电动车辆的电源系统及其控制方法转让专利

申请号 : CN200980159642.3

文献号 : CN102448767B

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相似专利:

发明人 : 木村优泉纯太

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

混合动力车辆(100)的电源系统(1)包含主蓄电装置(10-1)、和选择使用的多个副蓄电装置(10-2、10-3)。在多个副蓄电装置(10-2、10-3)中的一个副蓄电装置的SOC降低到规定值以下的情况下,ECU(22)选择该副蓄电装置作为充电对象。ECU(22)控制连接部(18),以使充电对象与第二转换器(12-2)连接。另外,ECU(22)选择HV模式作为行驶模式。在HV模式中通过发动机(36)产生的发电,维持储存于电动车辆的电能。

权利要求 :

1.一种电动车辆的电源系统,该电动车辆搭载有作为动力源的电动机(32-2)和构成为能够在车辆行驶中发电的发电机构(32-1),所述电源系统具备:构成为能够再充电的主蓄电装置(10-1);

第一电压变换器(12-1),设置于供电线(MPL)和所述主蓄电装置(10-1)之间,构成为进行双方向的电压变换,其中所述供电线(MPL)与所述电动机(32-2)及所述发电机构(32-1)电连接;

多个副蓄电装置(10-2、10-3),相互并列地设置,且分别能够再充电;

第二电压变换器(12-2),设置于所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)和所述供电线(MPL)之间,构成为在所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)中的一个副蓄电装置和所述供电线(MPL)之间进行双方向的电压变换;

连接部(18),设置于所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)和所述第二电压变换器(12-2)之间,构成为控制所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)和所述第二电压变换器(12-2)之间的连接及断开;

充电部(26、27),构成为通过所述电动车辆的外部的电源对所述主蓄电装置(10-1)及各所述副蓄电装置(10-2、10-3)充电;

多个检测部(5-1~5-3),构成为分别检测所述主蓄电装置(10-1)及所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)的状态;

充电状态计算部(50),构成为基于所述多个检测部(5-1~5-3)各自的检测结果,计算所述主蓄电装置(10-1)及所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)各自的剩余容量推定值;

选择部(54),用于在所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)中的任一副蓄电装置的所述剩余容量推定值(SOC2、SOC3)低于规定值(S1)的情况下,从所述多个副蓄电装置(10-2、

10-3)中选择具有低于所述规定值(S1)的所述剩余容量推定值的一个副蓄电装置,作为充电对象;

行驶模式控制部(56),具有使用蓄积于所述电动车辆的电能行驶的第一模式和使用所述发电机构将所述电能维持在一定范围内的第二模式,所述行驶模式控制部(56)在选择了所述充电对象的情况下,选择所述第二模式,该电动车辆的电源系统还具备连接控制部(58),所述连接控制部(58)用于在选择了所述充电对象的情况下,控制所述连接部(18),以使所述充电对象与所述第二电压变换器(12-2)连接,所述选择部(54)在所述电动车辆的行驶结束时,选择所述充电对象。

2.如权利要求1所述的电动车辆的电源系统,其中,所述多个检测部(5-1~5-3)分别从对应的蓄电装置接受电力,并且检测所述对应的蓄电装置的状态。

3.如权利要求2所述的电动车辆的电源系统,其中,所述电源系统还具备控制目标设定部(55),所述控制目标设定部(55)构成为设定所述主蓄电装置(10-1)及所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)各自的剩余容量的控制目标,所述规定值(S1)比所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)各自的所述控制目标小,且比与所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)各自的过放电状态对应的剩余容量的值大,所述行驶模式控制部(56)在所述主蓄电装置(10-1)及所述多个副蓄电装置(10-2、

10-3)的所述剩余容量推定值(SOC1~SOC3)全部降低到各自的所述控制目标为止的期间,选择所述第一模式,另一方面,在所述剩余容量推定值(SOC1~SOC3)全部降低到各自的所述控制目标为止后,选择所述第二模式,所述连接控制部(58)在所述第一模式中,将从所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)中依次选择的一个副蓄电装置与所述第二电压变换器(12-2)连接,另一方面,根据从所述第一模式向所述第二模式的切换,从所述第二电压变换器(12-2)分别切断所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)。

4.如权利要求3所述的电动车辆的电源系统,其中,所述控制目标设定部(55)在所述充电对象与所述第二电压变换器(12-2)连接的情况下,提高所述充电对象的剩余容量的控制目标,使其高于所述第一模式中的所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)各自的所述控制目标。

5.一种电动车辆的电源系统的控制方法,该电动车辆搭载有作为动力源的电动机(32-2)和构成为能够在车辆行驶中发电的发电机构(32-1),所述电源系统具备:

构成为能够再充电的主蓄电装置(10-1);

第一电压变换器(12-1),设置于供电线(MPL)和所述主蓄电装置(10-1)之间,构成为进行双方向的电压变换,其中所述供电线(MPL)与所述电动机(32-2)及所述发电机构(32-1)电连接;

多个副蓄电装置(10-2、10-3),相互并列地设置,且分别能够再充电;

第二电压变换器(12-2),设置于所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)和所述供电线(MPL)之间,构成为在所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)中的一个副蓄电装置和所述供电线(MPL)之间进行双方向的电压变换;

连接部(18),设置于所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)和所述第二电压变换器(12-2)之间,构成为控制所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)和所述第二电压变换器(12-2)之间的连接及切断;

充电部(26、27),构成为通过所述电动车辆的外部的电源对所述主蓄电装置(10-1)及各所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)充电;

多个检测部(5-1~5-3),用于分别检测所述主蓄电装置(10-1)及所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)的状态,所述控制方法包括:

基于所述多个检测部(5-1~5-3)各自的检测结果,计算所述主蓄电装置(10-1)及所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)各自的剩余容量推定值(SOC1~SOC3)的步骤(S10);

在所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)中的任一副蓄电装置的所述剩余容量推定值低于规定值(S1)的情况下,从所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)中选择具有低于所述规定值(S1)的所述剩余容量推定值的一个副蓄电装置作为充电对象的步骤(S13);

选择第一模式和第二模式中的一个模式的步骤(S12、S14、S24、S25),其中在所述第一模式中,使用储存于所述电动车辆的电能行驶,在所述第二模式中,使用所述发电机构将所述电能维持于一定范围内;

选择所述一个模式的步骤(S12)在选择了所述充电对象的情况下,选择所述第二模式,所述控制方法还具备:在选择了所述充电对象的情况下,控制所述连接部(18),以使所述充电对象与所述第二电压变换器(12-2)连接的步骤(S21),选择所述一个副蓄电装置的步骤在所述电动车辆的行驶结束时,选择所述充电对象。

6.如权利要求5所述的电动车辆的电源系统的控制方法,其中,所述多个检测部(5-1~5-3)分别从对应的蓄电装置接受电力,并且检测所述对应的蓄电装置的状态。

7.如权利要求6所述的电动车辆的电源系统的控制方法,其中,所述规定值(S1)比所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)各自的控制目标小,且比与多个副蓄电装置(10-2、10-3)各自的过放电状态对应的剩余容量的值大,选择所述一个模式的步骤(S24、S25)在所述主蓄电装置(10-1)及所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)的所述剩余容量推定值全部降低到各自的所述控制目标为止的期间,选择所述第一模式,另一方面,在所述剩余容量推定值全部降低到各自的所述控制目标为止后,选择所述第二模式,所述控制方法还具备:

在所述第一模式中,将从所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)中依次选择的一个副蓄电装置与所述第二电压变换器(12-2)连接的步骤(S23);

根据从所述第一模式向所述第二模式的切换,将所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)分别从所述第二电压变换器(12-2)切断的步骤(S26)。

8.如权利要求7所述的电动车辆的电源系统的控制方法,其中,所述充电对象的剩余容量的控制目标比所述第一模式中的所述多个副蓄电装置(10-2、10-3)各自的所述控制目标高。

说明书 :

电动车辆的电源系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电动车辆的电源系统及其控制方法,特别是涉及具备多个蓄电装置的电源系统的充放电控制。

背景技术

[0002] 作为不污染环境的车辆,混合动力车辆、电动汽车、燃料电池汽车等利用电能可行驶的电动车辆正被开发和实用。电动车辆上搭载有产生车辆驱动力的电动机、积蓄电动机的驱动电力的蓄电装置。
[0003] 在混合动力车辆中,也往往提案有利用车辆外部的电源(下面,也称为“外部电源”),对车载的蓄电装置充电的构成,寻求增加通过积蓄于蓄电装置的电力的行驶的距离。另外,下面,对于基于外部电源进行的车载蓄电装置的充电也简单地称为“外部充电”。
[0004] 例如,日本特开2008-109840号公报(专利文献1)中记载有并列连接多个蓄电装置(蓄电池)的电源系统。在专利文献1记载的电源系统中,对每个蓄电装置(蓄电池)设置有作为充放电调整机构的电压变换器(转换器)。与之相对,日本特开2008-167620号公报(专利文献2)中记载有电源装置的构成,其在搭载有主蓄电装置和多个副蓄电装置的车辆中设有与主蓄电装置对应的转换器和由多个副蓄电装置共有的转换器。根据该构成,能够抑制转换器的数量,并增加可蓄电的能量。
[0005] 特别是在专利文献2记载的构成中,多个副蓄电装置中的一个选择性地与转换器连接,利用主蓄电装置及选择副蓄电装置,供给车辆驱动用电动机的驱动电力。该电源装置中,基于表示蓄电装置的剩余容量的SOC(State Of Charge,充电状态),控制电力的供给。具体而言,在使用中的副蓄电装置的SOC降低时,新的副蓄电装置与转换器连接。通过依次使用多个副蓄电装置,可延长利用存储于车辆的电能行驶的行驶距离(EV(Electric Vehicle)行驶距离)。
[0006] 专利文献1:日本特开2008-109840号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2008-167620号公报
[0008] 在专利文献2记载的电源系统中,使用中的副蓄电装置的SOC降低时,该副蓄电装置从转换器电切断。然而,由于副蓄电装置的自放电等,副蓄电装置的SOC有可能在该副蓄电装置从转换器切断后,持续下降。在副蓄电装置未被充电的情况下,因副蓄电装置的放电继续,副蓄电装置会成为过放电状态。

发明内容

[0009] 本发明是为了解决这种问题点而开发的,本发明的目的为在搭载有具备主蓄电装置和多个副蓄电装置的电源系统的电动车辆中,避免多个副蓄电装置各自的过放电。
[0010] 根据本发明的某方面的电动车辆的电源系统为搭载有作为动力源的电动机和构成为能够在车辆行驶中发电的发电机构的电动车辆的电源系统,具备构成为能够再充电的主蓄电装置、第一及第二电压变换器、相互并列地设置且分别能够再充电的多个副蓄电装置、连接部、充电部、多个检测部、充电状态计算部、选择部、行驶模式控制部、连接控制部。第一电压变换器设置于与电动机及发电机构电连接的供电线和主蓄电装置之间,构成为进行双方向的电压变换。第二电压变换器设置于多个副蓄电装置和供电线之间,构成为在多个副蓄电装置中的一个和供电线之间进行双方向的电压变换。连接部设置于多个副蓄电装置和第二电压变换器之间,构成为控制多个副蓄电装置和第二电压变换器之间的连接及切断。充电部构成为通过电动车辆外部的电源对主蓄电装置及各多个副蓄电装置充电。多个检测部构成为分别检测主蓄电装置及多个副蓄电装置的状态。充电状态计算部基于多个检测部各自的检测结果,计算主蓄电装置及多个副蓄电装置各自的剩余容量推定值。选择部用于在多个副蓄电装置中的任一副蓄电装置的剩余容量推定值低于规定值的情况下,从多个副蓄电装置之中,选择具有低于规定值的剩余容量推定值的一个副蓄电装置作为充电对象。行驶模式控制部具有使用蓄积于电动车辆的电能行驶的第一模式和使用发电机构将电能维持在一定范围内的第二模式。行驶模式控制部在选择了充电对象的情况下,选择第二模式。连接控制部在选择了充电对象的情况下,控制连接部以使充电对象与第二电压变换器连接。
[0011] 优选多个检测部分别从对应的蓄电装置接受电力,并且检测对应的蓄电装置的状态。
[0012] 优选电源系统还具备控制目标设定部,其构成为设定主蓄电装置及多个副蓄电装置各自的剩余容量的控制目标。规定值比多个副蓄电装置各自的控制目标小,且比与多个副蓄电装置各自的过放电状态对应的剩余容量的值大。行驶模式控制部在主蓄电装置及多个副蓄电装置的剩余容量推定值全部降低到各自的控制目标为止的期间,选择第一模式,另一方面,在剩余容量推定值全部降低到各自的控制目标为止后,选择第二模式。连接控制部在第一模式中,将从多个副蓄电装置中依次选择的一个副蓄电装置与第二电压变换器连接,另一方面,根据从第一模式向第二模式的切换,从第二电压变换器分别切断多个副蓄电装置。
[0013] 优选控制目标设定部在充电对象与第二电压变换器连接的情况下,提高充电对象的剩余容量的控制目标,使其高于第一模式中的多个副蓄电装置各自的控制目标。
[0014] 优选选择部在电动车辆的行驶结束时,选择充电对象。
[0015] 根据本发明其它方面的电动车辆的电源系统的控制方法,是搭载有作为动力源的电动机和构成为能够在车辆行驶中发电的发电机构的电动车辆的电源系统的控制方法。电源系统具备构成为能够再充电的主蓄电装置、第一及第二电压变换器、相互并列地设置且分别能够再充电的多个副蓄电装置、连接部、充电部、多个检测部。第一电压变换器设置于与电动机及发电机构电连接的供电线和主蓄电装置之间,构成为进行双方向的电压变换。第二电压变换器设置于多个副蓄电装置和供电线之间,构成为在多个副蓄电装置中的一个和供电线之间进行双方向的电压变换。连接部设置于多个副蓄电装置和第二电压变换器之间,构成为控制多个副蓄电装置和第二电压变换器之间的连接及切断。充电部构成为通过电动车辆的外部的电源对主蓄电装置及各多个副蓄电装置充电。多个检测部构成为分别检测主蓄电装置及多个副蓄电装置的状态。控制方法包括:基于多个检测部各自的检测结果,计算主蓄电装置及多个副蓄电装置各自的剩余容量推定值的步骤;在多个副蓄电装置中的任一副蓄电装置的剩余容量推定值低于规定值的情况下,从多个副蓄电装置中选择具有低于规定值的剩余容量推定值的一个副蓄电装置作为充电对象的步骤;选择使用蓄积于电动车辆的电能行驶的第一模式和使用发电机构将电能维持在一定范围内的第二模式中的一个模式的步骤。选择一个模式的步骤在选择了充电对象的情况下,选择第二模式。控制方法还具备,在选择了充电对象的情况下,控制连接部以使充电对象与第二电压变换器连接的步骤。
[0016] 优选多个检测部分别从对应的蓄电装置接受电力,并且检测对应的蓄电装置的状态。
[0017] 优选规定值比多个副蓄电装置各自的控制目标小,且比与多个副蓄电装置各自的过放电状态对应的剩余容量的值大。选择一个模式的步骤在主蓄电装置及多个副蓄电装置的剩余容量推定值全部降低到各自的控制目标为止的期间,选择第一模式,另一方面,在剩余容量推定值全部降低到各自的控制目标为止后,选择第二模式。控制方法还具备在第一模式中,将从多个副蓄电装置中依次选择的一个副蓄电装置与第二电压变换器连接的步骤;根据从第一模式向第二模式的切换,将多个副蓄电装置分别从第二电压变换器切断的步骤。
[0018] 优选充电对象的剩余容量的控制目标比第一模式中的多个副蓄电装置各自的控制目标高。
[0019] 优选选择一个副蓄电装置的步骤在电动车辆的行驶结束时,选择充电对象。
[0020] 发明效果
[0021] 根据本发明,在搭载有具备主蓄电装置和多个副蓄电装置的电源系统的电动车辆中,能够避免多个副蓄电装置的过放电。

附图说明

[0022] 图1是作为具备本发明实施方式的电源系统的电动车辆的代表例所示的混合动力车辆的整体框图。
[0023] 图2是表示图1所示的第一及第二转换器12-1、12-2的构成的电路图。
[0024] 图3是表示本实施方式的电动车辆的电源系统的蓄电装置的使用方式的一例的概念图。
[0025] 图4是说明HV行驶模式的副蓄电装置的充电的概念图。
[0026] 图5是说明用于蓄电装置的选择及行驶模式的选择的ECU的控制构成的功能框图。
[0027] 图6是说明用于选择行驶模式及使用于电动车辆的行驶时的蓄电装置的处理的流程。
[0028] 图7是用于说明车辆行驶时的副蓄电装置的连接控制处理的流程。

具体实施方式

[0029] 下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。另外,对下面图中相同或相当部分标注相同符号,不重复其说明。
[0030] 图1是作为具备本发明的实施方式的电源系统的电动车辆的代表例表示的混合动力车辆的整体框图。参照图1,混合动力车辆100具备电源系统1、驱动力产生部2。驱动力产生部2包含第一倒相器30-1、第二倒相器30-2、第一MG(Motor-Generator)32-1、第二MG32-2、动力分割装置34、发动机36、驱动轮38、ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)40。
[0031] 第一MG32-1、第二MG32-2及发动机36与动力分割装置34连结。而且,该混合动力车辆100通过来自发动机36及第二MG32-2的至少一方的驱动力行驶。发动机36产生的动力通过动力分割装置34分割为两条路径。即,一个为传递到驱动轮38的路径,另一个为传递到第一MG32-1的路径。
[0032] 第一MG32-1及第二MG32-2分别为交流旋转电机,例如,由具备埋设有永久磁铁的转子的三相交流旋转电机构成。第一MG32-1使用由动力分割装置34分割的发动机36的动力进行发电。例如,在包含于电源系统1的蓄电装置(后述)的SOC降低时,发动机36起动,由第一MG32-1进行发电,其所产生的电力向电源系统1供给。即,在混合动力车辆100中,第一MG32-1构成“发电机构”。
[0033] 另外,在本实施方式中,SOC为用百分率表示现在的剩余容量相对于蓄电装置的满充电时的容量的值。
[0034] 第二MG32-2使用由电源系统1供给的电力及由第一MG32-1发电的电力的至少一方,产生驱动力。而且,第二MG32-2的驱动力传递到驱动轮38。在车辆制动时,通过驱动轮38驱动第二MG32-2,第二MG32-2作为发电机工作。由此,第二MG32-2作为将制动能量变换为电力的再生制动器工作。而且,由第二MG32-2发电的电力被向电源系统1供给。
[0035] 动力分割装置34由包含太阳齿、小齿轮、行星齿轮架、齿圈的行星齿轮构成。小齿轮与太阳齿轮及齿圈卡合。行星齿轮架可自转地支承小齿轮,并且与发动机36的曲轴连结。太阳齿轮与第一MG32-1的旋转轴连结。齿圈与第二MG32-2的旋转轴连结。
[0036] 第一倒相器30-1及第二倒相器30-2与供电线MPL及接地线MNL连接。而且,第一倒相器30-1及第二倒相器30-2将由电源系统1供给的直流电变换为交流电,向第一MG32-1及第二MG32-2输出。另外,第一倒相器30-1将第一MG32-1产生的交流电变换为直流电。第二倒相器30-2将第二MG32-2产生的交流电变换为直流电。来自第一倒相器30-1及第二倒相器30-2的直流电作为再生电力向电源系统1输出。
[0037] 第一倒相器30-1及第二倒相器30-2分别具有由多个电力用半导体开关元件(下面,简称为“开关元件”)构成的一般的三相倒相器的电路构成。各倒相器根据来自ECU40的驱动信号进行开关动作,从而驱动对应的MG。
[0038] ECU40基于未图示的各传感器的检测信号、行驶状况及油门开度等,计算对电源系统1的请求功率Ps。ECU40基于该算出的请求功率Ps计算第一MG32-1及第二MG32-2的转矩目标值及转速目标值。ECU40控制第一倒相器30-1及第二倒相器30-2,以使第一MG32-1及第二MG32-2的产生转矩及转速成为目标值。
[0039] 另外,ECU40将算出的请求功率Ps向电源系统1的ECU22(后述)输出。请求功率Ps为正值时,从电源系统1向驱动力产生部2供给电力。另一方面,请求功率Ps为负值时,从驱动力产生部2向电源系统1供给蓄电装置的充电电力。
[0040] 电源系统1包含第一蓄电装置10-1、第二蓄电装置10-2、第3蓄电装置10-3、第一转换器12-1、第二转换器12-2、连接部18、供电线MPL、接地线MNL、平滑电容器C。电源系统1还包含控制电源系统1的动作的ECU22、监视单元5-1~5-3、电压传感器20、用于外部充电的充电器26、车辆插孔27。
[0041] 上述ECU22及40由未图示的CPU(Central Processing Unit)及内装有存储器的电子控制单元构成,构成为基于存储于该存储器的映射及程序进行使用基于各传感器及各监视单元的检测值的运算处理。或者,ECU的至少一部分也可以构成为由电子电路等硬件执行规定的数值/逻辑运算处理。
[0042] 第一蓄电装置10-1、第二蓄电装置10-2及第3蓄电装置10-3分别为能够再充电的直流电源,例如,由镍氢及锂离子等二次电池、大容量的电容器等构成。第一蓄电装置10-1与第一转换器12-1连接。第二蓄电装置10-2及第3蓄电装置10-3经由连接部18与第二转换器12-2连接。
[0043] 连接部18设置于第二蓄电装置10-2及第三蓄电装置10-3和第二转换器12-2之间。连接部18包含开闭器RY1、RY2。开闭器RY1、RY2分别代表性地由电磁继电器构成。
[0044] 开闭器RY1配设于第二蓄电装置10-2和第二转换器12-2之间。开闭器RY2配置于第三蓄电装置10-3和第二转换器12-2之间。开闭器RY1、RY2的接通/断开由来自于ECU22的控制信号SW控制。
[0045] 下面,对于电源系统1工作时持续使用的第一蓄电装置10-1,也称为“主蓄电装置”,对于可从电源系统1切断的第二蓄电装置10-2及第三蓄电装置10-3,也称为“副蓄电装置”。另外,在总称蓄电装置10-1~10-3的情况下,简单地表述为“蓄电装置”。
[0046] 第一转换器12-1及第二转换器12-2相互并列,与供电线MPL及接地线MNL连接。第一转换器12-1基于来自ECU22的驱动信号PWC1,在主蓄电装置10-1和供电线MPL之间进行双方向的电压变换。
[0047] 第二转换器12-2基于来自ECU22的驱动信号PWC2,在通过连接部18与第二转换器12-2电连接的一个副蓄电装置(副蓄电装置10-2或副蓄电装置10-3)和供电线MPL之间进行双方向的电压变换。另外,在从第二转换器切断副蓄电装置10-2、10-3双方的情况下,使第二转换器12-2的动作停止。
[0048] 平滑电容器C连接于供电线MPL和接地线MNL之间,降低供电线MPL上的直流电压的高频成分。电压传感器20检测供电线MPL和接地线MNL之间的电压Vh,将该检测值向ECU22输出。
[0049] 监视单元5-1通过使用蓄积于主蓄电装置10-1的一部分电力,检测主蓄电装置10-1的状态。具体而言,监视单元5-1检测主蓄电装置10-1的温度Tb1、电压Vb1及对主蓄电装置10-1输入输出的电流Ib1。监视单元5-1将温度Tb1、电压Vb1及电流Ib1的各值作为检测值向ECU22输出。
[0050] 监视单元5-2通过使用蓄积于副蓄电装置10-2的一部分电力,检测副蓄电装置10-2的状态。具体而言,监视单元5-2检测副蓄电装置10-2的温度Tb2、电压Vb2及对副蓄电装置10-2输入输出的电流Ib2。监视单元5-2将温度Tb2、电压Vb2及电流Ib2的各值作为检测值向ECU22输出。
[0051] 监视单元5-3通过使用蓄积于副蓄电装置10-3的一部分电力,检测副蓄电装置10-3的状态。具体而言,监视单元5-3检测蓄电装置10-3的温度Tb3、电压Vb3及对副蓄电装置10-3输入输出的电流Ib3。监视单元5-3将温度Tb3、电压Vb3及电流Ib3的各值作为检测值向ECU22输出。监视单元5-1~5-3分别例如为半导体集成电路。
[0052] ECU22生成控制信号SW并将其向连接部18输出。如上所述,控制信号SW以接通开闭器RY1、RY2的一方的方式,或以分别断开开闭器RY1、RY2的方式进行设定。
[0053] ECU22基于来自监视单元5-1~5-3、电压传感器20的各检测值及来自ECU40的请求功率Ps,生成用于分别驱动第一转换器12-1及第二转换器12-2的驱动信号PWC1、PWC2。ECU22分别向第一转换器12-1及第二转换器12-2输出该生成的驱动信号PWC1、PWC2,控制第一转换器12-1及第二转换器12-2。
[0054] ECU22还控制混合动力车辆100的行驶模式。具体而言,ECU22在通过后述的充电器26进行各蓄电装置的充电时,将初始行驶模式设定为EV模式。所谓EV模式是指不维持各蓄电装置的SOC,而主要用于使用其蓄电电力使混合动力车辆100行驶的模式。在EV模式下的车辆行驶中,降低至各蓄电装置的SOC对应的控制目标值的情况下,ECU22将行驶模式从EV模式变更到HV模式。所谓HV模式是指维持各蓄电装置的SOC,并用于混合动力车辆100行驶的模式。
[0055] 在EV模式下,混合动力车辆100整体只要不请求超过所使用的蓄电装置的可放电电力的输出功率,则混合动力车辆100停止发动机36,利用第二MG32-2的输出行驶。因此,所使用的蓄电装置的SOC逐渐降低。另一方面,在HV模式下,通过发动机36适宜动作,第一MG32-1发电,因此,各蓄电装置的SOC维持在一定范围内。所谓该“一定范围”例如是指以行驶模式从EV模式切换为HV模式时的SOC的阈值为中心的规定的范围。
[0056] 另外,ECU22控制蓄电装置的充放电。ECU22计算表示主蓄电装置10-1和通过连接部18与第二转换器12-2电连接的副蓄电装置(下面,也称为“选择副蓄电装置”)之间的充放电电力的分配比的电力分配比。另外,ECU22相互区别计算在EV模式下使用的电力分配比和在HV模式下使用的电力分配比。
[0057] 另外,ECU22以将电压Vh调节为规定的目标电压的方式控制第一转换器12-1。ECU22以选择副蓄电装置的充放电电流与目标量一致的方式控制第二转换器12-2。其结果是,控制选择副蓄电装置的充放电电力。主蓄电装置10-1的充放电电力为从电源系统1整体的充放电电力(请求功率Ps)减去选择副蓄电装置的充放电电力的值。根据所计算的电力分配比,通过设定第二转换器12-2产生的电流控制的目标值,可控制主蓄电装置10-1及选择副蓄电装置之间的电力分配比。
[0058] 为了利用外部电源对各蓄电装置充电,在混合动力车辆100上设置有充电器26及车辆插孔27。充电器26使用来自外部电源28的电力对各蓄电装置充电。充电器26例如连接于第二转换器12-2和连接部18之间,将从车辆插孔27输入的电力(例如,交流电)变换为用于蓄电装置的充电的电力(直流电)。另外,充电器将已变换的电力向第二转换器12-2和连接部18之间的电线输出。
[0059] 通过充电器26进行主蓄电装置10-1的充电时,第一及第二转换器12-1、12-2被适当驱动。具体而言,来自充电器26的电力按以下顺序经由第二转换器12-2、供电线MPL及接地线MNL及第一转换器12-1向主蓄电装置10-1供给。另外,通过开闭器RY1接通,来自充电器26的电力向副蓄电装置10-2供给。另外,通过开闭器RY2接通,来自充电器26的电力向副蓄电装置10-3供给。
[0060] 用于利用外部电源对蓄电装置充电的构成不限定于图1所示的构成。例如,也可以以第一MG32-1的定子线圈的中性点和第二MG32-2的定子线圈的中性点能与交流电源连接的方式构成混合动力车辆100。根据该构成,通过倒相器30-1、30-2的交流-直流变换,能够生成用于对各蓄电装置充电的电力。或,在混合动力车辆100中也可以应用按照利用车辆和外部电源的电磁结合的非接触充电方式的构成。具体而言,在外部电源侧设置一次线圈,在车辆侧(车辆插孔27)设置二次线圈。通过利用一次线圈和二次线圈之间的相互电感,车辆不与外部电源接触,可从该外部电源接受电力。
[0061] ECU22在用于起动图1所示的车辆系统的信号IG的状态从断开状态向接通状态转移时,起动电源系统1。由此,车辆成为可开始行驶的状态。例如,用户在踩踏未图示加速踏板时,车辆开始行驶。另一方面,在信号IG的状态从接通状态转移到断开状态时,ECU22设定下次的车辆的行驶的行驶模式,并且从主蓄电装置10-1及副蓄电装置10-2、10-3之中选择在该行驶中使用的至少一个蓄电装置。
[0062] 图2是表示图1所示的第一及第二转换器12-1、12-2的构成的电路图。各转换器的构成及动作相同,所以对于第一转换器12-1的构成及动作,代表性地说明。
[0063] 参照图2,第一转换器12-1包含断路器电路42-1、电源线LN1A、接地线LN1C、配线LN1B、平滑电容器C1。断路器电路42-1包含电力用半导体开关元件Q1A、Q1B、二极管D1A、D1B、感应器L1。本实施例中,例示IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)作为电力用半导体开关元件(下面,简单称为“开关元件”)。另外,也可以以电力用MOS(Metal Oxide Semiconductor)晶体管或电力用双极晶体管等为开关元件使用。
[0064] 电源线LN1A一端与开关元件Q1B的集电极连接,另一端与供电线MPL连接。接地线LN1C一端与负极线NL1连接,另一端与接地线MNL连接。
[0065] 开关元件Q1A、Q1B串联连接在接地线LN1C和电源线LN1A之间。具体而言,开关元件Q1A的发射极与接地线LN1C连接,开关元件Q1B的集电极与电源线LN1A连接。二极管D1A、D1B分别与开关元件Q1A、Q1B逆并联连接。感应器L1连接在开关元件Q1A、Q1B的连接节点和配线LN1B之间。
[0066] 配线LN1B一端与正极线PL1连接,另一端与感应器L1连接。平滑电容器C1连接在配线LN1B和接地线LN1C之间,降低包含于配线LN1B及接地线LN1C间的直流电压的交流成分。
[0067] 断路器电路42-1根据来自ECU22(图1)的驱动信号PWC1,在主蓄电装置10-1(图1)和供电线MPL及接地线MNL之间进行双向的直流电压变换。驱动信号PWC1包含控制构成下臂元件的开关元件Q1A的接通/断开的驱动信号PWC1A、控制构成上臂元件的开关元件Q1B接通/断开的驱动信号PWC1B。基本上在一定工作循环(接通期间及断开期间之和)内,开关元件Q1A、Q1B除停顿时间期间外互补地接通/断开控制。
[0068] ECU22控制开关元件Q1A、Q1B的负载比(接通/断开期间比率)。在将开关元件Q1A、Q1B控制为开关元件Q1A的接通负载大时,从蓄电装置10-1在感应器L1流动的泵电流量增大,由此,蓄积于感应器L1的电磁能量增大。开关元件Q1A从接通状态转移到断开状态时,从感应器L1经由二极管D1B在供电线MPL流通电流。由于蓄积于感应器L 1的电磁能量大,所以此时的电流量增大。因此,供电线MPL的电压上升。
[0069] 另一方面,以开关元件Q1B的接通负载增大的方式控制开关元件Q1A、Q1B时,电流从供电线MPL经由开关元件Q1B及感应器L1流向蓄电装置10-1。由于这时的电流量增大,从而供电线MPL的电压下降。
[0070] 这样,通过控制开关元件Q1A、Q1B的负载比,转换器12-1、12-2能够控制供电线MPL的电压、或在蓄电装置10-1及供电线MPL之间输入输出的电流(电力)的方向及电流量(电力量)。
[0071] 另外,在上臂元件即开关元件Q1B固定在接通状态,且下臂元件即开关元件Q1A固定在断开状态的情况下,供电线MPL的电压实际上等于蓄电装置10-1的输出电压。这样,在控制转换器12-1的情况下,不会产生开关元件Q1A及Q1B接通/断开造成的电力损失。因此,转换器的效率、进而混合动力车辆100燃料消耗率相对提高。
[0072] 在此,根据图1及图2可知,在通过连接部18将副蓄电装置10-2或10-3与第二转换器12-2连接的情况下,需要防止因第二转换器12-2的上臂二极管元件(D1B)而主蓄电装置10-1和选择副蓄电装置(10-2或10-3)短路。因此,需要供电线MPL的电压Vh比主蓄电装置10-1及选择副蓄电装置的各输出电压高。
[0073] 另外,从MG32-1、32-2的控制的观点来看,电压Vh的下限值受制约。具体而言,从MG控制的观点来看,优选电压Vh比MG32-1、32-2的感应电压高。因此,实际上电压Vh控制为比受蓄电池制约的下限值及受MG电动机控制的下限值的任一值高。
[0074] 因此,在副蓄电装置10-2或10-3与第二转换器12-2连接的情况下,从MG控制面考虑,即使为可降低电压Vh的情况,特别是转换器12-1、12-2中不需要升压的情况,为了满足受蓄电池制约的下限值,需要使转换器12-1、12-2进行升压动作。
[0075] 在副蓄电装置10-2、10-3双方、即用尽全部的副蓄电装置的电力后,一个副蓄电装置依然连接到第二转换器12-2的情况下,作为电力缓冲器可使用的蓄电装置的数量也不减少。但是,其另一方面,必须使转换器12-1、12-2以升压模式持续动作,所以不容易使转换器的损失降低。
[0076] 因此,结束各副蓄电装置的使用后(即HV模式),通过断开连接部18的各开闭器RY1、RY2,从电源系统电切断全部的副蓄电装置时,可以不需要受蓄电池制约面的升压。该结果是,可以停止第二转换器12-2的动作,并且在MG控制上,在不需要第一转换器12-1的升压的情况下,通过使转换器12-1进行电压固定模式动作,能够抑制在转换器12-1、12-2的电力消耗。
[0077] 另外,蓄电装置的温度为极低温或高温的情况下,蓄电装置的可输入输出的电量降低。这种状况下,即使在选择HV模式的情况下,副蓄电装置10-2或10-3也与第二转换器12-2连接。由此,能够确保作为电力缓冲器的功能。
[0078] 图3表示根据本实施方式的电动车辆的电源系统的基本的使用模式的蓄电装置的使用方式。参照图3,主蓄电装置10-1的SOC的控制目标值(下面,也称为“SOC控制目标”)设定为SA。另一方面,副蓄电装置10-2、10-3各自的SOC控制目标设定为SB。另外,SA>SB。
[0079] 在电动车辆的行驶开始前,主蓄电装置10-1及副蓄电装置10-2、10-3通过外部电源充电。由此,在电动车辆的行驶开始时,主蓄电装置10-1及副蓄电装置10-2、10-3各自的SOC为初始值S0。初始值S0例如为80(%)。
[0080] 从行驶开始(时刻=0),混合动力车辆100使用主蓄电装置10-1及副蓄电装置10-2的电力以EV模式行驶。这时,副蓄电装置10-2的电力比主蓄电装置10-1的电力优先使用。该结果是,在时刻tc,副蓄电装置10-2的SOC(SOC2)降低到控制目标SB为止。从时刻tc起,副蓄电装置10-3代替副蓄电装置10-2,作为选择副蓄电装置与第二转换器12-2连接。
[0081] 以主蓄电装置10-1的SOC(SOC1)在时刻tc成为为规定值的方式,设定至时刻tc为止的主蓄电装置及选择副蓄电装置间的电力分配比。该规定值例如为初始值S0(时刻=0的值)和主蓄电装置10-1的控制目标SB的中间值。
[0082] 从时刻tc起,混合动力车辆100使用主蓄电装置10-1及副蓄电装置10-3的电力以EV模式行驶。副蓄电装置10-3的电力比主蓄电装置10-1的电力优先使用。时刻tc以后,将电力分配比设定为SOC1达到控制目标SA时的时刻和SOC3达到控制目标SB的时刻相同。该结果是,在时刻td,SOC1达到控制目标SA,并且SOC3达到控制目标SB。因此,在时刻td,行驶模式从EV模式切换为HV模式。
[0083] 在HV模式下,副蓄电装置10-2、10-3双方从第二转换器12-2电切断,另一方面,主蓄电装置10-1与第一转换器12-1连接。在HV模式中,混合动力车辆100以SOC1维持为控制目标SA的方式行驶。因此,在HV模式中,能够使第二转换器12-2停止,并且将第一转换器12-1的上臂固定在接通状态。其结果是,能够实现电源系统1的效率提高,因此能够提高以HV模式的燃料消耗率。
[0084] 副蓄电装置10-2、10-3双方从第二转换器12-2电切断后,监视单元5-2及5-3分别检测副蓄电装置10-2的状态及副蓄电装置10-3的状态。为了监视单元5-2及5-3的动作,副蓄电装置10-2及10-3分别向监视单元5-2及5-3供给电力。因此,继续副蓄电装置10-2及10-3的放电。另外,副蓄电装置10-2及10-3各自的自放电产生。因此,在不长期进行外部电源28进行的副蓄电装置10-2及10-3的充电的情况下,副蓄电装置10-2及10-3会成为过放电状态。图3所示的SC表示副蓄电装置10-2(及10-3)达到过放电状态时的SOC。副蓄电装置10-2(及10-3)从第二转换器12-2电切断后,SOC2(及SOC3)依次接近SC。
[0085] 因此,在本实施方式中,在两个副蓄电装置的至少一个SOC低于规定值S1的情况下,选择该副蓄电装置作为充电对象。充电对象通过连接部18与第二转换器12-2连接。另外,选择HV模式作为行驶模式。另外,HV模式的副蓄电装置(充电对象)的SOC控制目标与主蓄电装置的SOC的控制目标SA相同。
[0086] ECU22在车辆行驶结束时,选择充电对象,并且将行驶模式设定为HV模式。在下次行驶中,将行驶模式固定在HV模式。
[0087] 在HV模式中,通过发动机36适宜动作,第一MG32-1发电。第一MG32-1生成的电力向副蓄电装置(充电对象)供给,由此对该副蓄电装置充电。因此,能够防止副蓄电装置的过放电。
[0088] 另外,规定值S1为副蓄电装置的SOC控制目标SB和与副蓄电装置的过放电状态对应的SOC之间的值。因此,在副蓄电装置达到过放电状态前,能够提高副蓄电装置可充电的可能性。
[0089] 另外,HV模式的副蓄电装置(充电对象)的SOC控制目标SA比用于从EV模式切换到HV模式的SOC控制目标(SB)大。在副蓄电装置(充电对象)与第二转换器12-2连接的时刻,充电对象的SOC比SA小。因此,第一MG32-1生成的电力优先向副蓄电装置供给。因此,能够进一步提高副蓄电装置可充电的可能性。另外,通过使充电对象的SOC的控制目标高于SB,与将充电对象的SOC的控制目标设定为SB的情况比较,在副蓄电装置蓄积有大量的电能。由此,能够减小副蓄电装置为过放电状态的可能性。
[0090] 图4为说明HV行驶模式的副蓄电装置的充电的概念图。图4是表示选择副蓄电装置10-2作为充电对象的情况。参照图4,副蓄电装置10-2的SOC即SOC2比规定值S1低。因此,副蓄电装置10-2选择充电对象并且选择HV模式。随着车辆的行驶,副蓄电装置10-2被充电。由此,副蓄电装置10-2的SOC以接近控制目标SA的方式上升。因此,能够避免副蓄电装置10-2的过放电。
[0091] 另外,副蓄电装置10-2的SOC达到控制目标SA后,以副蓄电装置10-2的SOC保持控制目标SA的方式,将副蓄电装置10-2充电或放电。另外,主蓄电装置10-1的SOC控制为使其保持在控制目标SA。
[0092] 图5为说明用于蓄电装置的选择及行驶模式的选择的ECU的控制构成的功能框图。另外,关于图5记载的各方框,可以在ECU22内构成具有相当于该方框的功能的电路(硬件),也可以根据预先设定的程序,通过ECU22执行软件处理来实现。
[0093] 参照图5,ECU22包含SOC计算部50、判定部52、选择部54、行驶模式控制部56、连接控制部58、电力分配比计算部60、指令生成部64、驱动信号生成部66、充电控制部68。
[0094] SOC计算部50基于温度Tb1、电流Ib1、电压Vb1的各检测值,计算第一蓄电装置10-1的剩余容量推定值即SOC1。另外,SOC计算部50基于温度Tb2、电流Ib2及电压Vb2的各检测值,计算第二蓄电装置10-2的剩余容量推定值即SOC2。另外,SOC计算部50基于温度Tb3、电流Ib3及电压Vb3的各检测值,计算第三蓄电装置10-3的剩余容量推定值即SOC3。另外,对于SOC的计算方法,可以使用各种公知的方法,所以在此不反复详细地说明。
[0095] 判定部52在信号IG的状态从接通状态切换为断开状态时,或信号IG的状态从断开状态切换为接通状态时,判定充电对象是否包含于副蓄电装置10-2及10-3之中。具体而言,判定部52基于通过SOC计算部50计算出的SOC2及SOC3,判定剩余容量推定值(SOC)低于规定值S1的副蓄电装置是否包含于副蓄电装置10-2及10-3之中。
[0096] 选择部54基于通过判定部52的判定结果及SOC计算部50计算出的SOC2及SOC3,从副蓄电装置10-2及10-3中选择剩余容量推定值(SOC)低于规定值S1的副蓄电装置即充电对象。通过判定部52判定为充电对象包含于副蓄电装置10-2及10-3之中的情况下,选择部54基于SOC2及SOC3,选择副蓄电装置10-2及10-3中的任一装置作为充电对象。而且,选择部54输出表示该充电对象的变量ID。
[0097] 具体地说明时,在只有副蓄电装置10-2的SOC低于规定值S 1的情况下,选择部54选择副蓄电装置10-2作为充电对象。在只有副蓄电装置10-3的SOC低于规定值S1的情况下,选择部54选择副蓄电装置10-3作为充电对象。在副蓄电装置10-2的SOC及副蓄电装置10-3的SOC双方低于规定值的情况下,选择部54选择与副蓄电装置10-2的SOC及副蓄电装置10-3的SOC中的小的一方对应的副蓄电装置作为充电对象。
[0098] SOC控制目标设定部55设定主蓄电装置10-1及副蓄电装置10-2、10-3各自的SOC控制目标Sr1~Sr3。具体而言,在图3所示的行驶模式中,Sr1=SA,且Sr2=Sr3=SB。另外,在图4所示的行驶模式中,Sr1=Sr2=SA。
[0099] 行驶模式控制部56选择EV模式及HV模式中任一模式,并且输出表示该选择的模式的信号MD。行驶模式控制部56基本上基于通过SOC计算部50计算出的SOC1~SOC3和SOC控制目标Sr1~Sr3的比较,控制车辆的行驶模式。在车辆的行驶中,在EV模式下使用的蓄电装置的SOC全部降至SOC控制目标为止的期间,选择EV模式,另一方面,在之后期间选择HV模式。
[0100] 行驶模式控制部56在车辆的行驶结束时(信号IG的状态从接通状态变化为断开状态时),选择EV模式及HV模式的任一模式。在通过判定部52判定为充电对象包含于副蓄电装置10-2及10-3之中的情况下,即选择了充电对象的情况下,行驶模式控制部54选择HV模式。另一方面,在判定为充电对象未包含于副蓄电装置10-2及10-3之中的情况下,行驶模式控制部54选择EV模式。
[0101] 另外,由于开始车辆的行驶,所以在电源系统1起动时(信号IG的状态从断开状态转移到接通状态时),行驶模式控制部56基于判定部52的判定结果,判定是否需要变更在车辆行驶结束时设定的模式。例如,在车辆行驶结束时,在副蓄电装置10-2的SOC(SOC2)低于规定值S1的情况下,选择HV模式作为行驶模式。在车辆停止期间通过外部电源对副蓄电装置10-2充电,副蓄电装置10-2的SOC(SOC2)高于规定值S1。该情况下,通过判定部52判定充电对象未包含于副蓄电装置10-2及10-3之中。由此,行驶模式控制部56判定为需要变更在车辆行驶结束时设定的模式,并且选择EV模式作为行驶模式。
[0102] 连接控制部58根据通过SOC计算部50计算出的SOC2、SOC3、SOC控制目标Sr2,Sr3、变量ID,生成用于控制连接部18的开闭器RY1、RY2的接通/断开的控制信号SW。
[0103] 在EV模式下,控制信号SW基于SOC2或SOC3、Sr2或Sr3的比较,以在副蓄电装置10-2、10-3之间切换与第二转换器12-2连接的选择副蓄电装置的方式生成。另一方面,HV模式下,根据变量ID的有无,控制开闭器RY1、RY2。具体而言,在变量ID产生的情况下,即选择了充电对象的情况下,以该充电对象与第二转换器12-2连接的方式生成控制信号SW。
另一方面,在未产生变量ID的情况下,即充电对象不存在的情况下,以副蓄电装置10-2、
10-3双方从第二转换器12-2切断的方式生成控制信号SW。
[0104] 电力分配比计算部60基于来自行驶模式控制部56的信号MD、通过SOC计算部50计算出的SOC1~SOC3、对电源系统1的请求功率Ps、及连接控制部的控制信号SW,计算在EV模式或HV模式中所使用的电力分配比。
[0105] 指令生成部64基于请求功率Ps及电力分配比,计算表示与第二转换器12-2连接的选择副蓄电装置的充放电电力的目标值的目标电力PR。
[0106] 另外,指令生成部64设定电压Vh的目标电压VR。在此,在副蓄电装置10-2、10-3中的任一装置与第二转换器12-2电连接的情况下,与电压Vb1~Vb3的最大值相比,需要提高电压Vh。即,比电压Vb1~Vb3的最大值高的电压成为电压Vh的下限电压。另外,从MG控制的观点来看,根据第一MG32-1及第二MG32-2的动作状态,设定电压Vh的请求值(请求电压)。因此,指令生成部64在副蓄电装置10-2、10-3的任一装置与第二转换器12-2电连接的情况下,将来自MG控制面的请求电压、下限电压高的一方设定为目标电压VR。另一方面,指令生成部64在副蓄电装置10-2、10-3双方从第二转换器12-2电切断的情况下,不必考虑下限电压,所以根据请求电压,设定目标电压VR。
[0107] 另外,指令生成部64基于控制信号SW,能够判断全部的副蓄电装置是否从第二转换器12-2切断。另外,来自MG控制的请求电压可以用ECU40计算。
[0108] 驱动信号生成部66基于电压Vh、Vb1~Vb3及电流Ib2、Ib3的各检测值、来自指令生成部64的目标电压VR及目标电力PR、以及控制信号SW,通过后述的方法生成用于分别驱动第一转换器12-1及第二转换器12-2的驱动信号PWC1、PWC2。而且,驱动信号生成部66分别向第一转换器12-1及第二转换器12-2输出该生成的驱动信号PWC1、PWC2。
[0109] 充电控制部68基于通过SOC计算部50计算出的SOC1~SOC3,生成用于控制充电器26(参照图1)的控制信号。充电控制部68向充电器26输出该控制信号。
[0110] 图6是说明用于选择在行驶模式及电动车辆行驶时使用的蓄电装置的处理的流程图。该流程图所示的处理至少在车辆行驶结束时进行。但是,不仅在车辆行驶结束时,而且在电源系统起动时,也可以执行图6的流程图所示的处理。
[0111] 参照图6,处理开始时,在步骤S10,ECU22基于各蓄电装置的温度、电流及电压,计算各蓄电装置的SOC推定值。在步骤S11、ECU22基于计算出的副蓄电装置的SOC推定值,判定SOC为规定值S1以下的副蓄电装置即充电对象的有无。
[0112] 在判定为充电对象存在的情况下(步骤S11,“是”),ECU22在步骤S12选择HV模式作为下次车辆行驶时的行驶模式。接着,在步骤S13,ECU22基于SOC2及SOC3,从副蓄电装置10-2及10-3中选择充电对象。由此,在下次车辆行驶时,该充电对象(副蓄电装置)与第二转换器12-2连接。步骤S13的处理结束时,整体处理结束。
[0113] 另一方面,在判定SOC为规定值以下的副蓄电装置不存在的情况下,即两个副蓄电装置的任一装置的SOC都比规定值S1高的情况(步骤S11中“否”)下,在步骤S14,ECU22选择EV模式作为下次车辆的行驶时的行驶模式。接着,在步骤S15,ECU22判定两个副蓄电装置的SOC的差是否为基准值以上。该基准值没有特别地限定,例如定义为10(%)。
[0114] 在判定为两个副蓄电装置的SOC的差为基准值以上的情况下(步骤S15中“是”),ECU22在步骤S16中选择SOC高的一方的副蓄电装置作为车辆行驶使用的副蓄电装置。由此,在下次车辆行驶时,该副蓄电装置与第二转换器12-2连接。
[0115] 在判定为两个副蓄电装置的SOC的差不足基准值的情况下(步骤S15是“否”),ECU22在步骤S17判定这次使用副蓄电装置是否是用于车辆行驶的使用。副蓄电装置的使用是指副蓄电装置的充电或放电。副蓄电装置不仅在车辆行驶时,在外部电源和车辆连接时也充电。在步骤S17中,判定此次使用副蓄电装置是否是用于车辆行驶的使用。例如,ECU22存储与充电器26使用日期时间相关的履历及与电动车辆行驶的日期时间相关的履历,并且基于这些履历,判定副蓄电装置的使用是否是用于车辆行驶的使用。
[0116] 在判定为副蓄电装置的使用是用于车辆行驶的使用的情况下(步骤S17中“是”),ECU22在步骤S18中选择两个副蓄电装置中此次未使用的副蓄电装置。另外,在两个副蓄电装置均使用的情况下,ECU22例如选择先使用的副蓄电装置。
[0117] 步骤S16的处理及步骤S18的处理中的任一处理结束时,整体处理结束。另外,副蓄电装置的使用不是用于车辆的行驶的使用,即判定为用于充电的使用的情况下(步骤S17中“否”),整体的处理结束。
[0118] 图7是用于说明车辆行驶时的副蓄电装置的连接控制处理的流程图。该流程图所示的处理在图6的流程图的处理结束后,更具体而言,在车辆行驶开始时执行。
[0119] 参照图7,在步骤S21中,ECU22为了将所选择的副蓄电装置与转换器12-2连接,而控制连接部18。选择的副蓄电装置是指充电对象或为了车辆行驶而使用的副蓄电装置。步骤S22中ECU22判定行驶开始时的行驶模式是否为EV模式。
[0120] 在判定出行驶模式为EV模式的情况下(步骤S22中“是”),处理进入步骤S23。在判定出行驶模式不是EV模式的情况下,即判定出行驶模式是HV模式的情况下(步骤S22中“否”),处理进入步骤S30。
[0121] 在步骤S23中,ECU22控制连接部18,以使将两个副蓄电装置10-2及10-3的任一装置与转换器12-2连接,另一方面,另一副蓄电装置从转换器12-2切断。在步骤S24中,ECU24判定主蓄电装置10-1及副蓄电装置10-2、10-3的SOC是否均达到控制目标。判定为主蓄电装置10-1及副蓄电装置10-2、10-3的SOC的任一个达到控制目标的情况下(步骤S24中“是”),处理进入步骤S25。另一方面,在判定为副蓄电装置10-2、10-3的SOC的任一个未达到控制目标的情况下(步骤S24中“否”),处理返回步骤S23。因此,在主蓄电装置10-1及副蓄电装置10-2、10-3各自的SOC达到控制目标之前,反复进行步骤S23及步骤S24的处理。由此,在EV模式下,从两个副蓄电装置中依次选择的一个副蓄电装置与转换器12-2连接。
[0122] 在步骤S25中,ECU22使行驶模式从EV模式移动到HV模式。接着,在步骤S26,ECU22为了使从第二转换器12-2切断两个副蓄电装置双方而控制连接部18。由此,主蓄电装置10-1依然与第一转换器12-1连接。在步骤S27中,ECU22根据主蓄电装置10-1的SOC控制目标SA,控制主蓄电装置10-1的充放电。
[0123] 另一方面,在步骤S30中,ECU22根据主蓄电装置10-1的SOC控制目标及副蓄电装置(充电对象)的SOC控制目标,控制主蓄电装置10-1及副蓄电装置(充电对象)的充放电。另外,在执行步骤S30的处理的情况下,充电对象依然与转换器12-2连接。
[0124] 如上所说明,在本实施方式的电动车辆的电源系统中,在两个副蓄电装置的至少一方的装置的SOC为规定值(比控制目标低的值)以下的情况下,选择该副蓄电装置及主蓄电装置作为混合动力车辆100下次行驶时使用的蓄电装置。另外,选择HV模式作为行驶模式。在HV模式下,通过发动机36适宜动作,第一MG32-1进行发电。由此,副蓄电装置进行充电,所以能够防止该副蓄电装置的过放电。
[0125] 另外,在本实施方式中,在车辆行驶结束后选择充电对象及行驶模式。但是,也可以在混合动力车辆行驶中选择充电对象,并且将行驶模式设定为HV模式。
[0126] 另外,在上述实施方式中,例示了副蓄电装置被配置有两个的构成,但副蓄电装置也可以配置三个以上。另外,EV模式下的多个副蓄电装置的使用顺序没有特别限定。
[0127] 另外,在上述实施方式中,驱动力产生部2包含第一MG32-1及第MG32-2,但驱动力产生部2包含的MG的数量不限定于两个。
[0128] 另外,本发明可应用于搭载有产生车辆驱动力的电动机、和蓄积电动机的驱动电力的蓄电装置的电动车辆。因此,本发明不限定于混合动力车辆,例如,也可应用于电动汽车等。
[0129] 应认为本次公开的实施方式是以所有的点的例示,不做制限。本发明的范围不是由上述的说明所示,而由权利要求的范围所示,包含在与权利要求均等的意思及范围内的所有的变更。
[0130] 符号说明
[0131] 1电源系统、2驱动力产生部、5-1~5-3监视单元、10-1主蓄电装置、10-2、10-3副蓄电装置、12-1第一转换器、12-2第二转换器、18连接部、20电压传感器、22ECU(电源系统)、26充电器、27车辆插孔、28外部电源、30-1,30-2倒相器、32-1第一MG、32-2第MG、34动力分割装置、36发动机、38驱动轮、42-1断路器电路、50SOC计算部、52判定部、54选择部、55SOC控制目标设定部、56行驶模式控制部、58连接控制部、60电力分配比计算部、64指令生成部、66驱动信号生成部、68充电控制部、100混合动力车辆、C,C1平滑电容器、D1A,D1B二极管、L1感应器、LN1A 电源线、LN1B 配线、LN1C,MNL接地线、MPL供电线、NL1负极线、PL1正极线、Q1A,Q1B 电力用半导体开关元件、RY1,RY2开闭器、S0初始值、S1规定值、SA,SB,Sr1~Sr3控制目标。