し得るように、前記電気負荷への給電量を、第1蓄電装置と第2蓄電装置との両方で分担することが可能となる。
また、制限対象の前記第2上限値が前記電気負荷から出力させる回生電力の上限値である場合には、第1蓄電装置の一部故障状態における前記電気負荷からの回生電力の出力時に、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のトータルの入力の上限値が前記正常状態に比して小さな値に制限されることとなる。
このため、第1蓄電装置の一部故障状態において、第1蓄電装置及び第2蓄電装置の両方に回生電力を充電する状況で、第1蓄電装置の正常な各蓄電部の入力と、第2蓄電装置の入力とのうちのいずれか一方が過大なものとなる状況が発生するのを防止し得るように、前記電気負荷の回生電力の充電を、第1蓄電装置と第2蓄電装置との両方で分担することが可能となる。
従って、制限対象の前記第2上限値が前記電気負荷に供給する給電量の上限値である場合には、第1蓄電装置の一部故障状態において、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のトータルの残容量の減少を極力遅延させることができる。ひいては、電気負荷への給電を行い得る期間を極力長くすることが可能となる。
また、制限対象の前記第2上限値が、前記電気負荷に供給する給電量の上限値である場合、及び前記電気負荷から出力させる回生電力の上限値である場合のいずれの場合においても、第1蓄電装置の一部故障状態において、第1蓄電装置の正常な各蓄電部の劣化の進行と、第2蓄電装置の劣化の進行とを抑制することが可能となる。
特に、第10発明を前記第〜第発明のいずれかと組わせた場合には、第1蓄電装置の一部故障状態において、電気負荷への給電を行い得る期間を極力長くすること、あるいは、第1蓄電装置の正常な各蓄電部の劣化の進行を抑制すること、あるいは、第2蓄電装置の劣化の進行を抑制することの効果を高めることができる。
上記第10発明では、前記制御装置は、前記一部故障状態において、前記電力伝送制御処理における前記第2上限値が、前記第1蓄電装置の蓄電部のうちの、故障有りの状態の蓄電部の個数が多いほど、小さくなるように、当該個数に応じて該第2上限値を変化させる機能を有するように構成されていることが好ましい(第11発明)。
これによれば、第1蓄電装置の一部故障状態における前記電力伝送制御処理において、前記第2上限値が第1蓄電装置の故障有りの状態の蓄電部の個数に応じて上記の如く変化する。
このため、制限対象の前記第2上限値が前記電気負荷に供給する給電量の上限値である場合には、第1蓄電装置の一部故障状態における電気負荷への給電時に、第1蓄電装置の正常な各蓄電部の出力と、第2蓄電装置の出力とのうちのいずれか一方が過大なものとなる状況が発生するのを防止し得るように、前記電気負荷への給電量を、第1蓄電装置と第2蓄電装置との両方で分担することを、第1蓄電装置の故障有りの状態の蓄電部の個数によらずに(換言すれば、第1蓄電装置の正常な蓄電部の個数によらずに)、適切に実現することが可能となる。
また、制限対象の前記第2上限値が、前記電気負荷に供給する給電量の上限値である場合、及び前記電気負荷から出力させる回生電力の上限値である場合のいずれの場合においても、第1蓄電装置の一部故障状態における電気負荷からの回生電力の出力時に、第1蓄電装置の正常な各蓄電部の入力と、第2蓄電装置の入力とのうちのいずれか一方が過大なものとなる状況が発生するのを防止し得るように、前記電気負荷の回生電力の充電を第1蓄電装置と第2蓄電装置との両方で分担することを、第1蓄電装置の故障有りの状態の蓄電部の個数によらずに(換言すれば、第1蓄電装置の正常な蓄電部の個数によらずに)、適切に実現することが可能となる。
上記基本構成、あるいは、第6〜第11発明の構成を有する本発明は、さらに、前記電力伝送制御処理は、前記電気負荷への給電時の前記要求値が所定の第A閾値よりも小さく、且つ、前記第2蓄電装置の残容量が所定の第1閾値よりも小さいという条件が成立する状態で、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に給電するように前記電力伝送回路部を制御する第1給電処理と、前記条件が成立しない状態で、前記第2蓄電装置への充電を行わずに、前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置のうちの少なくとも一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給電処理とを含むそして、前記制御装置は、前記正常状態での前記第1給電処理における前記第1蓄電装置の出力の上限値をD1、前記一部故障状態での前記第1給電処理における前記第1蓄電装置の出力の上限値をD2、前記正常状態での前記第2給電処理における前記第1蓄電装置の出力の上限値をD3、前記一部故障状態での前記第2給電処理における前記第1蓄電装置の出力の上限値をD4と定義したき、前記D1に対する前記D2の減少度が、前記D3に対する前記D4の減少度よりも小さくなる形態で、前記第1給電処理及び第2給電処理を選択的に実行するように構成されていることを特徴とする(発明)。
これによれば、前記電気負荷への給電時に、前記条件が成立する状態では、第1蓄電装置の正常状態と一部故障状態とのいずれの状態でも、前記第1給電処理により、第1蓄電装置から第2蓄電装置への充電が行われつつ、該第1蓄電装置から電気負荷への給電が行われる。
また、前記条件が成立しない状態では、第1蓄電装置の正常状態と一部故障状態とのいずれの状態でも、前記第2給電処理により、前記第2蓄電装置への充電が行われることなく、第1蓄電装置及び第2蓄電装置のうちの少なくとも一方の蓄電装置から前記電気負荷への給電が行われる。
このため、第2蓄電装置の残容量が、前記第1閾値以下で、該第1閾値に比較的近い残容量領域に保たれやすくなる。
そして、上記の如く定義した第1蓄電装置の出力の上限値D1,D2,D3,D4に関して、前記D1に対する前記D2の減少度が、前記D3に対する前記D4の減少度よりも小さくなる形態で、前記第1給電処理及び第2給電処理が選択的に実行される。
このため、前記第1蓄電装置から第2蓄電装置への充電が行われる前記第1給電処理は、前記第1蓄電装置の一部故障状態において、第2蓄電装置の充電量が正常状態からさほど低下しないか、もしくは正常状態と同じ充電量に維持されるように実行される。なお、この場合、第1給電処理は、前記要求値が前記第A閾値よりも小さい比較的小さい状態で実行されるので、第1蓄電装置の一部故障状態でも、第1蓄電装置から第2蓄電装置への充電量を、正常状態と同程度に確保することが可能である。
発明によれば、電気負荷への給電時に、上記の如く前記第1給電処理及び第2給電処理が、前記条件が成立するか否かに応じて選択的に実行されるので、第1蓄電装置の正常状態と一部故障状態とのいずれの状態でも、第2蓄電装置の残容量を、前記第1閾値以下で、該第1閾値に比較的近い残容量領域に極力保つことが可能となる。
このため、第1蓄電装置が一部故障状態になっても、電気負荷の給電時に、第2蓄電装置から、比較的大きな給電量を電気負荷に給電し得る状況が極力確保される。この結果、第1蓄電装置が一部故障状態になっても、電気負荷に要求値に対応する給電量を給電することができなくなる状況がいきなり発生してしまうのを回避することができる。従って、電気負荷に給電し得る期間を極力長くすることができる。
また、第2蓄電装置の残容量を、前記第1閾値以下で、該第1閾値に比較的近い残容量領域に極力保つことが可能となることから、該第2蓄電装置の残容量を劣化の進行が最も抑制される中程度の残容量領域に極力保つことが可能となる。このため、特に、第2蓄電装置が相対的に出力密度の高い蓄電装置である場合においては、第1蓄電装置の正常状態と一部故障状態とのいずれの状態でも、該第2蓄電装置の劣化の進行を極力抑制することが可能となる。
上記第発明では、前記制御装置は、前記第1給電処理の実行中に前記第1蓄電装置の状態が前記正常状態から前記一部故障状態に変化することに起因する前記第1蓄電装置の出力の変化が発生しないように該第1給電処理を実行するように構成され得る(第発明)。
これによれば、前記第1給電処理の実行中に、第1蓄電装置が正常状態から一部故障状態に変化しても、第1蓄電装置から第2蓄電装置への充電を、正常状態と同じ態様で行うことができる。このため、第1蓄電装置が正常状態から一部故障状態に変化しても、第2蓄電装置の残容量を、前記第1閾値以下で、該第1閾値に比較的近い残容量領域に極力保つことを高い安定性で実現できる。
上記第発明又は第発明において、前記第1蓄電装置は、その入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得る。この場合、前記制御装置は、前記第1給電処理における前記電気負荷の要求値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、該電気負荷の要求値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給電処理を実行するように構成されていることが好ましい(第発明)。
なお、前記第1蓄電装置が、その入出力の変動に対する劣化耐性が前記第1蓄電装置よりも低いということは、第1蓄電装置の入力又は出力が頻繁に変動する状況での該第1蓄電装置の劣化の進行度合いと、第2蓄電装置の入力又は出力が頻繁に変動する状況での該第2蓄電装置の劣化の進行度合いとを比較した場合、第2蓄電装置よりも第1蓄電装置の方が劣化の進行が生じ易い(換言すれば、第1蓄電装置よりも第2蓄電装置の方が劣化の進行が生じ難い)ことを意味する。
上記第10発明によれば、前記第1給電処理の実行中に、前記電気負荷の要求値が頻繁に変動しても、第1蓄電装置の出力の変動は生じ難い。このため、該第1蓄電装置の劣化の進行を抑制することができる。
上記第発明では、例えば、次のような態様を採用し得る。すなわち、前記制御装置は、前記第1給電処理において、前記第1蓄電装置から前記電気負荷の要求値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値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値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得る(第発明)。
これによれば、前記第1給電処理において、前記第1蓄電装置から出力させる給電量である前記基本給電量は、前記要求値の関数値として設定されるものではないため、該要求値の変動の影響を受けないか、もしくは、受け難いものとすることができる。このため、前記第1給電処理の実行中における第1蓄電装置の出力の安定性を確保できる。これにより、第1蓄電装置の劣化の進行を抑制できる。
そして、基本給電量のうちの前記要求値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要求値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ことで、前記要求値に対応する給電量を電気負荷に給電しつつ、第1蓄電装置から第2蓄電装置に充電することができる。
この場合、第2蓄電装置の入力(充電量)は、前記要求値の変動に追従して変動することとなるものの、該第2蓄電装置は、その入出力の変動に対する劣化耐性が相対的に高い。このため、該第2蓄電装置の劣化の進行は生じ難い。
なお、上記第発明では、前記要求値に対応する給電量が、前記基本給電量よりも小さいことを必要条件として実行されることとなる。また、前記基本給電量は、第1給電処理における第1蓄電装置の出力の上限値に相当するものとなる。
上記第発明では、前記制御装置は、前記基本給電量が前記第2蓄電装置の残容量が前記第1閾値に近いほど、小さくなるように、該第2蓄電装置の残容量に応じて前記基本給電量を可変的に設定する機能を有するように構成されていることが好ましい(第発明)。
これによれば、第2蓄電装置の残容量が、前記第1閾値よりも小さい範囲で、該第1閾値に近づくに伴い、第2蓄電装置の充電を行う前記第1給電処理が実行されにくくなる。このため、第2蓄電装置の残容量が第1閾値を超えて上昇するのが抑制される。
また、第2蓄電装置の残容量が、前記第1閾値よりも小さい範囲で、該第1閾値から遠ざかるに伴い、第2蓄電装置の充電を行う前記第1給電処理が実行されやすくなると共に、該第2蓄電装置への充電量が増加し易くなる。このため、第2蓄電装置の残容量が第1閾値に向かって復帰しやすくなる。
従って、第発明によれば、第2蓄電装置の残容量を、前記第1閾値以下で、該第1閾値に比較的近い残容量領域に極力保つことの実現性を効果的に高めることができる。
以上説明した本発明では、前記電気負荷として、例えば電動モータを採用し得る。
そして、この場合、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が好ましい。
これによれば、前記電気負荷としての電動モータと第1蓄電装置と第2蓄電装置との電力伝送を適切に制御できる。
また、本発明の電力供給システムを備える輸送機器によれば、上記した効果を奏する輸送機器を実現できる。
本発明の実施形態における電力供給システムの全体構成を示す図。 実施形態の電力供給システムに備える第1蓄電装置の構成を示す図。 実施形態の電力供給システムに備える電圧変換器の一例の回路構成を示す図。 実施形態の電力供給システムに備えるインバータの一例の回路構成を示す図。 実施形態の電力供給システムに備える制御装置が電動モータ(電気負荷)への給電時に第1蓄電装置の正常状態で実行する制御処理を示すフローチャート。 図5のSTEP3で実行する通常併用制御処理における要求駆動力と第2蓄電装置の残容量と各蓄電装置の出力との関係をマップ形態で示す図。 図5のSTEP3で実行する通常併用制御処理を示すフローチャート。 図5のSTEP3で実行する通常併用制御処理を示すフローチャート。 図5のSTEP3で実行する通常併用制御処理を示すフローチャート。 図8のSTEP19又は図9のSTEP25の処理を示すフローチャート。 図10の処理で使用する係数αと第2蓄電装置の残容量との関係を示すグラフ。 図5のSTEP5で実行する停止延長制御処理を示すフローチャート。 第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの残容量の組の経時変化の形態の一例を示すグラフ。 第1蓄電装置の残容量の経時変化の形態の一例を示すグラフ。 第2蓄電装置の残容量の経時変化の形態の一例を示すグラフ。 停止延長制御処理の実行期間における第1蓄電装置及び第2蓄電装置の残容量の経時変化の一例を示すグラフ。 電動モータの回生運転時に制御装置が第1蓄電装置の正常状態で実行する制御処理(第1実施形態)を示すフローチャート。 図17の処理に関するマップを示す図。 第1蓄電装置の一部故障状態で制御装置が実行する制御処理を示すフローチャート。 図19のSTEP104における力行運転用の制御処理に係るマップを示す図。 図19のSTEP104における回生運転用の制御処理に係るマップを示す図。 図19のSTEP104における力行運転用の制御処理を示すフローチャート。 図19のSTEP104における回生運転用の制御処理を示すフローチャート。 電動モータの回生運転時における制御装置の制御処理(第2実施形態)を示すフローチャート。 図24(又は図27)に処理に関するマップを示す図。 図24(又は図27)に処理に関するマップを示す図。 電動モータの回生運転時に制御装置が第1蓄電装置の正常状態で実行する制御処理(第3実施形態)を示すフローチャート。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態を図1〜図23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。
この電力供給システム1は、本実施形態の一例では、電動モータ100を推進力発生源として使用する輸送機器、例えば電動車両(図示省略)に搭載される。この場合、電動モータ100は、電力の供給を受けて駆動力を発生する力行運転の他、電動車両(以降、単に車両ということがある)の運動エネルギーにより回生電力を出力する回生運転を行うことが可能である。
電力供給システム1は、電源としての第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3と、電動モータ100、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の間に配設された電力伝送路4と、電力供給システム1の作動制御を行う機能を有する制御装置5とを備える。なお、電力供給システム1の電気負荷は、電動モータ100の他、補機類等の電気負荷がさらに含まれていてもよい。
第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3は、本実施形態では、それぞれの特性が異なる蓄電装置であると共に、いずれも充電可能な蓄電装置である。具体的には、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3は以下のような特性を有する。
第1蓄電装置2は、第2蓄電装置3よりもエネルギー密度が高い蓄電装置である。該エネルギー密度は、単位重量当たり又は単位体積当たりに貯蔵し得る電気エネルギー量である。かかる第1蓄電装置2は、例えば、リチウムイオン電池等により構成され得る。
また、第2蓄電装置3は、第1蓄電装置2よりも出力密度が高い蓄電装置である。該出力密度は、単位重量当たり、又は単位体積当たりに出力可能な電気量(単位時間当たりの電気エネルギー量又は単位時間当たりの電荷量)である。かかる第2蓄電装置3は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、キャパシタ等により構成され得る。
エネルギー密度が相対的に高い第1蓄電装置2は、第2蓄電装置3に比して、多くの電気エネルギーを貯蔵し得る。また、出力密度が相対的に高い第2蓄電装置3は、第1蓄電装置2に比して、インピーダンス(内部抵抗)が小さいために、瞬時的に大きな電力を出力することが可能である。
さらに、第1蓄電装置2は、その入出力(放電量又は充電量)の変動に対する劣化耐性が第2蓄電装置3に比して低い蓄電装置である。このため、第1蓄電装置2は、その入出力の変動が頻繁に生じるような形態で放電又は充電を行うと、第2蓄電装置3に比して、劣化の進行が生じ易い。かかる第1蓄電装置2は、その入出力の変動が頻繁に生じるような形態で放電又は充電を行うよりも、該入出力の変動が生じ難い形態で定常的な放電又は充電を行う方が、劣化の進行が抑制される。
これに対して、入出力の変動に対する劣化耐性が相対的に高い第2蓄電装置3は、その入出力の変動が頻繁に生じるような形態で放電を行っても、第1蓄電装置に比して、劣化の進行が生じ難い。
また、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの放電及び充電に関する特性については、第1蓄電装置2は、第2蓄電装置3よりも、放電及び充電(特に、高レートでの放電及び充電)に対する劣化耐性が低い(放電及び充電に起因する劣化が進行し易い)。これに対して、第2蓄電装置3は、第1蓄電装置2よりも放電及び充電に対する劣化耐性が高い(放電及び充電に起因する劣化が進行し難い)。
また、第2蓄電装置3は、その残容量が高容量側又は低容量側に偏った状態で放電又は充電を行うよりも、該残容量が中程度の値に維持されるようにして放電又は充電を行う方が劣化の進行が抑制されるという特性を有する。より詳しく言えば、第2蓄電装置3は、その残容量が中程度の値から、高容量側に増加又は低容量側に減少するほど、該第2蓄電装置3の劣化が進行しやすくなるという特性を有する。
上記第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれは、複数のセル(単位電池)により構成されている。そして、エネルギー密度が相対的に高い第1蓄電装置2は、図2に示すように、複数のセル2bにより各々構成された複数の蓄電部2aを、該第1蓄電装置2の一対の入出力端子(電源端子)2p,2n間に並列に接続して構成されている。
この場合、図2に示す例では、各蓄電部2aを構成する複数のセル2bは、直列に接続されている。ただし、各蓄電部2aを構成する複数のセル2bの接続構成は、直列接続と並列接続とを組み合わせた接続構成(例えば、2個以上の所定数のセル2bを並列接続してなるセル群の複数を、直列に接続した構成等)であってもよい。
また、各蓄電部2aと入出力端子2p,2nとの間の通電路には、各蓄電部2a毎に図示を省略するスイッチ素子が介装されている。そして、各蓄電部2aに対応するスイッチ素子をオフ状態に制御することで、該蓄電部2aと入出力端子2p,2nとの間の通電を遮断する(該蓄電部2aを入出力端子2p,2nから電気的に切り離す)ことが可能となっている。
電力伝送路4は、通電線、あるいは、基板の配線パターン等により構成される。この電力伝送路4には、第1蓄電装置2、第2蓄電装置3及び電動モータ100の間の電力伝送を制御するための電力伝送回路部11が介装されている。
そして、電力伝送路4は、第1蓄電装置2及び電力伝送回路部11の間の電力伝送を行う電力伝送路4aと、第2蓄電装置3及び電力伝送回路部11の間の電力伝送を行う電力伝送路4bと、電動モータ100と電力伝送回路部11との間の電力伝送を行う電力伝送路4cとを含む。電力伝送路4a,4bには、それぞれの継断を行うスイッチ部としてのコンタクタ12,13が介装されている。
電力伝送回路部11は、制御装置5から与えられる制御信号に応じて、第1蓄電装置2、第2蓄電装置3及び電動モータ100の間の電力伝送を制御し得るように構成されている。より詳しくは、電力伝送回路部11は、電力の供給元及び供給先の選択的な切替え、並びに、供給元から供給先への電力の供給量(給電量)を、与えられる制御信号に応じて制御することが可能である。
具体的には、電力伝送回路部11は、第1蓄電装置2から入力される電圧を昇圧又は降圧して出力可能な電圧変換器15と、第2蓄電装置3から入力される電圧を昇圧又は降圧して出力可能な電圧変換器16と、直流電力を交流電力に変換して出力可能なインバータ17とを備える。
この場合、電圧変換器15,16は、インバータ17の入力側に並列に接続されている。また、インバータ17の入力側(電圧変換器15,16の出力側)には、インバータ17に入力される直流電圧(電圧変換器15又は16から出力される直流電圧)を平滑化するコンデンサ18が介装されている。
なお、電力伝送回路部11は、前記コンタクタ12,13を含めた回路部であってもよい。
電圧変換器15,16は、所謂、DC/DCコンバータであり、それぞれ公知のものを採用し得る。かかる電圧変換器15,16の一例の回路構成を図3に示す。図示の回路構成の電圧変換器15又は16は、第1蓄電装置2又は第2蓄電装置3の出力電圧を昇圧して出力可能な電圧変換器である。この電圧変換器15又は16は、第1蓄電装置2又は第2蓄電装置3に接続される一対の一次側端子21a,21bと、インバータ17に接続される一対の二次側端子22a,22bとの間に、コンデンサ23と、コイル24と、ハイサイド及びローサイドの2つのスイッチ部27a,27bとを図示の如く接続して構成されている。該スイッチ部27a,27bのそれぞれは、トランジスタ等の半導体スイッチ素子25とダイオード26とを並列に接続して構成されている。
かかる構成の電圧変換器15又は16は、スイッチ部27a,27bのそれぞれの半導体スイッチ素子25のオン・オフを所定のデューティー比を有する制御信号(所謂、デューティー信号)により制御することで、一次側端子21a,21bに入力される直流電圧を所要の昇圧率で昇圧してなる直流電圧を二次側端子22a,22bから出力すること、あるいは、二次側端子22a,22bに入力される直流電圧を所要の降圧率で降圧してなる直流電圧を一次側端子21a,21bから出力することが可能である。そして、上記昇圧率又は降圧率を可変的に制御することも可能である。
さらに電圧変換器15又は16は、両方のスイッチ部27a,27bの半導体スイッチ素子25,25をオフに制御することで、二次側から一次側への通電(電力伝送)を遮断することも可能である。
補足すると、電圧変換器15,16は、図3に示したもの以外の回路構成のものであってもよい。また、電圧変換器15,16のいずれか一方又は両方は、第1蓄電装置2又は第2蓄電装置3から入力される電圧を降圧して出力し得るように構成されていてもよい。また、電圧変換器15,16のいずれか一方を省略することもできる。電圧変換器15又は16の要否、あるいは、電圧変換器15又は16の電圧変換の種別(昇圧又は降圧)は、電気負荷の作動に必要な電圧、並びに、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの出力電圧等に応じて種々様々な組合せパターンで選定し得る。
例えば、第1蓄電装置2が第2蓄電装置3よりも高電圧の蓄電装置である場合において、前記電圧変換器15,16のいずれか一方を省略する場合には、第1蓄電装置2に接続された電圧変換器15を省略することが好ましい。このように、電圧変換器15,16の一方を省略することで、電力供給システムの実現に要するコストを削減できる。
インバータ17は、公知の回路構成のものを採用し得る。例えば電動モータ100が3相の電動モータである場合におけるインバータ17の一例の回路構成を図4に示す。図示のインバータ17は、直流電圧が印加される一対の電源端子31a,31bの間に、U相、V相、W相の3相のアーム32u,32v,32wを並列に接続して構成されたものである。各相のアーム32u,32v,32wは、ハイサイド及びローサイドの2つのスイッチ部35a,35bを直列に接続して構成されている。該スイッチ部35a,35bのそれぞれは、トランジスタ等の半導体スイッチ素子33及びダイオード34を並列に接続して構成されている。そして、各相のアーム32u,32v,32wのスイッチ部35a,35bの間の中点が、3相の交流電力の出力部となっている。
かかる構成のインバータ17は、各相のアーム32u,32v,32wのスイッチ部35a,35bのそれぞれの半導体スイッチ素子33のオン・オフをPWM制御方式等により生成した制御信号により制御することで、電源端子31a,31bに入力される直流電力を3相の交流電力に変換し、該交流電力を電動モータ100(力行運転時の電動モータ100)に出力することが可能である。
さらに、電動モータ100の回生運転時(発電時)には、各相のアーム32u,32v,32wのスイッチ部35a,35bのそれぞれの半導体スイッチ素子33のオン・オフを所定のデューティー比を有する制御信号(所謂、デューティー信号)により制御することで、電動モータ100から入力される3相の交流電力を直流電力に変換して電源端子31a,31bから出力させることも可能である。
補足すると、インバータ17の相数(アームの個数)は、電気負荷の作動に必要な交流電力の相数に合わせて設定される。また、電気負荷が直流電力の通電により作動する電気負荷(例えば直流モータ)である場合には、インバータ17を省略できる。
以上の如く構成された電力伝送回路部11は、電圧変換器15,16及びインバータ17を制御する(詳しくは、前記半導体スイッチ素子25,33をオン・オフさせる制御信号(所定のデューティー比を有するデューティー信号)を電圧変換器15,16及びインバータ17のそれぞれに与える)ことで、第1蓄電装置2、第2蓄電装置3及び電動モータ100の間の電力伝送を制御することができる。
例えば、電動モータ100の力行運転時に、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の一方又は両方から電動モータ100に給電すること、第1蓄電装置2から第2蓄電装置3に給電して、該第2蓄電装置3を充電すること、あるいは、電動モータ100の回生運転時の回生電力を第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の一方又は両方に充電すること等を行うことができる。
なお、本実施形態では、第2蓄電装置3により第1蓄電装置2を充電することは行わないものの、当該充電を行うように電力伝送回路部11を制御することも可能である。
制御装置5は、CPU、RAM、ROM、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成されている。なお、制御装置5は、相互に通信可能な複数の電子回路ユニットにより構成されていてもよい。
この制御装置5は、実装されるハードウェア構成又は実装されるプログラム(ソフトウェア構成)により実現される機能として、電力伝送回路部11を制御することで、第1蓄電装置2、第2蓄電装置3及び電動モータ100の間の電力伝送を制御する電力伝送制御部41と、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの残容量(所謂、SOC)を検出する残容量検出部42と、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの故障の有無を検知して、該故障の有無を表す故障検知情報を生成する故障検知部43とを備える。
なお、電力伝送制御部41は、各蓄電部2aと入出力端子2p,2nとの間の通電路に介装され前記のスイッチ素子(図示省略)を制御する機能も含む。
そして、制御装置5には、上記の機能を実現するために必要な情報として、力行運転時の電動モータ100で発生すべき駆動力(駆動トルク)の要求値である要求駆動力又は回生運転時の電動モータ100で発生すべき制動力(回生トルク)の要求値である要求制動力から成る要求駆動/制動力と、各種のセンシングデータとが入力される。
上記要求駆動/制動力は、本実施形態の電力供給システム1が搭載された電動車両の走行時に、例えばアクセルペダルの操作量及びブレーキペダルの操作量のそれぞれの検出値等に応じて図示しない車両制御装置により設定される。
なお、要求駆動/制動力を設定する機能を制御装置5に持たせることも可能である。
上記センシングデータとしては、例えば次のようなデータが制御装置5に入力される。すなわち、第1蓄電装置2の通電電流を検出する電流センサ51、第1蓄電装置2の出力電圧を検出する電圧センサ52、第1蓄電装置2の温度を検出する温度センサ53、第2蓄電装置3の通電電流を検出する電流センサ54、第2蓄電装置3の出力電圧を検出する電圧センサ55、第2蓄電装置3の温度を検出する温度センサ56、電圧変換器15の入力側(第1蓄電装置2側)の電流及び電圧をそれぞれ検出する電流センサ57及び電圧センサ58、電圧変換器15の出力側(インバータ17側)の電流を検出する電流センサ59、電圧変換器16の入力側(第2蓄電装置3側)の電流及び電圧をそれぞれ検出する電流センサ60及び電圧センサ61、電圧変換器16の出力側(インバータ17側)の電流を検出する電流センサ62、並びに、インバータ17の入力側の電圧(電圧変換器15,16のそれぞれの出力側の電圧)を検出する電圧センサ63のそれぞれの検出データが制御装置5に入力される。
また、図示は省略するが、第1蓄電装置2には、各蓄電部2aの故障の有無を検知するために、各蓄電部2a毎に、電圧又は電流を検出するセンサも付設されている。そして、これらのセンサの検出データも制御装置5に入力される。
そして、制御装置5の残容量検出部42は、例えば、第1蓄電装置2に係る上記電流センサ51、電圧センサ52、及び温度センサ53の検出データを用いて第1蓄電装置2の残容量を逐次検出(推定)する。また、残容量検出部42は、例えば、第2蓄電装置3に係る上記電流センサ54、電圧センサ55、及び温度センサ56の検出データを用いて第2蓄電装置3の残容量を逐次検出(推定)する。
第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの残容量は、例えば、該蓄電装置2又は3に蓄えられている電力量(例えば[Ah]の単位での電力量)、あるいは、該電力量を該蓄電装置2又は3の満充電容量で除算して得られる充電率[%]等により表される。
ここで、蓄電装置の残容量の検出手法は、従来より種々様々な手法が提案されている。そして、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の残容量を検出する手法としては、公知の手法を採用できる。
なお、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの残容量を検出する手法は、通電電流、出力電圧及び温度のいずれかの検出データを使用しない手法、あるいは、その他の検出データを使用する手法であってもよい。また、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの残容量の検出処理は、制御装置5とは別の検出装置で行ってもよい。
故障検知部43は、例えば、第1蓄電装置2に係る上記電流センサ51、電圧センサ52、及び温度センサ53の検出データを用いて該第1蓄電装置2の全体の故障の有無を検知する。さらに、故障検知部43は、第1蓄電装置2の各蓄電部2a毎の電流センサ又は電圧センサの検出データを用いて、該第1蓄電装置2の各蓄電部2a毎の故障の有無を検知する。
この場合、故障検知部43は、例えば、第1蓄電装置2に係る電流センサ51、電圧センサ52、及び温度センサ53のいずれかの検出値が、正常時の既定の範囲を逸脱した場合に、該第1蓄電装置2の故障が発生したことを検知する。さらに、故障検知部43は、第1蓄電装置2のいずれかの蓄電部2aの電流センサ又は電圧センサの検出値が、正常時の既定の範囲を逸脱した場合、あるいは、いずれかの蓄電部2aについての当該検出値が、他の蓄電部2aの検出値と著しく異なる場合に、該蓄電部2aの故障が発生したことを検知する。
また、故障検知部43は、例えば、第2蓄電装置3に係る上記電流センサ54、電圧センサ55、及び温度センサ56の検出データを用いて該第2蓄電装置3の故障の有無を検知する。
この場合、故障検知部43は、例えば、第2蓄電装置3に係る上記電流センサ54、電圧センサ55、及び温度センサ56のいずれかの検出値が、正常時の既定の範囲を逸脱した場合に、該第2蓄電装置3の故障が発生したことを検知する。
なお、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの故障の有無の検知処理は、制御装置5とは別の検出装置で行ってもよい。
また、電力伝送制御部41は、例えば、上記電流センサ57,59,60,62及び電圧センサ58,61,63の検出データと、電動モータ100の要求駆動/制動力と、残容量検出部42による第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの残容量の検出値と、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの故障検知情報とに応じて、電力伝送回路部11の電圧変換器15,16及びインバータ17を制御する。
さらに、電力伝送制御部41は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの故障検知情報等に応じて適宜、コンタクタ12,13を制御すること、あるいは、第1蓄電装置2の各蓄電部2aと入出力端子2p,2nとの間の通電路に介装された前記のスイッチ素子(図示省略)を制御することも実行する。
(正常時の電力伝送制御部の制御処理)
次に、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合(故障無しの場合)における制御装置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。
第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合には、車両の走行時において、制御装置5は、電力伝送制御部41により図5のフローチャートに示す制御処理を所定の制御処理周期で逐次実行する。なお、図5のフローチャートに示す制御処理は、電動モータ100の力行運転時の制御処理である。
STEP1において、電力伝送制御部41は、第1蓄電装置2の残容量SOC1(以降、第1残容量SOC1ということがある)の検出値と、第2蓄電装置3の残容量SOC2(以降、第2残容量SOC2ということがある)の検出値とをそれぞれ残容量検出部42から取得する。
次いで、電力伝送制御部41は、第1残容量SOC1の検出値が所定の閾値B1_th1以上であり、且つ、第2残容量SOC2の検出値が所定の下限値B2_min以上であるという条件が成立するか否かをSTEP2で判断する。
第1残容量SOC1に関する上記閾値B1_th1は、後述の通常併用制御処理を行う上で必要な第1残容量SOC1の限界値としてあらかじめ定められた閾値である。この閾値B1_th1としては、例えば、電動モータ100に一定の出力を発生させるために必要な給電量(例えば、車両を所定の車速でクルーズ走行させるために必要な給電量)を第1蓄電装置2だけから電動モータ100に給電することが可能な限界の残容量値を採用することができる。該閾値B1_th1は、第1蓄電装置2の劣化を生じさせないように該第1蓄電装置2から外部に給電を行い得る限界の残容量値である下限値B1_min(ゼロに近い値)よりも若干高い値に設定されている。
また、第2残容量SOC2に関する下限値B2_minは、第2蓄電装置3の劣化を生じさせないように該第2蓄電装置3から外部に給電を行い得る限界の残容量値(ゼロに近い値)である。
上記STEP2の判断結果が肯定的となる状況は、第1残容量SOC1及び第2残容量SOC2が通常的な範囲(常用域)の値となっている状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、通常併用制御処理をSTEP3で実行する。詳細は後述するが、該通常併用制御処理は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の一方又は両方から電動モータ100への給電を行うと共に、第1蓄電装置2から電動モータ100への給電時に、第1蓄電装置2から第2蓄電装置3への充電を適宜行うように電力伝送回路部11を制御する処理である。
上記通常併用制御処理の実行により、第2蓄電装置3は、適宜、第1蓄電装置2から充電されるものの、第1蓄電装置2の残容量SOC1は減少していく。このため、第1残容量SOC1が、やがて閾値B1_th1よりも小さくなってSTEP2の判断結果が否定的となる。
このようにSTEP2の判断結果が否定的になると、電力伝送制御部41は、次に、第1残容量SOC1の検出値が前記下限値B1_min以上であり、且つ、第2残容量SOC2の検出値が前記下限値B2_min以上であるという条件が成立するか否かをSTEP4で判断する。
このSTEP4の判断結果が肯定的となる状況は、特に、第1蓄電装置2の残容量が残り少ない状況であるものの、ある程度の期間は、第1蓄電装置2と第2蓄電装置3との協働によって、電動モータ100に要求駆動力を発生せるように該電動モータ100に給電し得る状況である。
この状況では、電力伝送制御部41は、停止延長制御処理をSTEP5で実行する。詳細は後述するが、停止延長制御処理は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方の残容量を極力消費するように電力伝送回路部11を制御する処理である。
また、STEP4の判断結果が否定的となる状況は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3から電動モータ100に給電することが困難な状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、停止処理をSTEP6で実行する。この停止処理では、電力伝送制御部41は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の出力(負荷側への放電)を遮断し、且つその遮断状態を保持するように、電圧変換器15,16又はコンタクタ12,13を制御する。
なお、この停止処理では、制御装置5は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の残容量不足によって、車両の走行を行うことができなくなった旨、あるいは、電動モータ100を作動させることができなくなった旨等を車両の運転者に報知するための報知出力(視覚的な出力又は聴覚的な出力)を発生する。
(通常併用制御処理)
次に、前記STEP3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。
以降の説明においては、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの「出力」もしくは「入力」、あるいは、「給電量」もしくは「充電量」は、例えば電力値(単位時間当たりの電気エネルギー量)により表される電気量であるとする。
また、電動モータ100の「要求駆動力DT_dmdに対応する給電量」というのは、その給電量を電動モータ100に給電したときに、該電動モータ100が発生する駆動力が要求駆動力DT_dmdに一致もしくはほぼ一致することとなる給電量を意味する。
この「要求駆動力DT_dmdに対応する給電量」は、「給電量」が電力値により表される電気量である場合、要求駆動力DT_dmdと電動モータ100の回転速度(詳しくは電動モータ100のロータ又は出力軸の回転速度)とに応じたものとなる。この場合、「要求駆動力DT_dmdに対応する給電量」の値は、例えば、該要求駆動力DT_dmdと電動モータ100の回転速度の検出値とから、マップ又は演算式により求めることができる。
また、要求駆動力DT__dmdに関する任意の「閾値に対応する給電量」というのは、要求駆動力DT_dmdを該閾値に一致させた場合における該要求駆動力DT_dmdに対応する給電量を意味する。
以上を前提事項として、通常併用制御処理を図6〜図11を参照して説明する。まず、通常併用制御処理の概要を図6を参照して説明しておく。図6は通常併用制御処理において、電動モータ100の要求駆動力DT_dmdに応じて該電動モータ100に給電すべき電気量(給電量)に対する第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの出力の負担形態と、第2残容量SOC2との関係をマップ形態で表した図である。
図6の斜線領域は、電動モータ100への給電量の全体又は一部を第1蓄電装置2が負担する領域、点描領域は、該給電量の全体又は一部を第2蓄電装置3が負担する領域を表している。
より詳しくは、要求駆動力DT_dmd=0となるライン(横軸)に接する斜線領域は、第1蓄電装置2だけが、電動モータ100への給電量の全体を負担する領域を表し、該ライン(横軸)に接する点描領域は、第2蓄電装置3だけが、電動モータ100への給電量の全体を負担する領域を表している。
また、斜線領域の上側の点描領域、又は点描領域の上側の斜線領域は、電動モータ100への給電量を、第1蓄電装置2と第2蓄電装置との両方が負担する領域を表している。
通常併用制御処理では、図6に示すように、第2残容量SOC2の値が、SOC2≧B2_th1となる高残容量領域(満充電状態の残容量値(100%)を含む)に属する場合と、B2_th1>SOC2≧B2_th2となる中残容量領域に属する場合と、B2_th2>SOC2となる低残容量領域に属する場合とで、電動モータ100の要求駆動力DT_dmdに応じた第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの出力の負担形態が大別されている。そして、高、中、低の各残容量領域に対応する負担形態で、電動モータ100の要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の一方、又は両方から電動モータ100に給電される。
なお、本実施形態では、通常併用制御処理は、第2残容量SOC2の検出値が前記下限値B2_min以上である場合に行われる処理であるので、前記低残容量領域は、より詳しくは、B2_th2>SOC2≧B2_minとなる残容量領域である。
ここで、図6において、第2残容量SOC2を区分する上記閾値B2_th1,B2_th2は、あらかじめ定められた閾値(固定値)である。これらの閾値B2_th1,B2_th2は、該閾値B2_th1,B2_th2により範囲が規定される中残容量領域が、第2蓄電装置3の劣化の進行を極力抑制する上で、実際の第2残容量SOC2の値が属することが好ましい残容量領域となるように、あらかじめ実験等に基づき設定されている。従って、閾値B2_th1,B2_th2により範囲が規定される中残容量領域は、実際の第2残容量SOC2の値を極力、該中残容量領域に維持するようにして第2蓄電装置3の充放電を行った場合に、第2蓄電装置3の劣化の進行を好適に抑制し得る残容量領域である。
なお、図6に示すDT_maxは、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合に、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方からの給電によって電動モータ100が出力し得る最大の駆動力である。
以下、通常併用制御処理を具体的に説明する。
通常併用制御処理では、電力伝送制御部41は、図7〜図9のフローチャートに示す処理を所定の制御処理周期で逐次実行する。
STEP11において、電力伝送制御部41は、電動モータ100の要求駆動力DT_dmdを取得する。そして、電力伝送制御部41は、前記STEP1で取得した第2残容量SOC2の検出値が、前記高残容量領域の下限値である前記閾値B2_th1以上であるか否かをSTEP12で判断する。
このSTEP12の判断結果が肯定的となる状況は、SOC2の検出値が高残容量領域に属する状況である。この場合には、電力伝送制御部41は、次に、STEP13において、要求駆動力DT_dmdが所定の閾値DT_th1よりも大きいか否かを判断する。
上記閾値DT_th1は、本実施形態の一例では、あらかじめ定められた所定の一定値(固定値)である。この閾値DT_th1としては、例えば、第2残容量SOC2が高残容量領域に属する状態で、第2蓄電装置3だけからの給電によって電動モータ100で発生させ得る上限の駆動力値又はそれに近い駆動力値を採用し得る。なお、より適切に第2蓄電装置3の劣化を抑制すべく、閾値DT_th1は温度センサ56による第2蓄電装置3の温度の検出値などによって可変に設定されてもよい。
STEP13の判断結果が肯定的となる状況は、図6の高残容量領域のうちの斜線領域の状況である。この場合には、電力伝送制御部41は、STEP14において、第2蓄電装置3の出力P2が、閾値DT_th1に対応する給電量に一致し、且つ、第1蓄電装置2の出力P1が、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量から、第2蓄電装置3の負担分の出力P2を差し引いた不足分の給電量に一致するように電力伝送回路部11を制御する。
なお、第1蓄電装置2の出力P1は、詳しくは、第1蓄電装置2から出力される電気量(放電量)であり、第2蓄電装置3の出力P2は、詳しくは、第2蓄電装置3から出力される電気量(放電量)である。
これにより、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの出力P1,P2の総和が、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量に一致するようにして、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方から電動モータ100に要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が給電される。また、このとき、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量のうちの第2蓄電装置3の負担分(出力P2)は、閾値DT_th1に対応する給電量とされる。
上記STEP14の処理は、具体的には、例えば次のように実行することができる。すなわち、電動モータ100の回転速度の検出値等に応じて、インバータ17の入力電圧(=電圧変換器15,16の出力電圧)の目標値が設定される。さらに、閾値DT_th1に対応する給電量が、電圧変換器16の出力電力の目標値として設定されると共に、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量から、第2蓄電装置3の負担分の出力P2(=閾値DT_th1に対応する給電量)を差し引いた給電量が、電圧変換器15の出力電力の目標値として設定される。
そして、インバータ17の入力電圧の目標値と電圧変換器15,16のそれぞれの出力電力の目標値を実現するように電圧変換器15,16が制御信号(デューティ信号)により制御される。同時に、インバータ17は、要求駆動力DT_dmdに応じて設定される目標電力、又は該目標電力をリミット処理(各蓄電装置2,3の出力を制限するためのリミット処理)により制限してなる目標電力を実現し得る目標電流を電動モータ100に通電するように、制御信号(デューティー信号)を通じてフィードバック制御される。
一方、STEP13の判断結果が否定的となる状況は、図6の高残容量領域のうちの点描領域の状況である。この場合には、電力伝送制御部41は、STEP15において、第2蓄電装置3の出力P2が、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量に一致するように電力伝送回路部11を制御する。
これにより、第1蓄電装置2を使用せずに、第2蓄電装置3だけから要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が電動モータ100に給電される。
上記STEP15の処理は、具体的には、例えば次のように実行することができる。すなわち、電動モータ100の回転速度の検出値等に応じて、インバータ17の入力電圧(=電圧変換器16の出力電圧)の目標値が設定される。さらに、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が、電圧変換器16の出力電力の目標値として設定される。
そして、インバータ17の入力電圧の目標値と電圧変換器16の出力電力の目標値を実現するように電圧変換器16が制御される。同時に、インバータ17は、要求駆動力DT_dmdに対応する目標電流を電動モータ100に通電するようにフィードバック制御される。
また、電圧変換器15は通電遮断状態に制御される。あるいは、第1蓄電装置2側のコンタクタ12がオフ状態に制御される。
以上のように、第2残容量SOC2の検出値が高残容量領域に属する場合には、電動モータ100の力行運転中に、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のうちの少なくとも第2蓄電装置3を含む蓄電装置から電動モータ100への給電が行われる。従って、第2蓄電装置3を積極的に放電させ、該第2蓄電装置3の残容量SOC2を中残容量領域に近づけていくようにすることができる。従って、電動モータ100の要求駆動力DT_dmdを満たしつつ、前記第2蓄電装置3の劣化の抑制を図ることができる。
補足すると、前記STEP13の判断処理で使用する閾値DT_th1は、上記と異なる態様で設定することも可能である。例えば、閾値DT_th1に対応する給電量が所定の一定値(例えば、第2蓄電装置3が高残容量領域において出力可能な上限の給電量又はそれに近い一定値の給電量)となるように該閾値DT_th1を設定してもよい。また、閾値DT_th1を、第2残容量SOC2の検出値に応じて変化させるように設定してもよい。
前記STEP12の判断結果が否定的である場合には、電力伝送制御部41は、さらに、STEP16において、第2残容量SOC2の検出値が、前記中残容量領域の下限値である前記閾値B2_th2以上であるか否かを判断する。
このSTEP16の判断結果が肯定的となる状況は、SOC2の検出値が中残容量領域に属する状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、次に、STEP17(図8を参照)において、要求駆動力DT_dmdが所定の閾値DT_th2よりも大きいか否かを判断する。
この場合、所定の閾値DT_th2は、本実施形態の一例では、例えば図6に示すように、第2残容量SOC2の検出値に応じて可変的に設定される閾値である。詳しくは、SOC2の検出値が小さくなるに伴い、閾値DT_th2が大きくなるように設定される。また、閾値DT_th2は、後述する基本給電量P1_baseを電動モータ100に給電した場合に該電動モータ100が発生し得る駆動力よりも大きい駆動力値に設定される。
STEP17の判断結果が肯定的となる状況は、図6の中残容量領域のうちの点描領域の上側の斜線領域の状況である。この場合には、電力伝送制御部41は、STEP18において、第2蓄電装置3の出力P2が、所定値の給電量に一致し、且つ、第1蓄電装置2の出力P1が、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量から、第2蓄電装置3の負担分の出力P2を差し引いた不足分の給電量に一致するように電力伝送回路部11を制御する。
この場合の電力伝送回路部11の具体的な制御は、図7のSTEP14と同様に行うことができる。
これにより、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの出力P1,P2の総和が、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量に一致するようにして、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方から電動モータ100に要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が給電される。また、このとき、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量のうちの第2蓄電装置3の負担分は、所定値の給電量とされる。
この場合、第2蓄電装置3から出力させる所定値の給電量としては、例えば、第2蓄電装置3が中残容量領域において出力可能な上限の給電量又はそれに近い一定値の給電量を採用し得る。また、当該所定値の給電量として、例えば、第2残容量SOC2の検出値に応じて変化するように設定した給電量を使用することも可能である。
一方、STEP17の判断結果が否定的となる場合には、電力伝送制御部41は、次に、STEP19において、第1蓄電装置2の出力P1の基本値である基本給電量P1_baseを第2残容量SOC2の検出値に応じて決定する。
ここで、上記基本給電量P1_baseは、第2残容量SOC2の検出値が中残容量領域又は低残容量領域に属する状態で、要求駆動力DT_dmdによらずに、第1蓄電装置2から出力させる下限の電気量である。すなわち、本実施形態では、第2残容量SOC2の検出値が中残容量領域又は低残容量領域に属する状態では、要求駆動力DT_dmdによらずに、第1蓄電装置2から、基本給電量P1_base、又はそれよりも大きい給電量が出力されるように電力伝送回路部11が制御される。
上記基本給電量P1_baseは、例えば図10のフローチャートで示す如く設定される。すなわち、電力伝送制御部41は、STEP31において、第2残容量SOC2の検出値に応じた基本給電量P1_baseの変化のパターンを規定する係数αを該SOC2の検出値に応じて決定する。
この場合、係数αは、SOC2の検出値から、あらかじめ作成されたマップあるいは演算式を用いて、例えば図11のグラフで示すパターンで設定される。この例では、係数αの値は、「0」から「1」までの範囲内の値である。そして、該係数αの値は、第2蓄電装置3の中残容量領域及び低残容量領域を合わせた残容量領域(低側残容量領域)において、基本的には、SOC2の検出値が小さいほど、大きくなるように設定される。
より詳しくは、SOC2の検出値が中残容量領域に属する場合には、係数αの値は、SOC2の検出値が中残容量領域の上限の閾値B2_th1から下限の閾値B2_th2まで減少するに伴い、「0」から「1」まで連続的に増加していくように設定される。
また、第2残容量SOC2の検出値が低残容量領域に属する場合には、αの値は、最大値「1」に設定される。
次いで、STEP32において、電力伝送制御部41は、上記の如く決定した係数αの値を、あらかじめ定めた所定値(固定値)の給電量P1bに乗じることによって、基本給電量P1_base(=α×P1b)を算出する。給電量P1bは、基本給電量P1_baseの最大値である。
これにより、基本給電量P1_baseは、第2残容量SOC2の検出値に応じて、係数αと同じパターンで変化するように決定される。
なお、例えば、第1残容量SOC1の検出値等に応じて第1蓄電装置2の出力P1の上限値を設定しておき、上記の如く算出した基本給電量P1_baseが当該上限値を超えた場合に、該基本給電量P1_baseを強制的に当該上限値に制限するリミット処理をSTEP32の処理に続いて実行することで、基本給電量P1_baseを確定するようにしてもよい。
また、例えば、STEP31,32の処理の代わりに、第2残容量SOC2の検出値から、あらかじめ作成されたマップあるいは演算式を用いて、直接的に基本給電量P1_baseを決定するようにしてもよい。
図8に戻って、上記の如くSTEP19の処理を実行した後、電力伝送制御部41は、次に、STEP20において、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が、基本給電量P1_base以下であるか否かを判断する。このSTEP20の判断処理は、要求駆動力DT_dmdが、基本給電量P1_base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以下であるか否かを判断する処理と等価である。そして、この場合における当該閾値が、図6に破線で示す閾値DT_th4である。なお、図6に破線で示す閾値DT_th4は、電動モータ100の回転速度を一定とした場合の閾値である。
STEP20の判断結果が肯定的となる状況は、図6の中残容量領域のうちの最下段の斜線領域の状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、STEP21において、第1蓄電装置2の出力P1が、基本給電量P1_baseに一致し、第2蓄電装置3の入力、すなわち充電量が、基本給電量P1_baseから要求駆動力DT_dmdに対応する給電量を差し引いた余剰分の給電量(余剰分給電量)に一致するように電力伝送回路部11を制御する。
これにより、要求駆動力DT_dmdによらずに、第2残容量SOC2の検出値に応じて前記した如く設定された基本給電量P1_baseを第1蓄電装置2から出力させつつ、該基本給電量P1_baseのうちの要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が第1蓄電装置2から電動モータ100に給電され、且つ、基本給電量P1_baseから要求駆動力DT_dmdに対応する給電量を差し引いた余剰分給電量が第1蓄電装置2から第2蓄電装置3に充電される。
上記STEP21の処理は、具体的には、例えば次のように実行することができる。すなわち、電動モータ100の回転速度の検出値等に応じて、インバータ17の入力電圧(=電圧変換器15の出力電圧)の目標値が設定される。さらに、基本給電量P1_baseが、電圧変換器15の出力電力の目標値として設定されると共に、基本給電量P1_baseから要求駆動力DT_dmdに対応する給電量を差し引いた給電量が、電圧変換器16の入力側(第2蓄電装置3側)から第2蓄電装置3への供給電力の目標値として設定される。
そして、インバータ17の入力電圧の目標値と電圧変換器15の出力電力の目標値を実現するように電圧変換器15が制御されると共に、電圧変換器16から第2蓄電装置3への供給電力の目標値を実現するように電圧変換器16が制御される。同時に、インバータ17は、要求駆動力DT_dmdに対応する目標電流を電動モータ100に通電するようにフィードバック制御される。
なお、基本給電量P1_baseが、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量に一致する場合には、第2蓄電装置3の入力(充電量)がゼロとなるので、電圧変換器16は通電遮断状態に制御され、あるいは、第2蓄電装置3側のコンタクタ13がオフ状態に制御される。
一方、STEP20の判断結果が否定的となる状況は、図6の中残容量領域のうちの点描領域の状況である。この場合には、電力伝送制御部41は、STEP22において、第1蓄電装置2の出力P1が、基本給電量P1_baseに一致し、且つ、第2蓄電装置の出力P2が要求駆動力DT_dmdに対応する給電量から基本給電量P1_baseを差し引いた不足分の給電量に一致するように電力伝送回路部11を制御する。
この場合の電力伝送回路部11の具体的な制御は、図7のSTEP14と同様に行うことができる。
これにより、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの出力P1,P2の総和が、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量に一致するようにして、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方から電動モータ100に要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が給電される。また、このとき、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量のうちの第1蓄電装置2の負担分(出力P1)は、第2残容量SOC2の検出値に応じて前記の如く設定された基本給電量P1_baseとされる。
補足すると、上記STEP22において、第2蓄電装置3の出力P2(要求駆動力DT_dmdに対応する給電量から基本給電量P1_baseを差し引いた不足分の給電量)が、中残容量領域における第2蓄電装置3が出力可能な上限の給電量を超える場合には、該第2蓄電装置3の出力P2を当該上限の給電量に制限し、前記STEP18と同様の処理により電力伝送回路部11を制御するようにしてもよい。
あるいは、前記STEP17の判断処理における閾値DT_th2を、該閾値DT_th2に対応する給電量が、前記基本給電量P1_baseに、第2蓄電装置3の上限の給電量又はそれに近い一定値の給電量を加算した値に一致するように設定してもよい。
以上のように、第2残容量SOC2の検出値が中残容量領域に属する場合には、電動モータ100の力行運転中に、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のうちの少なくとも第1蓄電装置2を含む蓄電装置から電動モータ100への給電が行われる。
また、要求駆動力DT_dmdが前記閾値DT_th2以下である場合において、第1蓄電装置2の出力P1は、第2残容量SOC2の検出値に応じて設定された基本給電量P1_baseに保持される。そして、基本給電量P1_baseが、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量よりも大きい場合(換言すれば、要求駆動力DT_dmdが、基本給電量P1_baseを電動モータ100の駆動力値に換算してなる閾値DT_th4よりも小さい場合)には、基本給電量P1_baseのうちの要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が第1蓄電装置2だけから電動モータ100に給電されると同時に、余剰分の給電量が第2蓄電装置3に充電される。
さらに、要求駆動力DT_dmdが前記閾値DT_th2以下である場合において、基本給電量P1_baseが、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量よりも小さい場合(換言すれば、要求駆動力DT_dmdが、閾値DT_th4よりも大きい場合)には、第1蓄電装置2から基本給電量P1_baseが電動モータ100に給電されると共に、不足分の給電量が第2蓄電装置3から電動モータ100に給電される。
従って、第2残容量SOC2の検出値が中残容量領域に属する場合には、高残容量領域に属する場合に比して、第2蓄電装置3から電動モータ100への給電を行う状況が生じ難くなる。さらに、第2残容量SOC2が低下していくに伴い、第1蓄電装置2から第2蓄電装置3への充電が行われることとなる要求駆動力DT_dmdの範囲が拡大すると共に、第2蓄電装置3の充電量が増加しやすくなる。
この結果、第2残容量SOC2が、中残容量領域に極力保たれるようにすることができる。ひいては、第2蓄電装置3の劣化の進行を極力抑制することができる。
また、要求駆動力DT_dmdが前記閾値DT_th2以下である場合においては、第1蓄電装置2から出力させる基本給電量P1_baseが、要求駆動力DT_dmdによらずに、第2残容量SOC2に応じて設定される。このため、第2蓄電装置3の出力P2又は入力は、要求駆動力DT_dmdの変動に追従して変動する一方、第1蓄電装置2の出力P1の変動は、要求駆動力DT_dmdの変動に対して低感度なものとなる。
この結果、第1蓄電装置2の出力P1は、頻繁な変動を生じ難い、安定性の高いものとなる。ひいては、第1蓄電装置2の劣化の進行を極力抑制できることとなる。
次に、前記STEP16の判断結果が否定的となる状況は、第2残容量SOC2の検出値が低残容量領域に属する状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、次に、STEP23(図9を参照)において、要求駆動力DT_dmdが所定の閾値DT_th3よりも大きいか否かを判断する。
この場合、所定の閾値DT_th3は、本実施形態の一例では、所定の一定値に設定される。また、閾値DT_th3は、第2残容量SOC2に応じて前記した如く設定される基本給電量P1_baseを電動モータ100に給電した場合に該電動モータ100が発生し得る駆動力よりも大きい駆動力値に設定される。
なお、閾値DT_th3を、該閾値DT_th3に対応する給電量が、第1蓄電装置2の上限の給電量(>P1_base)又はそれに近い一定値の給電量となるように設定してもよい。
STEP23の判断結果が肯定的となる状況は、図6の低残容量領域のうちの点描領域の状況である。この場合には、電力伝送制御部41は、STEP24において、第1蓄電装置2の出力P1が、所定値の給電量に一致し、且つ、第2蓄電装置3の出力P2が、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量から、第1蓄電装置2の負担分の出力P1を差し引いた不足分の給電量に一致するように電力伝送回路部11を制御する。
この場合の電力伝送回路部11の具体的な制御は、図7のSTEP14と同様に行うことができる。
これにより、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの出力P1,P2の総和が、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量に一致するようにして、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方から電動モータ100に要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が給電される。また、このとき、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量のうちの第1蓄電装置2の負担分は、所定値の給電量とされる。
この場合、第1蓄電装置2から出力させる所定値の給電量としては、例えば、第1蓄電装置2が出力可能な上限の給電量又はそれに近い一定値の給電量を採用し得る。また、当該所定値の給電量として、第1残容量SOC1の検出値及び第2残容量SOC2の検出値の一方又は両方に応じて変化するように設定した給電量を使用することも可能である。
一方、STEP23の判断結果が否定的となる場合には、電力伝送制御部41は、次に、STEP25において、第1蓄電装置2の出力P1の基本値である基本給電量P1_baseを第2残容量SOC2の検出値に応じて決定する。
このSTEP25の処理は、前記STEP19の処理と同じである。ここで、本実施形態では、低残容量領域における前記係数αが最大値「1」であるので、STEP25で決定される基本給電量P1_baseは、最大値P1bである。
なお、STEP19の処理の場合と同様に、例えば、第1残容量SOC1の検出値等に応じて第1蓄電装置2の出力P1の上限値を設定しておき、第2残容量SOC2に応じて決定した基本給電量P1_baseが当該上限値を超えた場合に、該基本給電量P1_baseを強制的に当該上限値に制限するようにしてもよい。
また、例えば、STEP25で図10のフローチャートの処理を実行する代わりに、第2残容量SOC2の検出値から、あらかじめ作成されたマップあるいは演算式を用いて、直接的に基本給電量P1_baseを決定するようにしてもよい。
STEP25の処理を実行した後、電力伝送制御部41は、次に、STEP26において、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が、基本給電量P1_base以下であるか否かを判断する。このSTEP26の判断処理は、前記STEP20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6参照)以下であるか否かを判断する処理と等価である。
STEP26の判断結果が肯定的となる状況は、図6の低残容量領域のうちの斜線領域で、且つ、要求駆動力DT_dmdが閾値DT_th4以下となる状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、STEP27において、第1蓄電装置2の出力P1が、基本給電量P1_baseに一致し、且つ、第2蓄電装置3の入力(充電量)が、基本給電量P1_baseから要求駆動力DT_dmdに対応する給電量を差し引いた余剰分の給電量に一致するように電力伝送回路部11を制御する。
この場合の電力伝送回路部11の具体的な制御は、図8のSTEP21と同様に行うことができる。
これにより、要求駆動力DT_dmdによらずに、第2残容量SOC2の検出値に応じて前記した如く設定された基本給電量P1_baseを第1蓄電装置2から出力させつつ、該基本給電量P1_baseのうちの要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が第1蓄電装置2から電動モータ100に給電され、且つ、基本給電量P1_baseから要求駆動力DT_dmdに対応する給電量を差し引いた余剰分の給電量が第1蓄電装置2から第2蓄電装置3に充電される。
一方、STEP26の判断結果が否定的となる状況は、図6の低残容量領域のうちの斜線領域で、且つ要求駆動力DT_dmdが閾値DT_th4よりも大きい状況である。この場合には、電力伝送制御部41は、STEP28において、第1蓄電装置2の出力P1が、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量に一致するように電力伝送回路部11を制御する。
これにより、第2蓄電装置3を使用せずに、第1蓄電装置2だけから要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が電動モータ100に給電される。
上記STEP28の処理は、具体的には、例えば次のように実行することができる。すなわち、電動モータ100の回転速度の検出値等に応じて、インバータ17の入力電圧(=電圧変換器15の出力電圧)の目標値が設定される。さらに、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が、電圧変換器15の出力電力の目標値として設定される。
そして、インバータ17の入力電圧の目標値と電圧変換器15の出力電力の目標値を実現するように電圧変換器15が制御信号(デューティ信号)により制御される。同時に、インバータ17は、要求駆動力DT_dmdに応じて設定される目標電力、又は該目標電力をリミット処理(第1蓄電装置2の出力を制限するためのリミット処理)により制限してなる目標電力を実現し得る目標電流を電動モータ100に通電するように、制御信号(デューティー信号)を通じてフィードバック制御される。
また、電圧変換器16は通電遮断状態に制御される。あるいは、第2蓄電装置3側のコンタクタ13がオフ状態に制御される。
以上のように、第2残容量SOC2の検出値が低残容量領域に属する場合には、電動モータ100の力行運転中に、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のうちの少なくとも第1蓄電装置2を含む蓄電装置から電動モータ100への給電が行われる。
また、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が、基本給電量P1_base以下である場合には、第1蓄電装置2の出力P1は、要求駆動力DT_dmdによらずに、基本給電量P1_baseに保持される。そして、基本給電量P1_baseのうちの要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が第1蓄電装置2だけから電動モータ100に給電されると同時に、余剰分の給電量が第2蓄電装置3の充電に使用される。このため、第2蓄電装置3の入力は、要求駆動力DT_dmdの変動に追従して変動する一方、第1蓄電装置2の出力P1(=P1_base)の変動は、要求駆動力DT_dmdの変動に対して低感度なものとなる。
また、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が、基本給電量P1_baseよりも大きい場合には、要求駆動力DT_dmdが閾値DT_th3を超えるまでは、第1蓄電装置2だけから電動モータ100に要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が給電され、要求駆動力DT_dmdが閾値DT_th3を超えた場合にだけ、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量の一部を第2蓄電装置3が負担する。
従って、第2残容量SOC2の検出値が低残容量領域に属する場合には、高残容量領域又は中残容量領域に属する場合に比して、第2蓄電装置3から電動モータ100への給電を行う状況が生じ難くなる。
さらに、低残容量領域での基本給電量P1_baseが最大値P1bであることから、第1蓄電装置2から第2蓄電装置3への充電が行われることとなる要求駆動力DT_dmdの範囲及び充電量が中残容量領域に比して大きいものとなる。
この結果、要求駆動力DT_dmdが閾値DT_th3よりも大きなものとなる状態が継続しない限り、第2残容量SOC2が、低残容量領域から中残容量領域に復帰しやすくなる。
また、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が、基本給電量P1_base以下である場合においては、第1蓄電装置2から出力させる基本給電量P1_baseが、要求駆動力DT_dmdによらずに、第2残容量SOC2に応じて設定される。そして、特に、低残容量領域における基本給電量P1_baseは、一定値(=P1b)である。このため、第1蓄電装置2の出力P1は、要求駆動力DT_dmdの変動に応じた変動が生じないものとなる。
さらに、要求駆動力DT_dmdが閾値DT_th3よりも大きい状況で、第1蓄電装置2の出力P1を所定の一定値とすることで、該第1蓄電装置2の出力P1が要求駆動力DT_dmdに応じて変動することがないようにすることができる。
この結果、低残容量領域における第1蓄電装置2の出力P1は、頻繁な変動を生じ難い、安定性の高いものとなる。ひいては、第1蓄電装置2の劣化の進行を極力抑制できることとなる。
以上が、通常併用制御処理の詳細である。
(停止延長制御処理)
次に、前記STEP5の停止延長制御処理を詳細に説明する。
停止延長制御処理では、電力伝送制御部41は、電動モータ100の力行運転時に、第1蓄電装置2からできるだけ継続的に電動モータ100に給電しつつ、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量に対する不足分だけを第2蓄電装置3から電動モータ100に給電するように電力伝送回路部11を制御する。
この停止延長制御処理では、電力伝送制御部41は、図12のフローチャートに示す処理を所定の制御処理周期で実行する。具体的には、電力伝送制御部41は、STEP41において、第1残容量SOC1の検出値に応じて、第1蓄電装置2から出力可能な上限給電量P1_maxを決定する。
該上限給電量P1_maxは、例えば、図14のグラフで示す形態で、SOC1の検出値から、あらかじめ作成されたマップ又は演算式により決定される。該上限給電量P1_maxは、SOC1が小さいほど、小さい値となるように決定される。
次いで、電力伝送制御部41は、上記上限給電量P1_maxが、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量よりも大きいか否かをSTEP42で判断する。
このSTEP42の判断結果が肯定的である場合には、電力伝送制御部41は、STEP43において、第1蓄電装置2の出力P1が、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量に一致するように、電力伝送回路部11を制御する。
この場合の電力伝送回路部11の具体的な制御は、図9のSTEP28と同様に行うことができる。
一方、STEP42の判断結果が否定的である場合には、電力伝送制御部41は、STEP44において、第1蓄電装置2の出力P1が、上限給電量P1_maxに一致し、且つ、第2蓄電装置3の出力P2が、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量から第1蓄電装置2の出力P1(=P1_max)を差し引いた不足分の給電量に一致するように、電力伝送回路部11を制御する。
この場合の電力伝送回路部11の具体的な制御は、図7のSTEP14と同様に行うことができる。
なお、STEP44では、第1残容量SOC1の検出値が下限値B1_minに達して、上限給電量P1_max=0となっている状態では、第2蓄電装置3だけから要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が電動モータ100に給電されることとなる。この状況では、電力伝送回路部11の電圧変換器15は、通電遮断状態に制御され、あるいは、第1蓄電装置2側のコンタクタ12がオフ状態に制御される。
停止延長制御処理は、以上の如く実行される。かかる停止延長制御処理では、大きな給電量を出力し難い第1蓄電装置2を優先的に使用して、電動モータ100への給電が行われる。そして、第1蓄電装置2が出力可能な上限給電量P1_maxが要求駆動力DT_dmdに対応する給電量に満たない場合でも、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方から電動モータ100に給電することで、第1蓄電装置2を下限値B1_minの残容量まで放電させることができる。
そして、その後は、大きな給電量を出力し易い第2蓄電装置3から電動モータ100への給電を行うことで、第2蓄電装置3を下限値B2_minの残容量もしくはこれに近い残容量まで放電させることができる。
ここで、以上説明した通常併用制御処理及び停止延長制御処理によって、第1残容量SOC1及び第2残容量SOC2がどのような形態で変化していくかの一例を図13〜図15を参照して説明する。
図13に示すグラフSは、通常併用制御処理を実行しながら、車両の走行が行われている状況で、第1残容量SOC1及び第2残容量SOC2の組がどのようなパターンで変化していくかを例示するものである。
このグラフSに見られるように、第2残容量SOC2は、第1蓄電装置2から第2蓄電装置3への充電が適宜行われることで、例えば閾値B2_th1の近辺の値に保たれるように増減する一方、第1残容量SOC1は減少していく。
また、図13中の太線矢印a1〜a4は、例えば、第1残容量SOC1及び第2残容量SOC2の組が点Qの状態となっている時点(時刻t0)から、車両のクルーズ走行を開始した場合における第1残容量SOC1及び第2残容量SOC2の組の変化の仕方を示している。クルーズ走行は、電動モータ100の要求駆動力DT_dmdと回転速度とがほぼ一定に維持される状態での車両の走行である。
そして、図14中の点b1及び太線矢印b2〜b4は、上記時刻t0からの第1残容量SOC1の変化を示し、図15中の太線矢印c1,c2、点c3、及び太線矢印c4は、上記時刻t0からの第2残容量SOC2の変化を示している。
a1,b1,c1は、時刻t0からt1までの期間、a2,b2,c2は、時刻t1からt2までの期間,a3,b3,c3は、時刻t2からt3までの期間、a4,b4,c4は、時刻t3以後の期間のものである。なお、時刻t3は、第1残容量SOC1が閾値B1_th1に達することで、停止延長制御処理が開始される時刻である。また、クルーズ走行における電動モータ100の要求駆動力DT_dmdは、例えば、図15のc1,c2,c3,c4の高さ位置の値である。
時刻t0〜t1の期間では、通常併用制御処理によって、第1蓄電装置2から電動モータ100への給電又は第2蓄電装置3への充電は行われず、第2蓄電装置3だけから電動モータ100への給電が行われる(図15を参照)。このため、図13の矢印a1及び図14の点b1で例示するように、第1残容量SOC1は一定に維持される。また、図13の矢印a1及び図15の矢印c1で例示するように、第2残容量SOC2は減少していく。
時刻t1で第2残容量SOC2が閾値B2_th1に到達すると、次に、時刻t1〜t2の期間では、通常併用制御処理によって、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方から電動モータ100に給電される(図15を参照)。このため、図13の矢印a2及び図14の矢印b2で例示するように、第1残容量SOC1が減少していくと共に、図13の矢印a2及び図15の矢印c2で例示するように、第2残容量SOC2が減少していく。
時刻t2において、第2残容量SOC2が図15の点c3に対応する値に達すると、通常併用制御処理によって、第1蓄電装置2だけから電動モータ100に給電されるようになる。このため、時刻t2〜t3の期間では、図13の矢印a3及び図15の点c3で例示するように、第2残容量SOC2は一定に維持される。そして、図13の矢印a3及び図14の矢印b3で例示するように、第1残容量SOC1が減少していく。
時刻t3において、第1残容量SOC1が閾値B1_th1まで減少すると、停止延長制御処理が開始される。このため、時刻t3以後は、図13の矢印a4及び図14の矢印b4で例示するように、第1蓄電装置2が前記上限給電量P1_maxを出力しつつ、第1残容量SOC1が下限値B1_minまで減少していく。また、図13の矢印a4及び図15の矢印c4で例示するように、第2残容量SOC2が下限値B2_minまで減少していく。
図16は、停止延長制御処理での第1残容量SOC1及び第2残容量SOC2の経時変化の一例を示している。図示例は、停止延長制御処理の開始後、電動モータ100への出力(給電量)がある一定値に維持される状況(すなわち、車両のクルーズ走行状態)での、第1残容量SOC1及び第2残容量SOC2の経時変化の一例を示している。
図示の如く、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方から電動モータ100への給電を行うことで、電動モータ100への一定値の給電量を確保しつつ、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの残容量SOC1,SOC2をそれぞれの下限値B1_min,B2_minまで消費することが可能となる。
このように第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の双方によって電動モータ100への給電可能期間の延長を図ることで、一方の蓄電装置(例えば、第1蓄電装置2)のみで給電可能期間の延長を図る場合よりも、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の双方の電力を十分に使いきれるため、より一層、電動モータ100への給電可能期間、ひいては、車両の航続可能距離を延長できる。
以上のように、通常併用制御処理では、第2残容量SOC2を中残容量領域又はその近辺の値に保持するようにしつつ、第1残容量SOC1を減少させていくようにすることができる。
また、停止延長制御処理では、電動モータ100への給電による第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の放電を、それぞれの下限値B1_min,B2_minまで、もしくはこれに近い残容量値まで十分に行うことができる。
(回生運転時の制御処理)
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。
本実施形態では、電動モータ100の回生運転時における電力伝送制御部41の制御処理は、所定の制御処理周期で、図17のフローチャートに示す如く実行される。
具体的には、電力伝送制御部41は、STEP51において、第2残容量SOC2の検出値と、電動モータ100の要求回生量G_dmdとを取得する。該要求回生量G_dmdは、本実施形態では、電動モータ100の発電電力(単位時間当たりの発電エネルギー量)の要求値である。
かかる要求回生量G_dmdは、例えば、電動モータ100の回生運転時の要求制動力と、電動モータ100の回転速度の検出値とから、あらかじめ作成されたマップ又は演算式により求められる。
次いで、STEP52において、電力伝送制御部41は、SOC2の検出値と、電動モータ100の要求回生量G_dmdとから、あらかじめ作成されたマップに基づいて、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの目標入力Pc1,Pc2(目標充電量)を決定する。
図18は当該マップ(詳しくは、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合のマップ)を視覚的に表している。このマップにおいて、要求回生量G_dmdが所定の閾値G_th1以下となる点描領域は、第2蓄電装置3だけに充電を行う領域(Pc1=0とする領域)を表し、要求回生量G_dmdが閾値G_th1よりも大きなものとなる斜線領域は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方に充電を行う領域を表している。
上記閾値G_th1は、第2残容量SOC2の検出値に応じて設定された閾値である。図示例では、閾値G_th1は、第2残容量SOC2が所定値SOC2a以下となる領域では、あらかじめ定められた一定値(固定値)であり、所定値SOC2aよりも大きい領域では、第2残容量SOC2の増加に伴い小さくなるように設定されている。所定値SOC2a以下の領域における閾値G_th1は、要求回生量G_dmdの最大値G_maxに近い値に設定されている。
上記STEP52では、SOC2の検出値と、要求回生量G_dmdとの組が、点描領域に属する場合には、第1蓄電装置2の目標入力Pc1がゼロに設定されると共に、第2蓄電装置3の目標入力Pc2として要求回生量G_dmdが設定される。従って、要求回生量G_dmdが閾値G_th1よりも小さい場合には、第2蓄電装置3だけに回生電力を充電するように目標入力Pc1,Pc2が設定される。
また、SOC2の検出値と、要求回生量G_dmdとの組が、斜線領域に属する場合には、第2蓄電装置3の目標入力Pc2として、閾値G_th1に一致する回生量が設定されると共に、要求回生量G_dmdから第2蓄電装置3の目標入力Pc2を差し引いた残余の回生量が第1蓄電装置2の目標入力Pc1として設定される。
従って、要求回生量G_dmdが、閾値G_th1よりも大きく、且つ、第2残容量SOC2の検出値が所定値SOC2aよりも大きい場合には、要求回生量G_dmdのうちの第2蓄電装置3の目標入力Pc2の割合が、SOC2の検出値が大きいほど、小さくなるように(換言すれば、要求回生量G_dmdのうちの第1蓄電装置2の目標入力Pc1の割合が、SOC2の検出値が大きいほど、大きくなるように)、目標入力Pc1,Pc2が設定される。
次いで、STEP53において、電力伝送制御部41は、要求回生量G_dmdが、上記閾値G_th1よりも大きいか否かを判断する。
このSTEP53の判断結果が肯定的となる状況は、図18の斜線領域の状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、STEP54において、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3をそれぞれ目標入力Pc1,Pc2で充電するように、電力伝送回路部11を制御する。
上記STEP54の処理は、具体的には、例えば次のように実行することができる。すなわち、電動モータ100の回転速度の検出値等に応じて、インバータ17の出力電圧(=電圧変換器15,16の入力電圧)の目標値が設定される。さらに、目標入力Pc1が電圧変換器15から第1蓄電装置2への出力電力の目標値として設定されると共に、目標入力Pc2が電圧変換器16から第2蓄電装置3への出力電力の目標値として設定される。
そして、インバータ17の出力電圧の目標値を実現するようにインバータ17が制御される。同時に、電圧変換器15,16のそれぞれから第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3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。
一方、前記STEP53の判断結果が否定的となる状況は、図18の点描領域の状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、STEP55において、第2蓄電装置3だけを目標入力Pc2で充電するように、電力伝送回路部11を制御する。
上記STEP55の処理は、具体的には、例えば次のように実行することができる。すなわち、電動モータ100の回転速度の検出値等に応じて、インバータ17の出力電圧(=電圧変換器16の入力電圧)の目標値が設定される。さらに、目標入力Pc2が電圧変換器16から第2蓄電装置3への出力電力の目標値として設定される。
そして、インバータ17の出力電圧の目標値を実現するようにインバータ17が制御される。同時に、電圧変換器16から第2蓄電装置3への出力電力の目標値を実現するように電圧変換器16が制御される。
さらに、電圧変換器15は通電遮断状態に制御される。あるいは、第1蓄電装置2側のコンタクタ12がオフ状態に制御される。これにより、第1蓄電装置2からの放電が禁止される。
第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合には、以上の如く、電動モータ100の回生運転時の電力伝送制御部41の制御処理が実行される。
上記の如く回生運転時の電力伝送制御部41の制御処理を実行することで、回生電力は、基本的には第2蓄電装置3に充電される。そして、第2蓄電装置3に充電し切れない回生電力(閾値G_th1を超える回生量)だけが第1蓄電装置2に充電される。
これにより、第1蓄電装置2による第2蓄電装置3の充電を行うことが必要となる状況の発生が極力少なくなるようにしつつ、第2残容量SOC2を、中残容量領域又はその近辺の残容量値に維持するようにすることができる。
また、第1蓄電装置2は、一般に高レートでの充電(単位時間当たりの充電量が大きい高速充電)に対する耐性が低いものの、第1蓄電装置2に対する回生量を極力削減することで、第1蓄電装置2の劣化を極力抑制できる。
(第1蓄電装置の一部の蓄電部の故障時の制御処理)
次に、第1蓄電装置2の一部の蓄電部2aが故障有りの状態であり、且つ、第2蓄電装置3が正常である(故障無しの状態である)ことが故障検知部43により検知されている状態における電力伝送制御部41の制御処理を説明する。この状態(以降、第1蓄電装置2の一部故障状態ということがある)は、第1蓄電装置2の蓄電部2aのうちの故障無しの状態の(正常な)蓄電部2aから電動モータ100に給電を行い得る状態である。
第1蓄電装置2の一部故障状態では、電力伝送制御部41は、図19のフローチャートに示す処理を実行する。
電力伝送制御部41は、STEP101において、第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aを、第1蓄電装置2の入出力端子2p,2nから電気的に切り離す。具体的には、電力伝送制御部41は、故障有りの状態の各蓄電部2aと入出力端子2p又は2nとの間の通電路に介装された前記のスイッチ素子(図示省略)をオフ状態に制御することで、該通電路を遮断する。これにより、故障有りの状態の各蓄電部2aが、第1蓄電装置2の入出力端子2p,2nから電気的に切り離される。
なお、第1蓄電装置2の一部故障状態が発生した場合、制御装置5は、第1蓄電装置2の故障が発生したこと、あるいは、第1蓄電装置2の修理を早期に行うべきこと等の情報(視覚的もしくは聴覚的な情報)を車両の運転者に報知する処理も実行し得る。
次いで、STEP102において、電力伝送制御部41は、故障有りの状態の蓄電部2aの個数に応じて、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の全体から出力し得る最大の放電量である最大放電許容量と、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の全体に対して入力し得る最大の充電量である最大充電許容量とを決定する。
最大放電許容量は、より詳しくは、第1蓄電装置2から出力し得る最大の放電量と、第2蓄電装置3から出力し得る最大の放電量との総和の放電量である。この最大放電許容量は、換言すれば、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の全体から電動モータ100に供給し得る給電量の上限値である。
また、最大充電許容量は、より詳しくは、第1蓄電装置2に入力し得る最大の充電量と、第2蓄電装置3に入力し得る最大の充電量との総和の放電量である。この最大充電許容量は、換言すれば、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の全体に対して電動モータ100から充電し得る回生電力の上限値である。
これらの最大放電許容量及び最大充電許容量のそれぞれは、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合(以降、単に、正常状態ということがある)における値よりも小さい値である。
そして、第1蓄電装置2の一部故障状態での最大放電許容量及び最大充電許容量は、故障有りの状態の蓄電部2aの個数(又は正常な蓄電部2aの個数)から、あらかじめ作成されたデータテーブル又は演算式等に基づいて決定される。この場合、最大放電許容量及び最大充電許容量のそれぞれは、故障有りの状態の蓄電部2aの個数が多いほど(正常な蓄電部2aの個数が少ないほど)、小さくなるように決定される。
補足すると、正常状態における最大放電許容量及び最大充電許容量のそれぞれは、本実施形態では、例えば、あらかじめ定められた所定値とされている。そして、正常状態における前記した制御処理では、図6に示した要求駆動力DT_dmdの最大値DT_max(STEP11で電力伝送制御部41が取得する要求駆動力DT_dmdの最大値DT_max)は、それに対応する給電量が、正常状態における最大放電許容量以下の値となるように設定された値である。また、図18に示した要求回生量G_dmdの最大値G_max(図17のSTEP51で電力伝送制御部41が取得する要求回生量G_dmdの最大値G_max)は、正常状態における最大充電許容量以下の値に設定された値である。
なお、STEP102では、故障有りの状態の蓄電部2aの個数(又は正常な蓄電部2aの個数)の他、例えば、該蓄電部2aの故障が検知される直前における第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの残容量SOC1,SOC2の検出値、あるいは、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの温度の検出値を反映させて最大放電許容量及び最大充電許容量を決定するようにしてもよい。
次いで、STEP103において、電力伝送制御部41は、故障有りの状態の蓄電部2aの個数に応じて、電動モータ100の力行運転用の制御パラメータと、回生運転用の制御パラメータとを、正常状態における値から修正する。
本実施形態では、STEP103で修正する電動モータ100の力行運転用の制御パラメータは、電動モータ100の力行運転時に第1蓄電装置2から出力させる給電量(放電量)の上限値である。当該上限値は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合の値よりも小さい値になるように修正される。また、当該上限値は、第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数が多いほど(正常な蓄電部2aの個数が少ないほど)、より小さくなるように修正される。
この場合、当該上限値の修正量(正常状態における値からの修正量)は、第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数(又は正常な蓄電部2aの個数)から、あらかじめ作成されたデータテーブル又は演算式等を用いて決定される。
ここで、正常状態において、第1蓄電装置2から出力させる給電量の上限値は、前記した図6において、第2残容量SOC2の各値における斜線領域のトータルの幅(縦軸方向の幅)に対応する給電量の値として表される。
この場合、図6においては、第2残容量SOC2の各値における斜線領域のトータルの幅に対応する給電量は、第2残容量SOC2の低残容量領域では、要求駆動力DT_dmdの閾値DT_th3に対応する給電量、第2残容量SOC2の中残容量領域では、(DT_max−(DT_th2−DT_th4))の駆動力に対応する給電量、第2残容量SOC2の高残容量領域では、(DT_max−DT_th1)の駆動力に対応する給電量である。
一方、図20は、第1蓄電装置2の一部故障状態において、電動モータ100の要求駆動力DT_dmdに応じて該電動モータ100に給電すべき給電量に対する第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの出力の負担形態と、第2残容量SOC2との関係(第1蓄電装置2から出力させる給電量の上限値の上記の修正を反映させた状態での当該関係)を、図6と同様のマップ形態で表した図である。
そして、第1蓄電装置2の一部故障状態で第1蓄電装置2から出力させる給電量の上限値は、図20において、第2残容量SOC2の各値における斜線領域のトータルの幅(縦軸方向の幅)に対応する給電量の値として表される。
この場合、図20において、第2残容量SOC2の各値における斜線領域のトータルの幅に対応する給電量は、図6のものと同様に、第2残容量SOC2の低残容量領域では、要求駆動力DT_dmdの閾値DT_th3に対応する給電量、第2残容量SOC2の中残容量領域では、(DT_max−(DT_th2−DT_th4))の駆動力に対応する給電量、第2残容量SOC2の高残容量領域では、(DT_max−DT_th1)の駆動力に対応する給電量である。
ただし、図20では、要求駆動力DT_dmdの閾値DT_th3と最大値DT_maxとが正常状態における値(二点鎖線で示す値)よりも小さな値となっている。従って、図20では、第1蓄電装置2から出力させる給電量の上限値が、正常状態よりも小さな値となっている。
なお、本実施形態では、第1蓄電装置2の一部故障状態において、正常な第2蓄電装置3から出力させる給電量の上限値(これは、図20においては、第2残容量SOC2の各値における点描領域のトータルの幅(縦軸方向の幅)に対応する給電量の値として表される)は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合と同じとされる。
この場合、第1蓄電装置2から出力させる給電量の上限値を上記の如く修正することによって、図20に示すように、要求駆動力DT_dmdに関する閾値DT_th3と、最大値DT_maxとが、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合の値よりも小さい値に設定されることとなる。
そして、図20における要求駆動力DT_dmdに関する閾値DT_th3以外の閾値、すなわち、閾値DT_th1及びDT_th2と、閾値DT_th4に対応する給電量である基本給電量P1_baseとは、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合と同じ値となる。
また、STEP103で修正する電動モータ100の回生運転用の制御パラメータは、電動モータ100の回生運転時に第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値(第1蓄電装置2に入力する充電量の上限値)である。当該上限値は、正常状態よりも小さい値になるように修正される。また、当該上限値は、第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数が多いほど(正常な蓄電部2aの個数が少ないほど)、より小さくなるように修正される。
この場合、当該上限値の修正量は、第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数(又は正常な蓄電部2aの個数)から、あらかじめ作成されたデータテーブル又は演算式等を用いて決定される。
ここで、正常状態において、第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値は、前記した図18において、第2残容量SOC2の各値における斜線領域のトータルの幅(縦軸方向の幅)に対応する回生電力の値として表される。
この場合、図18においては、第2残容量SOC2の各値における斜線領域のトータルの幅に対応する回生電力は、第2残容量SOC2の各値において、要求回生量G_dmdの最大値G_maxと閾値G_th1との差分(=G_max−G_th1)の回生量である。
一方、図21は、第1蓄電装置2の一部故障状態において、電動モータ100の要求回生量G_dmdと、第2蓄電装置3の残容量SOC2の検出値とに応じた第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの充電量の負担形態を表すマップ(図18と同様の形式のマップ)である。
そして、第1蓄電装置2の一部故障状態で第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値は、図21において、第2残容量SOC2の各値における斜線領域のトータルの幅(縦軸方向の幅)に対応する回生電力の値として表される。
この場合、図21において、第2残容量SOC2の各値における斜線領域のトータルの幅に対応する回生電力は、図18のものと同様に、第2残容量SOC2の各値において、要求回生量G_dmdの最大値G_maxと閾値G_th1との差分(=G_max−G_th1)の回生量である。
ただし、図21では、要求回生量G_dmdの最大値G_maxが正常状態よりも小さな値(二点鎖線で示す値)となっている。従って、図21では、第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値が、正常状態よりも小さな値となっている。
なお、本実施形態では、第1蓄電装置2の一部故障状態において、正常な第2蓄電装置3に入力する回生電力の上限値である閾値G_th1は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合と同じとされる。
この場合、第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値を上記の如く修正することによって、図21に示すように、要求回生量G_dmdの最大値G_maxが、正常状態よりも小さい値に規定されることとなる。
上記の如く、STEP101〜103の処理を実行した後、電力伝送制御部41は、STEP104において、電動モータ100の力行運転時及び回生運転時のそれぞれの運転時に、電力伝送回路部11を逐次制御する制御処理(力行運転用の制御処理又は回生運転用の制御処理)を実行する。
この場合、STEP104における電動モータ100の力行運転用の制御処理は、所定の制御処理周期で図22のフローチャートに示す如く実行される。
具体的には、電力伝送制御部41は、STEP111において、第2蓄電装置3の残容量SOC2の検出値と、要求駆動力DT_dmdとを取得する。
次いで、STEP112において、電力伝送制御部41は、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が前記STEP102で設定した最大放電許容量よりも大きいか否かを判断する。
このSTEP112の判断結果が肯定的である場合には、電力伝送制御部41は、STEP113において、要求駆動力DT_dmdの値を強制的に制限(パワーセーブ)する。この場合、前記STEP102で設定した最大放電許容量に一致する給電量を電動モータ100に給電したときに、該電動モータ100が発生する駆動力の値が、制限後の要求駆動力DT_dmdの値として設定される。
この制限後の要求駆動力DT_dmdの値が、図20に実線で示す最大値DT_maxである。この最大値DT_maxは、一部故障状態の第1蓄電装置2から出力させる給電量の上限値の修正量(前記STEP103の処理での修正量)だけ、正常状態よりも小さい値である。
STEP112の判断結果が否定的である場合には、あるいは、STEP113の処理の実行後に、電力伝送制御部41は、前記した図7のSTEP12からの処理と同じ処理を実行する。これにより、前記した通常併用制御処理と同様の制御処理によって電力伝送回路部11が制御される。
ただし、この場合、図9のSTEP23の判断処理で使用する閾値DT_th3としては、該閾値DT_th3に対応する給電量が、一部故障状態の第1蓄電装置2から出力させる給電量の上限値(前記STEP103の処理で決定される上限値)に一致することとなるように設定された閾値が用いられる。従って、該閾値DT_th3は、図20に示した如く、正常状態よりも小さい値である。
そして、STEP23の判断処理以外は、前記した正常状態における通常併用制御処理と同じである。
また、前記STEP104における電動モータ100の回生運転用の制御処理は、所定の制御処理周期で、図23のフローチャートに示す如く実行される。
具体的には、電力伝送制御部41は、STEP121において、第2蓄電装置3の残容量SOC2の検出値と、要求回生量G_dmdとを取得する。
次いで、STEP122において、電力伝送制御部41は、要求回生量G_dmdが、前記STEP102で設定した最大充電許容量よりも大きいか否かを判断する。
このSTEP122の判断結果が肯定的である場合には、電力伝送制御部41は、STEP123において、要求回生量G_dmdの値を強制的に制限する。この場合、前記STEP102で設定した最大充電許容量が、制限後の要求回生量G_maxの値として設定される。
この制限後の要求回生量G_dmdの値が、図21に実線で示す最大値G_maxである。この最大値G_maxは、一部故障状態の第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値の修正量(前記STEP103の処理での修正量)だけ、正常状態よりも小さい値である。
STEP122の判断結果が否定的である場合には、あるいは、STEP123の処理の実行後に、電力伝送制御部41は、前記した図17のSTEP52からの処理と同じ処理を実行する。これにより、図17に示した制御処理と同様の制御処理によって電力伝送回路部11が制御される。
ただし、この場合、図17のSTEP52の処理で使用するマップとしては、図18に示したマップの代わりに、図21に示したマップが使用される。従って、要求回生量G_dmdが閾値G_th1よりも大きい場合における第1蓄電装置2の目標入力Pc1は、一部故障状態の第1蓄電装置2に入力する充電量の上限値(前記STEP103の処理で決定される上限値)以下の範囲内、すなわち、図21に実線で示す最大値G_maxと閾値G_th1との差分(=Gmax−G_th1)の範囲内で決定される。
この場合、図21に実線で示す最大値G_maxは、一部故障状態の第1蓄電装置2に入力する充電量の上限値の修正量(前記STEP103の処理での修正量)だけ、正常状態よりも小さい値である。また、閾値G_th1は、本実施形態では、正常状態と同じ値である。そして、STEP52の処理以外は、正常状態と同じである。
なお、図23に括弧付きで示すSTEP62とSTEP72とは、それぞれ、後述する第2実施形態、第3実施形態に関するものである。
第1蓄電装置2の一部故障状態での電動モータ100の力行運転用の制御処理と回生運転用の制御処理とは、以上の如く実行される。
この場合、力行運転用の制御処理では、第1蓄電装置2から出力させる給電量の上限値が、正常状態よりも小さい値に制限されると共に、第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数が多いほど、小さくなるように設定される。
このため、第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数によらずに、第1蓄電装置2の正常な各蓄電部2aの出力(放電量)が、正常状態に比して過大なものとなることがないように第1蓄電装置2からの電動モータ100への給電を行うことができる。
さらに、前記最大放電許容量も、正常状態よりも小さい値に制限されると共に、第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数が多いほど、小さくなるように設定される。
このため、第1蓄電装置2から出力される給電量の上限値が上記の如く制限されても、第2蓄電装置3の出力(放電量)が、正常状態に比して過大なものなることも防止できる。例えば本実施形態では、第1蓄電装置2の一部故障状態において、第2蓄電装置3から出力させる給電量の上限値が、正常状態における上限値と同じになるように、最大放電許容量が第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数に応じて設定されている。
このように、一部故障状態の第1蓄電装置2の正常な各蓄電部2aと、第2蓄電装置3とのそれぞれの出力が、過大なものとなることがないように、力行運転時の電動モータ100への給電を行うことができる。このため、第1蓄電装置2の一部の蓄電部2aの故障が発生した場合に、電動モータ100への給電を行うことができなくなる状況が早期もしくは急に発生することを防止して、電動モータ100への給電を持続し得る期間を極力長くすることができる。ひいては、車両の航続可能距離を極力延ばすことができる。
また、第1蓄電装置2の正常な各蓄電部2aと、第2蓄電装置3とのそれぞれの出力が、正常状態に比して、過大なものとなることがないように、力行運転時の電動モータ100への給電を行うことができるため、第1蓄電装置2の正常な各蓄電部2aの劣化の進行と第2蓄電装置3の劣化の進行とを極力抑制し得るように、電動モータ100への給電を行うことができる。
また、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が前記基本給電量P1_baseよりも小さなものとなり、且つ、第2残容量SOC2の検出値が、閾値B2_th1(中残容量領域の上限値)よりも小さいものとなる条件下では、第1蓄電装置2の正常状態と一部故障状態とのいずれの状態でも、第1蓄電装置2から第2蓄電装置3への充電が同じ態様で行われる。
このため、第1蓄電装置2の一部故障状態が発生しても、第2蓄電装置3の残容量SOC2は、正常状態と同様に、中残容量領域内に保たれやすくなる。このため、第1蓄電装置2の正常状態だけでなく、一部故障状態であっても、要求駆動力DT_dmdに対応する給電量が、基本給電量P1_baseよりも大きな給電量に比較的大きく上昇した場合に、第2蓄電装置3の出力を高い応答性で上昇させて、電動モータ100に要求駆動力DT_dmdに対応する給電量を給電することができる。
なお、本実施形態では、第1蓄電装置2の一部故障状態における力行運転用の制御処理(電力伝送回路部11の制御処理)は、第1蓄電装置2から出力させる給電量の上限値と、最大放電許容量とを、正常状態と異ならせるように設定すること以外の処理については、正常状態における通常併用制御処理と同様に行われる。従って、第1蓄電装置2の一部故障状態における力行運転用の制御処理では、基本的は、正常状態における通常併用制御処理に関して前記した効果と同様の効果を奏することができる。
また、第1蓄電装置2の一部故障状態における回生運転用の制御処理では、第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値が、正常状態よりも小さい値に制限されると共に、第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数が多いほど、小さくなるように設定される。
このため、第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数によらずに、第1蓄電装置2の正常な各蓄電部2aの入力(充電量)が、正常状態に比して過大なものとなることがないように第1蓄電装置2への回生電力の充電を行うことができる。
さらに、前記最大充電許容量も、正常状態よりも小さい値に制限されると共に、第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数が多いほど、小さくなるように設定される。
このため、第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値が上記の如く制限されても、第2蓄電装置3の入力(充電量)が、正常状態に比して過大なものなることも防止できる。例えば本実施形態では、第1蓄電装置2の一部故障状態において、第2蓄電装置3に入力する回生電力の上限値が、正常状態における上限値と同じになるように、最大充電許容量が第1蓄電装置2の故障有りの状態の蓄電部2aの個数に応じて設定されている。
このように、一部故障状態の第1蓄電装置2の正常な各蓄電部2aと、第2蓄電装置3とのそれぞれの入力が、過大なものとなることがないように、電動モータ100の回生運転時の回生電力を、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方、又は第2蓄電装置3に充電することができる。
このため、第1蓄電装置2の正常な各蓄電部2aの劣化の進行と第2蓄電装置3の劣化の進行とを極力抑制し得るように、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方、又は第2蓄電装置3に電動モータ100の回生電力を充電することができる。
なお、本実施形態では、第1蓄電装置2の一部故障状態における回生運転用の制御処理(電力伝送回路部11の制御処理)は、第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値と、最大充電許容量とを、正常状態と異ならせるように設定すること以外の処理については、正常状態における回生運転時の制御処理と同様に行われる。従って、第1蓄電装置2の一部故障状態における回生運転用の制御処理では、基本的は、正常状態における回生運転時の制御処理に関して前記した効果と同様の効果を奏することができる。
ここで、以上説明した第1実施形態と本発明との対応関係について補足しておく。
本実施形態では、電動モータ100(電気負荷)の要求駆動力DT_dmdと、要求回生量G_dmdとは、本発明における要求値に相当する。
また、前記最大放電許容量と、最大充電許容量とが、本発明における第2上限値に相当する。
また、第1蓄電装置2から出力させる給電量の上限値と、第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値とが、本発明における第1上限値に相当する。
また、基本給電量P1_baseを電動モータ100の駆動力値に換算してなる閾値DT_th4が、本発明における第A閾値に相当し、第2残容量SOC2に関する閾値B2_th1が本発明における第1閾値に相当する。
また、前記した電力伝送制御部41が実行する制御処理が本発明における電力伝送制御処理に相当する。そして、電動モータ100の力行運転時に電力伝送制御部41が実行する制御処理のうち、前記STEP21,27での電力伝送回路部11の制御処理が本発明における第1給電処理に相当し、STEP14,15,18,22,24,28での電力伝送回路部11の制御処理が本発明における第2給電処理に相当する。
そして、第1蓄電装置2の正常状態と一部故障状態とのいずれの状態でも、基本給電量P1_baseは、第1給電処理における第1蓄電装置2の出力の上限値である。従って、第1給電処理における第1蓄電装置2の出力の上限値は、第1蓄電装置2が正常状態から一部故障状態に変化しても一定に保たれることとなる。
なお、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の故障に関して、上記の説明では、第1蓄電装置2の一部の蓄電部2aが故障した場合についてだけ説明したが、第1蓄電装置2又は第2蓄電装置3についてのその他の故障が発生した場合には、制御装置5は、次のような処理を実行し得る。
例えば、第1蓄電装置2の入出力端子2p,2n間に電流を流すことができない故障が発生した場合(全ての蓄電部2aが故障した場合を含む)には、制御装置5は、例えば前記STEP6の停止処理と同様の処理を実行する。
また、第2蓄電装置3が故障した場合には、制御装置5は、第1蓄電装置2の残容量が所定値に低下するまで、第1蓄電装置2だけから要求駆動力DT_dmdに対応する給電量を電動モータ100に給電するように電力伝送回路部11を制御する。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図24〜26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。
本実施形態では、電動モータ100の回生運転時における電力伝送制御部41の制御処理は、正常状態(第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3が正常である状態)においては、所定の制御処理周期で、図24のフローチャートに示す如く実行される。
具体的には、電力伝送制御部41は、STEP61において、第2残容量SOC2の検出値と、電動モータ100の要求回生量G_dmdとを取得する。このSTEP61の処理は、第1実施形態のSTEP51の処理と同じである。
次いで、STEP62において、電力伝送制御部41は、SOC2の検出値と、電動モータ100の要求回生量G_dmdとからあらかじめ作成されたマップに基づいて、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの目標入力Pc1,Pc2(目標充電量)を決定する。
図25は本実施形態における当該マップを視覚的に表している。このマップにおいて、要求回生量G_dmdが所定の閾値G_th2以下となる斜線領域は、第1蓄電装置2だけに充電を行う領域(Pc2=0とする領域)を表し、要求回生量G_dmdが閾値G_th2よりも大きく、且つ、所定の閾値G_th1以下となる点描領域と、要求回生量G_dmdが閾値G_th1よりも大きなものとなる斜線領域とは、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方に充電を行う領域を表している。
上記閾値G_th1,G_th2のうち、閾値G_th1は第1実施形態と同様に、SOC2の検出値に応じて設定される閾値である。
また、閾値G_th2は、本実施形態では、あらかじめ定められた所定の一定値である。該閾値G_th2は、比較的小さい値(ゼロに近い値)である。
なお、図25に示すG_maxは、要求回生量G_dmdの最大値であり、第1実施形態と同様に、正常状態における前記最大充電許容量以下の値に設定された値である。
また、本実施形態では、第2残容量SOC2の各値における斜線領域のトータルの幅(縦軸方向の幅)に対応する回生電力の値(=G_th2+(G_max−G_th1))が、正常状態において第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値に相当し、第2残容量SOC2の各値における点描領域のトータルの幅(縦軸方向の幅)に対応する回生電力の値(=G_th1−G_th2)が、正常状態において第2蓄電装置3に入力する回生電力の上限値に相当する。
上記STEP62では、SOC2の検出値と、要求回生量G_dmdとの組が、最下段の斜線領域に属する場合には、第2蓄電装置3の目標入力Pc2がゼロに設定されると共に、第1蓄電装置2の目標入力Pc1として要求回生量G_dmdが設定される。
従って、回生電力を第1蓄電装置2だけに充電するように、目標入力Pc1,Pc2が設定される。
また、SOC2の検出値と、要求回生量G_dmdとの組が、点描領域に属する場合には、第1蓄電装置2の目標入力Pc1として、閾値G_th2に一致する回生量が設定されると共に、要求回生量G_dmdから第1蓄電装置2の目標入力Pc1を差し引いた残余の回生量が第2蓄電装置3の目標入力Pc2として設定される。
また、SOC2の検出値と、要求回生量G_dmdとの組が、最上段の斜線領域に属する場合には、第2蓄電装置3の目標入力Pc2として、閾値G_th1から閾値G_th2を差し引いた値(=G_th1−G_th2)に一致する給電量が設定されると共に、要求回生量G_dmdから第2蓄電装置3の目標入力Pc2を差し引いた残余の回生量が第1蓄電装置2の目標入力Pc1として設定される。
次いで、STEP63において、電力伝送制御部41は、要求回生量G_dmdが、上記閾値G_th2以下であるか否かを判断する。
このSTEP63の判断結果が肯定的となる状況は、図25の最下段の斜線領域の状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、STEP64において、第1蓄電装置2だけを目標入力Pc1で充電するように、電力伝送回路部11を制御する。
上記STEP64の処理は、具体的には、例えば次のように実行することができる。すなわち、電動モータ100の回転速度の検出値等に応じて、インバータ17の出力電圧(=電圧変換器15の入力電圧)の目標値が設定される。さらに、目標入力Pc1が電圧変換器15から第1蓄電装置2への出力電力の目標値として設定される。
そして、インバータ17の出力電圧の目標値を実現するようにインバータ17が制御される。同時に、電圧変換器15から第1蓄電装置2への出力電力の目標値を実現するように電圧変換器15が制御される。
さらに、電圧変換器16は通電遮断状態に制御される。あるいは、第2蓄電装置3側のコンタクタ13がオフ状態に制御される。これにより、第2蓄電装置3からの放電が禁止される。
一方、STEP63の判断結果が否定的となる状況は、図25の点描領域又は最上段の斜線領域の状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、STEP65において、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3をそれぞれ目標入力Pc1,Pc2で充電するように、電力伝送回路部11を制御する。
この場合の電力伝送回路部11の具体的な制御処理は、第1実施形態のSTEP54の処理を同様に実行できる。
なお、本実施形態では、第1蓄電装置2の目標入力Pc1が所定値以下に保たれるように、閾値G_th1,Gth2が設定されている。
本実施形態では、正常状態においては、以上の如く、電動モータ100の回生運転時の電力伝送制御部41の制御処理が実行される。
上記の如く回生運転時の電力伝送制御部41の制御処理を実行することで、要求回生量が閾値G_th1よりも大きい場合を除いて、閾値G_th2以下の少量の回生電力が第1蓄電装置2に充電される。この場合、第1蓄電装置2の充電量が小さいので、小さな充電レート(低レート)で第1蓄電装置2の充電を行うことができる。そのため、回生運転時に、第1蓄電装置2の劣化の進行を抑制しつつ、第1蓄電装置2の充電を行うことができる。ひいては、車両の航続可能距離を延ばすことができる。
次に、第1蓄電装置2の一部故障状態における電動モータ100の回生運転時の電力伝送制御部41の制御処理を説明する。
本実施形態では、第1蓄電装置2の一部故障状態において、前記第1実施形態と同様に、図19のフローチャートに示した制御処理が実行される。この場合において、STEP104における回生運転用の制御処理以外は、第1実施形態と同じである。
そして、回生運転用の制御処理は、電動モータ100の回生運転時において、所定の制御処理周期で、図23のフローチャートに示す如く実行される。この場合、STEP121〜123の処理は第1実施形態と同じである。
そして、本実施形態では、STEP122の判断結果が否定的である場合には、あるいは、STEP123の処理の実行後に、電力伝送制御部41は、図24のSTEP62からの処理と同じ処理を実行する。これにより、図24に示した制御処理と同様の制御処理によって電力伝送回路部11が制御される。
ただし、この場合、図24のSTEP62の処理で使用するマップとしては、図25に示したマップの代わりに、図26に示したマップが使用される。このマップは、正常状態における図25のマップと類似の形態のマップであるが、第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値が、正常状態よりも小さい値に制限されていることから、要求回生量G_dmdに関する最大値G_max、閾値G_th1,G_th2が正常状態と異なる。
詳しくは、図26において、第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値は、図25のものと同様に、第2残容量SOC2の各値における斜線領域のトータルの幅(縦軸方向の幅)に対応する回生電力の値(=G_th2+(G_max−G_th1))である。
ただし、図26においては、閾値G_th1,G_th2及び最大値G_maxのいずれもが正常状態よりも小さい値となっている一方、(G_th1−G_th2)の値(これは、第2蓄電装置3に入力する回生電力の上限値に相当する)は正常状態と同じとなっている。
従って、図26では、第1蓄電装置2の一部故障状態において、第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値が、正常状態における上限値よりも小さな値となっている。また、第1蓄電装置2の一部故障状態において、第2蓄電装置3に入力する回生電力の上限値は正常状態と同じである。
そして、STEP62の処理以外は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合の処理と同じである。
本実施形態では、第1蓄電装置2の一部故障状態での電動モータ100の回生運転用の制御処理は、以上の如く実行される。
かかる第2実施形態においても、第1蓄電装置2の一部故障状態が発生した場合における電動モータ100の回生運転時に、第1蓄電装置2の正常な各蓄電部2aと、第2蓄電装置3とのそれぞれの入力が、過大なものとなることがないように、電動モータ100の回生運転時の回生電力を、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方、又は第2蓄電装置3に充電することができる。このため、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
このため、第1蓄電装置2の正常な各蓄電部2aの劣化の進行と第2蓄電装置3の劣化の進行とを極力抑制し得るように、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方、又は第2蓄電装置3に電動モータ100の回生電力を充電することができる。
また、第1蓄電装置2の一部故障状態における回生運転用の制御処理で、基本的は、正常状態における回生運転時の制御処理に関して前記した効果と同様の効果を奏することができる。
なお、本実施形態と本発明との対応関係は、第1実施形態と同じである。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を図27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2実施形態と同一事項については説明を省略する。
本実施形態では、電動モータ100の回生運転時における電力伝送制御部41の制御処理は、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3が正常である場合においては、所定の制御処理周期で、図27のフローチャートに示す如く実行される。
具体的には、電力伝送制御部41は、STEP71において、第2残容量SOC2の検出値と、電動モータ100の要求回生量G_dmdとを取得する。このSTEP71の処理は、第1実施形態のSTEP51の処理と同じである。
次いで、STEP72において、電力伝送制御部41は、SOC2の検出値と、電動モータ100の要求回生量G_dmdとからあらかじめ作成されたマップに基づいて、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3のそれぞれの目標入力Pc1,Pc2(目標充電量)を決定する。
この場合、本実施形態における上記マップの形態(閾値G_th1,G_th2による領域の区分形態)は、第2実施形態のもの(図25に示したもの)と同じである。ただし、本実施形態では、要求回生量G_dmdが閾値G_th2よりも大きく、且つ、閾値G_th1以下となる点描領域における充電対象の蓄電装置が第2実施形態と相違する。
すなわち、本実施形態では、図25の点描領域は、第2蓄電装置3だけに充電を行う領域である。そして、SOC2の検出値と、要求回生量G_dmdとの組が、図25の点描領域に属する場合には、第1蓄電装置2の目標入力Pc1がゼロに設定されると共に、第2蓄電装置3の目標入力Pc2として、要求回生量G_cmdが設定される。
従って、本実施形態では、正常状態において第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値は、第2実施形態と同じ(図25において、第2残容量SOC2の各値における斜線領域のトータルの幅に対応する回生電力の値(=G_th2+(G_max−G_th1)))であるが、第2蓄電装置3に入力する回生電力の上限値は、図25の下側の斜線領域と点描領域とを合わせた領域の幅に対応する回生電力の値(=G_th1)である。
なお、図25の最下段の斜線領域と、最上段の斜線領域とにおける目標入力Pc1,Pc2の設定の仕方は第2実施形態と同じである。
次いで、STEP73において、電力伝送制御部41は、要求回生量G_dmdが、閾値G_th2以下であるか否かを判断する。
このSTEP73の判断結果が肯定的となる状況は、図25の最下段の斜線領域の状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、STEP74において、第1蓄電装置2だけを目標入力Pc1で充電するように、電力伝送回路部11を制御する。
この場合の電力伝送回路部11の具体的な制御処理は、第2実施形態におけるSTEP64の処理と同様に実行できる。
一方、STEP73の判断結果が否定的である場合には、電力伝送制御部41は、さらに、STEP75において、要求回生量G_dmdが、閾値G_th1よりも大きいか否かを判断する。
このSTEP75の判断結果が肯定的となる状況は、図25の最上段の斜線領域の状況である。この状況では、電力伝送制御部41は、STEP76において、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3をそれぞれ目標入力Pc1,Pc2で充電するように、電力伝送回路部11を制御する。
この場合の電力伝送回路部11の具体的な制御処理は、第1実施形態におけるSTEP54の処理と同様に実行できる。
また、STEP75の判断結果が否定的となる状況は、図25の点描領域の状況である。この場合には、電力伝送制御部41は、STEP77において、第2蓄電装置3だけを目標入力Pc2で充電するように、電力伝送回路部11を制御する。
この場合の電力伝送回路部11の具体的な制御処理は、第1実施形態におけるSTEP55の処理と同様に実行できる。
本実施形態では、正常状態においては、以上の如く、電動モータ100の回生運転時の電力伝送制御部41の制御処理が実行される。
上記の如く回生運転時の電力伝送制御部41の制御処理を実行することで、要求回生量がG_th2以下の少量の回生量である場合に、当該少量の回生量の電力が第1蓄電装置2に充電される。この場合、第2実施形態と同様に、小さな充電レートで第1蓄電装置2の充電をゆっくり行うことができるため、第1蓄電装置2の劣化の進行を抑制しつつ、第1蓄電装置2の充電を行うことができる。ひいては、車両の航続可能距離を延ばすことができる。
また、要求回生量がG_th2よりも大きい場合には、閾値G_th1を超えない限り、第2蓄電装置3だけに要求回生量に対応する回生電力が充電される。そして、この場合は、第2蓄電装置3は、小さい充電レートで充電せずとも、劣化の進行が生じ難いので、該第2蓄電装置3を素早く充電することもできる。このため、回生運転時の電力伝送回路部11の制御の安定性を高めることができる。
次に、第1蓄電装置2の一部故障状態における電動モータ100の回生運転時の電力伝送制御部41の制御処理を説明する。
本実施形態では、第1蓄電装置2の一部故障状態において、前記第1実施形態と同様に、図19のフローチャートに示した制御処理が実行される。この場合において、STEP104における回生運転用の制御処理以外は、第1実施形態と同じである。
そして、回生運転用の制御処理は、電動モータ100の回生運転時において、所定の制御処理周期で、図23のフローチャートに示す如く実行される。この場合、STEP121〜123の処理は第1実施形態と同じである。
そして、本実施形態では、STEP122の判断結果が否定的である場合には、あるいは、STEP123の処理の実行後に、電力伝送制御部41は、図27のSTEP72からの処理と同じ処理を実行する。これにより、図27に示した制御処理と同様の制御処理によって電力伝送回路部11が制御される。
ただし、この場合、図27のSTEP72の処理で使用するマップとしては、図25に示したマップの代わりに、図26に示したマップが使用される。このマップは、第2実施形態における第1蓄電装置2の一部故障状態でのマップと同じである。このマップでは、図26の点描領域は、正常状態場合と同様に、第2蓄電装置3だけに回生電力を充電する領域である。
従って、第1蓄電装置2の一部故障状態において、第1蓄電装置2に入力する回生電力の上限値は、第2実施形態と同様に、正常状態よりも小さい上限値(図26における(G_th2+(G_max−G_th1)))となる。また、第1蓄電装置2の一部故障状態において、第2蓄電装置3に入力する回生電力の上限値は、正常状態よりも小さい上限値(図26におけるG_th1)となる。
本実施形態では、第1蓄電装置2の一部故障状態での電動モータ100の回生運転用の制御処理は、以上の如く実行される。
かかる第3実施形態においても、第1蓄電装置2の一部故障状態が発生した場合における電動モータ100の回生運転時に、第1蓄電装置2の正常な各蓄電部2aと、第2蓄電装置3とのそれぞれの入力が、過大なものとなることがないように、電動モータ100の回生運転時の回生電力を、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方、又は第2蓄電装置3に充電することができる。このため、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
このため、第1蓄電装置2の正常な各蓄電部2aの劣化の進行と第2蓄電装置3の劣化の進行とを極力抑制し得るように、第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方、又は第2蓄電装置3に電動モータ100の回生電力を充電することができる。
また、第1蓄電装置2の一部故障状態における回生運転用の制御処理で、基本的は、正常状態における回生運転時の制御処理に関して前記した効果と同様の効果を奏することができる。
なお、本実施形態と本発明との対応関係は、第1実施形態と同じである。
[変形態様]
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。
前記各実施形態では、電動モータ100の回生運転時に、回生電力を第1蓄電装置2に充電し得るようにした。ただし、回生電力を第1蓄電装置2に充電することなく、第2蓄電装置3だけに充電するようにしてもよい。
この場合には、電動モータ100の回生運転時の電力伝送回路部11の制御処理は、正常状態と一部故障状態とで同じでよい。また、この場合には、前記第1蓄電装置2として、充電を行うことができない蓄電装置、例えば燃焼電池もしくは空気電池等を採用することもできる。
また、各実施形態では、電動モータ100の力行運転時における前記基本給電量P1_baseを、正常状態と一部故障状態とで同一にした。ただし、一部故障状態における基本給電量P1_baseを、正常状態よりも小さくするようにしてもよい。
また、例えば第1蓄電装置2及び第2蓄電装置3の両方が正常である場合における制御処理のモードを、複数の制御モードに切替えることができるようにして、それぞれの制御モード毎に、電動モータ100の力行運転時又は回生運転時における電力伝送回路部11の制御処理の形態を異ならるようにしてもよい。
例えば、電動モータ100の力行運転時に第1蓄電装置2から基本給電量P1_baseを出力させつつ、該基本給電量P1_baseの一部を第2蓄電装置3に充電する制御処理を実行する第2残容量SOC2の範囲の上限値(前記閾値B2_th1)、あるいは、基本給電量P1_baseが相互に異なる複数の制御モードで、電力伝送回路部11の制御処理を実行し得るようにしてもよい。
また、前記各実施形態では、正常状態において、前記停止延長制御処理を実行するようにしたが、該停止延長制御処理を省略してもよい。あるいは、該停止延長制御処理と同様の処理を、第1蓄電装置2の一部故障状態でも実行するようにしてもよい。
また、前記各実施形態では、電動モータ100の要求駆動力DT_dmdを電動モータ100(電気負荷)への給電時(力行運転時)の要求値として使用した。ただし、例えば、要求駆動力DT_dmdに対応して電動モータ100に単位時間当たりに給電すべきエネルギー量、あるいは、要求駆動力DT_dmdに対応する電動モータ100の通電電流の要求値(単位時間当たりの電荷量の要求値)を電動モータ100(電気負荷)の要求値として使用することも可能である。
また、前記各実施形態では、電動モータ100の要求回生量G_dmdを、電動モータ100(電気負荷)からの回生電力の出力時(回生運転時)の要求値として使用した。ただし、例えば、電動モータ100の回生運転時の要求制動力、あるいは、該要求制動力に対応する電動モータ100の通電電流の要求値を、電動モータ100の要求値として使用することも可能である。
また、前記各実施形態では、電気負荷が電動モータ100である場合を一例として説明した。ただし、電気負荷は、電動モータ100以外の電動アクチュエータであってもよく、あるいは、機械的な動力を出力しない電気機器であってもよい。
また、電力供給システム1を搭載する輸送機器は、電動車両に限らない。例えば、該輸送機器は、ハイブリッド車両であってもよく、あるいは、船舶、鉄道車両等であってもよい。
1…電力供給システム、2…第1蓄電装置、3…第2蓄電装置、4…電力伝送路、5…制御装置、11…電力伝送回路部、15,16…電圧変換器、17…インバータ、100…電動モータ(電気負荷)。

Claims (11)

  1. 並列に接続された複数の蓄電部を備える第1蓄電装置と、
    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1蓄電装置及び第2蓄電装置のうちの少なくとも一方の蓄電装置からの前記電気負荷への給電時における該電気負荷への給電量を規定する該電気負荷の要求値と、該電気負荷から前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置のうちのすくなくとも一方の蓄電装置への回生電力の充電時における該電気負荷からの回生電力の出力量を規定する該電気負荷の要求値とのうちの少なくとも一方の要求値と、前記第1蓄電装置の各蓄電部の故障の有無を示す故障検知情報とを取得可能であり、前記第1蓄電装置の全ての蓄電部が故障無しの状態である正常状態と、該第1蓄電装置の一部の蓄電部だけが故障有りの状態である一部故障状態とにおいて、前記電気負荷の要求値に応じて、前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置のうちの少なくとも一方の蓄電装置と、前記電気負荷との間の電力伝送を行うように前記電力伝送回路部を制御する電力伝送制御処理を実行する機能を有すると共に、前記正常状態における電力伝送制御処理と、前記一部故障状態における電力伝送制御処理とで、前記電気負荷の要求値に応じた前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置のそれぞれの出力又は入力の負担形態を異ならせるように構成されており、
    さらに、前記電力伝送制御処理は、前記電気負荷への給電時の前記要求値が所定の第A閾値よりも小さく、且つ、前記第2蓄電装置の残容量が所定の第1閾値よりも小さいという条件が成立する状態で、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に給電するように前記電力伝送回路部を制御する第1給電処理と、前記条件が成立しない状態で、前記第2蓄電装置への充電を行わずに、前記第1蓄電装置及び第2蓄電装置のうちの少なくとも一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給電処理とを含み、
    前記制御装置は、前記正常状態での前記第1給電処理における前記第1蓄電装置の出力の上限値をD1、前記一部故障状態での前記第1給電処理における前記第1蓄電装置の出力の上限値をD2、前記正常状態での前記第2給電処理における前記第1蓄電装置の出力の上限値をD3、前記一部故障状態での前記第2給電処理における前記第1蓄電装置の出力の上限値をD4と定義したき、前記D1に対する前記D2の減少度が、前記D3に対する前記D4の減少度よりも小さくなる形態で、前記第1給電処理及び第2給電処理を選択的に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。
  2. 請求項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給電処理の実行中に前記第1蓄電装置の状態が前記正常状態から前記一部故障状態に変化することに起因する前記第1蓄電装置の出力の変化が発生しないように該第1給電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。
  3. 請求項1又は2記載の電力供給システムにおいて、
    前記第1蓄電装置は、その入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給電処理における前記電気負荷の要求値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、該電気負荷の要求値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給電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。
  4. 請求項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給電処理において、前記第1蓄電装置から前記電気負荷の要求値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値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値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。
  5. 請求項記載の電力供給システムにおいて、
    前記制御装置は、前記基本給電量が前記第2蓄電装置の残容量が前記第1閾値に近いほど、小さくなるように、該第2蓄電装置の残容量に応じて前記基本給電量を可変的に設定
    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。
  6. 請求項1〜5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、前記第2蓄電装置よりもエネルギー密度が高く、且つ、出力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。
  7. 請求項1〜6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、前記一部故障状態における前記電力伝送制御処理を、前記正常状態における前記電力伝送制御処理よりも、前記電気負荷の要求値に応じた前記第1蓄電装置の出力又は入力の負担が小さくなる形態で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。
  8. 請求項1〜7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、前記一部故障状態において、前記電力伝送制御処理における前記第1蓄電装置の出力又は入力の上限値である第1上限値が、前記正常状態よりも小さい値に制限されるように前記電力伝送制御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。
  9. 請求項記載の電力供給システムにおいて、
    前記制御装置は、前記一部故障状態において、前記電力伝送制御処理における前記第1上限値が、前記第1蓄電装置の蓄電部のうちの、故障有りの状態の蓄電部の個数が多いほど、小さくなるように、当該個数に応じて該第1上限値を変化させ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。
  10. 請求項1〜9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、前記一部故障状態において、前記電気負荷に供給する給電量の上限値又は前記電気負荷から出力させる回生電力の上限値である第2上限値が、前記正常状態よ
    りも小さい値に制限されるように前記電力伝送制御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。
  11. 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、前記一部故障状態において、前記電力伝送制御処理における前記第2上限値が、前記第1蓄電装置の蓄電部のうちの、故障有りの状態の蓄電部の個数が多いほど、小さくなるように、当該個数に応じて該第2上限値を変化させ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。
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