JP6652427B2 - 電力供給システム及び輸送機器 - Google Patents
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Description
前記第1蓄電装置よりも出力密度が高く、且つ、エネルギー密度が低い第2蓄電装置と、
前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置の少なくとも一方からの給電に応じて作動する電気負荷と前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置との間の電力伝送を行う機能を有する電力伝送回路部と、
前記電力伝送回路部を制御する機能を有するように構成された制御装置とを備えており、
前記制御装置は、前記第2蓄電装置の充電率である第2充電率が所定の第1閾値よりも小さい場合に、前記第1蓄電装置から前記第2蓄電装置に充電しつつ、該第1蓄電装置から前記電気負荷の要求出力に対応する給電量を給電するように前記電力伝送回路部を制御する第1制御処理を実行する機能と、前記第2充電率が前記第1閾値よりも大きい場合に、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のうちの少なくとも第1蓄電装置を含む一方又は両方の蓄電装置から前記要求出力に対応する給電量を前記電気負荷に給電する第2制御処理を実行する機能とを有するように構成されていることを基本構成とする。
前記第2蓄電装置の充電率である第2充電率が所定の第1閾値よりも小さい場合に、前記第1蓄電装置から前記第2蓄電装置に充電しつつ、該第1蓄電装置から前記電気負荷の要求出力に対応する給電量を給電するステップと、前記第2充電率が前記第1閾値よりも大きい場合に、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第1蓄電装置を含む一方又は両方の蓄電装置から前記要求出力に対応する給電量を前記電気負荷に給電するステップとを備えることを特徴とする。
まず、制御装置8が実行する制御処理の概要を説明しておく。制御装置8が実行する制御処理は、CDモード(CD:Charge Depleting)の制御処理と、CSモード(CS:Charge Sustaining)の制御処理との2種類に大別される。該CDモード及びCSモードは、車両の走行時における動力システム1の動作態様の種別を表している。
以上を踏まえて、制御装置8の制御処理を詳細に説明する。制御装置8は、車両の起動状態において、図3のフローチャートに示すメインルーチン処理を所定の制御処理周期で逐次実行する。
次に、前記STEP4でのCDモードの制御処理を詳細に説明する。
CDモードにおける電動モータ3の力行運転時に電力伝送制御部32が実行する制御処理を、図4〜図8を参照して以下に詳説する。
次に、CDモードにおける電動モータ3の回生運転時に電力伝送制御部32が実行する制御処理を、図9及び図10参照して以下に詳説する。
次に、前記STEP6での第1CSモードの制御処理を、図11〜図15を参照しつつ詳細に説明する。
第1CSモードにおける電動モータ3の力行運転時に電力伝送制御部32が実行する制御処理を、図11〜図13を参照して以下に詳説する。
次に、第1CSモードにおける電動モータ3の回生運転時に電力伝送制御部32が実行する制御処理を、図14及び図15参照して以下に詳説する。
次に、前記STEP8での第2CSモードの制御処理を、図16〜図20を参照しつつ詳細に説明する。
第2CSモードにおける電動モータ3の力行運転時に電力伝送制御部32が実行する制御処理を、図16及び図17を参照して以下に詳説する。
次に、第2CSモードにおける電動モータ3の回生運転時に電力伝送制御部32が実行する制御処理を、図18及び図19参照して以下に詳説する。
次に、以上説明した実施形態に関連する変形態様をいくつか説明する。
Claims (12)
- 第1蓄電装置と、
前記第1蓄電装置よりも出力密度が高く、且つ、エネルギー密度が低い第2蓄電装置と、
前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置の少なくとも一方からの給電に応じて作動する電気負荷と前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置との間の電力伝送を行う機能を有する電力伝送回路部と、
前記電力伝送回路部を制御する機能を有するように構成された制御装置とを備えており、
前記制御装置は、前記第2蓄電装置の充電率である第2充電率が所定の第1閾値よりも小さい場合に、前記第1蓄電装置から前記第2蓄電装置に充電しつつ、該第1蓄電装置から前記電気負荷の要求出力に対応する給電量を給電するように前記電力伝送回路部を制御する第1制御処理を実行する機能と、前記第2充電率が前記第1閾値よりも大きい場合に、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のうちの少なくとも第1蓄電装置を含む一方又は両方の蓄電装置から前記要求出力に対応する給電量を前記電気負荷に給電する第2制御処理を実行する機能とを有するように構成されており、さらに、前記第2制御処理において、前記要求出力が所定の第A閾値よりも小さい場合には、前記第1蓄電装置だけから前記電気負荷に給電し、前記要求出力が前記第A閾値よりも大きい場合には、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置の両方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ように構成されているいることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項1記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記第2制御処理において、前記要求出力が前記第A閾値よりも大きく、且つ、前記第A閾値よりも大きい所定の第B閾値よりも小さい場合には、前記第1蓄電装置から前記第A閾値に対応する給電量を前記電気負荷に給電し、且つ、前記要求出力と前記第A閾値との差分に対応する給電量を前記第2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ように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項2記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記第2制御処理において、前記要求出力が前記第B閾値よりも大きい場合には、前記第2蓄電装置から前記第B閾値と第A閾値との差分に対応する給電量を前記電気負荷に給電し、且つ、該第2蓄電装置から前記電気負荷への給電量を前記要求出力に対応する給電量から差し引いた差分の給電量を前記第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。 - 第1蓄電装置と、
前記第1蓄電装置よりも出力密度が高く、且つ、エネルギー密度が低い第2蓄電装置と、
前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置の少なくとも一方からの給電に応じて作動する電気負荷と前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置との間の電力伝送を行う機能を有する電力伝送回路部と、
前記電力伝送回路部を制御する機能を有するように構成された制御装置とを備えており、
前記制御装置は、前記第2蓄電装置の充電率である第2充電率が所定の第1閾値よりも小さい場合に、前記第1蓄電装置から前記第2蓄電装置に充電しつつ、該第1蓄電装置から前記電気負荷の要求出力に対応する給電量を給電するように前記電力伝送回路部を制御する第1制御処理を実行する機能と、前記第2充電率が前記第1閾値よりも大きい場合に、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のうちの少なくとも第1蓄電装置を含む一方又は両方の蓄電装置から前記要求出力に対応する給電量を前記電気負荷に給電する第2制御処理を実行する機能とを有するように構成されており、さらに、前記第1制御処理において、前記電気負荷の要求出力によらずに設定された所定の基本給電量を前記第1蓄電装置から出力させつつ、該基本給電量のうちの前記要求出力に対応する給電量を前記電気負荷に給電し、且つ、前記基本給電量から前記要求出力に対応する給電量を差し引いた差分の給電量を前記第2蓄電装置に充電するように前記電力伝送回路部を制御するように構成されていると共に、前記第1制御処理において、前記基本給電量を前記第2充電率に応じて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。 - 請求項4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制御処理において、前記第2充電率が前記第1閾値よりも小さい所定の第2閾値よりも小さい場合の前記基本給電量が、該第2閾値よりも大きい場合の前記基本給電量よりも大きい値になるように、該基本給電量を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。 - 請求項5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制御処理において、前記第2充電率が前記第1閾値と前記第2閾値との間の範囲内に属する場合に、該第2充電率が小さいほど、前記基本給電量が大きくなるように該基本給電量を設定するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項6記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記第2充電率が前記第1閾値と前記第2閾値との間の範囲内に属する場合において、前記要求出力に対応する給電量が前記基本給電量よりも大きく、且つ、所定の第C閾値よりも小さい状態では、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のうちの第1蓄電装置だけから前記電気負荷に給電し、前記要求出力に対応する給電量が前記基本給電量よりも大きく、且つ、所定の第C閾値よりも大きい状態では、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置の両方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ように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項5〜7のいずれか1項に記載の電力供給システムにおいて、
前記制御装置は、前記第1制御処理において、前記第2充電率が前記第2閾値よりも小さい場合に、前記基本給電量を一定値に設定するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 第1蓄電装置と、
前記第1蓄電装置よりも出力密度が高く、且つ、エネルギー密度が低い第2蓄電装置と、
前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置の少なくとも一方からの給電に応じて作動する電気負荷と前記第1蓄電装置と前記第2蓄電装置との間の電力伝送を行う機能を有する電力伝送回路部と、
前記電気負荷であるアクチュエータと、
内燃機関と、
前記アクチュエータ及び前記内燃機関の少なくとも一方の動力により駆動し得る被動負荷と、
前記電力伝送回路部を制御する機能を有するように構成された制御装置とを備えており、
前記制御装置は、前記第2蓄電装置の充電率である第2充電率が所定の第1閾値よりも小さい場合に、前記第1蓄電装置から前記第2蓄電装置に充電しつつ、該第1蓄電装置から前記電気負荷の要求出力に対応する給電量を給電するように前記電力伝送回路部を制御する第1制御処理を実行する機能と、前記第2充電率が前記第1閾値よりも大きい場合に、前記第1蓄電装置及び前記第2蓄電装置のうちの少なくとも第1蓄電装置を含む一方又は両方の蓄電装置から前記要求出力に対応する給電量を前記電気負荷に給電する第2制御処理を実行する機能とを有するように構成されており、さらに、前記被動負荷を駆動する動力として、前記内燃機関及び前記アクチュエータのうちのアクチュエータの動力だけを使用可能なCDモードと、前記内燃機関及びアクチュエータのそれぞれの動力を使用可能なCSモードとで前記電力伝送回路部を制御する機能を有していると共に、前記CDモードで前記第1制御処理及び第2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。 - 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、前記第1制御処理において、前記要求出力の変化に対する前記第1蓄電装置の出力の変化の感度が、前記要求出力の変化に対する前記第2蓄電装置の入力の変化の感度よりも小さくなるように前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の電力供給システムにおいて、
前記電気負荷は、回生電力を出力する回生運転を行い得る電気負荷であり、
前記制御装置は、前記第2充電率が前記第1閾値よりも大きい状態での前記電気負荷の回生運転時に、前記第1蓄電装置への前記回生電力の充電量を所定の第a閾値以下に制限しつつ、前記回生電力を少なくとも該第1蓄電装置に充電するように前記電力伝送回路部を制御するように構成されていることを特徴とする電力供給システム。 - 請求項1〜11のいずれか1項の電力供給システムを備えることを特徴とする輸送機器。
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