(57)【要約】【課題】蓄電モジュールで発生する損失を低減すること。【解決手段】二つの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂと、少なくとも一つの蓄電モジュールに直列に接続されるリアクトル４３と、を備え、蓄電モジュールの接続状態を直列接続および並列接続に切り替えることが可能な電源装置であって、二つの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂを並列接続した状態において、いずれの蓄電モジュールに対しても充電要求がない場合に蓄電モジュール間で電力の授受が生じている場合には、電力を与えている側の蓄電モジュールのみを接続する単独接続状態に切り替える。【選択図】図１３
2020048272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を充放電する複数の蓄電モジュールと、
少なくとも一つの前記蓄電モジュールに直列に接続されるリアクトルと、を備え、前記複数の蓄電モジュールの接続状態を直列接続および並列接続に切り替えることが可能な電源装置であって、
前記複数の蓄電モジュールを並列接続して、いずれかの蓄電モジュールのみに直列で前記リアクトルが接続する状態において、いずれの蓄電モジュールに対しても充電要求がない場合に蓄電モジュール間で電力の授受が生じている場合には、電力を与えている側の蓄電モジュールのみを接続する単独接続状態に切り替える
ことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の蓄電モジュールとモータの状態に応じて、蓄電モジュールの直列接続要求または並列接続要求を算出し、複数の蓄電モジュールの接続状態を直列または並列に切り替えることが可能な電源装置が開示されている。この電源装置では、複数の蓄電モジュールを並列に接続した場合、いずれかの蓄電モジュールのみに直列でリアクトルが接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０６４４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、二つの蓄電モジュールを並列に接続した時、いずれかの蓄電モジュールのみに直列でリアクトルが接続することになり、それぞれの蓄電モジュールに接続された部品が非対称となるため、二つの蓄電モジュールの間に電圧差が生じることがある。二つの蓄電モジュール間で電位差が生じると、電圧の高い蓄電モジュールから電圧の低い蓄電モジュールへと電流が込んでしまい、蓄電モジュールの内部抵抗による損失が増える虞がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、蓄電モジュールで発生する損失を低減することができる電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電力を充放電する複数の蓄電モジュールと、少なくとも一つの蓄電モジュールに直列に接続されるリアクトルと、を備え、複数の蓄電モジュールの接続状態を直列接続および並列接続に切り替えることが可能な電源装置であって、複数の蓄電モジュールを並列接続して、いずれかの蓄電モジュールのみに直列でリアクトルが接続する状態において、いずれの蓄電モジュールに対しても充電要求がない場合に蓄電モジュール間で電力の授受が生じている場合には、電力を与えている側の蓄電モジュールのみを接続する単独接続状態に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、蓄電モジュールの内部抵抗による損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態の電源装置を搭載した車両の一例を模式的に示す概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示す蓄電部の回路構成図である。
【図３】図３は、蓄電モジュールの接続状態とスイッチング素子のオン／オフ状態との関係の一例として直列状態の場合を示す図である。
【図４】図４は、蓄電モジュールの接続状態とスイッチング素子のオン／オフ状態との関係の一例として並列接続の場合を示す図である。
【図５】図５は、蓄電モジュールの接続状態とスイッチング素子のオン／オフ状態との関係の一例として単独接続の場合を示す図である。
【図６】図６は、車両負荷の変化に応じた蓄電モジュールの電圧の時間変化の一例を示すタイムチャートである。
【図７】図７は、第１状態Ａでの電流の流れを示す図である。
【図８】図８は、第２状態Ｂでの電流の流れを示す図である。
【図９】図９は、第３状態Ｃでの電流の流れを示す図である。
【図１０】図１０は、第４状態Ｄでの電流の流れを示す図である。
【図１１】図１１は、切替制御フローの一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、第１電流値および第２電流値の正負を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第１蓄電モジュールから第２蓄電モジュールに電流が流れている並列接続状態から第１蓄電モジュールのみの単独接続状態へと切り替わることを説明するための図である。
【図１４】図１４は、第２蓄電モジュールから第１蓄電モジュールに電流が流れている並列接続状態から第２蓄電モジュールのみの単独接続状態へと切り替えることを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電源装置について具体的に説明する。本発明の実施形態に係る電源装置は、ハイブリッド車両（ＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド車両（ＰＨＶ）や、燃料電池自動車（ＦＣＥＶ）等の電力によって走行する車両の電源として好適に使用できるが、以下では主にハイブリッド車両（ＨＶ）に搭載される場合について説明する。
【００１０】
図１は、実施形態に係る電源装置を搭載した車両の一例の概略構成図である。車両１００は、ハイブリッド走行モードやＥＶ走行モードで走行可能なハイブリッド車両である。車両１００は、内燃機関であるエンジン（ＥＮＧ）１と、動力分割機構２と、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２と、第１インバータ（ＩＮＶ１）３ａと、第２インバータ（ＩＮＶ２）３ｂと、蓄電部４と、コンバータ（ＣＯＮＶ）５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６と、エアコン（Ａ／Ｃ）７と、コンデンサ１１と、電圧センサ１２と、電流センサ１３と、電圧センサ１４と、温度センサ１５と、ＨＶ−ＥＣＵ２１と、電池ＥＣＵ２２と、駆動輪（不図示）と、を備えている。実施形態に係る電源装置１０１は、少なくとも蓄電部４を備えている。なお、電源装置１０１は、制御部としての電池ＥＣＵ２２とを含んで構成されてもよい。
【００１１】
エンジン１はガソリンエンジンやディ−ゼルエンジン等の周知の機関である。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は電動機および発電機の両方の機能を有する。動力分割機構２は、例えば、サンギヤ、プラネタリーキャリア、リングギヤの三要素からなる遊星歯車機構からなる。エンジン１およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２はそれぞれに、三要素のいずれかに連結されている。
【００１２】
車両１００の走行時において、動力分割機構２は、例えば、エンジン１が出力する動力を二分割し、その一方を第１モータジェネレータＭＧ１側へ配分し、他方を第２モータジェネレータＭＧ２側へ配分する。第１モータジェネレータＭＧ１側へ配分された動力はモータジェネレータＭＧ１の発電に用いられる。第２モータジェネレータＭＧ２側へ配分された動力は、第２モータジェネレータＭＧ２が出力する動力と合成されて駆動輪へと伝達される。
【００１３】
第１インバータ３ａおよび第２インバータ３ｂは、いずれも直流電力と交流電力とを相互に変換する機能を有しており、正線ＰＬおよび負線ＮＬを介して蓄電部４に接続されている。第１インバータ３ａは、例えば第１モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電力を直流電力に変換して、蓄電部４に供給する。第２インバータ３ｂは、例えば蓄電部４から供給された直流電力を交流電力に変換して、第２モータジェネレータＭＧ２に供給し、第２モータジェネレータＭＧ２で動力を発生させる。また、各インバータ３ａ，３ｂと蓄電部４との間にはコンバータ５が設けられている。
【００１４】
電源装置１０１は、正線ＰＬおよび負線ＮＬを介して第１および第２インバータ３ａ，３ｂ側に電力を放電し、または第１および第２インバータ３ａ，３ｂ側から供給される電力を充電する。なお、電源装置１０１の詳細構成は、図２を参照して後述する。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６とエアコン７とは、蓄電部４に電気的に接続された補機負荷を構成する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６は、蓄電部４の出力電圧を降圧して、降圧後の直流電力を補機（図示せず）に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６には照明機器等の補機は電気的に接続されている。エアコン７は、車室内の冷房および暖房を行い室内温度を調整する空調機器である。
【００１６】
コンデンサ１１は、コンバータ５と第１および第２インバータ３ａ，３ｂとの間の電圧を平滑化する。コンデンサ１１は、例えばコンバータ５により昇圧された後の直流電圧を平滑化する。電圧センサ１２は、コンデンサ１１に掛かる電圧Ｖｈを検出し、検出信号をＨＶ−ＥＣＵ２１に出力する。
【００１７】
電流センサ１３は、正線ＰＬに設けられており、蓄電部４が放電または充電する電力の電流Ｉｂを検出し、その信号を電池ＥＣＵ２２に出力する。電圧センサ１４は、正線ＰＬおよび負線ＮＬに接続されており、蓄電部４の電圧Ｖｂを検出し、検出信号を電池ＥＣＵ２２に出力する。温度センサ１５は、蓄電部４の近傍に設けられ、蓄電部４の温度Ｔｂを検出し、検出信号を電池ＥＣＵ２２に出力する。
【００１８】
ＨＶ−ＥＣＵ２１と電池ＥＣＵ２２とは、相互に通信可能に構成されており、各種指令や各種センサの検知結果等の各信号の送受信を行うことができる。ＨＶ−ＥＣＵ２１と電池ＥＣＵ２２とは、物理的には、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）および入出力等のインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＨＶ−ＥＣＵ２１と電池ＥＣＵ２２との機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで制御対象を動作させるとともに、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出しおよび書き込みを行うことで実現される。
【００１９】
ＨＶ−ＥＣＵ２１は、主に、車両１００の走行時においてドライバの要求に応じた車両駆動力を発生させるために、エンジン１および各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御するとともに、蓄電部４の電圧を制御する。ＨＶ−ＥＣＵ２１には、エンジン１の回転数ＮＥや、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数や、車速や、アクセル開度や、電圧Ｖｈや、温度Ｔｂや、蓄電部４の充電状態値（ＳＯＣ：State  Of  Charge）等の各信号が入力される。また、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、入力された情報に基づいて算出された、エンジン１に対する電子スロットル弁制御信号（弁制御信号）および点火信号などの出力指令ＮＲｅｆや、各インバータ３ａ，３ｂに対するＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御信号であるスイッチング指令ＰＷＭ１，ＰＷＭ２や、コンバータ５に対するスイッチング指令ＰＷＣや、蓄電部４の電圧を要求電圧に切り替えるための指令信号を出力する。ここで、蓄電部４に対する要求電圧は、蓄電部４に掛かる負荷に応じて算出される。
【００２０】
また、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、ＥＶ（Electric  Vehicle）走行モードとＨＶ（Hybrid  Vehicle）走行モードとを切り替える走行制御を実施する。すなわち、運転者の操作によってイグニッションオン指令ＩＧＯＮが与えられると、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、蓄電部４のＳＯＣが所定範囲内に維持されるように、ＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとを切り替える。例えば、ＥＶ走行モードでは、車両１００は第２モータジェネレータＭＧ２からの動力のみで走行するように制御されるため、エンジン１の動力を受けた第１モータジェネレータＭＧ１での発電動作は行なわれず、第１モータジェネレータＭＧ１による蓄電部４の充電は制限される。ＨＶ走行モードでは、エンジン１からの動力に第２モータジェネレータＭＧ２からの動力を付加して車両１００が走行するように制御される。
【００２１】
電池ＥＣＵ２２は、主に、蓄電部４の充電状態の管理や異常検出や電圧制御を行う。電池ＥＣＵ２２には、温度Ｔｂや、電圧Ｖｂや、電流Ｉｂ等の各信号が入力される。電池ＥＣＵ２２は、温度Ｔｂ、電圧Ｖｂ、電流Ｉｂに基づいて蓄電部４のＳＯＣを算出する。電池ＥＣＵ２２は、温度Ｔｂや、ＳＯＣ等の各信号をＨＶ−ＥＣＵ２１に送信する。また、電池ＥＣＵ２２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から受信した指令信号に基づいて、蓄電部４に対する制御信号を出力する。
【００２２】
ここで、図２を参照して、電源装置１０１の詳細構成を説明する。図２に示すように、電源装置１０１は、第１蓄電モジュール４１ａと、第２蓄電モジュール４１ｂと、第１スイッチング素子４２ａ、第２スイッチング素子４２ｂ、第３スイッチング素子４２ｃと、リアクトル４３と、を備えている。
【００２３】
各蓄電モジュール４１ａ，４１ｂはそれぞれ、充電および放電が可能な二次電池により構成されている。
【００２４】
各スイッチング素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃはそれぞれ、トランジスタ素子によって構成されている。さらに、各スイッチング素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃにはいずれもダイオードが並列に接続されている。
【００２５】
第１スイッチング素子４２ａは、負線ＮＬと第２蓄電モジュール４１ｂの負極との間に設けられ、負線ＮＬと第２蓄電モジュール４１ｂの負極との間で電流を導通または遮断するように動作する。第１スイッチング素子４２ａをオン状態（ＯＮ）にすると、第１スイッチング素子４２ａが閉じ、負線ＮＬと第２蓄電モジュール４１ｂの負極との間が電流を導通可能に接続される。第１スイッチング素子４２ａをオフ状態（ＯＦＦ）にすると、第１スイッチング素子４２ａが開き、負線ＮＬと第２蓄電モジュール４１ｂの負極との間が遮断される。
【００２６】
第２スイッチング素子４２ｂは、第１蓄電モジュール４１ａの正極と第２蓄電モジュール４１ｂの負極との間に設けられ、第１蓄電モジュール４１ａの正極と第２蓄電モジュール４１ｂの負極との間で電流を導通または遮断するように動作する。第２スイッチング素子４２ｂをオン状態（ＯＮ）にすると、第２スイッチング素子４２ｂが閉じ、第１蓄電モジュール４１ａの正極と第２蓄電モジュール４１ｂの負極との間が電流を導通可能に接続される。第２スイッチング素子４２ｂをオフ状態（ＯＦＦ）にすると、第２スイッチング素子４２ｂが開き、第１蓄電モジュール４１ａの正極と第２蓄電モジュール４１ｂの負極との間が遮断される。第１スイッチング素子４２ａと第２スイッチング素子４２ｂとの接続点に第２蓄電モジュール４１ｂの負極が接続されている。
【００２７】
第３スイッチング素子４２ｃは、正線ＰＬと第１蓄電モジュール４１ａの正極との間に設けられ、正線ＰＬと第１蓄電モジュール４１ａの正極との間で電流を導通または遮断するように動作する。第３スイッチング素子４２ｃをオン状態（ＯＮ）にすると、第３スイッチング素子４２ｃが閉じ、正線ＰＬと第１蓄電モジュール４１ａの正極との間が電流を導通可能に接続される。一方、第３スイッチング素子４２ｃをオフ状態（ＯＦＦ）にすると、第３スイッチング素子４２ｃが開き、正線ＰＬと第１蓄電モジュール４１ａの正極との間が遮断される。第３スイッチング素子４２ｃと第１スイッチング素子４２ａとの接続点に第１蓄電モジュール４１ａの正極が接続されている。
【００２８】
リアクトル４３は、正線ＰＬと第２蓄電モジュール４１ｂの正極との間に設けられている。図２に示すように、リアクトル４３は第２蓄電モジュール４１ｂに直列に接続されている。そして、詳細は後述するが二つの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂが直列接続された場合には、リアクトル４３は二つの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂに直列に接続されることになる。すなわち、電源装置１０１では、蓄電モジュールの接続状態がいずれの状態に変化しても、複数の蓄電モジュールのうち少なくとも一つの蓄電モジュールにリアクトル４３が直列に接続される。
【００２９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６は、第２蓄電モジュール４１ｂと電気的に接続されている。つまり、第２蓄電モジュール４１ｂは補機用電源として機能する。また、エアコン７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６と並列に接続されている。
【００３０】
このような構成を有する電源装置１０１では、複数のスイッチング素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃをオン／オフする（スイッチング動作する）ことにより、二つの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂの接続状態を直列接続と並列接続との間で切り替えることができる。すなわち、複数のスイッチング素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとの接続状態を直列および並列に切り替える切替手段である。さらに、電源装置１０１では、複数のスイッチング素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃをオン／オフすることにより、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとのうちいずれか一方の蓄電モジュールのみを接続する単独接続状態に切り替えることも可能である。つまり、蓄電モジュールの接続状態には、並列接続（図３参照）と、直列接続（図４参照）と、単独接続（図５参照）とが含まれる。
【００３１】
そのために、電池ＥＣＵ２２は、第１蓄電モジュール４１ａの電流値（第１電流値Ｉ１）と第２蓄電モジュール４１ｂの電流値（第２電流値Ｉ２）とを検出し、その電流値から直列接続、または並列接続、または蓄電モジュールの単独駆動要求を出力する直並列要求部を有する。例えば、二つの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂを並列接続しているときに、いずれの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂにも充電要求がなく、かつ二つの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂ間での電力のやり取りがある場合には、電池ＥＣＵ２２は、電流を流出している側の蓄電モジュールの単独駆動要求を出力する。また、電池ＥＣＵ２２の直並列要求部は、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとを直列接続するための要求である直列駆動要求や、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとを並列接続するための要求である並列駆動要求を出力する。
【００３２】
ここで、図３〜図５を参照して、蓄電モジュールの接続状態について説明する。なお、図３〜図５には、オン状態のスイッチング素子に「○」を付し、オフ状態のスイッチング素子には「×」を付している。さらに、オン状態を「ＯＮ」、オフ状態を「ＯＦＦ」と表記する。
【００３３】
図３を参照して、直列接続となる場合について説明する。図３に示すように、第２スイッチング素子４２ｂをオン状態（ＯＮ）にし、第１スイッチング素子４２ａおよび第３スイッチング素子４２ｃをオフ状態（ＯＦＦ）にすることによって、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとは直列接続する。この直列接続状態では、放電時には太矢線で示すように、第１蓄電モジュール４１ａから第２蓄電モジュール４１ｂを経由する経路で電流が流れる。
【００３４】
図４を参照して、並列状態となる場合について説明する。図４に示すように、第１スイッチング素子４２ａおよび第３スイッチング素子４２ｃをオン状態（ＯＮ）にし、第２スイッチング素子４２ｂをオフ状態（ＯＦＦ）にすることによって、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとが並列接続する。この並列接続状態では、放電時には太矢線で示すように、第１蓄電モジュール４１ａの正極から第３スイッチング素子４２ｃを経由して正線ＰＬに至る経路で電流が流れ、かつ第２蓄電モジュール４１ｂの正極からリアクトル４３を経由して正線ＰＬに至る経路で電流が流れる。
【００３５】
図５を参照して、単独接続となる場合について説明する。図５に示すように、第１スイッチング素子４２ａをオン状態（ＯＮ）にし、第２スイッチング素子４２ｂおよび第３スイッチング素子４２ｃをオフ状態（ＯＦＦ）にすることによって、第２蓄電モジュール４１ｂのみを接続する単独接続状態となる。この単独接続状態では、放電時には太矢線で示すように、第２蓄電モジュール４１ｂの正極からリアクトル４３を経由して正線ＰＬに至る経路で電流が流れる。また、図５に破線矢印で示すように、正線ＰＬから第３スイッチング素子４２ｃ側を向く電流の流れ、すなわち第２蓄電モジュール４１ｂの正極から第１蓄電モジュール４１ａの正極に向けて電流が流れることを第３スイッチング素子４２ｃによって防止できる。なお、図５に示す破線矢印上に付された「×」は電流の流れが生じないことを表すものである。
【００３６】
次に、図６〜図１０を参照して、車両負荷の変化に応じた蓄電モジュールの出力状態の変化について説明する。図６は、車両負荷の変化に応じた蓄電モジュールの電圧の時間変化の一例を示すタイムチャートである。図７は、第１状態Ａでの電流の流れを示す図である。図８は、第２状態Ｂでの電流の流れを示す図である。図９は、第３状態Ｃでの電流の流れを示す図である。図１０は、第４状態Ｄでの電流の流れを示す図である。なお、図７〜図１０では電気回路の一部構成を省略するとともに、第１インバータ３ａと第２インバータ３ｂとを区別せずにインバータ３として簡略化している。
【００３７】
図６に示すように、車両負荷が変化すると、第１蓄電モジュール４１ａの電圧ＶＢ１と、第２蓄電モジュール４１ｂの電圧ＶＢ２とは変化する。具体的には、図６に示す例では、まず、車両負荷を満たすために、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとの両方から電力を出力する第１状態Ａに制御されている。
【００３８】
第１状態Ａでは、図７に示すように、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとが並列接続される。図６に示すように、第１状態Ａにおいて車両負荷が小さい場合（時刻ｔ１以前）には、第１蓄電モジュール４１ａの電圧ＶＢ１と第２蓄電モジュール４１ｂの電圧ＶＢ２とはほぼ同じ大きさとなっている。そして、時刻ｔ１に、車両負荷が増大する。時刻ｔ１の前後では、第１状態Ａを維持するため、蓄電モジュールの接続状態は並列接続のままである。しかし、時刻ｔ１以降は、第１蓄電モジュール４１ａの電圧ＶＢ１が第２蓄電モジュール４１ｂの電圧ＶＢ２よりも小さくなり、蓄電モジュール間での電位差が生じる。その電位差は時間の経過に伴い大きくなる。そして、時刻ｔ２において、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとの間で電力授受が発生する第２状態Ｂとなる。
【００３９】
第２状態Ｂでは、図８に示すように、第２蓄電モジュール４１ｂから第１蓄電モジュール４１ａへと電流が流れる。つまり、第２状態Ｂでは、蓄電モジュールに対する充電要求がない状態において、第２蓄電モジュール４１ｂから第１蓄電モジュール４１ａへの電力供給が行われる。すなわち、第１蓄電モジュール４１ａを充電することになる。このように充電要求が無いにも関わらず蓄電モジュール間での電力授受を検知した場合には、電池ＥＣＵ２２は、このような電力のやり取りを無くすように蓄電モジュールの接続状態を切り替える。この場合には、並列接続状態から、電力を流出している側の第２蓄電モジュール４１ｂのみを接続する単独接続状態へと切り替える。つまり、電池ＥＣＵ２２は第２蓄電モジュール４１ｂの単独駆動要求を出力する。そして、図６に示すように、時刻ｔ２後、第２蓄電モジュール４１ｂの単独接続状態となる第３状態Ｃに移行する。
【００４０】
第３状態Ｃでは、図９に示すように、第２蓄電モジュール４１ｂのみが駆動するために、第１スイッチング素子４２ａをオン状態とし、第２スイッチング素子４２ｂおよび第３スイッチング素子４２ｃをオフ状態とすることによって、第２蓄電モジュール４１ｂのみを出力可能に接続する。そして、第２蓄電モジュール４１ｂのみの単独駆動が実施される。図６に示すように、時刻ｔ２以降では、第２蓄電モジュール４１ｂの単独駆動が実施されることによって第２蓄電モジュール４１ｂの電圧ＶＢ２のみが低下して、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとの電位差が縮まるように変化する。そして、図６に示すように、時刻ｔ３において、車両負荷が再び増大すると、その車両負荷を満たすために、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとの両方から電力を出力する第４状態Ｄに移行する。
【００４１】
第４状態Ｄでは、図１０に示すように、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとが並列接続される。図１０に示す並列接続状態では、太矢線で示す電流の流れとなり、第２蓄電モジュール４１ｂから第１蓄電モジュール４１ａの正極に至る電流の流れは生じていない。つまり、二つの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂから出力できている。
【００４２】
次に、図１１を参照して、切替制御の制御フローを説明する。図１１は、切替制御フローの一例を示すフローチャートである。なお、図１１に示す制御フローは電池ＥＣＵ２２によって実施される。また、図１１に示す「Ｂ１」は第１蓄電モジュール４１ａ、「Ｂ２」は第２蓄電モジュール４１ｂを意味する。
【００４３】
まず、電池ＥＣＵ２２は、モータが力行中または停止中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２とについて力行中または停止中が判定される。例えば、第２モータジェネレータＭＧ２が力行中である場合には、ステップＳ１で肯定的に判定される。
【００４４】
モータが力行中または停止中であることによってステップＳ１で肯定的に判定された場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、電池ＥＣＵ２２は、二つの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂを並列駆動しているか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとを並列接続して、両方から出力しているか否かが判定される。
【００４５】
二つの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂを並列駆動していることによってステップＳ２で肯定的に判定された場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、電池ＥＣＵ２２は、第１蓄電モジュール４１ａに対する充電要求が有る、または第２蓄電モジュール４１ｂに対する充電要求が有るか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００４６】
第１蓄電モジュール４１ａに対する充電要求が有ること、または第２蓄電モジュール４１ｂに対する充電要求が有ることによってステップＳ３で肯定的に判定された場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、電池ＥＣＵ２２は、この制御ルーチンを終了する。
【００４７】
いずれの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂに対しても充電要求が無いことによってステップＳ３で否定的に判定された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、電池ＥＣＵ２２は、第１電流値Ｉ１が負の値であるか否かを判定する（ステップＳ４）。この第１電流値Ｉ１は、図１２に示すように、第１蓄電モジュール４１ａの正極から、第３スイッチング素子４２ｃと第２スイッチング素子４２ｂとの接続点に向けて電流が流れる場合には、正の値となる。すなわち、第１電流値Ｉ１が負の値となる場合の電流の向きは、図１２に示す電流の流れとは反対の向きとなり、第３スイッチング素子４２ｃと第２スイッチング素子４２ｂとの接続点側から第１蓄電モジュール４１ａの正極に向けて電流が流れる。つまり、第１電流値Ｉ１が負の値の場合には、第１蓄電モジュール４１ａを充電していることになる。ステップＳ４では、いずれの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂに対しても充電要求が出力されていない状態で、第１蓄電モジュール４１ａへの充電が実施されているか否かが判定される。
【００４８】
第１電流値Ｉ１が負の値であることによってステップＳ４で肯定的に判定された場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、電池ＥＣＵ２２は、第２蓄電モジュール４１ｂの単独駆動要求を出力する（ステップＳ５）。ステップＳ５の処理によって、第２蓄電モジュール４１ｂの単独駆動要求がＯＮになり、蓄電モジュールの接続状態が並列接続から第２蓄電モジュール４１ｂのみの単独接続に切り替わる。ステップＳ５の処理が実施されると、この制御ルーチンは終了する。
【００４９】
第１電流値Ｉ１が負の値ではないことによってステップＳ４で否定的に判定された場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、電池ＥＣＵ２２は、第２電流値Ｉ２が負の値であるか否かを判定する（ステップＳ６）。この第２電流値Ｉ２は、図１２に示すように、第２蓄電モジュール４１ｂの正極からリアクトル４３を経由して正線ＰＬに向けて電流が流れる場合には、正の値となる。すなわち、第２電流値Ｉ２が負の値となる場合の電流の向きは、図１２に示す電流の流れとは反対の向きとなり、正線ＰＬ側からリアクトル４３を経由して第２蓄電モジュール４１ｂの正極に向けて電流が流れる。つまり、第２電流値Ｉ２が負の値の場合には、第２蓄電モジュール４１ｂを充電していることになる。ステップＳ６では、いずれの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂに対しても充電要求が出力されていない状態で、第２蓄電モジュール４１ｂへの充電が実施されているか否かが判定される。
【００５０】
第２電流値Ｉ２が負の値であることによってステップＳ６で肯定的に判定された場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、電池ＥＣＵ２２は、第１蓄電モジュール４１ａの単独駆動要求を出力する（ステップＳ７）。ステップＳ７の処理によって、第１蓄電モジュール４１ａの単独駆動要求がＯＮになり、蓄電モジュールの接続状態が並列接続から第１蓄電モジュール４１ａのみの単独接続に切り替わる。ステップＳ７が実施されると、この制御ルーチンは終了する。
【００５１】
第２電流値Ｉ２が負の値ではないことによってステップＳ６で否定的に判定された場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、電池ＥＣＵ２２は、この制御ルーチンを終了する。
【００５２】
また、ステップＳ２の判定において、二つの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂを並列駆動していないことによってステップＳ２で否定的に判定された場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、電池ＥＣＵ２２は、第１蓄電モジュール４１ａのみの単独駆動状態であるか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００５３】
第１蓄電モジュール４１ａのみの単独駆動状態であることによってステップＳ８で肯定的に判定された場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、電池ＥＣＵ２２は、第２電流値Ｉ２が正の値であるか否かを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９では、第２電流値Ｉ２に基づいて、第２蓄電モジュール４１ｂが放電しているか否かが判定される。
【００５４】
第２電流値Ｉ２が正の値であることによってステップＳ９で肯定的に判定された場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、電池ＥＣＵ２２は、第１蓄電モジュール４１ａおよび第２蓄電モジュール４１ｂから電力を供給するための並列駆動要求を出力する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の処理によって、第１蓄電モジュール４１ａおよび第２蓄電モジュール４１ｂの並列駆動要求がＯＮになる。ステップＳ９からステップＳ１２に進んだ場合には、蓄電モジュールの接続状態は、第１蓄電モジュール４１ａのみの単独接続から、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとの並列接続に切り替わる。ステップＳ１２が実施されると、この制御ルーチンは終了する。
【００５５】
第２電流値Ｉ２が正の値ではないことによってステップＳ９で否定的に判定された場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、電池ＥＣＵ２２は、この制御ルーチンを終了する。
【００５６】
また、ステップＳ８の判定において、第１蓄電モジュール４１ａのみの単独駆動状態ではないことによってステップＳ８で否定的に判定された場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、電池ＥＣＵ２２は、第２蓄電モジュール４１ｂのみの単独駆動状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００５７】
第２蓄電モジュール４１ｂのみの単独駆動ではないことによってステップＳ１０で否定的に判定された場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、電池ＥＣＵ２２は、この制御ルーチンを終了する。
【００５８】
第２蓄電モジュール４１ｂのみの単独駆動状態であることによってステップＳ１０で肯定的に判定された場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、電池ＥＣＵ２２は、第１電流値Ｉ１が正の値であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、第１電流値Ｉ１に基づいて、第１蓄電モジュール４１ａが放電しているか否かが判定される。
【００５９】
第１電流値Ｉ１が正の値であることによってステップＳ１１で肯定的に判定された場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、電池ＥＣＵ２２は、ステップＳ１２の処理を実施する。ステップＳ１１からステップＳ１２に進んだ場合には、蓄電モジュールの接続状態は、第２蓄電モジュール４１ｂのみの単独接続から、第１蓄電モジュール４１ａと第２蓄電モジュール４１ｂとの並列接続に切り替わる。
【００６０】
第１電流値Ｉ１が正の値ではないことによってステップＳ１１で否定的に判定された場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、電池ＥＣＵ２２は、この制御ルーチンを終了する。
【００６１】
上述した制御フローにおいて、ステップＳ６からステップＳ７に進む場合には、図１３に示すように、第１蓄電モジュール４１ａから第２蓄電モジュール４１ｂへと電流が流れた場合に、並列接続状態から、電力を与えている側（電力流出側）の第１蓄電モジュール４１ａのみの単独接続状態に切り替わる。この場合、第２蓄電モジュール４１ｂは電力を受け取っている側（電力流入側）となる。また、ステップＳ４からステップＳ５に進む場合には、図１４に示すように、第２蓄電モジュール４１ｂから第１蓄電モジュール４１ａへと電流が流れた場合に、並列接続状態から、電力を与えている側（電力流出側）の第２蓄電モジュール４１ｂのみの単独接続状態に切り替わる。この場合、第１蓄電モジュール４１ａは電力を受け取っている側（電力流入側）となる。このように、並列接続状態において、いずれの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂにも充電要求が無いにも関わらず蓄電モジュール間で電力のやり取りが生じている場合には、電力を与えている側の蓄電モジュールのみの単独駆動に切り替える。
【００６２】
以上説明した通り、実施形態によれば、いずれの蓄電モジュール４１ａ，４１ｂにも充電要求が無い場合には、蓄電モジュール間での電力の授受を無くすことが可能となる。これにより、蓄電モジュール４１ａ，４１ｂの内部抵抗により発生する損失を減らすことができる。
【符号の説明】
【００６３】
４  蓄電部
４１ａ  第１蓄電モジュール
４１ｂ  第２蓄電モジュール
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ  スイッチング素子
４３  リアクトル
１０１  電源装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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