JP6855890B2 - Power supply - Google Patents
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Description
本発明は、複数の電源を有する電源装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply device having a plurality of power supplies.
特許文献１に示されるように、バッテリの充電状態を検出するバッテリ充電状態検出装置が知られている。バッテリは複数のニッケル水素バッテリが直列接続されてなる。バッテリは化学反応によって起電圧を生成する。この起電圧はバッテリの充電状態と相関関係を有する。したがって起電圧を検出することでバッテリの充電状態を検出することができる。 As shown in Patent Document 1, a battery charge state detecting device for detecting a battery charge state is known. The battery consists of a plurality of nickel-metal hydride batteries connected in series. Batteries generate an electromotive voltage through a chemical reaction. This electromotive voltage correlates with the state of charge of the battery. Therefore, the charge state of the battery can be detected by detecting the electromotive voltage.
バッテリは起電圧を出力する。しかしながらバッテリから出力される電圧（出力電圧）は起電圧そのものではない。バッテリは内部抵抗を有する。そのためにバッテリに電流が流動すると、内部抵抗による電圧降下がバッテリの出力電圧に生じる。このようにバッテリの出力電圧は、内部抵抗による電圧降下分だけ、起電圧から減少したものとなる。したがってバッテリに電流が流れている状態で起電圧を検出するためには、バッテリの出力電圧だけではなく、バッテリの内部抵抗やバッテリに流れる電流それぞれを検出する必要がある。 The battery outputs an electromotive voltage. However, the voltage output from the battery (output voltage) is not the electromotive voltage itself. The battery has an internal resistance. Therefore, when a current flows through the battery, a voltage drop due to internal resistance occurs in the output voltage of the battery. In this way, the output voltage of the battery is reduced from the electromotive voltage by the amount of the voltage drop due to the internal resistance. Therefore, in order to detect the electromotive voltage while the current is flowing through the battery, it is necessary to detect not only the output voltage of the battery but also the internal resistance of the battery and the current flowing through the battery.
特許文献１に記載のバッテリ充電状態検出装置は、バッテリに電流が流れている状態で出力電圧を検出する。したがって起電圧を検出するためには、バッテリの出力電圧だけではなく、バッテリの内部抵抗やバッテリに流れる電流を検出しなくてはならない。この電圧降下の検出誤差のために、バッテリの充電状態の検出精度が低下する虞がある。 The battery charge state detecting device described in Patent Document 1 detects an output voltage in a state where a current is flowing through the battery. Therefore, in order to detect the electromotive voltage, it is necessary to detect not only the output voltage of the battery but also the internal resistance of the battery and the current flowing through the battery. Due to this voltage drop detection error, the accuracy of detecting the state of charge of the battery may decrease.
そこで本発明は上記問題点に鑑み、電圧降下の影響を抑制することで、バッテリの充電状態の検出精度が低下することの抑制された電源装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a power supply device in which the influence of a voltage drop is suppressed so that the detection accuracy of the state of charge of the battery is suppressed.
上記した目的を達成するための開示された発明の１つは、電気負荷（４０，４１，４２）に電力を供給する複数の電源（１０，１１，１２，１３）と、
複数の電源と電気負荷との間の電力供給量を検出する電力検出部（３０）と、
複数の電源それぞれの電流の流動を制御する電流制御部（３０，２０，２１，２２，２３，４４，４６）と、
複数の電源それぞれの充電状態を検出する充電状態検出部（３０）と、を有し、
複数の電源は化学反応によって起電圧を生成するものであり、
複数の電源のうちの一部を第１電源（１１）、残りを第２電源（１２）とすると、
電流制御部は、電力検出部によって検出された第１電源の電力供給量が電気負荷の要求する要求電力量以上であると判定すると、第１電源と電気負荷との間で電流を流動させつつ、第２電源の電流の流動を止め、
充電状態検出部は、電流制御部によって第２電源の電流の流動が止まっている状態において、第２電源の充電状態を検出する電源装置。
One of the disclosed inventions for achieving the above object is a plurality of power sources (10, 11, 12, 13) for supplying power to an electric load (40, 41, 42).
A power detector (30) that detects the amount of power supplied between a plurality of power sources and an electric load, and
A current control unit (30, 20, 21, 22, 23, 44, 46) that controls the current flow of each of the plurality of power supplies, and
It has a charge state detection unit (30) that detects the charge state of each of the plurality of power sources.
Multiple power sources generate an electromotive voltage by a chemical reaction.
Assuming that a part of the plurality of power supplies is the first power supply (11) and the rest is the second power supply (12).
When the current control unit determines that the power supply amount of the first power supply detected by the power detection unit is equal to or greater than the required power amount required by the electric load, the current is flowing between the first power supply and the electric load. , Stop the flow of the current of the second power supply,
The charge state detection unit is a power supply device that detects the charge state of the second power source when the current of the second power source is stopped by the current control unit.
このように本発明によれば、第１電源（１１）によって電気負荷（４０）の要求電力を賄うことができる場合、第２電源（１２）の電流の流動を止めた状態で、第２電源の充電状態を検出する。このため、電流の流動している電源の充電状態の検出とは異なり、電源の内部抵抗による電圧降下の影響が無くなる。これにより、第２電源（１２）の充電状態の検出精度が低下することが抑制される。 As described above, according to the present invention, when the required power of the electric load (40) can be covered by the first power supply (11), the second power supply is stopped while the current of the second power supply (12) is stopped. Detects the charging status of. Therefore, unlike the detection of the charging state of the power supply in which the current is flowing, the influence of the voltage drop due to the internal resistance of the power supply is eliminated. As a result, it is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the charged state of the second power source (12).
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。 The elements described in the claims and the means for solving the problem are each marked with parentheses. The reference numerals in parentheses are for simply indicating the correspondence with each component described in the embodiment, and do not necessarily indicate the element itself described in the embodiment. The description of the code in parentheses does not unnecessarily narrow the scope of claims.
以下、本発明を車両の電源システムに適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments when the present invention is applied to a vehicle power supply system will be described with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１〜図７に基づいて本実施形態に係る電源装置を説明する。電源装置１００はハイブリッド自動車に搭載されている。図１に示すように電源装置１００は電気負荷４０に電力を供給する。電気負荷４０としては第１モータジェネレータ４１、第２モータジェネレータ４２がある。電源装置１００は、コンデンサ４３とインバータ４４を介して第１モータジェネレータ４１と第２モータジェネレータ４２それぞれと接続されている。以下においては表記を簡潔とするためにモータジェネレータをＭＧと表記する。図面においてもＭＧと表記する。
(First Embodiment)
The power supply device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7. The
なお、図１では電源装置１００を破線で囲って示している。そしてその破線で囲まれた領域の外にコンデンサ４３とインバータ４４それぞれを記載している。このように本実施形態では、コンデンサ４３とインバータ４４それぞれは電源装置１００に含まれていない。しかしながら、電源装置１００にコンデンサ４３とインバータ４４とが含まれてもよい。電源装置１００にコンデンサ４３とインバータ４４が含まれるか否かは特に限定されない。
In FIG. 1, the
電源装置１００は直流電圧を出力する。直流電圧はコンデンサ４３を介してインバータ４４に供給される。インバータ４４は直流電圧を交流電圧に変換する。この交流電圧が第１ＭＧ４１と第２ＭＧ４２に供給される。
The
第１ＭＧ４１と第２ＭＧ４２は発電して交流電圧を生成する。この交流電圧はインバータ４４に供給される。インバータ４４は交流電圧を直流電圧に変換する。この直流電圧がコンデンサ４３を介して電源装置１００に供給される。
The
ハイブリッド自動車には電源装置１００と電気負荷４０のほかに、エンジン５０、動力分配機構６０、ＭＧＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ８０、および、走行部９０が搭載されている。図１に示すように第１ＭＧ４１、第２ＭＧ４２、および、エンジン５０それぞれは動力分配機構６０に連結されている。また第１ＭＧ４１は走行部９０と直接連結されている。走行部９０は出力軸９１と走行輪９２を有する。第１ＭＧ４１の回転エネルギーは出力軸９１を介して走行輪９２に伝達される。逆に、走行輪９２の回転エネルギーは出力軸９１を介して第１ＭＧ４１に伝達される。
In addition to the
第１ＭＧ４１は電源装置１００からの電力供給によって力行する。この力行によって発生した回転エネルギーは、動力分配機構６０によってエンジン５０や走行部９０に分配される。これによりエンジン５０のクランクシャフトのクランキングや走行輪９２への推進力の付与が成される。
The
第１ＭＧ４１は走行輪９２から伝達される回転エネルギーによって回生する。この回生によって発生した電気エネルギー（交流電圧）は、インバータ４４によって直流電圧に変換される。この変換された直流電圧は電源装置１００に供給される。また、直流電流は図示しない電気負荷にも供給される。
The
第２ＭＧ４２はエンジン５０から供給される回転エネルギーによって発電する。この発電によって発生した交流電圧は、インバータ４４によって直流電圧に変換される。この変換された直流電圧は電源装置１００や図示しない電気負荷に供給される。
The
エンジン５０は燃料を燃焼駆動することで回転エネルギーを発生する。この回転エネルギーが動力分配機構６０を介して第２ＭＧ４２や走行部９０に分配される。これにより第２ＭＧ４２の発電や走行輪９２への推進力の付与が成される。
The
動力分配機構６０は遊星歯車機構である。詳しくは図示しないが、リングギヤ、プラネタリーギヤ、サンギヤ、および、プラネタリーキャリアを有する。リングギヤは環状を成す。リングギヤの外周面と内周面それぞれに複数の歯が周方向に並んで形成されている。
The
プラネタリーギヤとサンギヤそれぞれは円盤形状を成す。プラネタリーギヤとサンギヤそれぞれの円周面に複数の歯が周方向に並んで形成されている。 The planetary gear and the sun gear each form a disk shape. A plurality of teeth are formed side by side in the circumferential direction on the circumferential surface of each of the planetary gear and the sun gear.
プラネタリーキャリアは環状を成す。プラネタリーキャリアの外周面と内周面とを連結する平坦面に複数のプラネタリーギヤが連結されている。プラネタリーキャリアとプラネタリーギヤそれぞれの平坦面は互いに対向している。複数のプラネタリーギヤはプラネタリーキャリアの回転中心を中心とする円周上に位置している。複数のプラネタリーギヤの隣接間隔は等しくなっている。本実施形態では３つのプラネタリーギヤが１２０°間隔で並んでいる。 Planetary carriers form a ring. A plurality of planetary gears are connected to a flat surface connecting the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the planetary carrier. The flat surfaces of the planetary carrier and the planetary gear face each other. The plurality of planetary gears are located on the circumference centered on the center of rotation of the planetary carrier. The adjacent spacing of multiple planetary gears is equal. In this embodiment, three planetary gears are arranged at 120 ° intervals.
リングギヤの中心にサンギヤが設けられている。リングギヤの内周面とサンギヤの外周面とが互いに対向している。両者の間に３つのプラネタリーギヤが設けられている。３つのプラネタリーギヤそれぞれの歯がリングギヤとサンギヤそれぞれの歯とかみ合わさっている。これにより、リングギヤ、プラネタリーギヤ、サンギヤ、および、プラネタリーキャリアそれぞれの回転が相互に伝達される構成となっている。 A sun gear is provided in the center of the ring gear. The inner peripheral surface of the ring gear and the outer peripheral surface of the sun gear face each other. Three planetary gears are provided between the two. The teeth of each of the three planetary gears mesh with the teeth of the ring gear and the sun gear. As a result, the rotations of the ring gear, the planetary gear, the sun gear, and the planetary carrier are mutually transmitted.
リングギヤに第１ＭＧ４１の出力軸が連結されている。プラネタリーキャリアにエンジン５０のクランクシャフトが連結されている。サンギヤに第２ＭＧ４２の出力軸が連結されている。これにより第１ＭＧ４１、エンジン５０、および、第２ＭＧ４２の回転数が共線図において直線の関係となっている。インバータ４４によって第１ＭＧ４１と第２ＭＧ４２それぞれを制御することでリングギヤとサンギヤにトルクを発生させる。エンジン５０の燃焼駆動によってプラネタリーキャリアにトルクを発生させる。こうすることで第１ＭＧ４１の力行と回生、第２ＭＧ４２の発電、および、走行輪９２への推進力の付与それぞれが行われる。
The output shaft of the
ＭＧＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ８０はハイブリッド自動車に搭載された他の各種ＥＣＵ（図示略）とバス配線を介して電気的に接続されている。これら各種ＥＣＵは車載ネットワークを構築し、協調制御を実施している。電源装置１００は電源ＥＣＵ３０を有している。この電源ＥＣＵ３０も車載ネットワークの一部を構築している。ＭＧＥＣＵ７０はインバータ４４を制御することで第１ＭＧ４１と第２ＭＧ４２それぞれを制御する。エンジンＥＣＵ８０はエンジン５０を制御する。
The
次に電源装置１００を説明する。電源装置１００は電源１０、中継部２０、および、電源ＥＣＵ３０を有する。本実施形態において電源１０は第１電源１１と第２電源１２を有する。第１電源１１と第２電源１２それぞれはリチウム蓄電池である。なお、第１電源１１と第２電源１２としては、例えばニッケル水素電池を採用することもできる。
Next, the
これら電池は化学反応によって起電圧を生成する。この化学反応は電池の充放電を止めてもすぐには終了せず、化学反応残り（分極）が生じる。したがって充放電を止めた直後に電池から出力される電圧には、充電状態に依存する起電圧と、分極に依存する起電圧とが含まれる。この分極は、電池の充放電を止めると時間の経過に伴って収束へと向かう。 These batteries generate an electromotive voltage by a chemical reaction. This chemical reaction does not end immediately even if the charging / discharging of the battery is stopped, and the remaining chemical reaction (polarization) occurs. Therefore, the voltage output from the battery immediately after the charging / discharging is stopped includes an electromotive voltage depending on the charging state and an electromotive voltage depending on the polarization. This polarization tends to converge over time when the charging and discharging of the battery is stopped.
図２に、放電を停止した後の電池の出力電圧の時間変化を模式的に示す。電池の出力電圧をＶｂ、Ａを実数，Ｂ，Ｃそれぞれを正の実数、ｔを時間とすると、Ｖｂ＝Ａ×ｅｘｐ（−Ｂ×ｔ）＋Ｃと表すことができる。右辺の第１項が分極に依存する起電圧、第２項が充電状態に依存する起電圧を示す。第１項は、時間が経過するとゼロになる性質を有する。そのため、時間が経過すると電池の出力電圧は起電圧に等しくなる。上記式で表せば、Ｖｂ＝Ｃと表される。以下においては、必要に応じて、充電状態に依存する起電圧を収束電圧と示す。 FIG. 2 schematically shows the time change of the output voltage of the battery after the discharge is stopped. Assuming that the output voltage of the battery is Vb, A is a real number, B and C are positive real numbers, and t is time, it can be expressed as Vb = A × exp (−B × t) + C. The first term on the right side shows the electromotive voltage depending on the polarization, and the second term shows the electromotive voltage depending on the charging state. The first term has the property of becoming zero over time. Therefore, the output voltage of the battery becomes equal to the electromotive voltage over time. Expressed by the above formula, it is expressed as Vb = C. In the following, the electromotive voltage depending on the charging state is referred to as a convergent voltage, if necessary.
なお、上記式のＡが正負いずれの値をとるのかは、電池が放電をしていたのか、それとも充電をしていたのかによって定まる。電池が放電していた場合、Ａは負の値になる。電池が充電していた場合、Ａは正の値になる。図２において、Ａは負の値を示している。 Whether A in the above formula takes a positive or negative value is determined by whether the battery is discharging or charging. If the battery is discharged, A will be a negative value. If the battery is charged, A will be a positive value. In FIG. 2, A indicates a negative value.
中継部２０は第１中継部２１と第２中継部２２を有する。第１中継部２１は第１スイッチ２１ａ，２１ｂと第１ＤＤＣ２１ｃを有する。第２中継部２２は第２スイッチ２２ａ，２２ｂと第２ＤＤＣ２２ｃを有する。
The
第１電源１１は第１正極スイッチ２１ａと第１負極スイッチ２１ｂを介して第１ＤＤＣ２１ｃと電気的に接続されている。第１正極スイッチ２１ａの一端は第１電源１１の正極に接続されている。第１負極スイッチ２１ｂの一端は第１電源１１の負極に接続されている。そして第１正極スイッチ２１ａと第１負極スイッチ２１ｂそれぞれの他端は第１ＤＤＣ２１ｃに接続されている。第１ＤＤＣ２１ｃは第１正極配線と第２負極配線を介してインバータ４４と電気的に接続されている。この第１正極配線と第２負極配線の間にコンデンサ４３が接続されている。
The
第２電源１２は第２正極スイッチ２２ａと第２負極スイッチ２２ｂを介して第２ＤＤＣ２２ｃと電気的に接続されている。第２正極スイッチ２２ａの一端は第２電源１２の正極に接続されている。第２負極スイッチ２２ｂの一端は第２電源１２の負極に接続されている。そして第２正極スイッチ２２ａと第２負極スイッチ２２ｂそれぞれの他端は第２ＤＤＣ２２ｃに接続されている。第２ＤＤＣ２２ｃに第２正極配線の一端が接続され、その他端が第１正極配線に接続されている。第２ＤＤＣ２２ｃに第２負極配線の一端が接続され、その他端が第１負極配線に接続されている。
The
以上の接続構成により、第１電源１１の正極と第２電源１２の正極は、第１正極スイッチ２１ａ、第１ＤＤＣ２１ｃ、第１正極配線、第２正極配線、第２ＤＤＣ２２ｃ、第２正極スイッチ２２ａを介して電気的に接続されている。また第１電源１１の負極と第２電源１２の負極は、第１負極スイッチ２１ｂ、第１ＤＤＣ２１ｃ、第１負極配線、第２負極配線、第２ＤＤＣ２２ｃ、第２負極スイッチ２２ｂを介して電気的に接続されている。
With the above connection configuration, the positive electrode of the
したがって、第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃそれぞれのインバータ４４側への出力電圧が同一の場合、第１電源１１と第２電源１２との間で電流は流動しない。しかしながら第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃそれぞれの出力電圧が異なる場合、電圧差のために、第１電源１１と第２電源１２との間で電流が流動する。換言すれば、第１電源１１と第２電源１２の一方の放電電流によって、第１電源１１と第２電源１２の他方が充電される。
Therefore, when the output voltages of the
なお図示しないが、第１正極スイッチ２１ａの一端と第１負極スイッチ２１ｂの一端との間には、第１電流センサと第１電圧センサが設けられている。これらのセンサによって、第１電源１１の電流、第１電源１１の出力電圧が検出される。また、第２正極スイッチ２２ａの一端と第２負極スイッチ２２ｂの一端との間には、第２電流センサと第２電圧センサが設けられている。これらのセンサによって、第２電源１２の電流、第２電源１２の出力電圧が検出される。以上に示したセンサによって検出された電流と電圧は電源ＥＣＵ３０に出力される。
Although not shown, a first current sensor and a first voltage sensor are provided between one end of the first
第１スイッチ２１ａ，２１ｂと第２スイッチ２２ａ，２２ｂそれぞれはノーマリーオープンのメカニカルリレーである。ただし、第１スイッチ２１ａ，２１ｂと第２スイッチ２２ａ，２２ｂとしては、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチを採用することもできる。なお、第１スイッチ２１ａ，２１ｂの少なくとも一方に、大電流の第１電源１１への流動を抑制するためのヒューズを直列接続してもよい。同じく、第２スイッチ２２ａ，２２ｂの少なくとも一方に、大電流の第２電源１２への流動を抑制するためのヒューズを直列接続してもよい。
The
第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃは入力電圧を昇降圧して出力するものである。例えば、第１ＭＧ４１が力行する場合、第１ＤＤＣ２１ｃは第１電源１１の出力電圧を昇圧してインバータ４４に出力する。また第１ＭＧ４１や第２ＭＧ４２が発電する場合、第１ＤＤＣ２１ｃはインバータ４４の出力電圧を降圧して第１電源１１に出力する。同様にして、第２ＤＤＣ２２ｃは第２電源１２の出力電圧を昇圧してインバータ４４に出力する。第２ＤＤＣ２２ｃはインバータ４４の出力電圧を降圧して第２電源１２に出力する。第１ＤＤＣ２１ｃは第１電圧変換部に相当する。第２ＤＤＣ２２ｃは第２電圧変換部に相当する。
The
さらに言えば、上記したように第１電源１１と第２電源１２との間での電流の流動を行う場合、第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃの少なくとも一方によって、両者のインバータ４４側への出力電圧に電圧差を発生させる。例えば第１ＤＤＣ２１ｃの出力電圧を第２ＤＤＣ２２ｃの出力電圧よりも高める。これにより第１電源１１から第２電源１２へと向かって電流が流れる。
Furthermore, when the current flows between the
電源ＥＣＵ３０は第１電源１１と第２電源１２それぞれの充電状態（ＳＯＣ）を検出する。ＳＯＣはstate of chargeの略である。ＳＯＣは、蓄電池の起電圧と相関関係を有する。電源ＥＣＵ３０はこの相関関係を記憶している。電源ＥＣＵ３０は第１電源１１と第２電源１２それぞれの起電圧を検出し、それと記憶している相関関係とに基づいて、第１電源１１と第２電源１２それぞれのＳＯＣを検出する。
The
電源ＥＣＵ３０は第１中継部２１と第２中継部２２を制御する。電源ＥＣＵ３０にはＭＧＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ８０から第１ＭＧ４１と第２ＭＧ４２それぞれの目標トルクが入力される。電源ＥＣＵ３０は目標トルクに応じて第１中継部２１と第２中継部２２それぞれを制御する。これにより、目標トルクを生成するための電力がインバータ４４に供給される。電源ＥＣＵ３０は、電力検出部、電流制御部の状態制御部、充電状態検出部、および、記憶部に相当する。
The
以下、電源ＥＣＵ３０の制御を概説する。電源ＥＣＵ３０はハイブリッド自動車のイグニッションスイッチがオンになると、第１スイッチ２１ａ，２１ｂと第２スイッチ２２ａ，２２ｂそれぞれを閉状態に制御する。また電源ＥＣＵ３０は第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃそれぞれを駆動状態に制御する。そして電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１と第２電源１２それぞれのＳＯＣを検出するにあたって、第１電源１１と第２電源１２のうちの一部の電流の流動を止めてもよいか否かの切り離し条件の判定処理を行う。
The control of the
この判定処理の結果、第１電源１１と第２電源１２のうちの一部の電流の流動を止めてはいけないと判定すると電源ＥＣＵ３０は、第１スイッチ２１ａ，２１ｂと第２スイッチ２２ａ，２２ｂそれぞれの閉状態を継続する。また電源ＥＣＵ３０は第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃそれぞれの駆動状態を継続する。
As a result of this determination process, when it is determined that the flow of a part of the currents of the
これとは反対に、第１電源１１と第２電源１２のうちの一部の電流の流動を止めてもよいと判定すると電源ＥＣＵ３０は、後述するように目標トルクをゼロに徐々に移行させるとともに、エンジン出力を徐々に増大する。これにより電気負荷４０のトルク出力をエンジン出力で補う。この後に電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１と第２電源１２のうちの一部と電気負荷４０との電気的な接続を継続しつつ、第１電源１１と第２電源１２のうちの残りと電気負荷４０との電気的な接続を遮断する。
On the contrary, when it is determined that the flow of a part of the currents of the
例えば第２電源１２の電流の流動を止めてもよいと判定すると電源ＥＣＵ３０は、第１スイッチ２１ａ，２１ｂそれぞれの閉状態と第１ＤＤＣ２１ｃの駆動状態を継続する。それとともに電源ＥＣＵ３０は、第２スイッチ２２ａ，２２ｂそれぞれを開状態にして第２ＤＤＣ２２ｃを非駆動状態にする。これにより電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１と電気負荷４０とを電気的に接続しつつ、第２電源１２と電気負荷４０との電気的な接続を遮断する。この電気的な接続の遮断によって第２電源１２の充放電が止まり、第２電源１２の電流の流動が止まる。これにより第２電源１２にて生じた分極が収束へと向かう。電源ＥＣＵ３０はこの電流の流動が止まり、なおかつ、分極が収束した第２電源１２の出力電圧を、第２電源１２の起電圧として検出する。こうすることで電源ＥＣＵ３０は第２電源１２のＳＯＣを検出する。
For example, if it is determined that the flow of the current of the
第２電源１２のＳＯＣの検出を終えると電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の電流の流動を止めてもよいか否かを判定する。第１電源１１の電流の流動を止めてもよいと判定すると電源ＥＣＵ３０は、第２スイッチ２２ａ，２２ｂそれぞれを閉状態にして第２ＤＤＣ２２ｃを駆動状態にしつつ、第１スイッチ２１ａ，２１ｂそれぞれを開状態にして第１ＤＤＣ２１ｃを非駆動状態にする。これにより電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２と電気負荷４０とを電気的に接続しつつ、第１電源１１と電気負荷４０との電気的な接続を遮断する。この電気的な接続の遮断によって第１電源１１の充放電が止まり、第１電源１１の電流の流動が止まる。これにより第１電源１１にて生じた分極が収束へと向かう。電源ＥＣＵ３０はこの分極の収束した第１電源１１の出力電圧を、第１電源１１の起電圧として検出する。こうすることで電源ＥＣＵ３０は第１電源１１のＳＯＣを検出する。
After finishing the detection of the SOC of the
次に、図３〜図６に基づいて、電源ＥＣＵ３０による電源の充電状態の検出処理を説明する。以下においては、充電状態を検出する対象電源として、第２電源１２を採用している。この場合、図３に示す対象中継部は、第２中継部２２に相当する。また、非対象電源は第１電源１１に相当し、非対象中継部は第１中継部２１に相当する。
Next, the process of detecting the charging state of the power supply by the
本実施形態の電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の充電状態の検出処理と、第２電源１２の充電状態の検出処理を交互に行う。そして電源ＥＣＵ３０は、各検出処理で得た第１電源１１と第２電源１２それぞれの充電状態（ＳＯＣ）を記憶している。
The
図３に示すステップＳ１０において電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の切り離し条件が成立しているか否かを判定する。切り離し条件が成立していると判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２０へと進む。これとは反対に、切り離し条件が成立していないと判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ１０を繰り返し、待機状態になる。この切り離し条件の判定処理については、後で図４に基づいて詳説する。
In step S10 shown in FIG. 3, the
ステップＳ２０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１と第２電源１２の電力供給を止めても、ハイブリッド自動車の求める要求出力（車両要求パワー）を得られるように、第１電源１１、第２電源１２、および、エンジン５０それぞれの出力調整を行う。車両要求パワーは、電源出力（電源パワー）とエンジン出力（エンジンパワー）の和によって表される。そのため、電源ＥＣＵ３０は、車両要求パワーが一定に保たれるように、電源パワーを徐々に下げつつ、エンジンパワーを徐々に上げる。車両要求パワーが総出力に相当する。なお車両要求パワーは、ハイブリッド自動車の推進に要するパワー、若しくは、ハイブリッド自動車の推進とアクセサリなどの要求する電力などの全てを合わせたパワーを示す。
Proceeding to step S20, the
電源ＥＣＵ３０は、目標トルクを徐々にゼロにする要求をＭＧＥＣＵ７０に出力することで、電源パワーの低減を行う。また電源ＥＣＵ３０は、目標トルクの減少分だけエンジンパワーを増大する要求をエンジンＥＣＵ８０に出力することで、エンジンパワーの増大を行う。この処理を行いつつ、電源ＥＣＵ３０はステップＳ３０へと進む。
The
ステップＳ３０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ２０の処理の結果、電源電流はゼロになったか否かを判定する。より詳しく言えば、電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１と第２電源１２それぞれの電流がゼロになった結果、電源パワーもゼロになったか否かを判定する。電源電流がゼロになったと判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ４０へと進む。これとは異なり、電源電流がゼロになっていないと判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２０へと戻り、ステップＳ２０とステップＳ３０を繰り返す。このように電源ＥＣＵ３０は、電源電流がゼロになるまで、電源パワーの減少とエンジンパワーの増大を行う。
Proceeding to step S30, the
ステップＳ４０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、電流の流動によって生じた第２電源１２の分極を緩和するための分極緩和充放電処理を実施する。すなわち電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の分極が収まるように、第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃの少なくとも一方によって、第２電源１２に分極が生じた際の電流とは逆向きの電流を流動させる。この後に電源ＥＣＵ３０はステップＳ５０へと進む。この分極緩和充放電処理については、後で図５に基づいて詳説する。
Proceeding to step S40, the
ステップＳ５０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ４０の分極緩和充放電処理のために第１電源１１と第２電源１２それぞれの状態が変動している可能性があるので、第２電源１２の切り離し条件が成立しているか否かを再度判定する。切り離し条件が成立していると判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ６０へと進む。切り離し条件が成立していないと判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ１０へと戻る。
Proceeding to step S50, the
ステップＳ６０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２中継部２２をオフ状態にする。すなわち電源ＥＣＵ３０は第２スイッチ２２ａ，２２ｂそれぞれを開状態、第２ＤＤＣ２２ｃを非駆動状態にする。これにより第２電源１２と電気負荷４０との電気的な接続を遮断し、第２電源１２の充放電を止める。この後に電源ＥＣＵ３０はステップＳ７０へと進む。
Proceeding to step S60, the
ステップＳ７０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の分極が収まった後の出力電圧（収束電圧）を取得する。すなわち電源ＥＣＵ３０は、収束電圧を、第２電源１２のＳＯＣに依存する起電圧として取得する。この後に電源ＥＣＵ３０はステップＳ８０へと進む。この収束電圧取得処理については、後で図６に基づいて詳説する。
Proceeding to step S70, the
ステップＳ８０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、取得した起電圧と、記憶している相関関係とに基づいて第２電源１２のＳＯＣを検出する。この後に電源ＥＣＵ３０はステップＳ９０へと進む。
Proceeding to step S80, the
ステップＳ９０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２中継部２２をオフ状態からオン状態にする。すなわち電源ＥＣＵ３０は、第２スイッチ２２ａ，２２ｂそれぞれを閉状態、第２ＤＤＣ２２ｃを駆動状態にする。これにより第２電源１２と電気負荷４０との電気的な接続を再開し、第２電源１２の充放電を再開する。そして電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の充電状態の検出処理を終了する。この後に電源ＥＣＵ３０は充電状態を検出する対象電源を代えて、第１電源１１の充電状態の検出処理を実行する。第１電源１１の充電状態の検出処理は、第２電源１２の充電状態の検出処理と同様なので、その記載を省略する。
Proceeding to step S90, the
次に、図４に基づいて、図３のステップＳ１０とステップＳ５０に記載の切り離し条件の判定処理を詳説する。 Next, based on FIG. 4, the determination process of the disconnection condition described in step S10 and step S50 of FIG. 3 will be described in detail.
図４に示すステップＳ１１において電源ＥＣＵ３０は、ハイブリッド自動車が定常状態であるか否かを判定する。定常状態とは、ハイブリッド自動車の車速が所定時間一定の状態である。電源ＥＣＵ３０はこの定常状態を判定するために、所定時間、所定速さを記憶している。所定時間は充電状態の検出処理を終える程度の時間である。具体的には、所定時間は数秒から数十秒である。所定速さは車速が一定とみなせるか否かを判定するためのものである。具体的には、所定速さは数ｋｍ／ｈである。電源ＥＣＵ３０はハイブリッド自動車の速さの変化が、所定時間の間、所定速さの範囲内で収まっているか否かを判定する。ハイブリッド自動車の速さの変化が、所定時間の間、所定速さの範囲内で収まっていると判定すると電源ＥＣＵ３０は、ハイブリッド自動車は定常状態であると判定する。そして電源ＥＣＵ３０はステップＳ１２へと進む。これとは反対に定常状態ではないと判定すると電源ＥＣＵ３０は、充電状態の検出処理を始めからやり直す。
In step S11 shown in FIG. 4, the
ステップＳ１２へ進むと電源ＥＣＵ３０は、ハイブリッド自動車の速さ（車速）はゼロではないか否かを判定する。換言すれば、電源ＥＣＵ３０は、ハイブリッド自動車は駐停車状態ではないか否かを判定する。車速がゼロではなくハイブリッド自動車は駐停車状態ではないと判定すると電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ１３へと進む。これとは反対に車速がゼロでありハイブリッド自動車は駐停車状態であると判定すると電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ１４へと進む。
Proceeding to step S12, the
ステップＳ１３へ進むと電源ＥＣＵ３０は、エンジン５０は駆動状態であるか否かを判定する。エンジン５０が駆動状態であると判定すると電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ１５へと進む。これとは反対にエンジン５０が駆動状態ではないと判定すると電源ＥＣＵ３０は、図３に示すステップＳ２０の処理を行なえないために、充電状態の検出処理を始めからやり直す。
Proceeding to step S13, the
ステップＳ１５へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１のＳＯＣが充電要求閾値よりも大きいか否かを判定する。電源ＥＣＵ３０は、以前検出しておいた第１電源１１のＳＯＣを予め記憶している。また電源ＥＣＵ３０は、ＳＯＣの状態を判定するための閾値として、充電を要求する状態であるか否かを判定するための充電要求閾値を予め記憶している。第１電源１１のＳＯＣが充電要求閾値よりも大きいと判定すると電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ１６へと進む。これとは反対に第１電源１１のＳＯＣが充電要求閾値よりも大きくないと判定すると電源ＥＣＵ３０は、充電状態の検出処理を始めからやり直す。
Proceeding to step S15, the
ステップＳ１６へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の電源パワーが、電気負荷４０から要求されているパワー（要求電源パワー）よりも大きいか否かを判定する。電源ＥＣＵ３０は第１電源１１の出力電圧と電流とに基づいて第１電源１１の電源パワーを算出する。要求電源パワーは目標トルクによって求められる。第１電源１１の電源パワーが要求電源パワーよりも大きいと判定すると電源ＥＣＵ３０は、切り離し条件は成立したと判定し、次のステップに進む。これとは反対に第１電源１１の電源パワーが要求電源パワーよりも大きくないと判定すると電源ＥＣＵ３０は、充電状態の検出処理を始めからやり直す。要求電源パワーが要求電力量に相当する。
Proceeding to step S16, the
フローを遡り、ステップＳ１２においてハイブリッド自動車の車速はゼロであり駐停車状態であると判定してステップＳ１４へ進むと電源ＥＣＵ３０は、シフトポジションが走行レンジであるか否かを判定する。走行レンジとは、ＤレンジやＲレンジ、ＢレンジやＳレンジである。これとは反対の非走行レンジとは、ＰレンジやＮレンジである。シフトポジションは走行レンジであると判定すると電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ１７へと進む。これとは反対に、シフトポジションは非走行レンジであると判定すると電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ１８へと進む。
Going back in the flow, in step S12, it is determined that the vehicle speed of the hybrid vehicle is zero and the vehicle is parked / stopped, and when the process proceeds to step S14, the
ステップＳ１７へ進むと電源ＥＣＵ３０は、走行フラグをオンにしてステップＳ１５へと進む。またステップＳ１８へ進むと電源ＥＣＵ３０は、走行フラグをオフにしてステップＳ１５へと進む。
When the process proceeds to step S17, the
電源ＥＣＵ３０は、走行フラグオンに対応する充電要求閾値と、走行フラグオフに対応する充電要求閾値それぞれを記憶している。ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１７を経た場合に電源ＥＣＵ３０は、ハイブリッド自動車は駐停車状態で走行レンジであると判定する。換言すれば、この場合に電源ＥＣＵ３０は、ハイブリッド自動車はすぐに車両要求パワーを増大する可能性が高いと判定する。これとは異なり、ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１８を経た場合に電源ＥＣＵ３０は、ハイブリッド自動車は駐停車状態で非走行レンジであると判定する。換言すれば、この場合に電源ＥＣＵ３０は、ハイブリッド自動車はすぐに車両要求パワーを増大しない可能性が高いと判定する。以上により、走行フラグオンに対応する充電要求閾値は、走行フラグオフに対応する充電要求閾値よりも高い値を有している。
The
走行フラグオンの場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ１５において、走行フラグオンに対応する充電要求閾値と、第１電源１１のＳＯＣとを比較する。走行フラグオフの場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ１５において、走行フラグオフに対応する充電要求閾値と、第１電源１１のＳＯＣとを比較する。
When the travel flag is on, the
また走行フラグオンの場合に電源ＥＣＵ３０は、要求電源パワーをエンジン５０の始動要求パワーと認識する。そのためにステップＳ１６において電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の電源パワーが、エンジン５０の始動要求パワーよりも大きいか否かを判定する。
Further, when the traveling flag is turned on, the
なお、図４では図示していないが、ステップＳ１３からステップＳ１５へと移る際に、電源ＥＣＵ３０はエンジン駆動フラグをオンにする。そのためにステップＳ１５において電源ＥＣＵ３０はエンジン駆動フラグオンに対応する充電要求閾値を用いる。電源ＥＣＵ３０はエンジン駆動フラグオンに対応する充電要求閾値を予め記憶している。
Although not shown in FIG. 4, the
エンジン駆動フラグオンに対応する充電要求閾値は、上記した走行フラグオフに対応する充電要求閾値と等しくてもよい。若しくは、エンジン駆動フラグオンに対応する充電要求閾値は、走行フラグオンに対応する充電要求閾値よりも低く、走行フラグオフに対応する充電要求閾値よりも高くともよい。いずれにしても、このエンジン駆動フラグオンに対応する充電要求閾値は、蓄電池が充電を要求する状態であるか否かを判定するためのものである。 The charge request threshold value corresponding to the engine drive flag on may be equal to the charge request threshold value corresponding to the running flag off described above. Alternatively, the charge request threshold value corresponding to the engine drive flag-on may be lower than the charge request threshold value corresponding to the travel flag-on and higher than the charge request threshold value corresponding to the travel flag-off. In any case, the charge request threshold value corresponding to the engine drive flag-on is for determining whether or not the storage battery is in a state of requesting charge.
次に、図５に基づいて、図３のステップＳ４０に記載の分極緩和充放電処理を詳説する。 Next, based on FIG. 5, the polarization relaxation charge / discharge treatment described in step S40 of FIG. 3 will be described in detail.
図５に示すステップＳ４１において電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２は充電状態であるか否かを判定する。これは、第２電源１２に電流が流入しているか否かに基づいて判定することができる。第２電源１２が充電状態であると判定すると電源ＥＣＵ３０はステップＳ４２へと進む。これとは反対に、第２電源１２が充電状態ではないと判定すると電源ＥＣＵ３０はステップＳ４３へと進む。
In step S41 shown in FIG. 5, the
ステップＳ４２へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２に生じている分極を緩和するために、第２電源１２を放電する。これを実現するために電源ＥＣＵ３０は、第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃの少なくとも一方の昇圧動作を調整することで、第１ＤＤＣ２１ｃの出力電圧を第２ＤＤＣ２２ｃの出力電圧よりも低める。これにより第２ＤＤＣ２２ｃから第１ＤＤＣ２１ｃへと向かって電流が流れ、第２電源１２は放電する。これによれば、分極が生じた際に流れた電流とは逆向きの電流が第２電源１２に流動する。
Proceeding to step S42, the
ステップＳ４３へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２は放電状態であるか否かを判定する。これは、第２電源１２から電流が流出しているか否かに基づいて判定することができる。第２電源１２が放電状態であると判定すると電源ＥＣＵ３０はステップＳ４４へと進む。これとは反対に、第２電源１２が放電状態ではないと判定すると電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２は充電も放電も行っていないために分極は生じていないとみなし、分極緩和充放電処理を終了する。
Proceeding to step S43, the
ステップＳ４４へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２に生じている分極を緩和するために、第２電源１２を充電する。これを実現するために電源ＥＣＵ３０は、第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃの少なくとも一方の昇圧動作を調整することで、第１ＤＤＣ２１ｃの出力電圧を第２ＤＤＣ２２ｃの出力電圧よりも高める。これにより第１ＤＤＣ２１ｃから第２ＤＤＣ２２ｃへと向かって電流が流れ、第２電源１２は充電する。これによれば、分極が生じた際に流れた電流とは逆向きの電流が第２電源１２に流動する。
Proceeding to step S44, the
なお、分極が生じた際に流れた電流とは逆向きの電流を流す時間とその大きさは、第２電源１２の充放電履歴に基づいて決定することができる。より具体的に言えば、第２電源１２をＣＲ等価回路とみなし、そのコンデンサの電荷の充放電の履歴に基づいて決定することができる。このコンデンサ（第２電源１２）の電荷の充放電の履歴は、第２電源１２の電流を積算することで求められる。この履歴は電源ＥＣＵ３０に記憶される。電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の充電状態を検出すると充放電の履歴をクリアする。
The time and magnitude of the current flowing in the direction opposite to the current flowing when the polarization occurs can be determined based on the charge / discharge history of the
次に、図６に基づいて、図３のステップＳ７０に記載の収束電圧取得処理を詳説する。 Next, based on FIG. 6, the convergent voltage acquisition process described in step S70 of FIG. 3 will be described in detail.
図６に示すステップＳ７１において電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の出力電圧を検出（サンプリング）する。この後に電源ＥＣＵ３０はステップＳ７２へと進む。
In step S71 shown in FIG. 6, the
なお、ステップＳ７１において検出する第２電源１２の出力電圧は、第２中継部２２をオフ状態にした後のものである。したがって第２電源１２の出力電圧は、概して、図２に示した振る舞いを示す。出力電圧は、時間の経過による分極の収束のために、徐々に収束電圧へと近づく振る舞いを示す。そして出力電圧の単位時間当たりの変化量は、時間の経過にともなって徐々に小さくなる振る舞いを示す。
The output voltage of the
ステップＳ７２へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の出力電圧の変化量が期待変化量よりも大きいか否かを判定する。この期待変化量は分極が収束したとみなせる値である。期待変化量は、求めるＳＯＣの検出精度に応じて適宜設定することができる。電源ＥＣＵ３０は期待変化量を予め記憶している。
Proceeding to step S72, the
第２電源１２の出力電圧の変化量が期待変化量よりも大きい場合、電源ＥＣＵ３０は分極が収束していないと判定してステップＳ７３へと進む。これとは反対に第２電源１２の出力電圧の変化量が期待変化量以下の場合、電源ＥＣＵ３０は分極が収束したと判定してステップＳ７４へと進む。
When the amount of change in the output voltage of the
ステップＳ７３へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２中継部２２をオフにしてから経過した時間（サンプリング時間）が期待時間を超過したか否かを判定する。この期待時間は分極が収束することの期待される時間である。電源ＥＣＵ３０は期待時間を予め記憶している。なお、上記のサンプリング時間は、第２電源１２の出力電圧を検出し始めてから経過した時間でもよい。
Proceeding to step S73, the
サンプリング時間が期待時間を超過した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ７５へと進む。これとは逆にサンプリング時間が期待時間以下の場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ７１に戻る。そして電源ＥＣＵ３０はステップＳ７２とステップＳ７３に示す条件が成立しない限り、ステップＳ７１〜ステップＳ７３を順次繰り返す。
If the sampling time exceeds the expected time, the
ステップＳ７５へ進むと電源ＥＣＵ３０は、サンプリング時間内に複数検出した第２電源１２の出力電圧に基づいて、第２電源１２の出力電圧の分極が収束したと推定される収束電圧を推定する。具体的に言えば、複数の検出した第２電源１２の出力電圧と、上記のＶｂ＝Ａ×ｅｘｐ（−Ｂ×ｔ）＋Ｃから定数Ａ，Ｂ，Ｃを求めることで、第２電源１２の収束電圧を推定する。この場合、収束電圧はＣに相当する。なお当然ではあるが、数の検出した第２電源１２の出力電圧だけに基づいて、収束電圧を推定してもよい。
Proceeding to step S75, the
フローを遡り、ステップＳ７２において第２電源１２の出力電圧の変化量が期待変化量以下と判定してステップＳ７４へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の分極は収束したと判定する。そして電源ＥＣＵ３０は、サンプリング時間内に複数検出した第２電源１２の出力電圧のうちの最新の出力電圧を収束電圧とみなして取得する。もちろん、分極が収束したと判定した後の複数の出力電圧の平均値に基づいて、収束電圧を取得してもよい。この場合、ノイズの影響を小さくすることができる。
When the flow is traced back and it is determined in step S72 that the amount of change in the output voltage of the
なお当然ではあるが、第２電源１２の出力電圧の変化量を検出するためには、第２電源１２の出力電圧を複数検出しなくてはならない。電源ＥＣＵ３０がステップＳ７１においてはじめて第２電源１２の出力電圧を検出した際、電源ＥＣＵ３０は１つの第２電源１２の出力電圧しかサンプリングしていない。したがってこのステップＳ７１後にステップＳ７２へ進んだとしても、電源ＥＣＵ３０はステップＳ７２の処理を実施することができない。この場合に電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ７２の処理を実行せずにステップＳ７３へと進む。
As a matter of course, in order to detect the amount of change in the output voltage of the
サンプリング時間は、電源ＥＣＵ３０が第２電源１２の出力電圧をサンプリングする周期（サンプリング周期）よりも十分に長く設定される。少なくともサンプリング時間はサンプリング周期の数倍に設定される。したがってステップＳ７２の処理を実行せずにステップＳ７３へ進むと電源ＥＣＵ３０は、サンプリング時間が期待時間よりも短いと判定してステップＳ７１に戻る。そして電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の出力電圧をサンプリングする。この結果、電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の出力電圧を複数検出することとなり、その変化量を検出することが可能となる。これにより電源ＥＣＵ３０はステップＳ７２の処理が実行可能となる。
The sampling time is set sufficiently longer than the cycle (sampling cycle) in which the
なお、本実施形態では第２電源１２のＳＯＣを第１電源１１に先んじて検出する説明としているが、当然ながら、第２電源１２に先んじて第１電源１１のＳＯＣを検出してもよい。
In the present embodiment, the SOC of the
また、単純に第１電源１１と第２電源１２のＳＯＣの検出を交互に行うのではなく、充電状態の検出処理を実施してからのＳＯＣの推定される変化量に基づいて、第１電源１１と第２電源１２のいずれの充電状態の検出処理を実行するのかを決定してもよい。このＳＯＣの推定される変化量は、各電源の電流を積算することで推定することができる。換言すれば、ＳＯＣの推定される変化量は、各電源の充放電の履歴に基づいて推定することができる。
Further, instead of simply detecting the SOCs of the
各電源は特性が異なる。そのために第１電源１１と第２電源１２のいずれの充電状態の検出処理を行うかを定めるための選択閾値は、第１電源１１と第２電源１２とで異なってもよい。この選択閾値は第１電源１１と第２電源１２それぞれの特性に応じて定められる。選択閾値は電源ＥＣＵ３０に予め記憶されている。
Each power supply has different characteristics. Therefore, the selection threshold value for determining which of the
第２電源１２に先んじて、第１電源１１の電流積算量が第１電源１１に対応する選択閾値を超えた場合、電源ＥＣＵ３０は第１電源１１の充電状態の検出処理の実行を決定する。これとは反対に、第１電源１１に先んじて、第２電源１２の電流積算量が第２電源１２に対応する選択閾値を超えた場合、電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の充電状態の検出処理の実行を決定する。
Prior to the
次に、図７に基づいて電源装置１００の充電状態の検出処理を説明する。ここでは、第２電源１２のＳＯＣの検出を説明する。またハイブリッド自動車は一定の速さで走行状態であり、その走行に要求される車両要求パワーは常時一定となっている。この車両要求パワーは、上記したように電源パワーとエンジンパワーの和によって表される。
Next, the charging state detection process of the
以下においては、第１電源１１の出力電圧、電流、ＳＯＣ、パワーそれぞれを、第１電源電圧、第１電源電流、第１電源ＳＯＣ、第１電源パワーと示す。同様にして、第２電源１２の出力電圧、電流、ＳＯＣ、パワーそれぞれを、第２電源電圧、第２電源電流、第２電源ＳＯＣ、第２電源パワーと示す。
In the following, the output voltage, current, SOC, and power of the
時間ｔ１１において、第１中継部２１と第２中継部２２はともに駆動状態になっている。すなわち、第１スイッチ２１ａ，２１ｂと第２スイッチ２２ａ，２２ｂはそれぞれ閉状態になっている。第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃはそれぞれ駆動状態になっている。これにより第１電源１１と第２電源１２それぞれは電気負荷４０と電気的に接続されている。
At time t11, both the
時間ｔ１１において、第１電源１１と第２電源１２それぞれは放電状態である。第１電源電圧と第２電源電圧、および、第１電源電流と第２電源電流それぞれは正の値である。そのために第１電源パワーと第２電源パワーそれぞれは正の値になっている。当然にしてこれらの総和である電源パワーも正の値になっている。第１電源ＳＯＣと第２電源ＳＯＣそれぞれは、第１電源１１と第２電源１２それぞれの放電のため、時間ｔ１１からの時間経過にともなって徐々に下がる振る舞いを示している。
At time t11, each of the
時間ｔ１１から時間ｔ１２に至ると、電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の切り離し条件が満たされたと判定する。そのために電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の充電状態の検出処理を実行し始める。
From the time t11 to the time t12, the
電源ＥＣＵ３０は、目標トルクをゼロにする要求をＭＧＥＣＵ７０に出力しつつ、目標トルクの減少をエンジントルクで補う要求をエンジンＥＣＵ８０に出力する。これにより電源ＥＣＵ３０は電源パワーを徐々に減少させるとともに、その減少分を補うようにエンジンパワーを徐々に増大させる。電源パワーの変化量とエンジンパワーの変化量とは、減少と増大とで逆向きであるが、その絶対値は同一である。
The
電源パワーの減少にともない、第１電源電流と第２電源電流も減少する。ただし、この電流量の減少のために、その電圧降下分だけ、第１電源電圧と第２電源電圧それぞれは増大する。 As the power supply power decreases, the first power supply current and the second power supply current also decrease. However, due to this decrease in the amount of current, the first power supply voltage and the second power supply voltage are increased by the amount of the voltage drop.
時間ｔ１３に至ると、第１電源電流と第２電源電流はともにゼロになり、電源パワーはゼロになる。そして電源パワーはゼロで固定される。すなわち目標トルクはゼロで固定される。この場合、エンジンパワーは車両要求パワーと等しくなる。 When the time t13 is reached, both the first power supply current and the second power supply current become zero, and the power supply power becomes zero. And the power supply power is fixed at zero. That is, the target torque is fixed at zero. In this case, the engine power is equal to the vehicle required power.
このように電源電流がゼロになると、電源ＥＣＵ３０は第２電源１２に生じている分極を解消する処理（分極緩和処理）を実施する。第２電源１２は放電状態だったので、第２電源１２を充電状態にするべく、電源ＥＣＵ３０は第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃの少なくとも一方の昇圧動作を調整する。こうすることで電源ＥＣＵ３０は第１ＤＤＣ２１ｃの出力電圧を第２ＤＤＣ２２ｃの出力電圧よりも高める。これにより第１ＤＤＣ２１ｃから第２ＤＤＣ２２ｃへと向かって電流が流れ、第２電源１２に電流が流れ込む。この際、目標トルクはゼロに固定されているので、第１ＤＤＣ２１ｃからインバータ４４へは電流は流れない。
When the power supply current becomes zero in this way, the
時間ｔ１４に至ると、電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の分極緩和処理を終了する。そして電源ＥＣＵ３０は、この第２電源１２の分極緩和処理による第２電源１２と第１電源１１それぞれの充電状態の変化により、第２電源１２の切り離し条件が満たされなくなった虞があるので、再度切り離し条件を判定する。第２電源１２の切り離し条件が満たされていると再度判定すると電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の電気負荷４０からの切り離しを実行する。すなわち電源ＥＣＵ３０は、第２中継部２２をオフ状態にする。
When the time t14 is reached, the
またそれとともに電源ＥＣＵ３０は、ＭＧＥＣＵ７０に出力していた目標トルクをゼロにする要求を止める。そして電源ＥＣＵ３０は、目標トルクの増大分だけエンジントルクを減少する要求をエンジンＥＣＵ８０に出力する。これにより第１電源１１から電気負荷４０への電力供給が再開される。
At the same time, the
この電力供給の再開により、第１電源電流は増大し、第１電源パワーも増大する。この際の第１電源パワーは電源パワーと等しくなっている。なお第１電源電圧は、第１電源電流の増大に伴う電圧降下の増大により、第１電源電流とは反対に低下する。また第１電源１１のみによって電源パワーを供給することになるので、第１電源ＳＯＣの減少は増大する。
By resuming this power supply, the first power supply current increases, and the first power supply power also increases. The first power supply power at this time is equal to the power supply power. The first power supply voltage decreases in the opposite direction to the first power supply current due to the increase in the voltage drop accompanying the increase in the first power supply current. Further, since the power supply power is supplied only by the
時間ｔ１５に至ると電源パワーの増大が停止し、エンジンパワーの減少も停止する。これにともない、第１電源パワーと第１電源電流の増大も停止する。 When the time t15 is reached, the increase in the power supply power stops, and the decrease in the engine power also stops. Along with this, the increase of the first power supply power and the first power supply current also stops.
上記したように電源ＥＣＵ３０は時間ｔ１４において第２中継部２２をオフ状態にして第２電源１２を電気負荷４０から切り離す。その後に電源ＥＣＵ３０は上記の収束電圧取得処理を実施する。これにより電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の分極が収まったと見なされる収束電圧を取得し、第２電源１２のＳＯＣを検出する。
As described above, the
時間ｔ１６に至り、第２電源１２のＳＯＣを検出し終わると電源ＥＣＵ３０は、第２中継部２２をオフ状態からオン状態に戻し、第２電源１２と電気負荷４０とを電気的に接続する。そして電源ＥＣＵ３０は、電源パワーとエンジンパワーを調整し直す。車両要求パワーは一定なので、図７に示す例で言えば、電源ＥＣＵ３０は第１電源パワー、第２電源パワー、および、エンジンパワーそれぞれを時間ｔ１１の時の状態に戻す。
When the time t16 is reached and the SOC of the
次に、本実施形態に係る電源装置１００の作用効果を説明する。上記したように例えば第２電源１２の切り離し条件が成立する場合、電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の充放電を止めた状態で、第２電源１２の充電状態を検出する。このため、充放電している電源の充電状態の検出とは異なり、電源に電流が流れていないため、電源の内部抵抗による電圧降下の影響が無くなる。これにより第２電源１２の充電状態の検出精度が低下することが抑制される。
Next, the operation and effect of the
本実施形態における充電状態を検出する対象電源の切り離し条件は、以下の３条件である。第１条件は、ハイブリッド自動車は定常状態であるか否かである。第２条件は、非対象電源のＳＯＣは充電要求閾値よりも高いか否かである。第３条件は、非対象電源パワーは要求電源パワーよりも高いか否かである。 The conditions for disconnecting the target power source for detecting the charging state in this embodiment are the following three conditions. The first condition is whether or not the hybrid vehicle is in a steady state. The second condition is whether or not the SOC of the non-target power supply is higher than the charge request threshold. The third condition is whether or not the non-target power supply power is higher than the required power supply power.
第１条件により、例えばハイブリッド自動車の走行状態の変化による車両要求パワーの急激な変化によって、非対象電源だけで電力供給している際に、非対象電源の電力供給量が要求電力量を下回ることが抑制される。 According to the first condition, for example, due to a sudden change in the required power of the vehicle due to a change in the running state of the hybrid vehicle, the power supply amount of the non-target power source is less than the required power amount when the power is supplied only by the non-target power source. Is suppressed.
第２条件により、充電要求状態の非対象電源だけによって、電気負荷４０に電力供給を実施することが抑制される。これにより対象電源の充電状態の検出の後に、非対象電源の充電状態が著しく低くなることが抑制される。
According to the second condition, it is possible to suppress the power supply to the
第３条件により、対象電源を切り離した結果、非対象電源からの電力供給によって、要求電源パワーを供給できなくなることが抑制される。 According to the third condition, as a result of disconnecting the target power supply, it is suppressed that the required power supply power cannot be supplied due to the power supply from the non-target power supply.
なお本実施形態では第１条件の定常状態を車速に基づいて２つに分けて説明している。すなわち、車速がゼロではない時に、エンジン５０が駆動状態である第１定常状態と、車速がゼロである第２定常状態と、である。
In this embodiment, the steady state of the first condition is described in two parts based on the vehicle speed. That is, when the vehicle speed is not zero, there are a first steady state in which the
この第１条件における第１定常状態の判定により、電源パワーの低減によるエンジンパワーの増大によるエネルギーの入れ換え処理を行うことができる。すなわち、エンジンパワーを活用することで、車両要求パワーを変動せずに、電源パワーをゼロに移行させることができる。 By determining the first steady state under the first condition, it is possible to perform the energy replacement process by increasing the engine power by reducing the power supply power. That is, by utilizing the engine power, the power supply power can be shifted to zero without changing the required power of the vehicle.
この第１条件における第２定常状態の判定により、シフトポジションの判定を行うことができる。これにより、走行レンジと非走行レンジそれぞれに対応する充電要求閾値を選択することができる。すなわち、シフトポジションによって予想される車両要求パワーに応じた充電要求閾値を選択することができる。 The shift position can be determined by determining the second steady state under the first condition. Thereby, it is possible to select the charge request threshold value corresponding to each of the traveling range and the non-traveling range. That is, it is possible to select the charge request threshold value according to the vehicle required power expected by the shift position.
電源ＥＣＵ３０は、電流の流動によって生じた第２電源１２の分極を緩和するための充放電処理を実施する。すなわち電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の分極が収まるように第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃの少なくとも一方によって第２電源１２に分極が生じた際の電流とは逆向きの電流を流動させる。これによれば電気負荷４０と第２電源１２との電気的な接続を遮断して分極が収束するのを単に待機する構成と比べて、第２電源１２の分極を早く収束させることができる。
The
電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の充放電を止めた後に第２電源１２の出力電圧の変化量を検出し、それが期待変化量よりも低くなったか否かを判定する。電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の出力電圧の変化量が期待変化量よりも低くなったと判定すると、分極が終了したと判定する。そして電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の出力電圧を取得し、それに基づいて第２電源１２のＳＯＣを検出する。これにより分極に依存する起電圧のために第２電源１２の充電状態の検出精度が低下することが抑制される。
The
電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の出力電圧のサンプリング時間が期待時間を超過した場合、サンプリング時間内に複数検出した第２電源１２の出力電圧とその変化量に基づいて、第２電源１２の出力電圧の分極が収束したと推定される収束電圧を推定する。そして電源ＥＣＵ３０は収束電圧に基づいて第２電源１２のＳＯＣを検出する。これによれば第２電源１２のＳＯＣの検出のために第２電源１２と電気負荷４０との電気的な接続を遮断している時間を短くすることができる。また、第２電源１２の充電状態の検出処理時における第１電源１１だけで電力供給している時間が長くなることが抑制される。これにより第１電源１１のＳＯＣの低減を抑制することができる。
When the sampling time of the output voltage of the
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図８〜図１１に基づいて説明する。第２実施形態に係る電源装置は上記した実施形態によるものと共通点が多い。そのため以下においては共通部分の説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。また以下においては上記した実施形態で示した要素と同一の要素には同一の符号を付与する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 11. The power supply device according to the second embodiment has much in common with those according to the above-described embodiment. Therefore, in the following, the explanation of the common part will be omitted, and the different parts will be mainly explained. Further, in the following, the same reference numerals are given to the same elements as those shown in the above-described embodiment.
第１実施形態では第１中継部２１は第１スイッチ２１ａ，２１ｂと第１ＤＤＣ２１ｃを有し、第２中継部２２は第２スイッチ２２ａ，２２ｂと第２ＤＤＣ２２ｃを有する例を示した。これに対して本実施形態では、第１中継部２１は第１スイッチ２１ａ，２１ｂを有し、第２中継部２２は第２スイッチ２２ａ，２２ｂを有する。すなわち第１中継部２１は第１ＤＤＣ２１ｃを有さず、第２中継部２２は第２ＤＤＣ２２ｃを有さない。
In the first embodiment, the
この場合、電源ＥＣＵ３０は図９と図１０に示す電源の充電状態の検出処理を実施する。図９に示すステップＳ２７０〜Ｓ２９０が、第１実施形態で説明した図３に示す検出処理に含まれていない。逆に、図３に示すステップＳ４０とステップＳ５０は、図９に示す検出処理に含まれていない。これらの相違は、上記したように中継部２０が第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃを有さないためである。他は同等である。
In this case, the
以下においては、第１実施形態と同様にして、充電状態を検出する対象電源として、第２電源１２を採用している。
In the following, as in the first embodiment, the
図９に示すように電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ２１０で第２電源１２の切り離し条件が成立しているか否かを判定する。切り離し条件が成立していると判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２２０へと進む。切り離し条件が成立していないと判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ１０を繰り返し、待機状態になる。
As shown in FIG. 9, the
ステップＳ２２０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１と第２電源１２の電力供給を止めても車両要求パワーが一定に保たれるように、電源パワーを徐々に下げつつ、エンジンパワーを徐々に上げる。この処理を行いつつ、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２３０へと進む。
Proceeding to step S220, the
ステップＳ２３０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ２２０の処理の結果、電源電流はゼロになったか否かを判定する。電源電流がゼロになったと判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２４０へと進む。これとは異なり、電源電流がゼロになっていないと判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２２０へと戻り、ステップＳ２２０とステップＳ２３０を繰り返す。
Proceeding to step S230, the
ステップＳ２４０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２中継部２２をオフ状態にする。すなわち電源ＥＣＵ３０は第２スイッチ２２ａ，２２ｂそれぞれを開状態にする。この後に電源ＥＣＵ３０はステップＳ２５０へと進む。
Proceeding to step S240, the
ステップＳ２５０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の分極が収まった後の出力電圧（収束電圧）を取得する。この後に電源ＥＣＵ３０はステップＳ２６０へと進む。
Proceeding to step S250, the
ステップＳ２６０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、取得した起電圧と、記憶している相関関係とに基づいて第２電源１２のＳＯＣを検出する。この後に電源ＥＣＵ３０はステップＳ２７０へと進む。
Proceeding to step S260, the
ステップＳ２７０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の電圧調整を行う。第１電源１１と第２電源１２の電圧レベルが異なる場合、第２中継部２２をオフ状態からオン状態に復帰した際に、その電圧差のために突入電流が第１電源１１と第２電源１２との間で流れる。この突入電流の発生を抑制するために、電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の出力電圧が第２電源１２の出力電圧と等しくなるように調整する。換言すれば、電源ＥＣＵ３０は第１電源１１のＳＯＣを第２電源１２のＳＯＣと等しくなるように調整する。この第１電源１１のＳＯＣの調整のために、電源ＥＣＵ３０はＭＧＥＣＵ７０に目標トルクの調整要求を送るとともに、エンジンＥＣＵ８０にエンジントルクの調整要求を送る。この後に電源ＥＣＵ３０はステップＳ２８０へと進む。この非対象電源の電圧調整処理は後で図１０に基づいて詳説する。
Proceeding to step S270, the
ステップＳ２８０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、目標トルクを徐々にゼロにする要求をＭＧＥＣＵ７０に出力する。この処理を行いつつ、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２９０へと進む。
Proceeding to step S280, the
ステップＳ２９０へ進むと電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ２８０の処理の結果、電源電流はゼロになったか否かを判定する。電源電流がゼロになったと判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ３００へと進む。これとは異なり、電源電流がゼロになっていないと判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２８０へと戻り、ステップＳ２８０とステップＳ２９０を繰り返す。
Proceeding to step S290, the
ステップＳ３００へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第２中継部２２をオフ状態からオン状態にする。そして電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の充電状態の検出処理を終了する。
Proceeding to step S300, the
次に、図１０に基づいて、図９のステップＳ２７０に記載の非対象電源の電圧調整処理を詳説する。 Next, based on FIG. 10, the voltage adjustment process of the non-target power supply described in step S270 of FIG. 9 will be described in detail.
図１０に示すステップＳ２７１において電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の出力電圧は第２電源１２の出力電圧よりも大きいか否かを判定する。第１電源１１のほうが第２電源１２よりも出力電圧が大きいと判定すると電源ＥＣＵ３０はステップＳ２７２へと進む。これとは反対に、第１電源１１のほうが第２電源１２よりも出力電圧が大きくないと判定すると電源ＥＣＵ３０はステップＳ２７３へと進む。
In step S271 shown in FIG. 10, the
ステップＳ２７２へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の出力電圧を第２電源１２の出力電圧に近づけるべく、第１電源１１を放電する。電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の放電を、目標トルクをゼロから上げる要求をＭＧＥＣＵ７０に出力することで行う。また電源ＥＣＵ３０は、車両要求パワーの変動を抑えるために、目標トルクの増加分だけエンジンパワーを減少する要求をエンジンＥＣＵ８０に出力する。この処理を行いつつ、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２７４へと進む。
Proceeding to step S272, the
ステップＳ２７４へ進むと電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ２７２の処理の結果、第１電源１１の出力電圧と第２電源１２の出力電圧の差が所定範囲以内に収まったか否かを判定する。所定範囲は上記の突入電流の発生が抑制される電圧範囲である。所定範囲は電源ＥＣＵ３０に予め記憶されている。出力電圧の差が所定範囲以内に収まったと判定した場合、電源ＥＣＵ３０は次のステップに進む。これとは異なり、出力電圧の差が所定範囲以内に収まっていないと判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２７１へと戻り、ステップＳ２７１、ステップＳ２７２、ステップＳ２７４を繰り返す。
Proceeding to step S274, the
フローを遡り、ステップＳ２７１において第１電源１１のほうが第２電源１２よりも出力電圧が大きくないと判定してステップＳ２７３へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の出力電圧は第２電源１２の出力電圧よりも小さいか否かを判定する。第１電源１１のほうが第２電源１２よりも出力電圧が小さいと判定すると電源ＥＣＵ３０はステップＳ２７５へと進む。これとは反対に、第１電源１１のほうが第２電源１２よりも出力電圧が小さくないと判定すると電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１と第２電源１２とは出力電圧が等しいとみなし、非対象電源の電圧調整処理を終了する。
When the flow is traced back and it is determined in step S271 that the output voltage of the
ステップＳ２７５へ進むと電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の出力電圧を第２電源１２の出力電圧に近づけるべく、第１電源１１を充電する。電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の充電を、目標トルクをゼロから下げる要求をＭＧＥＣＵ７０に出力することで行う。また電源ＥＣＵ３０は、車両要求パワーの変動を抑えるために、目標トルクの減少分だけエンジンパワーを増大する要求をエンジンＥＣＵ８０に出力する。この処理を行いつつ、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２７４へと進む。
Proceeding to step S275, the
ステップＳ２７４へ進むと電源ＥＣＵ３０は、ステップＳ２７５の処理の結果、第１電源１１の出力電圧と第２電源１２の出力電圧の差が所定範囲以内に収まったか否かを判定する。出力電圧の差が所定範囲以内に収まったと判定した場合、電源ＥＣＵ３０は次のステップに進む。これとは異なり、出力電圧の差が所定範囲以内に収まっていないと判定した場合、電源ＥＣＵ３０はステップＳ２７１へと戻り、ステップＳ２７１、ステップＳ２７３、ステップＳ２７５、ステップＳ２７４を繰り返す。
Proceeding to step S274, the
次に、図１１に基づいて電源装置１００の充電状態の検出処理を説明する。ここでは、第２電源１２のＳＯＣの検出を説明する。
Next, the charging state detection process of the
時間ｔ２１において、第１中継部２１と第２中継部２２はともに駆動状態になっている。すなわち、第１スイッチ２１ａ，２１ｂと第２スイッチ２２ａ，２２ｂはそれぞれ閉状態になっている。これにより第１電源１１と第２電源１２それぞれは電気負荷４０と電気的に接続されている。
At time t21, both the
時間ｔ２１において、第１電源１１と第２電源１２それぞれは放電状態である。電源パワーは正の値になっている。第１電源ＳＯＣと第２電源ＳＯＣそれぞれは、第１電源１１と第２電源１２それぞれの放電のため、時間ｔ２１からの時間経過にともなって徐々に下がる振る舞いを示している。
At time t21, each of the
時間ｔ２１から時間ｔ２２に至ると、電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の切り離し条件が満たされたと判定する。そのために電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の充電状態の検出処理を実行し始める。
From the time t21 to the time t22, the
電源ＥＣＵ３０はＭＧＥＣＵ７０への目標トルクをゼロにする要求を出力しつつ、エンジンＥＣＵ８０に目標トルクの減少をエンジントルクで補う要求をエンジンＥＣＵ８０に出力する。これにより電源ＥＣＵ３０は電源パワーを徐々に減少させるとともに、その減少分を補うようにエンジンパワーを徐々に増大させる。
The
電源パワーの減少にともない、第１電源電流と第２電源電流も減少する。この電流量の減少のために、第１電源電圧と第２電源電圧それぞれは増大する。 As the power supply power decreases, the first power supply current and the second power supply current also decrease. Due to this decrease in the amount of current, each of the first power supply voltage and the second power supply voltage increases.
時間ｔ２３に至ると、第１電源電流と第２電源電流はともにゼロになり、電源パワーはゼロになる。すると電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の電気負荷４０からの切り離しを実行する。すなわち電源ＥＣＵ３０は、第２中継部２２をオフ状態にする。またそれとともに電源ＥＣＵ３０は、ＭＧＥＣＵ７０に出力していた目標トルクをゼロにする要求を止める。そして電源ＥＣＵ３０は、目標トルクの増大分だけエンジントルクを減少する要求をエンジンＥＣＵ８０に出力する。これにより第１電源１１から電気負荷４０への電力供給が再開される。
When the time t23 is reached, both the first power supply current and the second power supply current become zero, and the power supply power becomes zero. Then, the
時間ｔ２４に至ると電源パワーの増大が停止し、エンジンパワーの減少も停止する。これにともない、第１電源パワーと第１電源電流の増大も停止する。 When the time t24 is reached, the increase in the power supply power stops, and the decrease in the engine power also stops. Along with this, the increase of the first power supply power and the first power supply current also stops.
上記したように電源ＥＣＵ３０は時間ｔ２３において第２中継部２２をオフ状態にして第２電源１２を電気負荷４０から切り離す。その後に電源ＥＣＵ３０は上記の収束電圧取得処理を実施する。これにより電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の分極が収まったと見なされる収束電圧を取得し、第２電源１２のＳＯＣを検出する。
As described above, the
時間ｔ２５に至り、第２電源１２のＳＯＣを検出し終わると電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１の出力電圧と第２電源１２の出力電圧の電圧差が所定範囲以内に収まるように調整する。この図１１に示す例では、第１電源１１の出力電圧は第２電源１２の出力電圧よりも低くなっている。この際に電源ＥＣＵ３０は、目標トルクをゼロから下げる要求をＭＧＥＣＵ７０に出力する。また電源ＥＣＵ３０は、車両要求パワーの変動を抑えるために、目標トルクの減少分だけエンジンパワーを増大する要求をエンジンＥＣＵ８０に出力する。これにより第１電源１１が充電され、第１電源１１のＳＯＣが改善される。
When the time t25 is reached and the SOC of the
時間ｔ２６に至ると第１電源１１のＳＯＣの改善により、第１電源１１と第２電源１２の出力電圧差が所定範囲以内に収まったと電源ＥＣＵ３０は判定する。電源ＥＣＵ３０は第２中継部２２をオフ状態からオン状態に戻し、第２電源１２と電気負荷４０とを電気的に接続する。そして電源ＥＣＵ３０は、電源パワーとエンジンパワーを調整し直す。車両要求パワーは一定なので、図１１に示す例で言えば、電源ＥＣＵ３０は第１電源パワー、第２電源パワー、および、エンジンパワーそれぞれを時間ｔ２１の時の状態に戻す。
When the time t26 is reached, the
次に、本実施形態に係る電源装置１００の作用効果を説明する。ただし、第１実施形態の電源装置１００と同様にして奏する作用効果については、その記載を省略する。
Next, the operation and effect of the
第２中継部２２をオフ状態にした後に電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１と第２電源１２の出力電圧の差が所定範囲以内に収まるように、第１電源１１の電圧調整を行う。これによれば、第２中継部２２をオフ状態からオン状態に切り換えた際に、出力電圧の差のために第１電源１１と第２電源１２との間で突入電流が流れることが抑制される。
After turning off the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
（第１の変形例）
第１実施形態では第１中継部２１は第１スイッチ２１ａ，２１ｂと第１ＤＤＣ２１ｃを有し、第２中継部２２は第２スイッチ２２ａ，２２ｂと第２ＤＤＣ２２ｃを有する例を示した。これに対して第１の変形例では、図１２に示すように、第１中継部２１は第１ＤＤＣ２１ｃを有さない。この構成であっても、第２ＤＤＣ２２ｃによって、分極緩和充放電処理を実施することができる。そのため、第１の変形例の電源装置１００は、第１実施形態の電源装置１００と同等の作用効果を奏する。
(First modification)
In the first embodiment, the
（第２の変形例）
第２の変形例では、図１３に示すように、第１中継部２１は第１ＤＤＣ２１ｃを有し、第１スイッチ２１ａ，２１ｂを有さない。第２中継部２２は第２ＤＤＣ２２ｃを有し、第２スイッチ２２ａ，２２ｂを有さない。この構成であっても、第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃによって、第１電源１１と第２電源１２それぞれの電流の流動を制御することができる。また、第１ＤＤＣ２１ｃと第２ＤＤＣ２２ｃの少なくとも一方によって、分極緩和充放電処理を実施することができる。そのため、第２の変形例の電源装置１００は、第１実施形態の電源装置１００と同等の作用効果を奏する。
(Second modification)
In the second modification, as shown in FIG. 13, the
（第３の変形例）
各実施形態では電源１０は第１電源１１と第２電源１２を有する例を示した。しかしながら電源１０の有する電源の数としては複数であればよく、２つに限定されない。同様にして中継部２０は第１中継部２１と第２中継部２２を有する例を示した。しかしながら中継部２０の有する中継部の数としては複数であればよく、２つに限定されない。例えば図１４に示すように、電源１０は第１電源１１と第２電源１２の他に、第３電源１３を有してもよい。中継部２０は第１中継部２１と第２中継部２２の他に、第３中継部２３を有してもよい。第３中継部２３は第３スイッチ２３ａ，２３ｂと第３ＤＤＣ２３ｃを有する。
(Third variant)
In each embodiment, an example is shown in which the
なお、図１４〜図１７では、特に電源装置１００との電気的な接続などにかかわりのないハイブリッド自動車の構成要素については、その記載を省略している。
Note that, in FIGS. 14 to 17, the description of the components of the hybrid vehicle which are not particularly related to the electrical connection with the
第３の変形例において、例えば第３電源１３を、充電状態を検出する対象電源として採用する場合、電源ＥＣＵ３０は第１電源１１と第２電源１２それぞれを非対象電源とみなす。電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１と第２電源１２を１つの非対象電源とみなし、第１実施形態若しくは第２実施形態に示した充電状態の検出処理を実行する。
In the third modification, for example, when the
さらに言えば、例えば第２電源１２と第３電源１３を、充電状態を検出する対象電源として採用する場合、電源ＥＣＵ３０は第１電源１１を非対象電源とみなす。そして電源ＥＣＵ３０は、第１実施形態若しくは第２実施形態に示した充電状態の検出処理を実行する。
Further, for example, when the
（第４の変形例）
第４の変形例では、図１５に示すように、電源装置１００の他に、電力供給源として外部電源１５が電気負荷４０に電気的に接続された構成を採用することもできる。第４の変形例において、例えば第２電源１２を、充電状態を検出する対象電源として採用する場合、電源ＥＣＵ３０は第１電源１１と外部電源１５それぞれを非対象電源とみなす。電源ＥＣＵ３０は、第１電源１１と外部電源１５を１つの非対象電源とみなし、第１実施形態若しくは第２実施形態に示した充電状態の検出処理を実行する。
(Fourth modification)
In the fourth modification, as shown in FIG. 15, in addition to the
（第５の変形例）
第１実施形態では、電源装置１００がコンデンサ４３とインバータ４４を介して第１ＭＧ４１と電気的に接続される例を示した。また電源装置１００にコンデンサ４３とインバータ４４が含まれない例を示した。
(Fifth variant)
In the first embodiment, an example is shown in which the
しかしながら図１６に示すように、電源装置１００にコンデンサ４３とインバータ４４が含まれてもよい。また、図１６に示す変形例では、第１ＭＧ４１にコンデンサ４３とインバータ４４の他に、コンデンサ４５とインバータ４６が接続されている。そしてコンデンサ４５とインバータ４６それぞれも電源装置１００に含まれている。以下においては、区別を明りょうとするために、コンデンサ４３、インバータ４４、コンデンサ４５、インバータ４６を、第１コンデンサ４３、第１インバータ４４、第２コンデンサ４５、第２インバータ４６と示す。図１６においても同様である。
However, as shown in FIG. 16, the
第５の変形例では、図１６に示すように、第１中継部２１は第１スイッチ２１ａ，２１ｂ、第１ＤＤＣ２１ｃ、第１コンデンサ４３、第１インバータ４４を有する。第２中継部２２は第１スイッチ２１ａ，２１ｂ、第１ＤＤＣ２１ｃ、第１コンデンサ４３、第１インバータ４４を有する。この構成であっても、分極緩和充放電処理を実施することができる。そのため、第５の変形例の電源装置１００は、第１実施形態の電源装置１００と同等の作用効果を奏する。
In the fifth modification, as shown in FIG. 16, the
（第６の変形例）
第６の変形例では、第３の変形例とは異なり、第１中継部２１は第１ＤＤＣ２１ｃを有さない。第２中継部２２は第２ＤＤＣ２２ｃを有さない。この構成においても、第１インバータ４４と第２インバータ４６の駆動を制御することで、第１電源１１と第２電源１２の分極緩和充放電処理を実施することができる。第１電源１１から第２電源１２へ電流を流す場合、第１インバータ４４が駆動（力行）、第２インバータ４６が回生するように、各インバータのスイッチをＰＷＭ駆動する。第２電源１２から第１電源１１へ電流を流す場合、第１インバータ４４が回生、第２インバータ４６が駆動（力行）するように各インバータのスイッチをＰＷＭ駆動する。電池状態に応じて、第１インバータ４４および第２インバータ４６の駆動（力行）動作と回生動作を同時に切り替える。こうすることで第１電源１１と第２電源１２の分極緩和充放電処理を実現することができる。
(Sixth variant)
In the sixth modification, unlike the third modification, the
第１インバータ４４と第２インバータ４６それぞれは、正極から負極に向かってハイサイドスイッチとローサイドスイッチが直列接続されてなるアームを３つ有している。そしてこのハイサイドスイッチとローサイドスイッチとの間の中点それぞれが第１ＭＧ４１のステータコイルに接続されている。第１ＭＧ４１は、Ｕ層ステータコイル、Ｖ層ステータコイル、Ｗ層ステータコイルを有する。これら３つのステータコイルの一端に、第１インバータ４４を構成する３つのアームの中点が接続される。また３つのステータコイルの他端に、第２インバータ４６を構成する３つのアームの中点が接続される。
Each of the
第１電源１１と第２電源１２の電流の流動を止める場合、この３つのアームのハイサイドスイッチのみをオン状態する、若しくは、３つのアームのローサイドスイッチのみをオン状態にする。これに対して第１電源１１と第２電源１２に電流を流す場合、第１インバータ４４と第２インバータ４６それぞれの３つのハイサイドスイッチのうちの少なくとも１つと３つのローサイドスイッチのうちの少なくとも１つをオン状態にする。
When stopping the flow of the currents of the
（第７の変形例）
各実施形態と各変形例では、電源装置１００の搭載されるハイブリッド自動車が２つのＭＧを有する例を示した。しかしながらこれには限定されず、電源装置１００の搭載されるハイブリッド自動車が１つのＭＧを有する構成を採用することもできる。この構成の場合、エンジンとＭＧとがクラッチを介して連結されている。そしてＭＧはトランスミッションを介してディファレンシャルギヤに連結されている。
(7th variant)
In each embodiment and each modification, an example in which the hybrid vehicle on which the
電源装置１００はハイブリッド自動車に搭載される例を示した。しかしながら電源装置１００が搭載される車両としては上記例に限定されない。例えば電源装置１００はガソリン自動車や電気自動車に搭載してもよい。
The
（第８の変形例）
ガソリン自動車に電源装置１００が搭載される場合、電気負荷４０はベルトなどを介してエンジン５０のクランクシャフトと回転エネルギーが相互に伝達可能な回転電機に相当する。
(8th variant)
When the
（第９の変形例）
電気自動車に電源装置１００が搭載される場合、電源装置１００の中継部はＤＤＣを有する。例えば第２電源１２の充電状態を検出する場合、第１ＤＤＣ２１ｃの出力電圧を大きくし、第２ＤＤＣ２２ｃの出力電圧を小さくする。これにより車両要求パワーの変動を抑制しつつ、第１電源１１のみによって車両要求パワーを満たす。そして第２ＤＤＣ２２ｃを非駆動状態にして第２電源１２の電流の流動を止める。
(9th variant)
When the
なお、上記のＤＤＣの出力電圧の大小の入れ換え処理は、電源装置１００と電気負荷４０の抵抗とインダクタンスとによって定まる時定数よりも速く行う。そのためにＤＤＣの出力電圧の大小の入れ換え処理によって、例えば第１ＤＤＣ２１ｃから第２ＤＤＣ２２ｃへと向かって電流が流れることが抑制される。時定数を定める抵抗は、第１ＭＧ４１のステータコイル、インダクタンスは配線などによって主として定まる。
The process of exchanging the magnitude of the output voltage of the DDC is performed faster than the time constant determined by the resistance and the inductance of the
（第１０の変形例）
第１実施形態では、対象電源の切り離し条件が下記の３条件を有する例を示した。第１条件は、ハイブリッド自動車は定常状態であるか否かである。第２条件は、非対象電源のＳＯＣは充電要求閾値よりも高いか否かである。第３条件は、非対象電源パワーは要求電源パワーよりも高いか否かである。
(10th variant)
In the first embodiment, an example is shown in which the disconnection condition of the target power supply has the following three conditions. The first condition is whether or not the hybrid vehicle is in a steady state. The second condition is whether or not the SOC of the non-target power supply is higher than the charge request threshold. The third condition is whether or not the non-target power supply power is higher than the required power supply power.
しかしながら対象電源の切り離し条件は、上記の３条件の全てを有していなくともよい。対象電源の切り離し条件は、少なくとも第３条件を有していればよく、第１条件と第２条件を有していなくともよい。 However, the disconnection condition of the target power supply does not have to have all of the above three conditions. The disconnection condition of the target power supply may have at least the third condition, and may not have the first condition and the second condition.
（第１１の変形例）
第１実施形態では、第２電源１２の充電状態の検出処理において、第２電源１２の電流を止める際に、電源ＥＣＵ３０は第２スイッチ２２ａ，２２ｂそれぞれを開状態、第２ＤＤＣ２２ｃを非駆動状態にする例を示した。しかしながらこれとは異なり、電源ＥＣＵ３０は第２ＤＤＣ２２ｃを非駆動状態にするだけでもよい。電源ＥＣＵ３０は第２スイッチ２２ａ，２２ｂの一方を開状態にするだけでもよい。電源ＥＣＵ３０は第２スイッチ２２ａ，２２ｂの一方を開状態にしつつ、第２ＤＤＣ２２ｃを非駆動状態にしてもよい。いずれの構成であっても、第２電源１２の電流の流動を止めることができる。
(11th variant)
In the first embodiment, in the detection process of the charging state of the
上記のように第２スイッチ２２ａ，２２ｂの一方を開状態にする構成において、再度、第２電源１２の充電状態を検出する場合、電源ＥＣＵ３０は第２スイッチ２２ａ，２２ｂの他方を開状態にする。具体的に言えば、電源ＥＣＵ３０は、はじめの充電状態の検出処理において第２正極スイッチ２２ａを開状態にした場合、次の充電状態の検出処理において第２負極スイッチ２２ｂを開状態にする。このように第２正極スイッチ２２ａと第２負極スイッチ２２ｂそれぞれを交互に開状態にする。これによれば、第２正極スイッチ２２ａと第２負極スイッチ２２ｂとに劣化による寿命の低下に差が生じることが抑制される。
In the configuration in which one of the
（第１２の変形例）
各実施形態では、収束電圧取得処理において、電源ＥＣＵ３０は第２電源１２の出力電圧の変化量に基づいて収束電圧を検出する例を示した。しかしながらこれとは異なり電源ＥＣＵ３０は、第２電源１２の電流の流動が止められてから、単に期待時間経過後の第２電源１２の電圧を収束電圧として検出してもよい。これによれば、充電状態の検出のために第２電源１２の電流の流動を止めている時間を規定することができる。また、第１電源１１だけで電気負荷４０に電力供給している時間を規定することができる。
(12th variant)
In each embodiment, an example is shown in which the
（第１３の変形例）
第１実施形態では、対象電源の充電状態の検出処理に分極緩和充放電処理が含まれる例を示した。しかしながら対象電源の充電状態の検出処理に分極緩和充放電処理が含まれていなくともよい。
(13th variant)
In the first embodiment, an example is shown in which the polarization relaxation charge / discharge process is included in the charge state detection process of the target power source. However, the charge state detection process of the target power source may not include the polarization relaxation charge / discharge process.
第１実施形態では、分極緩和充放電処理において、分極が生じた際に流れた電流とは逆向きの電流を流す例を示した。しかしながら、単に、所定の分極設定時間の間、所定の分極設定電流を、対象電源に流してもよい。この分極設定時間と分極設定電流それぞれは、予め電源ＥＣＵ３０に記憶されている。各電源にどれくらいの電流をどれだけの時間で流すと、どれだけの分極が発生するのかを予め実験によって検証し、それに基づいた時間と電流とを、上記の分極設定時間と分極設定電流として電源ＥＣＵ３０に記憶させておく。この分極設定電流は、対象電源への充電電流でもよいし、放電電流でもよい。これは、電源に生じる分極は、充放電を止める前の電源の充放電状態に主として依存する、という性質を利用したものである。これによれば、対象電源に生じる分極を推定し易くなる。また、対象電源に生じている分極の収束する時間を推定し易くなる。なお、分極設定電流の流動方向は、さらなる分極の発生を抑えるために、対象電源の充放電状態に基づいて、その充放電時の電流とは逆向きに設定してもよい。
In the first embodiment, in the polarization relaxation charge / discharge treatment, an example in which a current flowing in the direction opposite to the current flowing when the polarization occurs is shown. However, a predetermined polarization setting current may simply be passed through the target power source for a predetermined polarization setting time. Each of the polarization setting time and the polarization setting current is stored in advance in the
１０…電源、１１…第１電源、１２…第２電源、２０…中継部、２１…第１中継部、２１ａ…第１正極スイッチ、２１ｂ…第１負極スイッチ、２１ｃ…第１ＤＤＣ、２２…第２中継部、２２ａ…第２正極スイッチ、２２ｂ…第２負極スイッチ、２２ｃ…第２ＤＤＣ、２３…第３中継部、２３ａ…第３正極スイッチ、２３ｂ…第３負極スイッチ、２３ｃ…第３ＤＤＣ、３０…電源ＥＣＵ、４０…電気負荷、４１…第１ＭＧ、４２…第２ＭＧ、４４…第１インバータ、４６…第２インバータ、５０…エンジン、７０…ＭＧＥＣＵ、８０…エンジンＥＣＵ、１００…電源装置 10 ... power supply, 11 ... first power supply, 12 ... second power supply, 20 ... relay unit, 21 ... first relay unit, 21a ... first positive electrode switch, 21b ... first negative electrode switch, 21c ... first DDC, 22 ... first 2 relay unit, 22a ... 2nd positive electrode switch, 22b ... 2nd negative electrode switch, 22c ... 2nd DDC, 23 ... 3rd relay unit, 23a ... 3rd positive electrode switch, 23b ... 3rd negative electrode switch, 23c ... 3rd DDC, 30 ... power supply ECU, 40 ... electric load, 41 ... first MG, 42 ... second MG, 44 ... first inverter, 46 ... second inverter, 50 ... engine, 70 ... MGECU, 80 ... engine ECU, 100 ... power supply device
Claims (19)
複数の前記電源と前記電気負荷との間の電力供給量を検出する電力検出部（３０）と、
複数の前記電源それぞれの電流の流動を制御する電流制御部（３０，２０，２１，２２，２３，４４，４６）と、
複数の前記電源それぞれの充電状態を検出する充電状態検出部（３０）と、を有し、
複数の前記電源は化学反応によって起電圧を生成するものであり、
複数の前記電源のうちの一部を第１電源（１１）、残りを第２電源（１２）とすると、
前記電流制御部は、前記電力検出部によって検出された前記第１電源の前記電力供給量が前記電気負荷の要求する要求電力量以上であると判定すると、前記第１電源と前記電気負荷との間で電流を流動させつつ、前記第２電源の電流の流動を止め、
前記充電状態検出部は、前記電流制御部によって前記第２電源の電流の流動が止まっている状態において、前記第２電源の前記充電状態を検出する電源装置。 Multiple power sources (10, 11, 12, 13) that supply power to the electrical load (40, 41, 42), and
A power detection unit (30) that detects the amount of power supplied between the plurality of power sources and the electric load, and
A current control unit (30, 20, 21, 22, 23, 44, 46) that controls the current flow of each of the plurality of power supplies, and
It has a charge state detection unit (30) for detecting the charge state of each of the plurality of power sources.
The plurality of said power sources generate an electromotive voltage by a chemical reaction.
Assuming that a part of the plurality of power sources is the first power source (11) and the rest is the second power source (12).
When the current control unit determines that the power supply amount of the first power supply detected by the power detection unit is equal to or more than the required power amount required by the electric load, the first power supply and the electric load While flowing the current between them, stop the flow of the current of the second power supply,
The charging state detecting unit is a power supply device that detects the charging state of the second power source while the current of the second power source is stopped by the current control unit.
前記電流制御部は、前記電力供給量と前記要求電力量との大小関係の判定だけではなく、前記記憶部に記憶された前記充電状態と前記充電要求閾値との大小関係も判定しており、
前記電流制御部は、前記第１電源の前記電力供給量が前記要求電力量以上であり、なおかつ、前記記憶部に記憶された前記第１電源の前記充電状態が前記充電要求閾値以上であると判定すると、前記第１電源と前記電気負荷との間で電流を流動させつつ、前記第２電源の電流の流動を止める請求項１に記載の電源装置。 It has a storage unit (30) for storing the charging state of each of the plurality of power sources detected by the charging state detecting unit and the charging request threshold value for determining the charging request of the charging state.
The current control unit not only determines the magnitude relationship between the power supply amount and the required power amount, but also determines the magnitude relationship between the charging state stored in the storage unit and the charging request threshold value.
The current control unit determines that the power supply amount of the first power supply is equal to or greater than the required electric energy amount, and the charging state of the first power supply stored in the storage unit is equal to or greater than the charging request threshold value. The power supply device according to claim 1, wherein when it is determined, the current flows between the first power source and the electric load while the current flow of the second power source is stopped.
前記電流制御部は、前記第１電源の前記電力供給量が前記要求電力量以上であり、なおかつ、前記要求電力量が前記所定時間一定であると判定すると、前記第１電源と前記電気負荷との間で電流を流動させつつ、前記第２電源の電流の流動を止める請求項１または請求項２に記載の電源装置。 The current control unit not only determines the magnitude relationship between the power supply amount and the required power amount, but also determines whether or not the required power amount is constant for a predetermined time.
When the current control unit determines that the power supply amount of the first power supply is equal to or more than the required power amount and the required power amount is constant for the predetermined time, the first power supply and the electric load are determined. The power supply device according to claim 1 or 2, wherein the flow of the current of the second power source is stopped while the current is flowing between the two.
前記車両には、前記回転電機と相互に回転エネルギーを伝達可能なエンジン（５０）が搭載されており、
前記電流制御部は、前記電力供給量と前記要求電力量との大小関係の判定だけではなく、前記回転電機の出力と前記エンジンの出力との総和である総出力が所定時間一定であるか否かも判定しており、
前記電流制御部は、前記第１電源の前記電力供給量が前記要求電力量以上であり、なおかつ、前記総出力が前記所定時間一定であると判定すると、前記第１電源と前記電気負荷との間で電流を流動させつつ、前記第２電源の電流の流動を止める請求項１または請求項２に記載の電源装置。 The electric load is a rotary electric machine (41, 42) mounted on the vehicle.
The vehicle is equipped with an engine (50) capable of transmitting rotational energy to and from the rotary electric machine.
The current control unit not only determines the magnitude relationship between the power supply amount and the required power amount, but also determines whether the total output, which is the sum of the output of the rotary electric machine and the output of the engine, is constant for a predetermined time. I have also judged
When the current control unit determines that the power supply amount of the first power supply is equal to or more than the required power amount and the total output is constant for the predetermined time, the first power supply and the electric load are combined. The power supply device according to claim 1 or 2, wherein the flow of the current of the second power source is stopped while the current is flowing between the two.
前記中継部として、前記第１電源と前記電気負荷との間に設けられた第１中継部（２１）と、前記第２電源と前記電気負荷との間に設けられた第２中継部（２２）と、を有する請求項１〜７いずれか１項に記載の電源装置。 The current control unit includes a relay unit (20) provided between each of the plurality of power sources and the electric load, and a state control unit (30) that controls the relay unit.
As the relay unit, a first relay unit (21) provided between the first power supply and the electric load, and a second relay unit (22) provided between the second power supply and the electric load. ), The power supply device according to any one of claims 1 to 7.
前記第２中継部は、第２正極スイッチ（２２ａ）と第２負極スイッチ（２２ｂ）とを有し、
前記状態制御部は、前記第２電源の電流の流動を止める場合、前記第２正極スイッチと前記第２負極スイッチのうちの一方を開状態にし、再度、前記第２電源の電流の流動を止める場合、前記第２正極スイッチと前記第２負極スイッチのうちの他方を開状態にする請求項８に記載の電源装置。 The first relay unit has a first positive electrode switch (21a) and a first negative electrode switch (21b).
The second relay unit has a second positive electrode switch (22a) and a second negative electrode switch (22b).
When stopping the flow of the current of the second power supply, the state control unit opens one of the second positive electrode switch and the second negative electrode switch, and stops the flow of the current of the second power supply again. The power supply device according to claim 8, wherein the other of the second positive electrode switch and the second negative electrode switch is opened.
前記回転電機と前記中継部との間にはインバータ（４４）が設けられており、
前記状態制御部は前記インバータを制御することで前記回転電機の力行と発電とを制御しており、
前記状態制御部は、前記充電状態検出部によって前記第２電源の前記充電状態が検出されると、前記回転電機の力行および発電の少なくとも一方によって、前記第１電源と前記第２電源の出力電圧差がなくなるように、前記第１電源を充放電する請求項８または請求項９に記載の電源装置。 The electric load is a rotary electric machine (41, 42) mounted on the vehicle.
An inverter (44) is provided between the rotary electric machine and the relay unit.
The state control unit controls the power running and power generation of the rotary electric machine by controlling the inverter.
When the charging state of the second power source is detected by the charging state detecting unit, the state control unit uses at least one of the power running and power generation of the rotating electric machine to output voltages of the first power source and the second power source. The power supply device according to claim 8 or 9, wherein the first power supply is charged and discharged so that there is no difference.
前記第２中継部は、入力電圧の電圧レベルを変換した出力電圧を出力する第２電圧変換部（２２ｃ）を有し、
前記状態制御部は、前記第１電圧変換部を駆動状態にしつつ、前記第２電圧変換部を非駆動状態にすることで、前記第１電源と前記電気負荷との間で電流を流動させつつ、前記第２電源の電流の流動を止める請求項８または請求項９に記載の電源装置。 The first relay unit has a first voltage conversion unit (21c) that outputs an output voltage obtained by converting the voltage level of the input voltage.
The second relay unit has a second voltage conversion unit (22c) that outputs an output voltage obtained by converting the voltage level of the input voltage.
The state control unit brings the first voltage conversion unit into the driving state and the second voltage conversion unit into the non-driving state, so that a current flows between the first power supply and the electric load. The power supply device according to claim 8 or 9, wherein the flow of the current of the second power source is stopped.
前記第２中継部は、第２スイッチ（２２ａ，２２ｂ）と、入力電圧の電圧レベルを変換した出力電圧を出力する電圧変換部（２２ｃ）と、を有し、
前記状態制御部は、前記第１スイッチを閉状態にしつつ、前記第２スイッチを開状態および前記電圧変換部を非駆動状態の少なくとも一方にすることで、前記第１電源と前記電気負荷との間で電流を流動させつつ、前記第２電源の電流の流動を止める請求項８に記載の電源装置。 The first relay unit has a first switch (21a, 21b).
The second relay unit includes a second switch (22a, 22b) and a voltage conversion unit (22c) that outputs an output voltage obtained by converting the voltage level of the input voltage.
The state control unit keeps the first power supply and the electric load by setting the second switch in the open state and the voltage conversion unit in the non-driving state while closing the first switch. The power supply device according to claim 8, wherein the flow of the current of the second power source is stopped while the current is flowing between the two.
前記第２中継部は、第２インバータ（４６）を有し、
前記状態制御部は、前記第１インバータによって前記第１電源と前記電気負荷との間の電流を流動させつつ、前記第２インバータによって前記第２電源と前記電気負荷との間の電流の流動を止める請求項８または請求項９に記載の電源装置。 The first relay unit has a first inverter (44).
The second relay unit has a second inverter (46).
The state control unit makes the current flow between the first power source and the electric load by the first inverter, and causes the current flow between the second power source and the electric load by the second inverter. The power supply device according to claim 8 or 9.
前記状態制御部は前記第１インバータと前記第２インバータを制御することで前記回転電機の力行と発電とを制御しており、
前記状態制御部は、前記第１インバータによって前記第１電源と前記電気負荷との間の電流を流動させつつ、前記第２インバータによって前記第２電源と前記電気負荷との間の電流の流動を止める前に、前記第１インバータおよび前記第２インバータによって、分極設定時間の間、前記第２電源に分極設定電流を流す請求項１７に記載の電源装置。 The electric load is a rotary electric machine (41, 42) mounted on the vehicle.
The state control unit controls the power running and power generation of the rotary electric machine by controlling the first inverter and the second inverter.
The state control unit makes the current flow between the first power source and the electric load by the first inverter, and causes the current flow between the second power source and the electric load by the second inverter. The power supply device according to claim 17, wherein a polarization setting current is passed through the second power source for a polarization setting time by the first inverter and the second inverter before stopping.
前記状態制御部は前記第１インバータと前記第２インバータを制御することで前記回転電機の力行と発電とを制御しており、
前記状態制御部は、前記第１インバータによって前記第１電源と前記電気負荷との間の電流を流動させつつ、前記第２インバータによって前記第２電源と前記電気負荷との間の電流の流動を止める前に、前記第１インバータおよび前記第２インバータによって、電流の流動によって生じた前記第２電源の分極が収まるように、前記第２電源に前記分極が生じた際の電流とは逆向きの電流を流動させる請求項１７に記載の電源装置。 The electric load is a rotary electric machine (41, 42) mounted on the vehicle.
The state control unit controls the power running and power generation of the rotary electric machine by controlling the first inverter and the second inverter.
The state control unit makes the current flow between the first power source and the electric load by the first inverter, and causes the current flow between the second power source and the electric load by the second inverter. Before stopping, the direction opposite to the current when the polarization is generated in the second power supply is settled so that the polarization of the second power source generated by the current flow is settled by the first inverter and the second inverter. The power supply device according to claim 17, wherein an electric current is allowed to flow.
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