WO2012172685A1 - 電源システムおよびそれを備えた車両ならびに電源システムの制御方法 - Google Patents

電源システムおよびそれを備えた車両ならびに電源システムの制御方法 Download PDF

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英聖 坂本
遠齢 洪
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a power supply system, a vehicle including the power supply system, and a control method for the power supply system. More specifically, the present invention relates to a power supply system that can charge an installed power storage device from an external power supply, and suppresses inrush current when the power is turned on. It relates to technology.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laying-Open No. 2010-124536
  • each of the plurality of power storage devices is a power storage device that can be charged and discharged, and is connected in parallel to the positive electrode line and the negative electrode line.
  • a connection portion is provided between each of the plurality of power storage devices and the positive electrode line and the negative electrode line.
  • each connection part controls the electrical connection state and non-conduction state according to the signal given from a control apparatus, and electrical connection and interruption
  • each connection unit is a system main relay SRB connected between the positive electrode and the positive electrode line of the corresponding power storage device, and a system connected between the negative electrode and the negative electrode line of the power storage device.
  • the main relay SRG includes a system main relay SRP and a limiting resistor connected in series between the negative electrode and the negative electrode line of the power storage device and provided in parallel with the system main relay SRG.
  • the precharge current of the capacitor can be limited by the connection processing of the corresponding connection unit, but is limited to each of the plurality of connection units. It is necessary to place a resistor. This increases the size and complexity of the circuit configuration of the power supply system.
  • an object of the present invention is to provide a power supply system capable of suppressing an inrush current at the time of power-on with a simple circuit configuration, a vehicle including the power supply, and a power supply It is to provide a system control method.
  • the power supply system includes a first power storage device configured to be chargeable / dischargeable, and a first power storage unit and a first power storage unit connected in parallel to each other.
  • a first opening and closing inserted on a path connecting the power line pair, the second power line pair in which the first and second power storage units are connected in parallel to each other, and the first power storage unit and the first power line pair
  • a second switch inserted on a path connecting the second power storage unit and the first power line pair, and a path connecting the first power storage unit and the second power line pair.
  • the first charging operation for charging the capacitor using the power from the power storage unit, and the capacitor charging using the power from the second power storage unit That and a second selectively execute a controller configured and charging operation.
  • the first switch includes a first relay and a resistor connected in series between the first power storage unit and the first power line pair.
  • the control device opens the second to fourth switches, and the first opening / closing so as to form an energization path via a resistor between the first power storage unit and the capacitor. Control the opening and closing of the container.
  • the control device opens and closes the first to fourth switches so as to form an energization path passing through the resistor and the second power line pair between the second power storage unit and the capacitor. Control.
  • the first switch includes a second relay connected between one electrode of the first power storage unit and one power line of the first power line pair, and the other electrode of the first power storage unit. And a third relay connected between the other power line of the first power line pair.
  • the first relay and the resistor are connected in parallel to the third relay.
  • the second switch includes a fourth relay connected between one pole of the second power storage unit and one power line of the first power line pair, the other pole of the second power storage unit, and the first And a fifth relay connected between the other power line of the power line pair.
  • the third switch includes a sixth relay connected between one pole of the first power storage unit and one power line of the second power line pair, the other pole of the first power storage unit, and the second And a seventh relay connected between the other power line of the power line pair.
  • the fourth switch includes an eighth relay connected between one pole of the second power storage unit and one power line of the second power line pair, the other pole of the second power storage unit, and the second A ninth relay connected between the other power line of the power line pair.
  • the controller turns on the first, fourth, eighth, and eighth relays and turns off the second, third, fifth, sixth, and eighth relays during the second charging operation. In addition, the switching of the first to fourth switches is controlled.
  • the first switch includes a second relay connected between one electrode of the first power storage unit and one power line of the first power line pair, and the other electrode of the first power storage unit. And a third relay connected between the other power line of the first power line pair.
  • the first relay and the resistor are connected in parallel to the third relay.
  • the second switch includes a fourth relay connected between one pole of the second power storage unit and one power line of the first power line pair, the other pole of the second power storage unit, and the first And a fifth relay connected between the other power line of the power line pair.
  • the third switch includes a sixth relay connected between one pole of the first power storage unit and one power line of the second power line pair, the other pole of the first power storage unit, and the second And a seventh relay connected between the other power line of the power line pair.
  • the fourth switch includes an eighth relay connected between one pole of the second power storage unit and one power line of the second power line pair, the other pole of the second power storage unit, and the second A ninth relay connected between the other power line of the power line pair.
  • the control device turns on the first, second, and sixth to ninth relays and turns off the first to fourth relays so as to turn off the third to fifth relays. Control the opening and closing of the container.
  • the first switch includes a second relay connected between one electrode of the first power storage unit and one power line of the first power line pair, and the other electrode of the first power storage unit. And a third relay connected between the other power line of the first power line pair.
  • the first relay and the resistor are connected in parallel to the third relay.
  • the second switch includes a fourth relay connected between one pole of the second power storage unit and one power line of the first power line pair, the other pole of the second power storage unit, and the first And a fifth relay connected between the other power line of the power line pair.
  • the third switch includes a sixth relay connected between one pole of the first power storage unit and one power line of the second power line pair, the other pole of the first power storage unit, and the second And a seventh relay connected between the other power line of the power line pair.
  • the fourth switch includes an eighth relay connected between one pole of the second power storage unit and the sixth relay, and between the other pole of the second power storage unit and the seventh relay. 9th relay connected.
  • the control device turns on the first, fourth, and ninth relays and turns off the second, third, and sixth to eighth relays. 4 controls the opening and closing of the switch.
  • the first power line pair is disposed between the first and second power storage units and the load.
  • Second power line pair is disposed between the first and second power storage units and a charging device for supplying power from an external power source to the first and second power storage units.
  • a vehicle includes a power supply system and an electric motor that generates a vehicle driving force when supplied with electric power from the power supply system.
  • the power supply system includes first and second power storage units each configured to be chargeable / dischargeable, a first power line pair in which the first and second power storage units are connected in parallel to each other, and first and second A second power line pair in which the power storage units are connected in parallel to each other, a first switch interposed on a path connecting the first power storage unit and the first power line pair, and a second power storage unit A second switch inserted on a path connecting the first power line pair, a third switch inserted on a path connecting the first power storage unit and the second power line pair, and a second switch A fourth switch inserted on a path connecting the power storage unit and the second power line pair, a capacitor connected between the first power line pair, and a capacitor using the power from the first power storage unit Selectively performing a first charging operation for charging the capacitor and a second charging operation for charging the capacitor using the power from the first power storage unit Selectively
  • the first switch includes a first relay and a resistor connected in series between the first power storage unit and the first power line pair.
  • the control device opens the second to fourth switches, and the first opening / closing so as to form an energization path via a resistor between the first power storage unit and the capacitor.
  • the first to fourth switches so as to form an energization path that passes through the resistor and the second power line pair between the second power storage unit and the capacitor during the second charging operation. Controls the opening and closing of.
  • the power supply system includes first and second power storage units each configured to be chargeable / dischargeable, and first and second power storage units.
  • a first power line pair connected in parallel to each other, a second power line pair in which the first and second power storage units are connected in parallel to each other, and the first power storage unit and the first power line pair
  • a first switch inserted on the path a second switch inserted on the path connecting the second power storage unit and the first power line pair, the first power storage unit and the second power line
  • the third switch inserted on the path connecting the pair the fourth switch inserted on the path connecting the second power storage unit and the second power line pair, and the first power line pair And a capacitor connected to the capacitor.
  • the power supply system selectively selects a first charging operation for charging the capacitor using the power from the first power storage unit and a second charging operation for charging the capacitor using the power from the second power storage unit. It is configured to be executable.
  • the control method during the first charging operation, the second to fourth switches are opened, and the first switching is performed so as to form an energization path via a resistor between the first power storage unit and the capacitor.
  • the present invention by sharing a resistor as a current limiting element of a capacitor among a plurality of power storage units mounted on a vehicle, it is not necessary to install a precharge resistor in a switch for each power storage unit. As a result, an inrush current at the start of power supply from one power storage unit to the power supply system can be suppressed with a simple configuration.
  • FIG. 1 is an overall block diagram of a vehicle equipped with a power supply system according to an embodiment of the present invention. It is a figure explaining the detailed structure of SMR and CHR contained in the power supply system of FIG. It is a figure for demonstrating the process regarding the precharge of the capacitor
  • FIG. 1 is an overall block diagram of a vehicle 100 equipped with a power supply system according to an embodiment of the present invention.
  • vehicle 100 is typically a hybrid vehicle, which is equipped with an internal combustion engine (engine) 160 and an electric motor (MG: Motor Generator), and controls the driving force from each to an optimal ratio. And run. Furthermore, vehicle 100 is equipped with a plurality of (for example, two) power storage units for supplying electric power to the motor generator. These power storage units can be charged by receiving the power generated by the operation of the engine in the system startup state of the vehicle 100 (hereinafter also referred to as “IG on state”), and the system of the vehicle 100 is stopped (hereinafter referred to as “ In an “IG off state”), the battery can be charged by being electrically connected to the external power source 500 via the connection unit 220. In the following description, in order to distinguish each charging operation, charging of the power storage unit by the external power source 500 is also referred to as “external charging”, and charging of the power storage unit by the operation of the engine 160 is also referred to as “internal charging”.
  • Vehicle 100 includes power storage units BAT1, BAT2, system main relays (hereinafter also referred to as SMR (System Main Relay)) 110, 112, a PCU (Power Control Unit) 120 as a driving device, motor generators 130, 135, , Power transmission gear 140, drive wheel 150, engine 160, and control device 300.
  • SMR System Main Relay
  • PCU Power Control Unit
  • Each of the first power storage unit BAT1 and the second power storage unit BAT2 is a chargeable / dischargeable power storage element, typically a secondary battery such as a lithium ion battery or nickel metal hydride, or a power storage element such as an electric double layer capacitor. Composed.
  • the first power storage unit BAT1 is connected to the PCU 120 for driving the motor generators 130 and 135 via the first SMR (SMR1) 110. Then, first power storage unit BAT1 supplies power for generating driving force of vehicle 100 to PCU 120. In addition, first power storage unit BAT1 stores the electric power generated by motor generators 130 and 135.
  • One end of the relay included in the first SMR 110 is connected to the positive terminal and the negative terminal of the first power storage unit BAT1, respectively.
  • the other end of the relay included in first SMR 110 is connected to positive bus PL1 and negative bus NL1 connected to PCU 120, respectively.
  • the first SMR 110 controls the electric power between the first power storage unit BAT1 and the PCU 120 by controlling the conduction state (on) / non-conduction state (off) according to the control signal SE1 provided from the control device 300. Switching between supply and shutoff.
  • the first SMR 110 is used as a representative example of a “first switch” that can cut off the electrical connection between the first power storage unit BAT1 and the PCU 120. That is, any type of switch can be applied in place of the first SMR 110.
  • the second power storage unit BAT2 is connected to the PCU 120 via the second SMR (SMR2) 112. Then, second power storage unit BAT2 supplies power for generating driving force of vehicle 100 to PCU 120. Second power storage unit BAT1 stores the electric power generated by motor generators 130 and 135.
  • the one end of the relay included in the second SMR 112 is connected to the positive terminal and the negative terminal of the second power storage unit BAT2, respectively.
  • the other end of the relay included in first SMR 110 is connected to positive bus PL1 and negative bus NL1 connected to PCU 120, respectively.
  • Second SMR 112 is switched on / off between second power storage unit BAT2 and PCU 120 by being turned on / off in accordance with control signal SE2 provided from control device 300.
  • the second SMR 112 is used as a representative example of a “second switch” that can cut off the electrical connection between the second power storage unit BAT2 and the PCU 120. That is, any type of switch can be applied in place of the second SMR 112.
  • first SMR 110 and the second SMR 112 are different in the number of relays that are configured. As will be described in detail later, second SMR 112 is different from first SMR 110 in that it does not include a relay and a resistor connected in series between the negative electrode terminal of power storage unit BAT2 and negative bus NL2.
  • the PCU 120 is configured to perform bidirectional power conversion between the motor generators 130 and 135 and the power storage units BAT1 and BAT2.
  • PCU 120 includes a converter (CONV) 121, and a first inverter (INV1) 122 and a second inverter (INV2) 123 associated with motor generators 130 and 135, respectively.
  • Converter 121 is configured to perform bidirectional DC voltage conversion between power storage units BAT1, BAT2 and positive bus PL2 that transmits the DC link voltage of inverters 122, 123. That is, the input / output voltage of power storage units BAT1, BAT2 and the DC voltage between positive bus PL2 and negative bus NL1 are boosted or lowered in both directions. Negative bus NL1 extends through inverter 121 toward inverters 122 and 123. The step-up / step-down operation in converter 121 is controlled according to switching command PWC from control device 300.
  • Capacitor C1 is connected between positive bus PL1 and negative bus NL1, and reduces voltage fluctuation between positive bus PL1 and negative bus NL1.
  • Capacitor C2 is connected between positive bus PL2 and negative bus NL1, and reduces voltage fluctuation between positive bus PL2 and negative bus NL1.
  • First inverter 122 and second inverter 123 perform bidirectional power conversion between DC power of positive bus PL2 and negative bus NL1 and AC power input / output to / from motor generators 130 and 135.
  • first inverter 122 converts AC power generated by motor generator 130 by the output of engine 160 into DC power in response to switching command PWI1 from control device 300, and supplies the DC power to positive bus PL2 and negative bus NL1.
  • power storage units BAT1, BAT2 can be actively charged by the output of engine 160 even while the vehicle is traveling.
  • first inverter 122 converts DC power from power storage units BAT1, BAT2 into AC power in accordance with switching command PMI1 from control device 300, and supplies the AC power to motor generator 130.
  • engine 160 can be started using motor generator 130 as a starter.
  • the second inverter 123 converts the DC power supplied via the positive bus PL2 and the negative bus NL1 into AC power according to the switching command PWI2 from the control device 300, and supplies the AC power to the motor generator 135. Thereby, motor generator 135 generates driving force of vehicle 100.
  • the motor generator 135 generates AC power as the drive wheels 150 are decelerated.
  • second inverter 123 converts AC power generated by motor generator 135 into DC power in response to switching command PWI2 from ECU 300, and supplies the DC power to positive bus PL2 and negative bus NL1.
  • power storage units BAT1 and BAT2 are charged during deceleration or downhill travel.
  • the control device 300 is typically an electronic control device mainly composed of a CPU (Central Processing Unit), a memory area such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), and an input / output interface. (ECU: Electronic Control Unit) And the control apparatus 300 performs control which concerns on vehicle driving
  • FIG. 1 illustrates battery data from a monitoring unit (not shown).
  • the battery data includes battery voltage VB1, battery current IB1, and battery temperature TB1 of first power storage unit BAT1, and battery voltage VB2, battery current IB2, and battery temperature TB2 of second power storage unit BAT2.
  • a DC voltage detection value by a voltage sensor (not shown) arranged between positive bus PL1 and negative bus NL1, a current detection value of each phase of motor generators 130 and 135, and motor generators 130 and 135 The detected rotation angle value is also input to the control device 300.
  • control device 300 receives a signal IG from an ignition key (not shown).
  • the signal IG is set to the H (logic high) level during the ignition key on period, and is set to the L (logic low) level during the ignition key off period.
  • control device 300 controls ON / OFF of relays included in SMRs 110 and 112 and CHRs 210 and 212 by a method described later.
  • Motor generators 130 and 135 are AC rotating electric machines, for example, permanent magnet type synchronous motors having a rotor in which permanent magnets are embedded. Output torques of motor generators 130 and 135 are transmitted to drive wheels 150 and engine 160 via power transmission gear 140 constituted by a speed reducer and a power split mechanism, and vehicle 100 is caused to travel. Motor generators 130 and 135 can generate electric power by the rotational force of drive wheels 150 during regenerative braking of vehicle 100. Then, the generated power is converted by PCU 120 into charging power for power storage units BAT1 and BAT2. In the present embodiment, motor generator 130 is operated exclusively as a generator for generating electric power driven by engine 160, and motor generator 135 is operated as an electric motor for driving vehicle 100 exclusively by driving drive wheels 150. It shall be operated.
  • a configuration in which two pairs of motor generators and inverters are provided is shown as an example.
  • the number of motor generators and inverters may be one or more than two. .
  • vehicle 100 is described as an example of a hybrid vehicle.
  • vehicle 100 is equipped with an electric motor for generating vehicle driving force using electric power from power storage units BAT1, BAT2. If it is a vehicle which does, the structure will not be limited. That is, the vehicle 100 includes, in addition to a hybrid vehicle that generates vehicle driving force by an engine and an electric motor as shown in FIG.
  • the vehicle power supply system is configured by the parts of the illustrated vehicle 100 excluding the motor generators 130 and 135, the power transmission gear 140, the engine 160, and the drive wheels 150.
  • the power supply system has a function of charging power storage units BAT1 and BAT2 using power from external power supply 500. That is, the power supply system is configured to be capable of charging (external charging) power storage units BAT1 and BAT2 from external power supply 500.
  • the power supply system further includes a charging device 200, charging relays (hereinafter also referred to as CHR) 210 and 212, and a connection unit 220 as a configuration for externally charging power storage units BAT1 and BAT2. .
  • CHR charging relays
  • connection unit 220 as a configuration for externally charging power storage units BAT1 and BAT2.
  • connection unit 220 is provided on the body of the vehicle 100.
  • vehicle 100 receives power from external power supply 500
  • charging connector 410 of charging cable 400 is connected to connecting portion 220.
  • the plug 420 of the charging cable 400 is connected to the outlet 510 of the external power supply 500, whereby the power from the external power supply 500 is transmitted to the vehicle 100 via the electric wire portion 430 of the charging cable 400.
  • the charging device 200 is connected to the connection unit 220 via the power lines ACL1 and ACL2.
  • Charging device 200 is connected to first power storage unit BAT1 through first CHR (CHR1) 210.
  • Charging device 200 is further connected to second power storage unit BAT2 via second CHR (CHR2) 212.
  • Charging device 200 converts AC power supplied from external power supply 500 into DC power and supplies it to power storage units BAT1, BAT2 in accordance with control signal PWD from control device 300 during external charging.
  • Charging device 200 includes an AC / DC converter (not shown) for performing power conversion between such AC power and DC power.
  • One end of the relay included in the first CHR 210 is connected to the positive terminal and the negative terminal of the first power storage unit BAT1, respectively.
  • the other end of the relay included in first CHR 210 is connected to positive bus PL3 and negative bus NL3 connected to charging device 200, respectively.
  • the first CHR 210 is controlled between the first power storage unit BAT1 and the charging device 200 by controlling the conduction state (ON) / non-conduction state (OFF) according to the control signal CE1 from the control device 300. Switching between supply and shut-off.
  • the first CHR 210 is used as a representative example of a “third switch” that can cut off the electrical connection between the first power storage unit BAT1 and the charging device 200. That is, any type of switch can be applied instead of the first CHR 210.
  • the one end of the relay included in the second CHR 212 is connected to the positive terminal and the negative terminal of the second power storage unit BAT2, respectively.
  • the other end of the relay included in second CHR 212 is connected to positive bus PL3 and negative bus NL3 connected to charging device 200, respectively.
  • Second CHR 212 is switched on / off between second power storage unit BAT2 and charging device 200 by being turned on / off in accordance with control signal CE2 from control device 300.
  • the second CHR 212 is used as a representative example of a “fourth switch” that can cut off the electrical connection between the second power storage unit BAT2 and the charging device 200. In other words, any type of switch can be applied in place of the second CHR 212.
  • the power supply system can perform the retreat travel using the power stored in the other power storage unit by blocking the charge / discharge path of the one power storage unit.
  • control device 300 when the system activation is requested by turning on the ignition key after the abnormality of the power storage unit is detected, SMRs 110, 112 and SMRs 110 and 112 according to FIGS. By controlling on / off of the relays included in the CHRs 210 and 212, the initial charge (precharge) control of the capacitor C1 is executed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of SMR and CHR included in the power supply system of FIG.
  • first SMR 110 includes relays SMRB1, SMRP, SMRG1, and resistor R1.
  • Relay SMRB1 is connected between the positive terminal of first power storage unit BAT1 and positive bus PL1.
  • Relay SMRG1 is connected between the negative terminal of first power storage unit BAT1 and negative bus NL1.
  • Relay SMRP and resistor R1 connected in series are connected in parallel to relay SMRG1.
  • Relay SMRB1 is turned on / off based on control signal SEB1 from control device 300 (FIG. 1).
  • Relay SMRG1 is turned on / off based on control signal SEG1 from control device 300.
  • Relay SMRP is turned on / off based on control signal SEP from control device 300.
  • the first SMR 110 corresponds to the “first switch” in the present invention.
  • the second SMR 112 includes relays SMRB2 and SMRG2.
  • Relay SMRB2 is connected between the positive terminal of second power storage unit BAT2 and positive bus PL1.
  • Relay SMRG2 is connected between the negative terminal of second power storage unit BAT2 and negative bus NL1.
  • Relay SMRB2 is turned on / off based on control signal SEB1 from control device 300.
  • Relay SMRG2 is turned on / off based on control signal SEG2 from control device 300.
  • the second SMR 112 corresponds to the “second switch” in the present invention.
  • the first CHR 210 includes relays CHRB1 and CHRG1.
  • Relay CHRB1 is connected between the positive terminal of first power storage unit BAT1 and positive bus PL3.
  • Relay CHRG1 is connected between the negative terminal of first power storage unit BAT1 and negative bus NL3.
  • Relay CHRB1 is turned on / off based on control signal CEB1 from control device 300.
  • Relay CHRG1 is turned on / off based on control signal CEG1 from control device 300.
  • the first CHR 210 corresponds to the “third switch” in the present invention.
  • the second CHR 212 includes relays CHRB2 and CHRG2.
  • Relay CHRB2 is connected between a positive electrode terminal of second power storage unit BAT2 and positive bus PL3.
  • Relay CHRG2 is connected between the negative terminal of second power storage unit BAT2 and negative bus NL3.
  • Relay CHRB2 is turned on / off based on control signal CEB2 from control device 300.
  • Relay CHRG2 is turned on / off based on control signal CEG2 from control device 300.
  • the second CHR 212 corresponds to the “fourth switch” in the present invention.
  • the voltage sensor 125 is disposed between the positive bus PL1 and the negative bus NL1. Voltage sensor 125 detects the voltage across capacitor C1, that is, DC voltage VL, and outputs the detected value to control device 300.
  • the control device 300 turns off the relays included in the SMRs 110 and 112 during the ignition key off period (L level period of the signal IG). That is, power supply from power storage units BAT1, BAT2 to positive bus PL1 and negative bus NL1 is interrupted. Control device 300 further turns off the relays included in CHRs 210 and 212. That is, the charging device 200 is disconnected from the power supply system.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining processing related to precharging of the capacitor C ⁇ b> 1 executed by the control device 300.
  • FIG. 3A shows processing related to precharging of the capacitor C1 when an abnormality occurs in the second power storage unit BAT2
  • FIG. 3B shows the capacitor C1 when an abnormality occurs in the first power storage unit BAT1. The processing related to precharging is shown.
  • control device 300 sets control signal SEB1 to H level to turn on relay SMRB1, and control signal SEP to H level. To set relay SMRP to ON. As a result, an energization path k1 in which the resistor R1 is inserted is formed between the first power storage unit BAT1 and the capacitor C1. Then, the electric power is supplied from the first power storage unit BAT1 via the energization path k1, so that the capacitor C1 is charged. At this time, since the current flowing through the energization path k1 is limited by the resistor R1, the inrush current to the capacitor C1 can be suppressed.
  • control device 300 determines that the charging completion condition for capacitor C1 is satisfied, sets control signal SEG1 to H level, and turns on relay SMRG1. At the same time, the control signal SEP is set to the L level to turn off the relay SMRP.
  • control device 300 when abnormality occurs in first power storage unit BAT1, control device 300 generates control signal SEB2 when signal IG rises from the L level to the H level. Set to H level to turn on relay SMRB2, and set control signal SEP to H level to turn on relay SMRP. Control device 300 further sets control signal CEG1 to H level to turn on relay CHRG1, and sets control signal CEG2 to H level to turn on relay CHRG2.
  • an energization path k2 in which the resistor R1 is inserted is formed between the second power storage unit BAT2 and the capacitor C1.
  • the capacitor C1 is charged by supplying power from the second power storage unit BAT2 via the energization path k2. At this time, since the current flowing through the energization path k2 is limited by the resistor R1, the inrush current to the capacitor C1 can be suppressed.
  • first power storage unit BAT1 and the second power storage unit BAT2 share the resistor R1 included in the first switch (first SMR 110) corresponding to the first power storage unit BAT1 as a precharge resistor (limiting resistor).
  • first SMR 110 the resistor included in the first switch
  • second SMR 112 the resistor included in the second switch
  • control device 300 determines that the charging completion condition for capacitor C1 is satisfied, sets control signal SEG2 to H level, and turns on relay SMRG2. At the same time, the control signals SEP, CEG1, CEG2 are set to L level, and the relays SMRP, CHRG1, CHRG2 are turned off.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining processing related to precharging of the capacitor C1 executed by the control device 300.
  • the process of this flowchart is called and executed from a predetermined main routine every predetermined time or every time a predetermined condition is satisfied.
  • Each step in the flowchart of FIG. 4 is realized by software processing (execution of the stored program by the CPU) or hardware processing (operation of the dedicated electronic circuit) by the control device 300.
  • control device 300 determines whether or not the ignition key is turned on based on signal IG from the ignition key. If it is determined that the ignition key is not turned on (NO in step S01), control device 300 ends the process without performing a series of subsequent processes.
  • control device 300 determines in step S02 whether or not first power storage unit BAT1 is normal. When it is determined that first power storage unit BAT1 is normal (when YES is determined in step S02), control device 300 precharges capacitor C1 with the power supplied from first power storage unit BAT1 in step S03.
  • control device 300 controls ON / OFF of relays included in SMRs 110 and 112 and CHRs 210 and 212. As described with reference to FIG. 3A, control device 300 turns on relays SMRB1 and SMRP, thereby energizing path k1 in which resistor R1 is interposed between first power storage unit BAT1 and capacitor C1. Form. The electric power is supplied from the first power storage unit BAT1 via the energization path k1, thereby charging the capacitor C1.
  • step S05 the control device 300 determines whether or not the DC voltage VL detected by the voltage sensor 125 has reached a preset voltage Vth.
  • DC voltage VL is lower than voltage Vth (when NO is determined in step S05)
  • control device 300 continues to precharge capacitor C1 in steps S03 and S04.
  • control device 300 determines in step S06 that the charging completion condition for capacitor C1 is satisfied and turns on relay SMRG1. At the same time, the relay SMRP is turned off.
  • control device 300 determines whether or not second power storage unit BAT2 is normal in step S07. judge.
  • second power storage unit BAT2 when abnormality occurs in second power storage unit BAT2 (when NO is determined in step S07), that is, when abnormality occurs in power storage units BAT1 and BAT2, control device 300 determines that the retreat travel cannot be performed. Then, the control process related to the evacuation traveling is terminated without instructing the evacuation traveling.
  • control device 300 uses capacitor C1 by the power supplied from second power storage unit BAT2. Is precharged.
  • control device 300 controls ON / OFF of relays included in SMRs 110 and 112 and CHRs 210 and 212. As described with reference to FIG. 3B, control device 300 turns on relays SMRB2, SMRP, CHRG1, and CHRG2, thereby inserting resistor R1 between second power storage unit BAT2 and capacitor C1.
  • the energization path k2 is formed. The electric power is supplied from the second power storage unit BAT2 via the energization path k2, so that the capacitor C1 is charged.
  • step S10 the control device 300 determines whether or not the DC voltage VL detected by the voltage sensor 125 has reached a preset voltage Vth. If DC voltage VL is lower than voltage Vth (NO in step S10), control device 300 continues to precharge capacitor C1 in steps S08 and S09.
  • control device 300 determines in step S11 that the charging completion condition for capacitor C1 is satisfied and turns on relay SMRG2. At the same time, the relays SMRP, CHRG1, and CHRG2 are turned off.
  • Capacitor C1 is charged by a DC voltage supplied via precharge relay SMRP and resistor R1 provided in common to the plurality of power storage units. Thereby, even if any of the plurality of power storage units is selected as the power source, the precharge current of capacitor C1 can be limited by precharge resistor R1. Thus, by sharing the resistor R1 as a current limiting element of the capacitor C1 among a plurality of power storage units, it is not necessary to install a precharging resistor in the switch for each power storage unit. As a result, the configuration of the power supply system can be simplified.
  • control device 300 sets control signal SEB1 to H level to turn on relay SMRB1, and sets control signal SEP to H level. To turn on relay SMRP.
  • Control device 300 further sets control signals CEB1 and CEG1 to H level to turn on relays CHRB1 and CHRG1, and sets control signals CEB2 and CEG2 to H level to turn on relays CHRB2 and CHRG2.
  • an energization path k3 in which the resistor R1 is inserted is formed between the second power storage unit BAT2 and the capacitor C1.
  • the capacitor C1 is charged by supplying power from the second power storage unit BAT2 via the energization path k3. At this time, since the current flowing through the energization path k3 is limited by the resistor R1, the inrush current to the capacitor C1 can be suppressed.
  • the first power storage unit BAT1 and the second power storage unit are configured by using the resistor R1 included in the first switch (first SMR 110) corresponding to the first power storage unit BAT1 as a precharge resistor.
  • first SMR 110 the resistor included in the first switch
  • second SMR 112 the resistor included in the second switch
  • control device 300 determines that the charging completion condition for capacitor C1 is satisfied, sets control signals SEB2 and SEG2 to H level, and sets relay SMRB2. And SMRG2 are turned on, and control signals SEB1, SEP, CEB1, CEG1, CEB2, and CEG2 are set to L level, and relays SMRB1, SMRP, CHRB1, CHRG1, CHRB2, and CHRG2 are turned off, respectively.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a process related to precharging of the capacitor C1 executed by the control device 300 in the power supply system according to the modification of the first embodiment of the present invention.
  • the process of this flowchart is called and executed from a predetermined main routine every predetermined time or every time a predetermined condition is satisfied.
  • Each step in the flowchart of FIG. 6 is realized by software processing or hardware processing by the control device 300.
  • the flowchart of FIG. 6 includes steps S09 and S11 that indicate on / off control of the relay when the second power storage unit BAT2 precharges the capacitor C1 as steps S091 and S111. Each has been changed. Therefore, in FIG. 6, the detailed description of the steps overlapping with those in FIG. 4 will not be repeated.
  • control device 300 when precharging capacitor C1 with power supplied from second power storage unit BAT2 (step S08), relays included in SMRs 110 and 112 and CHRs 210 and 212 in step S091. Controls on / off. As described with reference to FIG. 6, control device 300 turns on relays SMRB1, SMRP, CHRB1, CHRG1, CHRB2, and CHRG2, thereby inserting resistor R1 between second power storage unit BAT2 and capacitor C1. The energized path k3 is formed. The electric power is supplied from the second power storage unit BAT2 via the energization path k3, whereby the capacitor C1 is charged.
  • step S10 the control device 300 determines whether or not the DC voltage VL detected by the voltage sensor 125 has reached a preset voltage Vth.
  • DC voltage VL is lower than voltage Vth (when NO is determined in step S10), control device 300 continues to precharge capacitor C1 in steps S08 and S091.
  • control device 300 determines in step S111 that the charging completion condition for capacitor C1 is satisfied, and relays SMRB2 and SMRG2 And relays SMRB1, SMRP, CHRB1, CHRG1, CHRB2, and CHRG2 are turned off.
  • first CHR 210 and second CHR 212 are connected in parallel to charging device 200 as third and fourth switches provided between charging device 200 and power storage units BAT1, BAT2.
  • the present invention can be applied to a switch having a configuration different from those in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a detailed configuration of the SMR and CHR included in the power supply system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the configuration of SMR and CHR in FIG. 7 differs from the configuration of SMR and CHR described in FIG. 2 of the first embodiment only in the configuration of CHR. Accordingly, detailed description of SMR will not be repeated in FIG.
  • first CHR 210 includes relays CHRB1 and CHRG1.
  • Relay CHRB1 is connected between the positive terminal of first power storage unit BAT1 and positive bus PL3.
  • Relay CHRG1 is connected between the negative terminal of first power storage unit BAT1 and negative bus NL3.
  • Relay CHRB1 is turned on / off based on control signal CEB1 from control device 300.
  • Relay CHRG1 is turned on / off based on control signal CEG1 from control device 300.
  • the first CHR 210 corresponds to the “third switch” in the present invention.
  • the second CHR 212 includes relays CHRB2 and CHRG2.
  • Relay CHRB2 is connected between the positive terminal of second power storage unit BAT2 and relay CHRB1.
  • Relay CHRG2 is connected between a negative electrode terminal of second power storage unit BAT2 and relay CHRG1.
  • Relay CHRB2 is turned on / off based on control signal CEB2 from control device 300.
  • Relay CHRG2 is turned on / off based on control signal CEG2 from control device 300.
  • the second CHR 212 corresponds to the “fourth switch” in the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining processing related to precharging of the capacitor C1 executed by the control device 300 according to the second embodiment of the present invention.
  • precharge of the capacitor C1 when an abnormality occurs in the second power storage unit BAT2 is performed in the same manner as that shown in FIG. 3A of the first embodiment. Only the process related to precharging of the capacitor C1 when abnormality occurs in the first power storage unit BAT1 is shown.
  • control device 300 sets control signal SEB2 to the H level and relay SMRB2 when signal IG rises from the L level to the H level. Is turned on, and the control signal SEP is set to H level to turn on the relay SMRP. Control device 300 further sets control signal CEG2 to H level to turn on relay CHRG2.
  • an energization path k4 in which the resistor R1 is inserted is formed between the second power storage unit BAT2 and the capacitor C1.
  • the capacitor C1 is charged by supplying power from the second power storage unit BAT2 via the energization path k4. At this time, since the current flowing through the energization path k4 is limited by the resistor R1, the inrush current to the capacitor C1 can be suppressed.
  • the resistance R1 included in the first switch (first SMR 110) corresponding to the first power storage unit BAT1 is used as a precharge resistor, and the first power storage unit BAT1 and the second power storage unit BAT2 By sharing, it is not necessary to newly install a precharging resistor in the second switch (second SMR 112). As a result, the configuration of the power supply system can be simplified.
  • control device 300 determines that the charging completion condition for capacitor C1 is satisfied, sets control signal SEG2 to H level, and turns on relay SMRG2. At the same time, the control signals SEP and CEG2 are set to the L level to turn off the relays SMRP and CHRG2.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining processing related to precharging of the capacitor C1 executed by the control device 300 in the power supply system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the process of this flowchart is called and executed from a predetermined main routine every predetermined time or every time a predetermined condition is satisfied. Further, each step in the flowchart of FIG. 9 is realized by software processing or hardware processing by the control device 300.
  • the flowchart of FIG. 9 includes steps S09 and S11 that indicate the on / off control of the relay when the capacitor C1 is precharged by the second power storage unit BAT2. And S112, respectively. Therefore, in FIG. 9, the detailed description of the steps overlapping those in FIG. 4 will not be repeated.
  • control device 300 when precharging capacitor C1 with the power supplied from second power storage unit BAT2 (step S08), relays included in SMRs 110 and 112 and CHRs 210 and 212 in step S092. Controls on / off. As described with reference to FIG. 8, control device 300 turns on relays SMRP, SMRB2, and CHRG2 to provide energization path k4 in which resistor R1 is interposed between second power storage unit BAT2 and capacitor C1. Form. The electric power is supplied from the second power storage unit BAT2 via the energization path k4, whereby the capacitor C1 is charged.
  • step S10 the control device 300 determines whether or not the DC voltage VL detected by the voltage sensor 125 has reached a preset voltage Vth.
  • DC voltage VL is lower than voltage Vth (when NO is determined in step S10), control device 300 continues to precharge capacitor C1 in steps S08 and S092.
  • control device 300 determines in step S112 that the charging completion condition for capacitor C1 is satisfied and turns on relay SMRG2. At the same time, the relays SMRP and CHRG2 are turned off.
  • the energizing path k4 shown in FIG. 8 is compared with the energizing path k2 shown in FIG. 3B of the first embodiment, the energizing path k4 is more energized in the energizing path k4. Less than path k2.
  • the second embodiment it is possible to reduce power loss that occurs when power is supplied from the second power storage unit BAT2 to the capacitor C1. It becomes.
  • the retreat travel is performed using the electric power stored in one of the plurality of power storage units mounted on the vehicle.
  • capacitor C1 provided in PCU 120 is charged by a DC voltage supplied via precharge relay SMRP and resistor R1 provided in common to the plurality of power storage units.
  • precharge resistor R1 provided in common to the plurality of power storage units.
  • the precharge of the capacitor is executed. It is possible to reduce power loss that occurs in the energization path.
  • the positive bus PL1 and the negative bus NL1 correspond to the “first power line pair” in the present invention
  • the capacitor C1 corresponds to the “capacitor” in the present invention
  • the positive bus PL3 and the negative bus NL3 correspond to the “second power line pair” in the present invention
  • the first SMR 110 (relays SMRB1, SMRG1, SMRP, R1) corresponds to the “first switch” in the present invention
  • the second SMR 112 (relays SMRB2, SMRG2) in the present invention is the “second switch”.
  • the first CHR 210 corresponds to the “third switch” in the present invention
  • the second CHR212 corresponds to the “fourth switch” in the present invention
  • the relay SMRP corresponds to the “precharge relay” in the present invention
  • the resistor R1 corresponds to the “limit resistor” in the present invention.
  • the precharge relay SMRP and the resistor R1 connected in series are illustrated as being connected in parallel to the relay SMRG1 connected to the negative electrode side of the first power storage unit BAT1.
  • the present invention can also be applied to a configuration that is connected in parallel to relay SMRB1 connected to the positive electrode side of one power storage unit BAT1.
  • SMR and CHR are turned on / off so that a current-carrying path passing through precharge resistor R1, positive bus PL3, and negative bus NL3 is formed between second power storage unit BAT2 and capacitor C1. Be controlled.
  • the load of the power supply system is not particularly limited, and it is described in a confirming manner that the configuration of FIG. 1 is merely an example.
  • the vehicle to which the power supply system is applied may also be configured to drive an electric motor other than an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle.
  • the present invention can be applied to a power supply system for an electric vehicle that can charge a plurality of power storage units mounted from an external power supply.

Abstract

 第1の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1)は、第1蓄電部(BAT1)と第1の電力線対(PL1,NL1)との間に直列接続されるプリチャージ用リレー(SMRP)および制限抵抗(R1)を含む一方で、第2の開閉器(SMRB2,SMRG2)は、プリチャージ用リレー(SMRP)および制限抵抗(R1)を含まない構成とされる。制御装置は、第2蓄電部(BAT2)によりコンデンサC1をプリチャージするときには、第2蓄電部(BAT2)とコンデンサ(C1)との間にプリチャージ用リレー(SMRP)および制限抵抗(R1)を経由する通電経路を形成するように第1から第4の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1,SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)の開閉を制御する。

Description

電源システムおよびそれを備えた車両ならびに電源システムの制御方法
 この発明は、電源システムおよびそれを備えた車両および電源システムの制御方法に関し、より特定的には、搭載された蓄電装置を外部電源から充電可能な電源システムにおいて、電源投入時の突入電流を抑制するための技術に関する。
 この種の電源システムとして、たとえば特開2010-124536号公報(特許文献1)には、複数の蓄電装置と、当該複数の蓄電装置に車両外部の電源(以下、「外部電源」とも称する)によって充電を行なうための充電装置とを搭載した車両の電源システムが開示される。この特許文献1では、複数の蓄電装置は、各々が充放電可能な蓄電装置であり、正極ラインおよび負極ラインに対して互いに並列に接続される。複数の蓄電装置の各々と正極ラインおよび負極ラインとの間には接続部が設けられている。そして、各接続部が制御装置から与えられる信号に応じて導通状態および非導通状態が制御されることにより、各蓄電部と正極ラインおよび負極ラインとの電気的接続および遮断が行なわれる。
特開2010-124536号公報 特開2001-45673号公報
 上記の特許文献1では、各接続部は、対応する蓄電装置の正極と正極ラインとの間に接続されるシステムメインリレーSRBと、該蓄電装置の負極と負極ラインとの間に接続されるシステムメインリレーSRGと、該蓄電装置の負極と負極ラインとの間に直列に接続され、かつシステムメインリレーSRGと並列に設けられるシステムメインリレーSRPおよび制限抵抗とを含んで構成される。そして、蓄電装置を対応するコンバータに接続する場合には、蓄電装置の正極側のシステムメインリレーSRBをオンするとともに、蓄電装置の負極側のシステムメインリレーSRGをオンする。これにより、コンバータへの突入電流(代表的には、コンデンサのプリチャージ電流)を制限抵抗によって制限する。
 しかしながら、特許文献1に開示された電源システムでは、蓄電装置を対応するコンバータに接続するときには、対応する接続部の接続処理によってコンデンサのプリチャージ電流を制限できるものの、複数の接続部の各々に制限抵抗を配置する必要がある。そのため、電源システムの回路構成を大型化および複雑化させることとなる。
 それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡易な回路構成によって、電源投入時の突入電流を抑制可能な電源システムおよびそれを備えた車両および電源システムの制御方法を提供することである。
 この発明のある局面に従えば、電源システムは、各々が充放電可能に構成された第1および第2の蓄電装置と、第1および第2の蓄電部が互いに並列に接続される第1の電力線対と、第1および第2の蓄電部が互いに並列に接続される第2の電力線対と、第1の蓄電部と第1の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第1の開閉器と、第2の蓄電部と第1の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第2の開閉器と、第1の蓄電部と第2の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第3の開閉器と、第2の蓄電部と第2の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第4の開閉器と、第1の電力線対間に接続されるコンデンサと、第1の蓄電部からの電力を用いてコンデンサを充電する第1の充電動作と、第2の蓄電部からの電力を用いてコンデンサを充電する第2の充電動作とを選択的に実行可能に構成された制御装置とを備える。第1の開閉器は、第1の蓄電部と第1の電力線対との間に直列接続された第1のリレーおよび抵抗を含む。制御装置は、第1の充電動作時には、第2から第4の開閉器を開成するとともに、第1の蓄電部とコンデンサとの間に抵抗を経由する通電経路を形成するように第1の開閉器の開閉を制御する。制御装置は、第2の充電動作時には、第2の蓄電部とコンデンサとの間に抵抗および第2の電力線対を経由する通電経路を形成するように第1から第4の開閉器の開閉を制御する。
 好ましくは、第1の開閉器は、第1の蓄電部の一方極と第1の電力線対の一方の電力線との間に接続される第2のリレーと、第1の蓄電部の他方極と第1の電力線対の他方の電力線との間に接続される第3のリレーとを含む。第1のリレーおよび抵抗は、第3のリレーに並列に接続される。第2の開閉器は、第2の蓄電部の一方極と第1の電力線対の一方の電力線との間に接続される第4のリレーと、第2の蓄電部の他方極と第1の電力線対の他方の電力線との間に接続される第5のリレーとを含む。第3の開閉器は、第1の蓄電部の一方極と第2の電力線対の一方の電力線との間に接続される第6のリレーと、第1の蓄電部の他方極と第2の電力線対の他方の電力線との間に接続される第7のリレーとを含む。第4の開閉器は、第2の蓄電部の一方極と第2の電力線対の一方の電力線との間に接続される第8のリレーと、第2の蓄電部の他方極と第2の電力線対の他方の電力線との間に接続される第9のリレーとを含む。制御装置は、第2の充電動作時には、第1、第4、第8および第8のリレーをオンし、かつ、第2、第3、第5、第6および第8のリレーをオフするように、第1から第4の開閉器の開閉を制御する。
 好ましくは、第1の開閉器は、第1の蓄電部の一方極と第1の電力線対の一方の電力線との間に接続される第2のリレーと、第1の蓄電部の他方極と第1の電力線対の他方の電力線との間に接続される第3のリレーとを含む。第1のリレーおよび抵抗は、第3のリレーに並列に接続される。第2の開閉器は、第2の蓄電部の一方極と第1の電力線対の一方の電力線との間に接続される第4のリレーと、第2の蓄電部の他方極と第1の電力線対の他方の電力線との間に接続される第5のリレーとを含む。第3の開閉器は、第1の蓄電部の一方極と第2の電力線対の一方の電力線との間に接続される第6のリレーと、第1の蓄電部の他方極と第2の電力線対の他方の電力線との間に接続される第7のリレーとを含む。第4の開閉器は、第2の蓄電部の一方極と第2の電力線対の一方の電力線との間に接続される第8のリレーと、第2の蓄電部の他方極と第2の電力線対の他方の電力線との間に接続される第9のリレーとを含む。制御装置は、第2の充電動作時には、第1、第2および第6から第9のリレーをオンし、かつ、第3から第5のリレーをオフするように、第1から第4の開閉器の開閉を制御する。
 好ましくは、第1の開閉器は、第1の蓄電部の一方極と第1の電力線対の一方の電力線との間に接続される第2のリレーと、第1の蓄電部の他方極と第1の電力線対の他方の電力線との間に接続される第3のリレーとを含む。第1のリレーおよび抵抗は、第3のリレーに並列に接続される。第2の開閉器は、第2の蓄電部の一方極と第1の電力線対の一方の電力線との間に接続される第4のリレーと、第2の蓄電部の他方極と第1の電力線対の他方の電力線との間に接続される第5のリレーとを含む。第3の開閉器は、第1の蓄電部の一方極と第2の電力線対の一方の電力線との間に接続される第6のリレーと、第1の蓄電部の他方極と第2の電力線対の他方の電力線との間に接続される第7のリレーとを含む。第4の開閉器は、第2の蓄電部の一方極と第6のリレーとの間に接続される第8のリレーと、第2の蓄電部の他方極と第7のリレーとの間に接続される第9のリレーとを含む。制御装置は、第2の充電動作時には、第1、第4および第9のリレーをオンし、かつ、第2、第3および第6から第8のリレーをオフするように、第1から第4の開閉器の開閉を制御する。
 好ましくは、第1の電力線対は、第1および第2の蓄電部と負荷との間に配設される。第2の電力線対は、第1および第2の蓄電部と、外部電源からの電力を第1および第2の蓄電部に供給するための充電装置との間に配設される。
 この発明の別の局面に従えば、車両は、電源システムと、電源システムから電力の供給を受けて車両駆動力を発生する電動機とを備える。電源システムは、各々が充放電可能に構成された第1および第2の蓄電部と、第1および第2の蓄電部が互いに並列に接続される第1の電力線対と、第1および第2の蓄電部が互いに並列に接続される第2の電力線対と、第1の蓄電部と第1の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第1の開閉器と、第2の蓄電部と第1の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第2の開閉器と、第1の蓄電部と第2の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第3の開閉器と、第2の蓄電部と第2の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第4の開閉器と、第1の電力線対間に接続されるコンデンサと、第1の蓄電部からの電力を用いてコンデンサを充電する第1の充電動作と、第2の蓄電部からの電力を用いてコンデンサを充電する第2の充電動作とを選択的に実行可能に構成された制御装置とを含む。第1の開閉器は、第1の蓄電部と第1の電力線対との間に直列接続された第1のリレーおよび抵抗を含む。制御装置は、第1の充電動作時には、第2から第4の開閉器を開成するとともに、第1の蓄電部とコンデンサとの間に抵抗を経由する通電経路を形成するように第1の開閉器の開閉を制御し、第2の充電動作時には、第2の蓄電部とコンデンサとの間に抵抗および第2の電力線対を経由する通電経路を形成するように第1から第4の開閉器の開閉を制御する。
 この発明の別の局面に従えば、電源システムの制御方法であって、電源システムは、各々が充放電可能に構成された第1および第2の蓄電部と、第1および第2の蓄電部が互いに並列に接続される第1の電力線対と、第1および第2の蓄電部が互いに並列に接続される第2の電力線対と、第1の蓄電部と第1の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第1の開閉器と、第2の蓄電部と第1の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第2の開閉器と、第1の蓄電部と第2の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第3の開閉器と、第2の蓄電部と第2の電力線対とを結ぶ経路上に介挿される第4の開閉器と、第1の電力線対間に接続されるコンデンサとを含む。電源システムは、第1の蓄電部からの電力を用いてコンデンサを充電する第1の充電動作と、第2の蓄電部からの電力を用いてコンデンサを充電する第2の充電動作とを選択的に実行可能に構成される。制御方法は、第1の充電動作時には、第2から第4の開閉器を開成するとともに、第1の蓄電部とコンデンサとの間に抵抗を経由する通電経路を形成するように第1の開閉器の開閉を制御するステップと、第2の充電動作時には、第2の蓄電部とコンデンサとの間に抵抗および第2の電力線対を経由する通電経路を形成するように第1から第4の開閉器の開閉を制御するステップとを備える。
 本発明によれば、車載される複数の蓄電部の間でコンデンサの電流制限要素としての抵抗を共用することにより、蓄電部ごとに開閉器にプリチャージ用抵抗を設置する必要がなくなる。この結果、簡易な構成よって、複数の蓄電部のうちの1つの蓄電部から電源システムへの電力供給開始時における突入電流を抑制することができる。
本発明の実施の形態に従う電源システムを搭載した車両の全体ブロック図である。 図1の電源システムに含まれるSMRおよびCHRの詳細な構成を説明する図である。 本発明の実施の形態1による制御装置で実行されるコンデンサのプリチャージに関する処理を説明するための図である。 本発明の実施の形態1による制御装置で実行されるコンデンサのプリチャージに関する処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態1の変更例による制御装置で実行されるコンデンサのプリチャージに関する処理を説明するための図である。 本発明の実施の形態1の変更例による制御装置で実行されるコンデンサのプリチャージに関する処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態2に係る電源システムに含まれるSMRおよびCHRの詳細な構成を説明する図である。 本発明の実施の形態2による制御装置で実行されるコンデンサのプリチャージに関する処理を説明するための図である。 本発明の実施の形態2による制御装置で実行されるコンデンサのプリチャージに関する処理を説明するためのフローチャートである。
 以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
[車両の基本構成]
 図1は、本発明の実施の形態に従う電源システムを搭載した車両100の全体ブロック図である。
 図1を参照して、車両100は、代表的にハイブリッド車両であり、内燃機関(エンジン)160と電動機(MG:Motor Generator)とを搭載し、それぞれからの駆動力を最適な比率に制御して走行する。さらに、車両100は、このモータジェネレータに電力を供給するための複数(たとえば2個)の蓄電部を搭載する。これらの蓄電部は、車両100のシステム起動状態(以下、「IGオン状態」とも記す)において、エンジンの作動により生じる動力を受けて充電可能であるとともに、車両100のシステム停止中(以下、「IGオフ状態」とも記す)において、接続部220を介して外部電源500と電気的に接続されて充電可能である。以下の説明では、それぞれの充電動作を区別するために、外部電源500による蓄電部の充電を「外部充電」とも記し、エンジン160の作動による蓄電部の充電を「内部充電」とも記す。
 車両100は、蓄電部BAT1,BAT2と、システムメインリレー(以下、SMR(System Main Relay)とも称する)110,112と、駆動装置であるPCU(Power Control Unit)120と、モータジェネレータ130,135と、動力伝達ギヤ140と、駆動輪150と、エンジン160と、制御装置300とを備える。
 第1蓄電部BAT1および第2蓄電部BAT2は、いずれも充放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にリチウムイオン電池やニッケル水素などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子で構成される。
 第1蓄電部BAT1は、第1SMR(SMR1)110を介して、モータジェネレータ130,135を駆動するためのPCU120に接続される。そして、第1蓄電部BAT1は、車両100の駆動力を発生させるための電力をPCU120に供給する。また、第1蓄電部BAT1は、モータジェネレータ130,135で発電された電力を蓄積する。
 第1SMR110に含まれるリレーの一方端は、第1蓄電部BAT1の正極端子および負極端子にそれぞれ接続される。第1SMR110に含まれるリレーの他方端は、PCU120に接続される正母線PL1および負母線NL1にそれぞれ接続される。そして、第1SMR110は、制御装置300から与えられる制御信号SE1に応じて導通状態(オン)/非導通状態(オフ)が制御されることにより、第1蓄電部BAT1とPCU120との間での電力の供給と遮断とを切換える。第1SMR110は、第1蓄電部BAT1とPCU120との電気的接続を遮断可能な「第1の開閉器」の代表例として用いられる。すなわち、任意の形式の開閉器を第1SMR110に代えて適用することができる。
 第2蓄電部BAT2は、第2SMR(SMR2)112を介してPCU120に接続される。そして、第2蓄電部BAT2は、車両100の駆動力を発生させるための電力をPCU120に供給する。また、第2蓄電部BAT1は、モータジェネレータ130,135で発電された電力を蓄積する。
 第2SMR112に含まれるリレーの一方端は、第2蓄電部BAT2の正極端子および負極端子にそれぞれ接続される。第1SMR110に含まれるリレーの他方端は、PCU120に接続される正母線PL1および負母線NL1にそれぞれ接続される。そして、第2SMR112は、制御装置300から与えられる制御信号SE2に応じてオン/オフが制御されることにより、第2蓄電部BAT2とPCU120との間での電力の供給と遮断とを切換える。第2SMR112は、第2蓄電部BAT2とPCU120との電気的接続を遮断可能な「第2の開閉器」の代表例として用いられる。すなわち、任意の形式の開閉器を第2SMR112に代えて適用することができる。
 なお、第1SMR110と第2SMR112とは、構成するリレーの個数が異なっている。後に詳述するように、第2SMR112は、蓄電部BAT2の負極端子と負母線NL2との間に直列に接続されるリレーおよび抵抗を含まない点において、第1のSMR110とは異なる。
 PCU120は、モータジェネレータ130,135と蓄電部BAT1,BAT2との間で双方向に電力変換するように構成される。PCU120は、コンバータ(CONV)121と、モータジェネレータ130および135にそれぞれ対応付けられた第1インバータ(INV1)122および第2インバータ(INV2)123とを含む。
 コンバータ121は、蓄電部BAT1,BAT2とインバータ122,123の直流リンク電圧を伝達する正母線PL2との間で、双方向の直流電圧変換を実行するように構成される。すなわち、蓄電部BAT1,BAT2の入出力電圧と、正母線PL2および負母線NL1間の直流電圧とは、双方向に昇圧または降圧される。負母線NL1は、コンバータ121の中を通ってインバータ122,123側に延びている。コンバータ121における昇降圧動作は、制御装置300からのスイッチング指令PWCに従ってそれぞれ制御される。
 コンデンサC1は、正母線PL1および負母線NL1の間に接続され、正母線PL1および負母線NL1間の電圧変動を減少させる。コンデンサC2は、正母線PL2および負母線NL1の間に接続され、正母線PL2および負母線NL1間の電圧変動を減少させる。
 第1インバータ122および第2インバータ123は、正母線PL2および負母線NL1の直流電力と、モータジェネレータ130および135に入出力される交流電力との間の双方向の電力変換を実行する。主として、第1インバータ122は、制御装置300からのスイッチング指令PWI1に応じて、エンジン160の出力によってモータジェネレータ130が発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線PL2および負母線NL1へ供給する。これにより、車両走行中にも、エンジン160の出力によって蓄電部BAT1,BAT2を能動的に充電できる。
 また、第1インバータ122は、エンジン160の始動時には、制御装置300からのスイッチング指令PMI1に応じて、蓄電部BAT1,BAT2からの直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータ130へ供給する。これにより、エンジン160は、モータジェネレータ130をスタータとして始動することができる。
 第2インバータ123は、制御装置300からのスイッチング指令PWI2に応じて、正母線PL2および負母線NL1を介して供給される直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータ135へ供給する。これによりモータジェネレータ135は、車両100の駆動力を発生する。
 一方、車両100の回生制動時には、モータジェネレータ135は、駆動輪150の減速に伴って交流電力を発電する。このとき、第2インバータ123は、ECU300からのスイッチング指令PWI2に応じて、モータジェネレータ135が発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線PL2よび負母線NL1へ供給する。これにより、減速時や降坂走行時に蓄電部BAT1,BAT2が充電される。
 制御装置300は、代表的には、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などのメモリ領域と、入出力インターフェイスとを主体として構成された電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)により構成される。そして、制御装置300は、予めROMなどに格納されたプログラムをCPUがRAMに読出して実行することによって、車両走行および充放電に係る制御を実行する。なお、ECUの少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
 制御装置300に入力される情報として、図1には、図示しない監視ユニットからの電池データを例示する。電池データには、第1蓄電部BAT1の電池電圧VB1、電池電流IB1および電池温度TB1と、第2蓄電部BAT2の電池電圧VB2、電池電流IB2および電池温度TB2とが含まれる。図示しないが、正母線PL1と負母線NL1との線間に配置された電圧センサ(図示せず)による直流電圧検出値、モータジェネレータ130,135の各相の電流検出値およびモータジェネレータ130,135の回転角検出値についても、制御装置300に入力される。
 また、制御装置300は、イグニッションキー(図示せず)から信号IGを受ける。信号IGは、イグニッションキーのオン期間にはH(論理ハイ)レベルに設定され、イグニッションキーのオフ期間にはL(論理ロー)レベルに設定される。制御装置300は、イグニッションキーがオフからオンに操作されることにより信号IGがHレベルに立ち上がると、後述する方法により、SMR110,112およびCHR210,212に含まれるリレーのオンオフを制御する。
 モータジェネレータ130,135は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。モータジェネレータ130,135の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギヤ140を介して駆動輪150およびエンジン160に伝達されて、車両100を走行させる。モータジェネレータ130,135は、車両100の回生制動時には、駆動輪150の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、PCU120によって蓄電部BAT1,BAT2の充電電力に変換される。本実施の形態においては、モータジェネレータ130を専らエンジン160によって駆動されて発電するための発電機として動作させ、モータジェネレータ135を、専ら駆動輪150を駆動して車両100を走行させるための電動機として動作させるものとする。
 なお、本実施の形態においては、モータジェネレータおよびインバータの対が2つ設けられる構成を一例として示すが、モータジェネレータおよびインバータの対は1つであっても、2つより多く備える構成としてもよい。
 また、本実施の形態においては、車両100は、ハイブリッド自動車を例として説明するが、車両100の構成は、蓄電部BAT1,BAT2からの電力を用いて車両駆動力を発生するための電動機を搭載する車両であればその構成は限定されない。すなわち、車両100は、図1のようなエンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車の他に、エンジンを搭載しない電気自動車あるいは燃料電池自動車などを含む。
 図示された車両100の構成から、モータジェネレータ130,135、動力伝達ギヤ140、エンジン160および駆動輪150を除いた部分によって、車両の電源システムが構成される。
 本実施の形態による電源システムは、蓄電部BAT1,BAT2を外部電源500からの電力を用いて充電する機能を有する。すなわち、電源システムは、外部電源500から蓄電部BAT1,BAT2の充電(外部充電)が可能に構成される。
 具体的には、電源システムは、蓄電部BAT1,BAT2の外部充電を行なうための構成として、充電装置200と、充電リレー(以下、CHRとも称する)210,212と、接続部220とをさらに備える。
 接続部220は、車両100のボディに設けられる。車両100が外部電源500からの電力を受ける場合には、接続部220には、充電ケーブル400の充電コネクタ410が接続される。そして、充電ケーブル400のプラグ420が、外部電源500のコンセント510に接続されることによって、外部電源500からの電力が、充電ケーブル400の電線部430を介して車両100に伝達される。
 充電装置200は、電力線ACL1,ACL2を介して接続部220に接続される。また、充電装置200は、第1CHR(CHR1)210を介して第1蓄電部BAT1と接続される。充電装置200はさらに、第2CHR(CHR2)212を介して第2蓄電部BAT2と接続される。そして、充電装置200は、外部充電時には、制御装置300からの制御信号PWDに応じて、外部電源500から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電部BAT1,BAT2へ供給する。なお、充電装置200は、このような交流電力と直流電力との間で電力変換を行なうためのAC/DC変換器(図示せず)を含んでいる。
 第1CHR210に含まれるリレーの一方端は、第1蓄電部BAT1の正極端子および負極端子にそれぞれ接続される。第1CHR210に含まれるリレーの他方端は、充電装置200に接続される正母線PL3および負母線NL3にそれぞれ接続される。そして、第1CHR210は、制御装置300からの制御信号CE1に応じて導通状態(オン)/非導通状態(オフ)が制御されることにより、第1蓄電部BAT1と充電装置200との間で電力の供給および遮断を切換える。第1CHR210は、第1蓄電部BAT1と充電装置200との電気的接続を遮断可能な「第3の開閉器」の代表例として用いられる。すなわち、任意の形式の開閉器を第1CHR210に代えて適用することができる。
 第2CHR212に含まれるリレーの一方端は、第2蓄電部BAT2の正極端子および負極端子にそれぞれ接続される。第2CHR212に含まれるリレーの他方端は、充電装置200に接続される正母線PL3および負母線NL3にそれぞれ接続される。そして、第2CHR212は、制御装置300からの制御信号CE2に応じてオン/オフが制御されることにより、第2蓄電部BAT2と充電装置200との間で電力の供給および遮断を切換える。第2CHR212は、第2蓄電部BAT2と充電装置200との電気的接続を遮断可能な「第4の開閉器」の代表例として用いられる。すなわち、任意の形式の開閉器を第2CHR212に代えて適用することができる。
 [実施の形態1]
 本発明の実施の形態による電源システムにおいて、蓄電部BAT1およびBAT2は、正母線PL1および負母線NL1に対して互いに並列に接続される。これにより、PCU120のコンバータ121は、蓄電部BAT1およびBAT2から電力の供給を受ける。コンバータ121は、制御装置300からの制御信号PWCに基づいて、正母線PL1および負母線NL1と正母線PL2および負母線NL1との間で電圧変換を行なう。
 その一方で、蓄電部BAT1,BAT2のうちの一方に異常(たとえば、断線やヒューズ切れなど)が生じた場合には、当該一方の蓄電部が使用不能となるため、当該一方の蓄電部からの電力供給が不能となる。このように一方の蓄電部の異常時には、電源システムは、該一方の蓄電部の充放電経路を遮断して、他方の蓄電部に蓄えられた電力を用いた退避走行が可能である。
 退避走行時には、制御装置300は、蓄電部の異常が検出された後にイグニッションキーがオンに操作されることによってシステム起動が要求されたときには、以下に説明する図2~図4に従ってSMR110,112およびCHR210,212に含まれるリレーのオンオフを制御することにより、コンデンサC1の初期充電(プリチャージ)制御を実行する。
 図2は、図1の電源システムに含まれるSMRおよびCHRの詳細な構成を説明する図である。
 図2を参照して、第1SMR110は、リレーSMRB1,SMRP,SMRG1と、抵抗R1と含む。リレーSMRB1は、第1蓄電部BAT1の正極端子と正母線PL1との間に接続される。リレーSMRG1は、第1蓄電部BAT1の負極端子と負母線NL1との間に接続される。直列接続されたリレーSMRPおよび抵抗R1は、リレーSMRG1に並列に接続される。リレーSMRB1は、制御装置300(図1)からの制御信号SEB1に基づいてオンオフされる。リレーSMRG1は、制御装置300からの制御信号SEG1に基づいてオンオフされる。リレーSMRPは、制御装置300からの制御信号SEPに基づいてオンオフされる。上記のように、第1SMR110は本発明での「第1の開閉器」に対応する。
 第2SMR112は、リレーSMRB2およびSMRG2を含む。リレーSMRB2は、第2蓄電部BAT2の正極端子と正母線PL1との間に接続される。リレーSMRG2は、第2蓄電部BAT2の負極端子と負母線NL1との間に接続される。リレーSMRB2は、制御装置300からの制御信号SEB1に基づいてオンオフされる。リレーSMRG2は、制御装置300からの制御信号SEG2に基づいてオンオフされる。上記のように、第2SMR112は本発明での「第2の開閉器」に対応する。
 第1CHR210は、リレーCHRB1およびCHRG1を含む。リレーCHRB1は、第1蓄電部BAT1の正極端子と正母線PL3との間に接続される。リレーCHRG1は、第1蓄電部BAT1の負極端子と負母線NL3との間に接続される。リレーCHRB1は、制御装置300からの制御信号CEB1に基づいてオンオフされる。リレーCHRG1は、制御装置300からの制御信号CEG1に基づいてオンオフされる。上記のように、第1CHR210は本発明での「第3の開閉器」に対応する。
 第2CHR212は、リレーCHRB2およびCHRG2を含む。リレーCHRB2は、第2蓄電部BAT2の正極端子と正母線PL3との間に接続される。リレーCHRG2は、第2蓄電部BAT2の負極端子と負母線NL3との間に接続される。リレーCHRB2は、制御装置300からの制御信号CEB2に基づいてオンオフされる。リレーCHRG2は、制御装置300からの制御信号CEG2に基づいてオンオフされる。上記のように、第2CHR212は本発明での「第4の開閉器」に対応する。
 電圧センサ125は、正母線PL1と負母線NL1との間に配置される。電圧センサ125は、コンデンサC1の両端の電圧、すなわち直流電圧VLを検出し、その検出値を制御装置300へ出力する。
 図1および図2に示す構成において、イグニッションキーのオフ期間(信号IGのLレベル期間)には、制御装置300は、SMR110,112に含まれるリレーをオフする。すなわち、蓄電部BAT1,BAT2から正母線PL1および負母線NL1への電力供給は遮断されている。制御装置300はさらに、CHR210,212に含まれるリレーをオフする。すなわち、充電装置200は、電源システムから切り離されている。
 そして、イグニッションキーがオフからオンへ操作されることによって信号IGがLレベルからHレベルに立ち上がると、これに応答して、電源システムにおいて電源が投入され、蓄電部BAT1およびBAT2のうちの正常と診断された蓄電部から正母線PL1および負母線NL1への電力供給が開始される。なお、異常と診断された蓄電部から正母線PL1および負母線NL1への電力供給は遮断されたままとする。
 具体的には、制御装置300は、信号IGがLレベルからHレベルに立ち上がると、SMR110,112およびCHR210,212のオンオフを制御することにより、コンデンサC1のプリチャージを実行する。図3は、制御装置300で実行されるコンデンサC1のプリチャージに関する処理を説明するための図である。図3(a)は、第2蓄電部BAT2に異常が生じた場合のコンデンサC1のプリチャージに関する処理を示し、図3(b)は、第1蓄電部BAT1に異常が生じた場合のコンデンサC1のプリチャージに関する処理を示す。
 図3(a)を参照して、制御装置300は、信号IGがLレベルからHレベルに立ち上がると、制御信号SEB1をHレベルに設定してリレーSMRB1をオンするとともに、制御信号SEPをHレベルに設定してリレーSMRPをオンする。これにより、第1蓄電部BAT1とコンデンサC1との間には、抵抗R1が介挿された通電経路k1が形成される。そして、この通電経路k1を経由して第1蓄電部BAT1から電力が供給されることにより、コンデンサC1が充電される。このとき通電経路k1を流れる電流は抵抗R1によって制限されるため、コンデンサC1への突入電流を抑制できる。
 なお、コンデンサC1の電圧VLが予め設定された電圧に到達すると、制御装置300は、コンデンサC1の充電完了条件が成立したと判断して、制御信号SEG1をHレベルに設定してリレーSMRG1をオンするとともに、制御信号SEPをLレベルに設定してリレーSMRPをオフする。
 これに対して、図3(b)を参照して、第1蓄電部BAT1に異常が生じた場合には、制御装置300は、信号IGがLレベルからHレベルに立ち上がると、制御信号SEB2をHレベルに設定してリレーSMRB2をオンするとともに、制御信号SEPをHレベルに設定してリレーSMRPをオンする。制御装置300はさらに、制御信号CEG1をHレベルに設定してリレーCHRG1をオンするとともに、制御信号CEG2をHレベルに設定してリレーCHRG2をオンする。これにより、第2蓄電部BAT2とコンデンサC1との間には、抵抗R1が介挿された通電経路k2が形成される。そして、この通電経路k2を経由して第2蓄電部BAT2から電力が供給されることにより、コンデンサC1が充電される。このとき通電経路k2を流れる電流は抵抗R1によって制限されるため、コンデンサC1への突入電流を抑制できる。
 また、第1蓄電部BAT1に対応する第1の開閉器(第1SMR110)に含まれる抵抗R1をプリチャージ用抵抗(制限抵抗)として、第1蓄電部BAT1および第2蓄電部BAT2で共用することにより、第2の開閉器(第2SMR112)にプリチャージ用抵抗を新たに設置する必要がなくなる。この結果、電源システムの構成を簡素化することができる。
 なお、コンデンサC1の電圧VLが予め設定された電圧に到達すると、制御装置300は、コンデンサC1の充電完了条件が成立したと判断して、制御信号SEG2をHレベルに設定してリレーSMRG2をオンするとともに、制御信号SEP,CEG1,CEG2をLレベルに設定してリレーSMRP,CHRG1,CHRG2をそれぞれオフする。
 図4は、制御装置300で実行されるコンデンサC1のプリチャージに関する処理を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間毎または所定の条件が成立する毎に呼び出されて実行される。また、図4のフローチャートの各ステップは、制御装置300によるソフトウェア処理(格納プログラムのCPUによる実行)あるいはハードウェア処理(専用電子回路の作動)によって実現されるものとする。
 図4を参照して、制御装置300は、ステップS01では、イグニッションキーからの信号IGに基づき、イグニッションキーがオンされたか否かを判定する。制御装置300は、イグニッションキーがオンされていないと判定すると(ステップS01のNO判定時)、以降の一連の処理を行なうことなく処理を終了する。
 一方、イグニッションキーがオンされたと判定されると(ステップS01のYES判定時)、制御装置300は、ステップS02により、第1蓄電部BAT1が正常であるか否かを判定する。第1蓄電部BAT1が正常であると判定されると(ステップS02のYES判定時)、制御装置300は、ステップS03により、第1蓄電部BAT1から供給される電力によりコンデンサC1をプリチャージする。
 具体的には、ステップS04では、制御装置300は、SMR110,112およびCHR210,212に含まれるリレーのオンオフを制御する。制御装置300は、図3(a)で説明したように、リレーSMRB1およびSMRPをオンすることにより、第1蓄電部BAT1とコンデンサC1との間には、抵抗R1が介挿された通電経路k1を形成する。この通電経路k1を経由して第1蓄電部BAT1から電力が供給されることにより、コンデンサC1が充電される。
 ステップS05では、制御装置300は、電圧センサ125により検出される直流電圧VLが予め設定された電圧Vthに到達したか否かを判定する。直流電圧VLが電圧Vthを下回る場合(ステップS05のNO判定時)には、制御装置300は、ステップS03およびS04によりコンデンサC1を引き続きプリチャージする。
 一方、直流電圧VLが電圧Vthに到達した場合(ステップS05のYES判定時)には、制御装置300は、ステップS06により、コンデンサC1の充電完了条件が成立したと判断して、リレーSMRG1をオンするとともに、リレーSMRPをオフする。
 以上のように、第1蓄電部BAT1が正常である場合(ステップS02のYES判定時)には、第1蓄電部BAT1から抵抗R1を経由して供給される電力によりコンデンサC1がプリチャージされる。これに対して、第1蓄電部BAT1に異常が生じた場合(ステップS02のNO判定時)には、制御装置300はさらに、ステップS07により、第2蓄電部BAT2が正常であるか否かを判定する。第2蓄電部BAT2に異常が生じた場合(ステップS07のNO判定時)、すなわち、蓄電部BAT1およびBAT2に異常が生じた場合には、制御装置300は、退避走行が実行不能であると判断して退避走行を指示することなく、退避走行に関する制御処理を終了する。
 これに対して、第2蓄電部BAT2が正常であると判定されると(ステップS02のYES判定時)、制御装置300は、ステップS08により、第2蓄電部BAT2から供給される電力によりコンデンサC1をプリチャージする。
 具体的には、ステップS09では、制御装置300は、SMR110,112およびCHR210,212に含まれるリレーのオンオフを制御する。制御装置300は、図3(b)で説明したように、リレーSMRB2,SMRP,CHRG1およびCHRG2をオンすることにより、第2蓄電部BAT2とコンデンサC1との間には、抵抗R1が介挿された通電経路k2を形成する。この通電経路k2を経由して第2蓄電部BAT2から電力が供給されることにより、コンデンサC1が充電される。
 ステップS10では、制御装置300は、電圧センサ125により検出される直流電圧VLが予め設定された電圧Vthに到達したか否かを判定する。直流電圧VLが電圧Vthを下回る場合(ステップS10のNO判定時)には、制御装置300は、ステップS08およびS09によりコンデンサC1を引き続きプリチャージする。
 一方、直流電圧VLが電圧Vthに到達した場合(ステップS10のYES判定時)には、制御装置300は、ステップS11により、コンデンサC1の充電完了条件が成立したと判断して、リレーSMRG2をオンするとともに、リレーSMRP,CHRG1,CHRG2をオフする。
 以上のように、この発明の実施の形態1によれば、車載される複数の蓄電部のうちの1つの蓄電部に蓄えられた電力を用いた退避走行を行なう場合には、PCU120に設けられるコンデンサC1は、当該複数の蓄電部に対して共通に設けられたプリチャージ用のリレーSMRPおよび抵抗R1を経由して供給される直流電圧によって充電される。これにより、複数の蓄電部のうちのいずれの蓄電部が電源に選択されても、コンデンサC1のプリチャージ電流をプリチャージ用抵抗R1によって制限することができる。このように抵抗R1をコンデンサC1の電流制限要素として複数の蓄電部間で共用することにより、蓄電部ごとに開閉器にプリチャージ用抵抗を設置する必要がなくなる。この結果、電源システムの構成を簡素化することができる。
 (変更例)
 なお、第2蓄電部BAT2に蓄えられた電力を用いて退避走行を行なう場合には、第2蓄電部BAT2およびコンデンサC1の間に、図3(b)で説明した通電経路k2に代えて、図5に示すような通電経路k3を形成することも可能である。
 図5を参照して、制御装置300は、信号IGがLレベルからHレベルに立ち上がると、制御信号SEB1をHレベルに設定してリレーSMRB1をオンするとともに、制御信号SEPをHレベルに設定してリレーSMRPをオンする。制御装置300はさらに、制御信号CEB1およびCEG1をHレベルに設定してリレーCHRB1およびCHRG1をオンするとともに、制御信号CEB2およびCEG2をHレベルに設定してリレーCHRB2およびCHRG2をオンする。これにより、第2蓄電部BAT2とコンデンサC1との間には、抵抗R1が介挿された通電経路k3が形成される。そして、この通電経路k3を経由して第2蓄電部BAT2から電力が供給されることにより、コンデンサC1が充電される。このとき通電経路k3を流れる電流は抵抗R1によって制限されるため、コンデンサC1への突入電流を抑制できる。
 以上のように、本変更例においても、第1蓄電部BAT1に対応する第1の開閉器(第1SMR110)に含まれる抵抗R1をプリチャージ用抵抗として、第1蓄電部BAT1および第2蓄電部BAT2で共用することにより、第2の開閉器(第2SMR112)にプリチャージ用抵抗を新たに設置する必要がなくなる。この結果、電源システムの構成を簡素化することができる。
 なお、コンデンサC1の電圧VLが予め設定された電圧に到達すると、制御装置300は、コンデンサC1の充電完了条件が成立したと判断して、制御信号SEB2およびSEG2をHレベルに設定してリレーSMRB2およびSMRG2をオンするとともに、制御信号SEB1,SEP,CEB1,CEG1,CEB2,CEG2をLレベルに設定してリレーSMRB1、SMRP,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2をそれぞれオフする。
 図6は、本発明の実施の形態1の変更例に係る電源システムにおいて、制御装置300で実行されるコンデンサC1のプリチャージに関する処理を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間毎または所定の条件が成立する毎に呼び出されて実行される。また、図6のフローチャートの各ステップは、制御装置300によるソフトウェア処理あるいはハードウェア処理によって実現されるものとする。
 図6のフローチャートは、上記の図4のフローチャートと比較して、第2蓄電部BAT2によるたコンデンサC1のプリチャージを行なう際のリレーのオンオフ制御を示すステップS09およびS11を、ステップS091およびS111にそれぞれ変更したものである。よって、図6においては、図4と重複するステップの詳細な説明は繰り返さない。
 図6を参照して、制御装置300は、第2蓄電部BAT2から供給される電力によりコンデンサC1をプリチャージするときには(ステップS08)、ステップS091により、SMR110,112およびCHR210,212に含まれるリレーのオンオフを制御する。制御装置300は、図6で説明したように、リレーSMRB1,SMRP,CHRB1,CHRG1,CHRB2およびCHRG2をオンすることにより、第2蓄電部BAT2とコンデンサC1との間には、抵抗R1が介挿された通電経路k3を形成する。この通電経路k3を経由して第2蓄電部BAT2から電力が供給されることにより、コンデンサC1が充電される。
 ステップS10では、制御装置300は、電圧センサ125により検出される直流電圧VLが予め設定された電圧Vthに到達したか否かを判定する。直流電圧VLが電圧Vthを下回る場合(ステップS10のNO判定時)には、制御装置300は、ステップS08およびS091によりコンデンサC1を引き続きプリチャージする。
 一方、直流電圧VLが電圧Vthに到達した場合(ステップS10のYES判定時)には、制御装置300は、ステップS111により、コンデンサC1の充電完了条件が成立したと判断して、リレーSMRB2およびSMRG2をオンするとともに、リレーSMRB1,SMRP,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2をオフする。
 [実施の形態2]
 実施の形態1では、充電装置200と蓄電部BAT1,BAT2との間に設けられる第3および第4の開閉器として、第1CHR210と第2CHR212とが充電装置200に対して互いに並列に接続される構成について例示したが、図1および図2とは異なる構成の開閉器についても、本発明は適用可能である。
 図7は、本発明の実施の形態2に係る電源システムに含まれるSMRおよびCHRの詳細な構成を説明する図である。図7のSMRおよびCHRの構成は、実施の形態1の図2で説明されたSMRおよびCHRの構成と比較して、CHRの構成のみが異なっている。したがって、図7においては、SMRの詳細な説明は繰り返さない。
 図7を参照して、第1CHR210は、リレーCHRB1およびCHRG1を含む。リレーCHRB1は、第1蓄電部BAT1の正極端子と正母線PL3との間に接続される。リレーCHRG1は、第1蓄電部BAT1の負極端子と負母線NL3との間に接続される。リレーCHRB1は、制御装置300からの制御信号CEB1に基づいてオンオフされる。リレーCHRG1は、制御装置300からの制御信号CEG1に基づいてオンオフされる。上記のように、第1CHR210は本発明での「第3の開閉器」に対応する。
 第2CHR212は、リレーCHRB2およびCHRG2を含む。リレーCHRB2は、第2蓄電部BAT2の正極端子とリレーCHRB1との間に接続される。リレーCHRG2は、第2蓄電部BAT2の負極端子とリレーCHRG1との間に接続される。リレーCHRB2は、制御装置300からの制御信号CEB2に基づいてオンオフされる。リレーCHRG2は、制御装置300からの制御信号CEG2に基づいてオンオフされる。上記のように、第2CHR212は本発明での「第4の開閉器」に対応する。
 図7に示す構成においても、イグニッションキーがオフからオンへ操作されることによって信号IGがLレベルからHレベルに立ち上がると、これに応答して、電源システムにおいて電源が投入され、蓄電部BAT1およびBAT2のうちの正常と診断された蓄電部から正母線PL1および負母線NL1への電力供給が開始される。制御装置300は、信号IGがLレベルからHレベルに立ち上がると、SMR110,112およびCHR210,212のオンオフを制御することにより、コンデンサC1のプリチャージを実行する。図8は、本発明の実施の形態2による制御装置300で実行されるコンデンサC1のプリチャージに関する処理を説明するための図である。なお、第2蓄電部BAT2に異常に生じた場合のコンデンサC1のプリチャージについては、実施の形態1の図3(a)で示されたものと同様の処理が行なわれるため、図8では、第1蓄電部BAT1に異常が生じた場合のコンデンサC1のプリチャージに関する処理のみが示される。
 図8を参照して、第1蓄電部BAT1に異常が生じた場合には、制御装置300は、信号IGがLレベルからHレベルに立ち上がると、制御信号SEB2をHレベルに設定してリレーSMRB2をオンするとともに、制御信号SEPをHレベルに設定してリレーSMRPをオンする。制御装置300はさらに、制御信号CEG2をHレベルに設定してリレーCHRG2をオンする。これにより、第2蓄電部BAT2とコンデンサC1との間には、抵抗R1が介挿された通電経路k4が形成される。そして、この通電経路k4を経由して第2蓄電部BAT2から電力が供給されることにより、コンデンサC1が充電される。このとき通電経路k4を流れる電流は抵抗R1によって制限されるため、コンデンサC1への突入電流を抑制できる。
 また本実施の形態2においても、第1蓄電部BAT1に対応する第1の開閉器(第1SMR110)に含まれる抵抗R1をプリチャージ用抵抗として、第1蓄電部BAT1および第2蓄電部BAT2で共用することにより、第2の開閉器(第2SMR112)にプリチャージ用抵抗を新たに設置する必要がなくなる。この結果、電源システムの構成を簡素化することができる。
 なお、コンデンサC1の電圧VLが予め設定された電圧に到達すると、制御装置300は、コンデンサC1の充電完了条件が成立したと判断して、制御信号SEG2をHレベルに設定してリレーSMRG2をオンするとともに、制御信号SEP,CEG2をLレベルに設定してリレーSMRP,CHRG2をそれぞれオフする。
 図9は、本発明の実施の形態2に係る電源システムにおいて、制御装置300で実行されるコンデンサC1のプリチャージに関する処理を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間毎または所定の条件が成立する毎に呼び出されて実行される。また、図9のフローチャートの各ステップは、制御装置300によるソフトウェア処理あるいはハードウェア処理によって実現されるものとする。
 図9のフローチャートは、実施の形態1の図4のフローチャートと比較して、第2蓄電部BAT2によるたコンデンサC1のプリチャージを行なう際のリレーのオンオフ制御を示すステップS09およびS11を、ステップS092およびS112にそれぞれ変更したものである。よって、図9においては、図4と重複するステップの詳細な説明は繰り返さない。
 図9を参照して、制御装置300は、第2蓄電部BAT2から供給される電力によりコンデンサC1をプリチャージするときには(ステップS08)、ステップS092により、SMR110,112およびCHR210,212に含まれるリレーのオンオフを制御する。制御装置300は、図8で説明したように、リレーSMRP,SMRB2,CHRG2をオンすることにより、第2蓄電部BAT2とコンデンサC1との間には、抵抗R1が介挿された通電経路k4を形成する。この通電経路k4を経由して第2蓄電部BAT2から電力が供給されることにより、コンデンサC1が充電される。
 ステップS10では、制御装置300は、電圧センサ125により検出される直流電圧VLが予め設定された電圧Vthに到達したか否かを判定する。直流電圧VLが電圧Vthを下回る場合(ステップS10のNO判定時)には、制御装置300は、ステップS08およびS092によりコンデンサC1を引き続きプリチャージする。
 一方、直流電圧VLが電圧Vthに到達した場合(ステップS10のYES判定時)には、制御装置300は、ステップS112により、コンデンサC1の充電完了条件が成立したと判断して、リレーSMRG2をオンするとともに、リレーSMRP,CHRG2をオフする。
 ここで、図8に示される通電経路k4を、実施の形態1の図3(b)に示される通電経路k2と比較すると、通電経路に介挿されるリレーの個数は通電経路k4の方が通電経路k2よりも少ない。このように通電経路に介挿されるリレーの個数を減らしたことによって、本実施の形態2では、第2蓄電部BAT2からコンデンサC1へ電力を供給するときに発生する電力損失を低減することが可能となる。
 以上のように、この発明の実施の形態2によれば、実施の形態1と同様に、車載される複数の蓄電部のうちの1つの蓄電部に蓄えられた電力を用いた退避走行を行なう場合には、PCU120に設けられるコンデンサC1は、当該複数の蓄電部に対して共通に設けられたプリチャージ用のリレーSMRPおよび抵抗R1を経由して供給される直流電圧によって充電される。これにより、複数の蓄電部のうちのいずれの蓄電部が電源に選択されても、コンデンサC1のプリチャージ電流をプリチャージ用抵抗R1によって制限することができる。このように抵抗R1をコンデンサC1の電流制限要素として複数の蓄電部間で共用することにより、蓄電部ごとに開閉器にプリチャージ用抵抗を設置する必要がなくなる。この結果、電源システムの構成を簡素化することができる。
 さらにこの発明の実施の形態2によれば、電源として選択された蓄電部とコンデンサとの間に形成される通電経路に介挿されるリレーの個数を減らすことができるため、コンデンサのプリチャージの実行中に当該通電経路で発生する電力損失を低減できる。
 なお、実施の形態1および2において蓄電部の個数をさらに増やす場合には、新たに追加される蓄電部に対応させて、SMRおよびCHRを追加するとともに、第1SMR110に含まれる抵抗R1を経由するように当該蓄電部とコンデンサC1との間に通電経路を形成することにすれば、同様の効果を得ることができる。
 本実施の形態と本発明の構成との対応関係については、正母線PL1および負母線NL1が本発明での「第1の電力線対」に対応し、コンデンサC1が本発明での「コンデンサ」に対応し、正母線PL3および負母線NL3が本発明での「第2の電力線対」に対応する。さらに、第1SMR110(リレーSMRB1,SMRG1,SMRP,R1)が本発明での「第1の開閉器」に対応し、第2SMR112(リレーSMRB2,SMRG2)が本発明での「第2の開閉器」に対応する。また、第1CHR210(リレーCHRB1,CHRG1)が本発明での「第3の開閉器」に対応し、第2CHR212(リレーSHRB2,CHRG2)が本発明での「第4の開閉器」に対応する。また、リレーSMRPが本発明での「プリチャージ用リレー」に対応し、抵抗R1が本発明での「制限抵抗」に対応する。
 なお、実施の形態1,2では、直列接続されたプリチャージ用リレーSMRPおよび抵抗R1が、第1蓄電部BAT1の負極側に接続されるリレーSMRG1に並列接続される構成について例示したが、第1蓄電部BAT1の正極側に接続されるリレーSMRB1に並列接続される構成についても本発明を適用可能である。この場合においても、第2蓄電部BAT2とコンデンサC1との間には、プリチャージ用抵抗R1および正母線PL3および負母線NL3を経由する通電経路が形成されるように、SMRおよびCHRのオンオフが制御される。
 なお、電源システムの負荷については特に限定されるものではなく、図1の構成は例示に過ぎないことを確認的に記載する。また、電源システムが適用される車両についても、ハイブリッド自動車または電気自動車等の電動車両以外の電動機を駆動する構成のものであってもよい。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 この発明は、外部電源から車載される複数の蓄電部を充電可能な電動車両の電源システムに適用することができる。
 100 車両、110,112 SMR、121 コンバータ、122,123 インバータ、125 電圧センサ、130,135 モータジェネレータ、140 動力伝達ギヤ、150 駆動輪、160 エンジン、200 充電装置、210,212 CHR、220 接続部、300 制御装置、400 充電ケーブル、410 充電コネクタ、420 プラグ、430 電線部、500 外部電源、510 コンセント、ACL1,ACL2 電力線、BAT1,BAT2 蓄電部、C1,C2 コンデンサ、NL1,NL2,NL3 負母線、PL1,PL2,PL3 正母線、R1 抵抗。

Claims (8)

  1.  各々が充放電可能に構成された第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)と、
     前記第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)が互いに並列に接続される第1の電力線対(PL1,NL1)と、
     前記第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)が互いに並列に接続される第2の電力線対(PL3,NL3)と、
     前記第1の蓄電部(BAT1)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)とを結ぶ経路上に介挿される第1の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1)と、
     前記第2の蓄電部(BAT2)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)とを結ぶ経路上に介挿される第2の開閉器(SMRB2,SMRG2)と、
     前記第1の蓄電部(BAT1)と前記第2の電力線対(PL3,NL3)とを結ぶ経路上に介挿される第3の開閉器(CHRB1,CHRG1)と、
     前記第2の蓄電部(BAT2)と前記第2の電力線対(PL3,NL3)とを結ぶ経路上に介挿される第4の開閉器(CHRB2,CHRG2)と、
     前記第1の電力線対(PL1,NL1)間に接続されるコンデンサ(C1)と、
     前記第1から第4の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1,SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)の開閉を制御するための制御装置(300)とを備え、
     前記第1の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1)は、前記第1の蓄電部(BAT1)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)との間に直列接続されたプリチャージ用リレー(SMRP)および制限抵抗(R1)を含む一方で、前記第2の開閉器(SMRB2,SMRG2)は、前記第2の蓄電部(BAT2)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)との間に、前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)を含まない構成とされ、
     前記制御装置(300)は、前記第2の蓄電部(BAT2)からの電力を用いて前記コンデンサ(C1)を充電する場合には、前記第2の蓄電部(BAT2)と前記コンデンサ(C1)との間に前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)を経由する通電経路を形成するように、前記第1から第4の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1,SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)の開閉を制御する、電源システム。
  2.  前記制御装置(300)は、前記第1の蓄電部(BAT1)からの電力を用いて前記コンデンサ(C1)を充電する第1の充電動作と、前記第2の蓄電部(BAT2)からの電力を用いて前記コンデンサ(C1)を充電する第2の充電動作とを選択的に実行可能に構成され、
     前記第1の充電動作時には、前記第2から前記第4の開閉器(SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)を開成するとともに、前記第1の蓄電部(BAT1)と前記コンデンサ(C1)との間に前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)を経由する通電経路を形成するように前記第1の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1)の開閉を制御し、
     前記第2の充電動作時には、前記第2の蓄電部(BAT2)と前記コンデンサ(C1)との間に前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)を経由する通電経路を形成するように前記第1から第4の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1,SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)の開閉を制御する、請求項1に記載の電源システム。
  3.  前記第1の開閉器(SMR1,SMRG1,SMRP,R1)は、前記第1の蓄電部(BAT1)の一方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の一方の電力線(PL1)との間に接続される第1のリレー(SMRB1)と、前記第1の蓄電部(BAT1)の他方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の他方の電力線(NL1)との間に接続される第2のリレー(SMRG1)とをさらに含み、
     前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)は、前記第2のリレー(SMRG1)に並列に接続され、
     前記第2の開閉器(SMRB2,SMRG2)は、前記第2の蓄電部(BAT2)の一方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の一方の電力線(PL1)との間に接続される第3のリレー(SMRB2)と、前記第2の蓄電部(BAT2)の他方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の他方の電力線(NL1)との間に接続される第4のリレー(SMRG2)とを含み、
     前記第3の開閉器(CHRB1,CHRG1)は、前記第1の蓄電部(BAT1)の一方極と前記第2の電力線対(PL3,NL3)の一方の電力線(PL3)との間に接続される第5のリレー(CHRB1)と、前記第1の蓄電部(BAT1)の他方極と前記第2の電力線対(PL3,NL3)の他方の電力線(NL3)との間に接続される第6のリレー(CHRG1)とを含み、
     前記第4の開閉器(CHRB2,CHRG2)は、前記第2の蓄電部(BAT2)の一方極と前記第2の電力線対(PL3,NL3)の一方の電力線(PL3)との間に接続される第7のリレー(CHRB2)と、前記第2の蓄電部(BAT2)の他方極と前記第2の電力線対(PL3,NL3)の他方の電力線(NL3)との間に接続される第8のリレー(CHRG2)とを含み、
     前記制御装置(300)は、前記第2の充電動作時には、前記第3、第6、第8のリレー(SMRB2,CHRG1,CHRG2)および前記プリチャージ用リレー(SMRP)をオンし、かつ、前記第1、第2、第4、第5、第7のリレー(SMRB1,SMRG1,SMRG2,CHRB1,CHRB2)をオフするように、前記第1から第4の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1,SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)の開閉を制御する、請求項2に記載の電源システム。
  4.  前記第1の開閉器(SMR1,SMRG1,SMRP,R1)は、前記第1の蓄電部(BAT1)の一方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の一方の電力線(PL1)との間に接続される第1のリレー(SMRB1)と、前記第1の蓄電部(BAT1)の他方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の他方の電力線(NL1)との間に接続される第2のリレー(SMRG1)とをさらに含み、
     前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)は、前記第2のリレー(SMRG1)に並列に接続され、
     前記第2の開閉器(SMRB2,SMRG2)は、前記第2の蓄電部(BAT2)の一方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の一方の電力線(PL1)との間に接続される第3のリレー(SMRB2)と、前記第2の蓄電部(BAT2)の他方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の他方の電力線(NL1)との間に接続される第4のリレー(SMRG2)とを含み、
     前記第3の開閉器(CHRB1,CHRG1)は、前記第1の蓄電部(BAT1)の一方極と前記第2の電力線対(PL3,NL3)の一方の電力線(PL3)との間に接続される第5のリレー(CHRB1)と、前記第1の蓄電部(BAT1)の他方極と前記第2の電力線対(PL3,NL3)の他方の電力線(NL3)との間に接続される第6のリレー(CHRG1)とを含み、
     前記第4の開閉器(CHRB2,CHRG2)は、前記第2の蓄電部(BAT2)の一方極と前記第2の電力線対(PL3,NL3)の一方の電力線(PL3)との間に接続される第7のリレー(CHRB2)と、前記第2の蓄電部(BAT2)の他方極と前記第2の電力線対(PL3,NL3)の他方の電力線(NL3)との間に接続される第8のリレー(CHRG2)とを含み、
     前記制御装置(300)は、前記第2の充電動作時には、前記第1、第5から第8のリレー(SMRB1,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)および前記プリチャージ用リレー(SMRP)をオンし、かつ、前記第2から第4のリレー(SMRG1,SMRB2,SMRG2)をオフするように、前記第1から第4の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1,SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)の開閉を制御する、請求項2に記載の電源システム。
  5.  前記第1の開閉器(SMR1,SMRG1,SMRP,R1)は、前記第1の蓄電部(BAT1)の一方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の一方の電力線(PL1)との間に接続される第1のリレー(SMRB1)と、前記第1の蓄電部(BAT1)の他方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の他方の電力線(NL1)との間に接続される第2のリレー(SMRG1)とをさらに含み、
     前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前制限記抵抗(R1)は、前記第2のリレー(SMRG1)に並列に接続され、
     前記第2の開閉器(SMRB2,SMRG2)は、前記第2の蓄電部(BAT2)の一方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の一方の電力線(PL1)との間に接続される第3のリレー(SMRB2)と、前記第2の蓄電部(BAT2)の他方極と前記第1の電力線対(PL1,NL1)の他方の電力線(NL1)との間に接続される第4のリレー(SMRG2)とを含み、
     前記第3の開閉器(CHRB1,CHRG1)は、前記第1の蓄電部(BAT1)の一方極と前記第2の電力線対(PL3,NL3)の一方の電力線(PL3)との間に接続される第5のリレー(CHRB1)と、前記第1の蓄電部(BAT1)の他方極と前記第2の電力線対(PL3,NL3)の他方の電力線(NL3)との間に接続される第6のリレー(CHRG1)とを含み、
     前記第4の開閉器(CHRB2,CHRG2)は、前記第2の蓄電部(BAT2)の一方極と前記第5のリレー(CHRB1)との間に接続される第7のリレー(CHRB2)と、前記第2の蓄電部(BAT2)の他方極と前記第6のリレー(CHRG1)との間に接続される第8のリレー(CHRG2)とを含み、
     前記制御装置(300)は、前記第2の充電動作時には、前記第3、第8のリレー(SMRB2,CHRG2)および前記プリチャージ用リレー(SMRP)をオンし、かつ、前記第1、第2、第4、第5から第7のリレー(SMRB1,SMRG1,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2)をオフするように、前記第1から第4の開閉器(SMRB1,SMRG2,SMRP,R1,SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)の開閉を制御する、請求項2に記載の電源システム。
  6.  前記第1の電力線対(PL1,NL1)は、前記第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)と負荷との間に配設され、
     前記第2の電力線対(PL3,NL3)は、前記第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)と、外部電源からの電力を前記第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)に供給するための充電装置(200)との間に配設される、請求項1に記載の電源システム。
  7.  電源システムと、
     前記電源システムから電力の供給を受けて車両駆動力を発生する電動機(MG2)とを備え、
     前記電源システムは、
     各々が充放電可能に構成された第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)と、
     前記第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)が互いに並列に接続される第1の電力線対(PL1,NL1)と、
     前記第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)が互いに並列に接続される第2の電力線対(PL3,NL3)と、
     前記第1の蓄電部(BAT1)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)とを結ぶ経路上に介挿される第1の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1)と、
     前記第2の蓄電部(BAT2)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)とを結ぶ経路上に介挿される第2の開閉器(SMRB2,SMRG2)と、
     前記第1の蓄電部(BAT1)と前記第2の電力線対(PL3,NL3)とを結ぶ経路上に介挿される第3の開閉器(CHRB1,CHRG1)と、
     前記第2の蓄電部(BAT2)と前記第2の電力線対(PL3,NL3)とを結ぶ経路上に介挿される第4の開閉器(CHRB2,CHRG2)と、
     前記第1の電力線対(PL1,NL1)間に接続されるコンデンサ(C1)と、
     前記第1の蓄電部(BAT1)からの電力を用いて前記コンデンサ(C1)を充電する第1の充電動作と、前記第2の蓄電部(BAT2)からの電力を用いて前記コンデンサ(C1)を充電する第2の充電動作とを選択的に実行可能に構成された制御装置(300)とを含み、
     前記第1の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1)は、前記第1の蓄電部(BAT1)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)との間に直列接続されたプリチャージ用リレー(SMRP)および制限抵抗(R1)を含む一方で、前記第2の開閉器(SMRB2,SMRG2)は、前記第2の蓄電部(BAT2)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)との間に、前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)を含まない構成とされ、
     前記制御装置(300)は、
     前記第1の充電動作時には、前記第2から前記第4の開閉器(SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)を開成するとともに、前記第1の蓄電部(BAT1)と前記コンデンサ(C1)との間に前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)を経由する通電経路を形成するように前記第1の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1)の開閉を制御し、
     前記第2の充電動作時には、前記第2の蓄電部(BAT2)と前記コンデンサ(C1)との間に前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)を経由する通電経路を形成するように前記第1から第4の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1,SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)の開閉を制御する、車両。
  8.  電源システムの制御方法であって、
     前記電源システムは、
     各々が充放電可能に構成された第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)と、
     前記第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)が互いに並列に接続される第1の電力線対(PL1,NL1)と、
     前記第1および第2の蓄電部(BAT1,BAT2)が互いに並列に接続される第2の電力線対(PL3,NL3)と、
     前記第1の蓄電部(BAT1)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)とを結ぶ経路上に介挿される第1の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1)と、
     前記第2の蓄電部(BAT2)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)とを結ぶ経路上に介挿される第2の開閉器(SMRB2,SMRG2)と、
     前記第1の蓄電部(BAT1)と前記第2の電力線対(PL3,NL3)とを結ぶ経路上に介挿される第3の開閉器(CHRB1,CHRG1)と、
     前記第2の蓄電部(BAT2)と前記第2の電力線対(PL3,NL3)とを結ぶ経路上に介挿される第4の開閉器(CHRB2,CHRG2)と、
     前記第1の電力線対(PL1,NL1)間に接続されるコンデンサ(C1)とを含み、
     前記第1の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1)は、前記第1の蓄電部(BAT1)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)との間に直列接続されたプリチャージ用リレー(SMRP)および制限抵抗(R1)を含む一方で、前記第2の開閉器(SMRB2,SMRG2)は、前記第2の蓄電部(BAT2)と前記第1の電力線対(PL1,NL1)との間に、前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)を含まない構成とされ、
     前記電源システムは、前記第1の蓄電部(BAT1)からの電力を用いて前記コンデンサ(C1)を充電する第1の充電動作と、前記第2の蓄電部(BAT2)からの電力を用いて前記コンデンサ(C1)を充電する第2の充電動作とを選択的に実行可能に構成され、
     前記制御方法は、
     前記第1の充電動作時には、前記第2から前記第4の開閉器(SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)を開成するとともに、前記第1の蓄電部(BAT1)と前記コンデンサ(C1)との間に前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)を経由する通電経路を形成するように前記第1の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1)の開閉を制御するステップと、
     前記第2の充電動作時には、前記第2の蓄電部(BAT2)と前記コンデンサ(C1)との間に前記プリチャージ用リレー(SMRP)および前記制限抵抗(R1)を経由する通電経路を形成するように前記第1から第4の開閉器(SMRB1,SMRG1,SMRP,R1,SMRB2,SMRG2,CHRB1,CHRG1,CHRB2,CHRG2)の開閉を制御するステップとを備える、電源システムの制御方法。
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