(57)【要約】【課題】電源システムを構成する複数の蓄電部に性能ばらつきが生じるのを抑制する。【解決手段】コンバータ８−１は主蓄電部６−０と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電力変換動作を行ない、コンバータ８−２はスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２を介して選択的に接続された副蓄電部６−１，６−２のいずれか一方と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電力変換動作を行なう。コンバータＥＣＵ２は、各蓄電部の劣化度の指標として、充放電電流検出部１０−０，１０−１，１０−１からの充放電電流値Ｉｂ＿ｍ，Ｉｂ＿ｓ１，Ｉｂ＿ｓ２を用いて、各蓄電部についての使用を開始した時点からの放電電流の積算値を算出する。コンバータＥＣＵ２は、電源システム１と駆動力発生部３との間で授受される電力の目標値を設定すると、相対的に劣化度が小さい蓄電部から充放電させる電力が相対的に大きくなるように電力配分を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が充放電可能に構成された複数の蓄電機構と、
負荷装置と前記複数の蓄電機構との間で電力を授受可能に構成された電力線と、
前記複数の蓄電機構と前記電力線との間にそれぞれ設けられ、各々が対応の蓄電機構と前記電力線との間で電圧変換動作を行なう複数の電圧変換部と、
前記複数の電圧変換部における電圧変換動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記複数の蓄電機構の各々についての劣化度を検出する劣化度検出手段と、
前記劣化度検出手段によって検出された各前記蓄電機構の劣化度に応じて、劣化度が相対的に小さい前記蓄電機構が分担すべき電力が相対的に大きくなるように、各前記蓄電機構に分担させる電力配分を決定する電力配分決定手段と、
前記電力配分決定手段によって決定された電力配分に従って各前記蓄電機構から充放電されるように対応の電圧変換部を制御する電圧変換制御手段とを含む、電源システム。
【請求項２】
前記複数の蓄電機構のうち第１の蓄電機構は、対応の電圧変換部に対して並列接続される複数の蓄電部を含み、
前記複数の蓄電部のうちいずれか１つを選択して前記第１の蓄電機構に対応する電圧変換部に接続するための切換機構をさらに備え、
前記劣化度検出手段は、前記複数の蓄電部の各々についての劣化度を検出し、
前記電力配分決定手段は、前記劣化度検出手段によって検出された前記複数の蓄電部および残余の前記蓄電機構の各々についての劣化度に応じて、劣化度が相対的に小さい前記蓄電部または前記蓄電機構が分担すべき電力が相対的に大きくなるように、選択された前記いずれか１つの蓄電部および残余の前記蓄電機構の各々に分担させる電力配分を決定する、請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記電力配分決定手段によって決定された、前記いずれか１つの蓄電部が分担すべき電力が、当該蓄電部の放電許容電力を超える場合には、残余の前記蓄電部のうちのいずれか１つを選択して前記第１の蓄電機構に対応する電圧変換部に接続するように、前記切換機構を制御する切換制御手段をさらに含む、請求項２に記載の電源システム。
【請求項４】
前記切換制御手段は、前記負荷装置が起動されると、前記劣化度検出手段によって検出された各前記蓄電部の劣化度に応じて、劣化度が最も小さい前記蓄電部を選択して前記第１の蓄電機構に対応する電圧変換部に接続するように、前記切換機構を制御する、請求項３に記載の電源システム。
【請求項５】
外部電源からの電力を受けて前記複数の蓄電機構を外部充電するための充電部をさらに備え、
前記電圧変換制御手段は、前記複数の蓄電機構が外部電源により充電可能な状態にされたときに、前記劣化度検出手段によって検出された各前記蓄電機構の劣化度に応じて、劣化度が相対的に小さい前記蓄電機構の充電を優先させるように、前記複数の電圧変換部の前記電圧変換動作を制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項６】
前記負荷装置は、前記電源システムから供給される電力を受けて駆動力を発生する駆動力発生部を含み、
前記電力配分決定手段は、前記駆動力発生部から要求される駆動電力の目標値に対して、各前記蓄電機構に分担させる電力配分を決定する、請求項５に記載の電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源システムに関し、より特定的には、複数の蓄電部を備えた電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題を考慮して、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などのように、電動機を駆動力源とする車両が注目されている。このような車両には、電動機に電力を供給したり、回生制動時に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電したりするために、二次電池や電気二重層キャパシタなどからなる蓄電部が搭載されている。
【０００３】
このような電動機を駆動力源とする車両においては、加速性能や走行持続距離などの走行性能を高めるために、蓄電部の充放電容量を大きくすることが望ましい。蓄電部の充放電容量を大きくするための方法として、複数の蓄電部を搭載する構成が提案されている。
【０００４】
たとえば、特開平９−２３３７１０号公報（特許文献１）には、交流電源を整流する充電用整流回路と、この充電用整流回路と逆並列に接続され、複数に分割された蓄電池の電気量を上記交流電源に回生する回生用整流回路と、上記充電用整流回路と上記分割された蓄電池との間に設けられた複数の昇降圧コンバータとを具備する蓄電池化成用充放電装置が開示される。これによれば、複数の昇降圧コンバータは、複数に分割された蓄電池の充電または放電を個別に行なうことができる。
【特許文献１】特開平９−２３３７１０号公報
【特許文献２】特開平１１−２５２８１２号公報
【特許文献３】特開平５−１３０７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、蓄電部は、充放電回数、環境温度、不使用期間、放電の深さ等により電解液が化学変化を生じて劣化する。そして、蓄電部の劣化が進行すると、その充放電性能が低下してしまう。そのため、上述したような複数の蓄電部を搭載した構成においては、蓄電部ごとの使用履歴に依存して、蓄電部間で劣化度に差異が生じ、性能ばらつきが発生する可能性がある。特に、一部の蓄電部についての劣化度が大きい場合には、蓄電部全体として所望の充放電性能が得られないため、車両の走行性能を高めることが困難となる。しかしながら、上述した特開平９−２３３７１０号公報は、このような課題に対する解決手段を開示していない。
【０００６】
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、複数の蓄電部の間で性能ばらつきが生じるのを抑制可能な電源システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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複数の蓄電機構と、負荷装置と複数の蓄電機構との間で電力を授受可能に構成された電力線と、複数の蓄電機構と電力線との間にそれぞれ設けられ、各々が対応の蓄電機構と電力線との間で電圧変換動作を行なう複数の電圧変換部と、複数の電圧変換部における電圧変換動作を制御する制御装置とを備える。制御装置は、複数の蓄電機構の各々についての劣化度を検出する劣化度検出手段と、劣化度検出手段によって検出された各蓄電機構の劣化度に応じて、劣化度が相対的に小さい蓄電機構が分担すべき電力が相対的に大きくなるように、各蓄電機構に分担させる電力配分を決定する電力配分決定手段と、電力配分決定手段によって決定された電力配分に従って各蓄電機構から充放電されるように対応の電圧変換部を制御する電圧変換制御手段とを含む。
【０００８】
好ましくは、複数の蓄電機構のうち第１の蓄電機構は、対応の電圧変換部に対して並列接続される複数の蓄電部を含む。電源システムは、複数の蓄電部のうちいずれか１つを選択して第１の蓄電機構に対応する電圧変換部に接続するための切換機構をさらに備える。劣化度検出手段は、複数の蓄電部の各々についての劣化度を検出する。電力配分決定手段は、劣化度検出手段によって検出された複数の蓄電部および残余の蓄電機構の各々についての劣化度に応じて、劣化度が相対的に小さい蓄電部または蓄電機構が分担すべき電力が相対的に大きくなるように、選択されたいずれか１つの蓄電部および残余の蓄電機構の各々に分担させる電力配分を決定する。
【０００９】
好ましくは、制御装置は、電力配分決定手段によって決定された、いずれか１つの蓄電部が分担すべき電力が、当該蓄電部の放電許容電力を超える場合には、残余の蓄電部のうちのいずれか１つを選択して第１の蓄電機構に対応する電圧変換部に接続するように、切換機構を制御する切換制御手段をさらに含む。
【００１０】
好ましくは、切換制御手段は、負荷装置が起動されると、劣化度検出手段によって検出された各蓄電部の劣化度に応じて、劣化度が最も小さい蓄電部を選択して第１の蓄電機構に対応する電圧変換部に接続するように、切換機構を制御する。
【００１１】
好ましくは、電源システムは、外部電源からの電力を受けて複数の蓄電機構を外部充電するための充電部をさらに備える。電圧変換制御手段は、複数の蓄電機構が外部電源により充電可能な状態にされたときに、劣化度検出手段によって検出された各蓄電機構の劣化度に応じて、劣化度が相対的に小さい蓄電機構の充電を優先させるように、複数の電圧変換部の電圧変換動作を制御する。
【００１２】
好ましくは、負荷装置は、電源システムから供給される電力を受けて駆動力を発生する駆動力発生部を含む。電力配分決定手段は、駆動力発生部から要求される駆動電力の目標値に対して、各蓄電機構に分担させる電力配分を決定する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、電源システムを構成する複数の蓄電部の間で性能ばらつきが生じるのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従う電源システム１を備える車両の要部を示す概略構成図である。
【００１６】
図１を参照して、実施の形態１においては、車両の駆動力を発生する駆動力発生部３を負荷装置とする場合について例示する。そして、車両は、電源システム１から駆動力発生部３へ供給される電力により生じる駆動力を車輪（図示せず）に伝達することで走行する。また、車両は、回生時において、駆動力発生部３によって運動エネルギーから電力を生じさせて電源システム１に回収する。
【００１７】
実施の形態１においては、複数の蓄電部として、３つの蓄電部を備える電源システム１について説明する。電源システム１は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して、駆動力発生部３との間で直流電力の授受を行なう。なお、以下の説明においては、電源システム１から駆動力発生部３へ供給される電力を「駆動電力」とも称し、駆動力発生部３から電源システム１へ供給される電力を「回生電力」とも称す。
【００１８】
駆動力発生部３は、第１インバータ（ＩＮＶ１）３０−１と、第２インバータ（ＩＮＶ２）３０−２と、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、駆動ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３２とを備える。
【００１９】
インバータ３０−１，３０−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに並列接続され、それぞれ電源システム１との間で電力の授受を行なう。すなわち、インバータ３０−１，３０−２は、それぞれ主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して受ける駆動電力（直流電力）を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ供給する一方、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として電源システム１へ供給する。なお、インバータ３０−１，３０−２は、一例として、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路で構成され、それぞれ駆動ＥＣＵ３２から受けたスイッチング指令ＰＷＭ１，ＰＷＭ２に応じて、スイッチング（回路開閉）動作を行なうことで、三相交流電力を発生する。
【００２０】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれインバータ３０−１，３０−２から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生可能であるとともに、外部からの回転駆動力を受けて発電可能に構成される。一例として、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機である。そして、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれ動力伝達機構３４と連結され、発生した駆動力を駆動軸３６によって車輪（図示せず）へ伝達する。
【００２１】
なお、駆動力発生部３がハイブリッド車両に適用される場合には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力伝達機構３４または駆動軸３６を介して図示しないエンジンとも連結される。そして、駆動ＥＣＵ３２によって、エンジンの発生する駆動力とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御が実行される。このようなハイブリッド車両に適用される場合には、モータジェネレータＭＧ１を専ら発電機として機能させ、モータジェネレータＭＧ２を専ら電動機として機能させることもできる。
【００２２】
駆動ＥＣＵ３２は、予め格納されたプログラムを実行することで、図示しない各センサから送信された信号、走行状況、アクセル開度の変化率、および格納しているマップなどに基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を算出する。そして、駆動ＥＣＵ３２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生トルクおよび回転数がそれぞれトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２となるように、スイッチング指令ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成してインバータ３０−１，３０−２を制御する。また、駆動ＥＣＵ３２は、算出したトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を電源システム１へ出力する。
【００２３】
（電源システムの構成）
電源システム１は、平滑コンデンサＣと、入出力電流検出部１６と、入出力電圧検出部１８と、第１コンバータ（ＣＯＮＶ１）８−１と、第２コンバータ（ＣＯＮＶ２）８−２と、主蓄電部６−０と、第１副蓄電部６−１と、第２副蓄電部６−２と、第１スイッチ回路ＳＷ１と、第２スイッチ回路ＳＷ２と、充放電電流検出部１０−０，１０−１，１０−２と、充放電電圧検出部１２−０，１２−１，１２−２と、温度検出部１４−０，１４−１，１４−２と、コンバータＥＣＵ２と、電池ＥＣＵ４とを備える。
【００２４】
平滑コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、コンバータ８−１，８−２から出力される駆動電力および駆動力発生部３から供給される回生電力に含まれる変動成分を低減する。
【００２５】
入出力電流検出部１６は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬのいずれか一方に介挿され、駆動力発生部３との間で授受される駆動電力および回生電力の入出力電流値Ｉｈを検出し、その検出結果をコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００２６】
入出力電圧検出部１８は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、駆動力発生部３との間で授受される駆動電力および回生電力の入出力電圧値Ｖｈを検出し、その検出結果をコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００２７】
コンバータ８−１は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬと、主蓄電部６−０との間に設けられ、主蓄電部６−０と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電力変換動作を行なう。具体的には、コンバータ８−１は、主蓄電部６−０からの放電電力を所定の電圧に昇圧して駆動電力として供給する一方、駆動力発生部３から供給される回生電力を所定の電圧に降圧して主蓄電部６−０を充電する。
【００２８】
コンバータ８−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬと、副蓄電部６−１，６−２との間に設けられ、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２を介して択一的に接続された副蓄電部６−１，６−２のいずれか一方との間で電力変換動作を行なう。具体的には、コンバータ８−２は、副蓄電部６−１，６−２のいずれか一方からの放電電力を所定の電圧に昇圧して駆動電力として供給する一方、駆動力発生部３から供給される回生電力を所定の電圧に降圧して当該副蓄電部を充電する。なお、コンバータ８−１，８−２は、一例として、昇降圧チョッパ回路により構成される。
【００２９】
主蓄電部６−０は、コンバータ８−１を介して、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに並列接続される。第１副蓄電部６−１は、コンバータ８−２を介して、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに並列接続される。第２副蓄電部６−２は、コンバータ８−２に対して副蓄電部６−１と並列に接続される。一例として、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの充放電可能に構成された二次電池、もしくは電気二重層キャパシタからなる。
【００３０】
本実施の形態に従う電源システム１において、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間の電力授受において主副関係を有している。詳細には、主蓄電部６−０は、駆動力発生部３およびＥＣＵ等の補機類への電力供給源として、定常的に主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電力授受を行なうように構成される。これに対して副蓄電部６−１，６−２は、主蓄電部６−０を補助するために、対応するスイッチ回路を導通させた場合に、一時的に主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電力の授受を行なうように構成される。
【００３１】
詳細には、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれコンバータ８−２と副蓄電部６−１，６−２との間に設けられ、コンバータＥＣＵ２からの信号ＳＥ１，ＳＥ２に応答して、対応する副蓄電部とコンバータ８−２とを電気的に接続または遮断する。スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２は、たとえば、制御電極を有するパワー半導体素子を含む開閉スイッチ、あるいは機械式接点を有するリレーからなる。スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれコンバータＥＣＵ２からの信号ＳＥ１，ＳＥ２に応答して導通または非導通することにより、スイッチ回路ＳＷ１のみを導通させた状態、スイッチ回路ＳＷ２のみを導通させた状態、およびスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２をともに非導通させた状態が選択的に切換えられる。なお、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２の導通・非導通は、後述する方法によって、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の電池状態に基づいて制御される。
【００３２】
充放電電流検出部１０−０は、主蓄電部６−０とコンバータ８−１とを接続する一方の電力線ＰＬに介挿され、主蓄電部６−０の充放電時に用いられる充放電電流値Ｉｂ＿ｍを検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ４およびコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００３３】
充放電電流検出部１０−１，１０−２は、それぞれ副蓄電部６−１，６−２とコンバータ８−２とを接続する一方の電力線ＰＬ１，ＰＬ２に介挿され、副蓄電部６−１，６−２の充放電時に用いられる充放電電流値Ｉｂ＿ｓ１，Ｉｂ＿ｓ２を検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ４およびコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００３４】
充放電電圧検出部１２−０は、主蓄電部６−０とコンバータ８−１とを接続する電力線ＰＬ，ＳＬ間に接続され、主蓄電部６−０の充放電電圧値Ｖｂ＿ｍを検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ４およびコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００３５】
充放電電圧検出部１２−１，１２−２は、それぞれ副蓄電部６−１，６−２とコンバータ８−２とを接続する電力線間に接続され、主蓄電部６−１，６−２の充放電電圧値Ｖｂ＿ｓ１，Ｖｂ＿ｓ２を検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ４およびコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００３６】
温度検出部１４−０，１４−１，１４−２は、それぞれ主蓄電部６−０，副蓄電部６−１，６−２を構成する電池セルなどに近接して配置され、主蓄電部６−０，副蓄電部６−１，６−２の内部温度である蓄電部温度Ｔｂ＿ｍ，Ｔｂ＿ｓ１，Ｔｂ＿ｓ２を検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ４へ出力する。なお、温度検出部１４−０，１４−１，１４−２は、それぞれ、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２を構成する複数の電池セルに対応付けて配置された複数の検出素子の検出結果に基づいて、平均化処理などにより代表値を出力するように構成してもよい。
【００３７】
電池ＥＣＵ４は、充放電電流検出部１０−０，１０−１，１０−２から受けた充放電電流値Ｉｂ＿ｍ，Ｉｂ＿ｓ１，Ｉｂ＿ｓ２と、充放電電圧検出部１２−０，１２−１，１２−２から受けた充放電電圧値Ｖｂ＿ｍ，Ｖｂ＿ｓ１，Ｖｂ＿ｓ２と、温度検出部１４−０，１４−１，１４−２から受けた蓄電池温度Ｔｂ＿ｍ，Ｔｂ＿ｓ１，Ｔｂ＿ｓ２とに基づいて、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２０のそれぞれにおける充電状態値（ＳＯＣ：State of Charge）ＳＯＣ＿ｍ，ＳＯＣ＿ｓ１，ＳＯＣ＿ｓ２を算出する。
【００３８】
主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２のＳＯＣを算出する構成については、様々な周知技術を用いることができるが、一例として、電池ＥＣＵ４は、開回路電圧値から算出される暫定ＳＯＣと、充放電電流値の積算値から算出される補正ＳＯＣとを加算することでＳＯＣを導出する。具体的には、電池ＥＣＵ４は、各時点における充放電電流値Ｉｂ＿ｍ，Ｉｂ＿ｓ１，Ｉｂ＿ｓ２および充放電電圧値Ｖｂ＿ｍ，Ｖｂ＿ｓ１，Ｖｂ＿ｓ２から主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の開回路電圧値を算出し、当該開回路算出値を予め実験的に測定された主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の基準状態におけるＳＯＣと開回路電圧値との関係を示す基準充放電特性に適用することで、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の暫定ＳＯＣを算出する。さらに、電池ＥＣＵ４は、充放電電流値Ｉｂ＿ｍ，Ｉｂ＿ｓ１，Ｉｂ＿ｓ２を積算して補正ＳＯＣを算出し、この補正ＳＯＣに暫定ＳＯＣを加算することでＳＯＣを導出する。
【００３９】
さらに、電池ＥＣＵ４は、導出した主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２のＳＯＣ＿ｍ，ＳＯＣ＿ｓ１，ＳＯＣ＿ｓ２に基づいて、許容電力（充電許容電力Ｗｉｎ＿ｍ，Ｗｉｎ＿ｓ１，Ｗｉｎ＿ｓ２および放電許容電力Ｗｏｕｔ＿ｍ，Ｗｏｕｔ＿ｓ１，Ｗｏｕｔ＿ｓ２）を導出する。充電許容電力Ｗｉｎ＿ｍ，Ｗｉｎ＿ｓ１，Ｗｉｎ＿ｓ２および放電許容電力Ｗｏｕｔ＿ｍ，Ｗｏｕｔ＿ｓ１，Ｗｏｕｔ＿ｓ２は、その化学反応的な限界で規定される、各時点における充電電力および放電電力の短時間の制限値である。
【００４０】
そのため、電池ＥＣＵ４は、予め実験的に取得された主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２のＳＯＣおよび蓄電部温度をパラメータとして規定された許容電力のマップを格納しておき、算出されるＳＯＣ＿ｍ，ＳＯＣ＿ｓ１，ＳＯＣ＿ｓ２および蓄電部温度Ｔｂ＿ｍ，Ｔｂ＿ｓ１，Ｔｂ＿ｓ２に基づいて、各時点の許容電力を導出する。なお、許容電力を規定するマップには、ＳＯＣおよび蓄電部温度以外のパラメータ、例えば蓄電部の劣化度などを含ませることもできる。
【００４１】
そして、電池ＥＣＵ４は、導出した主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２のＳＯＣ＿ｍ，ＳＯＣ＿ｓ１，ＳＯＣ＿ｓ２、充電許容電力Ｗｉｎ＿ｍ，Ｗｉｎ＿ｓ１，Ｗｉｎ＿ｓ２および放電許容電力Ｗｏｕｔ＿ｍ，Ｗｏｕｔ＿ｓ１，Ｗｏｕｔ＿ｓ２をコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００４２】
コンバータＥＣＵ２は、入出力電流検出部１６から受けた入出力電流値Ｉｈと、入出力電圧検出部１８から受けた入出力電圧値Ｖｈと、充放電電流検出部１０−０，１０−１，１０−２から受けた充放電電流値Ｉｂ＿ｍ，Ｉｂ＿ｓ１，Ｉｂ＿ｓ２と、充放電電圧検出部１２−０，１２−１，１２−２から受けた充放電電圧値Ｖｂ＿ｍ，Ｖｂ＿ｓ１，Ｖｂ＿ｓ２と、電池ＥＣＵ４から受けたＷｉｎ＿ｍ，Ｗｉｎ＿ｓ１，Ｗｉｎ＿ｓ２，Ｗｏｕｔ＿ｍ，Ｗｏｕｔ＿ｓ１，Ｗｏｕｔ＿ｓ２と、駆動ＥＣＵ３２から受けたトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２とに基づいて、後述する制御構造に従ってそれぞれスイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成し、コンバータ８−１，８−２を制御する。
【００４３】
具体的には、コンバータＥＣＵ２は、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の劣化度を検出する。このとき、コンバータＥＣＵ２は、劣化度を示す指標として、たとえば、充放電電流検出部１０−０，１０−１，１０−１から受けた充放電電流値Ｉｂ＿ｍ，Ｉｂ＿ｓ１，Ｉｂ＿ｓ２を用いて、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の各々についての使用を開始した時点からの放電電流の積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２を算出する。
【００４４】
そして、コンバータＥＣＵ２は、駆動ＥＣＵ３２から受けたトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２とに基づいて、電源システム１と駆動力発生部３との間で授受される電力（駆動電力または回生電力）の目標値を設定すると、各蓄電部の劣化度の検出結果に応じて、当該目標値に対する蓄電部間の電力配分を決定する。
【００４５】
このとき、コンバータＥＣＵ２は、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の間で劣化度を比較し、相対的に劣化度が小さい蓄電部から充放電させる電力が相対的に大きくなるように電力配分を決定する。劣化度の小さい蓄電部の使用頻度を増やすことによって、蓄電部間の劣化度をバランスさせるためである。
【００４６】
そして、コンバータＥＣＵ２は、入出力電圧値Ｖｈが所定の電圧目標値となるようにスイッチング指令ＰＷＣ１を生成してコンバータ８−１を制御する（以下、「電圧制御モード」とも称す）。同時に、コンバータＥＣＵ２は、充放電電流値Ｉｂ＿ｓ１（またはＩｂ＿ｓ２）が所定の電流目標値となるようにスイッチング指令ＰＷＣ２を生成してコンバータ８−２を制御する（以下、「電流制御モード」とも称す）。
【００４７】
上述のように、コンバータＥＣＵ２は、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の劣化度に応じて、蓄電部間で劣化度をバランスさせるようにコンバータ８−１，８−２を制御する。
【００４８】
実施の形態１においては、駆動力発生部３が「負荷装置」に相当し、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬが「電力線」に相当し、コンバータ８−１，８−２が「複数の電圧変換部」に相当する。そして、コンバータＥＣＵ２が「劣化度検出手段」、「電力配分決定手段」、および「電圧変換制御手段」を実現する。
【００４９】
図２は、本発明の実施の形態１に従うコンバータ８−１，８−２の概略構成図である。
図２を参照して、コンバータ８−１は、チョッパ回路４０−１と、平滑コンデンサＣ１とからなる。
【００５０】
チョッパ回路４０−１は、コンバータＥＣＵ２（図１）からのスイッチング指令ＰＷＣ１に応じて、放電時には主蓄電部６−０から受けた直流電力（駆動電力）を昇圧する一方、充電時には主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬから受けた直流電力（回生電力）を降圧する。そして、チョッパ回路４０−１は、それぞれ正母線ＬＮ１Ａと、負母線ＬＮ１Ｃと、配線ＬＮ１Ｂと、スイッチング素子であるトランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、インダクタＬ１とを含む。
【００５１】
正母線ＬＮ１Ａは、その一方端がトランジスタＱ１Ｂのコレクタに接続され、他方端が主正母線ＭＰＬに接続される。また、負母線ＬＮ１Ｃは、その一方端が主蓄電部６−０の負側に接続され、他方端が主負母線ＭＮＬに接続される。
【００５２】
トランジスタＱ１ＡおよびＱ１Ｂは、負母線ＬＮ１Ｃと正母線ＬＮ１Ａとの間に直列に接続される。そして、トランジスタＱ１Ａのエミッタは負母線ＬＮ１Ｃに接続され、トランジスタＱ１Ｂのコレクタは正母線ＬＮ１Ａに接続される。また、各トランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂがそれぞれ接続されている。さらに、インダクタＬ１は、トランジスタＱ１ＡとトランジスタＱ１Ｂとの接続点に接続される。
【００５３】
配線ＬＮ１Ｂは、一方端が主蓄電部６−０の正側に接続され、他方端がインダクタＬ１に接続される。
【００５４】
平滑コンデンサＣ１は、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間に接続され、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。
【００５５】
以下、コンバータ８−１の電圧変換動作（昇圧動作および降圧動作）について説明する。昇圧動作時において、コンバータＥＣＵ２（図１）は、トランジスタＱ１Ｂをオフ状態に維持し、かつ、トランジスタＱ１Ａを所定のデューティー比でオン・オフさせる。トランジスタＱ１Ａのオン期間においては、主蓄電部６−０から配線ＬＮ１Ｂ、インダクタＬ１、ダイオードＤ１Ｂ、および正母線ＬＮ１Ａを順に介して、放電電流が主正母線ＭＰＬへ流れる。同時に、主蓄電部６−０から配線ＬＮ１Ｂ、インダクタＬ１、トランジスタＱ１Ａおよび負母線ＬＮ１Ｃを順に介して、ポンプ電流が流れる。インダクタＬ１は、このポンプ電流により電磁エネルギーを蓄積する。続いて、トランジスタＱ１Ａがオン状態からオフ状態に遷移すると、インダクタＬ１は、蓄積した電磁エネルギーを放電電流に重畳する。その結果、コンバータ８−１から主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給される直流電力の平均電圧は、デューティー比に応じてインダクタＬ１に蓄積される電磁エネルギーに相当する電圧だけ昇圧される。
【００５６】
一方、降圧動作時において、コンバータＥＣＵ２は、トランジスタＱ１Ｂを所定のデューティー比でオン・オフさせ、かつ、トランジスタＱ１Ａをオフ状態に維持させる。トランジスタＱ１Ｂのオン期間においては、主正母線ＭＰＬから正母線ＬＮ１Ａ、トランジスタＱ１Ｂ、インダクタＬ１、および配線ＬＮ１Ｂを順に介して、充電電流が主蓄電部６−０へ流れる。続いて、トランジスタＱ１Ｂがオン状態からオフ状態に遷移すると、インダクタＬ１が電流変化を妨げるように磁束を発生するので、充電電流は、ダイオードＤ１Ａ、インダクタＬ１、および配線ＬＮ１Ｂを順に介して流れ続ける。一方で、電気エネルギー的に見ると、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して直流電力が供給されるのはトランジスタＱ１Ｂのオン期間だけであるので、充電電流が一定に保たれるとすると（インダクタＬ１のインダクタンスが十分に大きいとすると）、コンバータ８−１から主蓄電部６−０へ供給される直流電力の平均電圧は、主正母線ＭＰＬ−主負母線ＭＮＬ間の直流電圧にデューティー比を乗じた値となる。
【００５７】
このようなコンバータ８−１の電圧変換動作を制御するため、コンバータＥＣＵ２は、トランジスタＱ１Ａのオン・オフを制御するスイッチング指令ＰＷＣ１Ａ、およびトランジスタＱ１Ｂのオン・オフを制御するスイッチング指令ＰＷＣ１Ｂからなるスイッチング指令ＰＷＣ１を生成する。
【００５８】
コンバータ８−２についても上述したコンバータ８−１と同様の構成および動作であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００５９】
（制御構造）
以下、コンバータＥＣＵ２における制御構造についてより詳細に説明を行なう。なお、コンバータＥＣＵ２は、駆動電力および回生電力にいずれに対しても同様の制御を実行するが、理解を容易にするため、実施の形態１においては、駆動電力についての制御構造を例示して説明する。
【００６０】
図３は、コンバータＥＣＵ２における制御構造を説明するためのブロック図である。
図３を参照して、コンバータＥＣＵ２は、放電電流積算値演算部５０と、目標値決定部５２と、スイッチ制御部５４と、除算部５６−１，５６−２と、減算部５４−０，５４−１，５４−２，６０−０，６０−１，６０−２と、比例制御部（ＰＩ）５８−０，５８−１，５８−２と、選択部６２と、変調部（ＭＯＤ）６４−１，６４−２とを含む。
【００６１】
放電電流積算値演算部５０は、充放電電流検出部１０−０，１０−１，１０−１から受けた充放電電流値Ｉｂ＿ｍ，Ｉｂ＿ｓ１，Ｉｂ＿ｓ２を用いて、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の各々について、蓄電部の使用を開始した時点からの放電電流の積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２を算出する。なお、放電電流の積算値は、対応する蓄電部の放電電流を時間的に積分することで得られる。そして、放電電流積算値演算部５０は、その算出した放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２を目標値決定部５２へ出力する。
【００６２】
ここで、上述したように、実施の形態１においては、対応する蓄電部の劣化度を示す指標として、放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２が用いられる。すなわち、放電電流積算値が大きいほど蓄電部の劣化度が大きいことから、算出された放電電流積算値を比較することにより、蓄電部間での相対的な劣化度を知ることができる。
【００６３】
なお、蓄電部の劣化度を示す指標としては、この充放電電流積算値の他に、蓄電部の充放電量の積算値あるいは放電電力の積算値を用いることも可能である。また、放電側の電流または電力の積算値に限らず、充電側において、同様の方法によって充電電流積算値または充電電力の積算値を算出する構成としてもよい。
【００６４】
目標値決定部５２は、放電電流積算値演算部５０から放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２の演算結果を受けると、これらの演算結果に応じて、電源システム１と駆動力発生部３との間で授受される電力に対する蓄電部間の電力配分を決定する。
【００６５】
具体的には、目標値決定部５２は、駆動ＥＣＵ３２から受けたトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２とに基づいて、電源システム１と駆動力発生部３との間で授受される電力（駆動電力または回生電力）の目標値Ｐｂ＊を導出する。なお、当該目標値Ｐｂ＊は蓄電部全体の放電電力の目標値であることから、以下では、蓄電部全体の目標放電電力Ｐｂ＊とも称する。
【００６６】
そして、目標値決定部５２は、導出された蓄電部全体の目標放電電力Ｐｂ＊に対する蓄電部間の電力配分を決定する。このとき、目標値決定部５２は、蓄電部の劣化度およびスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２（図１）の状態に応じて、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の間で電力配分を決定する。
【００６７】
具体的には、目標値決定部５２は、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２のそれぞれについて、その状態を示すフラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２を設定する。目標値決定部５２は、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２が導通状態である場合には、フラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２をそれぞれ値１にセットし、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２が非導通状態である場合には、フラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２をそれぞれ値０にリセットする。
【００６８】
なお、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２は、上述したように、スイッチ回路ＳＷ１のみを導通させた状態、スイッチ回路ＳＷ２のみを導通させた状態、およびスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２をともに非導通させた状態が選択的に切換えられる。したがって、フラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２は、（１，０），（０，１），（０，０）のいずれかの組合わせに設定されることになる。
【００６９】
そして、設定されたフラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２を用いることにより、電源システム１からの放電される電力の実績値Ｐｂは、式（１）で表わすことができる。
【００７０】
【数１】
2010004667.tif 000003
【００７１】
ただし、Ｐｂ＿ｍは主蓄電部６−０の放電電力を示し、Ｐｂ＿ｓ１は第１副蓄電部６−１の放電電力を示し、Ｐｂ＿ｓ２は第２副蓄電部６−２の放電電力を示す。
【００７２】
次に、目標値決定部５２は、設定したフラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２と、放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２の演算結果とを用いて、式（２）〜（４）により、各蓄電部が分担すべき放電電力の目標値Ｐｂ＿ｍ＊，Ｐｂ＿ｓ１＊，Ｐｂ＿ｓ２＊を導出する。なお、以下では、各蓄電部が分担すべき放電電力の目標値Ｐｂ＿ｍ＊，Ｐｂ＿ｓ１＊，Ｐｂ＿ｓ２＊を、蓄電部全体の目標放電電力Ｐｂ＊と区別するために、蓄電部別目標放電電力とも称する。
【００７３】
【数２】
2010004667.tif 000004
【００７４】
たとえば式（２）を参照して、主蓄電部６−０の目標放電電力Ｐｂ＿ｍ＊は、蓄電部全体の目標放電電力Ｐｂ＊に所定の配分比率を積算することによって導出される。このときの所定の配分比率は、主蓄電部６−０の放電電流積算値Ａｈ＿ｍと、残余の蓄電部である副蓄電部６−１，６−２の放電電流積算値Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２との関係式で表わされている。これによれば、現在コンバータ８−２に接続されている副蓄電部の種別に拘らず、全ての副蓄電部６−１，６−２の放電電流積算値を考慮して、主蓄電部６−０の目標放電電力Ｐｂ＿ｍ＊が導出される。この結果、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の間では、相対的に放電電流積算値が小さい、すなわち、相対的に劣化度が小さい蓄電部の目標放電電力が相対的に大きくなるように電力配分が決定されることとなる。これにより、相対的に劣化度が小さい蓄電部の使用頻度が増えるため、蓄電部間の劣化度をバランスさせることができる。
【００７５】
そして、式（２）〜（４）に従って目標放電電力Ｐｂ＿ｍ＊，Ｐｂ＿ｓ１＊，Ｐｂ＿ｓ２＊が導出されると、目標値決定部５２は、コンバータ８−１，８−２の制御モードに応じて、電圧目標値および電力目標値を決定する。
【００７６】
具体的には、目標値決定部５２は、コンバータ８−１における制御モードを電圧制御モードに設定し、コンバータ８−２における制御モードを電流制御モードに設定する。そして、目標値決定部５２は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２に基づいて、駆動力発生部３（図１）の要求電圧を算出し、電圧目標値Ｖｈ＊を決定する。また、目標値決定部５２は、上述した方法によって導出された副蓄電部６−１，６−２の目標放電電力Ｐｂ＿ｓ１＊，Ｐｂ＿ｓ２＊を、コンバータ８−２が分担すべき電力目標値に決定する。このように目標値決定部５２が決定した電圧目標値Ｖｈ＊および電力目標値Ｐｂ＿ｓ１＊，Ｐｂ＿ｓ２＊は、それぞれ減算部５４−０および除算部５６−１，５６−２へ出力される。
【００７７】
減算部５４−０は、電圧目標値Ｖｈ＊と入出力電圧値Ｖｈとの差から電圧偏差を演算し、比例制御部（ＰＩ）５８−０へ出力する。比例制御部５８−０は、少なくとも比例要素（Ｐ：proportional element）および積分要素（Ｉ：integral element）を含んで構成され、入力された電圧偏差に応じた操作信号を減算部６０−０へ出力する。
【００７８】
減算部６０−０は、比例制御部５８−０から出力された操作信号を反転させ、主蓄電部６−０の充放電電圧値Ｖｂ＿ｍ／電圧目標値Ｖｈ＊（コンバータ８−１における理論昇圧比の逆数）を加算して、デューティー指令（電圧制御モード）Ｔｏｎ１Ａを出力する。このデューティー指令Ｔｏｎ１Ａは、コンバータ８−１のトランジスタＱ１Ａ（図２）のオンデューティーを規定する制御指令である。
【００７９】
変調部６４−１は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とデューティー指令Ｔｏｎ１Ａとを比較して、スイッチング指令ＰＷＣ１Ａを生成して、コンバータ８−１を制御する。
【００８０】
また、除算部５６−１は、電力目標値Ｐｂ＿ｓ１＊を第１副蓄電部６−１の充放電電圧Ｖｂ＿ｓ１で除算し、副蓄電部６−１の電流目標値Ｉｂ＿ｓ１＊を演算し、減算部５４−１へ出力する。
【００８１】
減算部５４−１は、電流目標値Ｉｂ＿ｓ１＊と充放電電流値Ｉｂ＿ｓ１との差から電流偏差を演算し、比例制御部（ＰＩ）５８−１へ出力する。比例制御部５８−１は、上述した比例制御部５８−０と同様に、少なくとも比例要素および積分要素を含んで構成され、入力された電流偏差に応じた操作信号を減算部６０−１へ出力する。
【００８２】
減算部６０−１は、比例制御部５８−１から出力された操作信号を反転させ、第１副蓄電部６−１の充放電電圧値Ｖｂ＿ｓ１／電圧目標値Ｖｈ＊（コンバータ８−２における理論昇圧比の逆数）を加算して、デューティー指令（電流制御モード）＃Ｔｏｎ２Ａを出力する。このデューティー指令＃Ｔｏｎ２Ａは、副蓄電部６−１がコンバータ８−２に接続された場合のコンバータ８−２におけるトランジスタＱ２Ａ（図２）のオンデューティーを規定する制御指令である。
【００８３】
一方、除算部５６−２は、電力目標値Ｐｂ＿ｓ２＊を第２副蓄電部６−２の充放電電圧Ｖｂ＿ｓ２で除算し、第２副蓄電部６−２の電流目標値Ｉｂ＿ｓ２＊を演算し、減算部５４−２へ出力する。
【００８４】
減算部５４−２は、電流目標値Ｉｂ＿ｓ２＊と充放電電流値Ｉｂ＿ｓ２との差から電流偏差を演算し、比例制御部（ＰＩ）５８−２へ出力する。比例制御部５８−２は、上述した比例制御部５８−０と同様に、少なくとも比例要素および積分要素を含んで構成され、入力された電流偏差に応じた操作信号を減算部６０−２へ出力する。
【００８５】
減算部６０−２は、比例制御部５８−２から出力された操作信号を反転させ、第２副蓄電部６−２の充放電電圧値Ｖｂ＿ｓ２／電圧目標値Ｖｈ＊（コンバータ８−２における理論昇圧比の逆数）を加算して、デューティー指令（電流制御モード）％Ｔｏｎ２Ａを出力する。このデューティー指令％Ｔｏｎ２Ａは、第２副蓄電部６−２がコンバータ８−２に接続されている場合のコンバータ８−２におけるトランジスタＱ２Ａ（図２）のオンデューティーを規定する制御指令である。
【００８６】
選択部６２は、デューティー指令（第１副蓄電部６−１）＃Ｔｏｎ２Ａおよびデューティー指令（第２副蓄電部６−２）％Ｔｏｎ２Ａを受け、目標値決定部５２からのフラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２に基づいていずれか１つを選択し、デューティー指令Ｔｏｎ２Ａとして変調部６４−２へ出力する。具体的には、フラグＦ＿ｓ１が値１であり、フラグＦ＿ｓ２が値０である場合には、選択部６２は、デューティー指令＃Ｔｏｎ２Ａを選択して変調部６４−２へ出力する。一方、フラグＦ＿ｓ１が値０であり、フラグＦ＿ｓ２が値１である場合には、選択部６２は、デューティー指令％Ｔｏｎ２Ａを選択して変調部６４−２へ出力する。
【００８７】
さらに、フラグＦ＿ｓ１およびフラグＦ＿ｓ２が値０である場合には、選択部６２は、値「０」を選択して変調部６４−２へ出力する。なお、値「０」は、デューティー指令Ｔｏｎ２Ａをゼロ、すなわちコンバータ８−２のトランジスタＱ２Ａをオフに維持するために用いられる。
【００８８】
変調部６４−２は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とデューティー指令Ｔｏｎ２Ａとを比較して、スイッチング指令ＰＷＣ２Ａを生成して、コンバータ８−２を制御する。
【００８９】
以上に述べたように、コンバータＥＣＵ２は、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の劣化度に応じて蓄電部間の電力配分を決定し、その決定した電力配分に従ってコンバータ８−１，８−２における昇圧動作をそれぞれ制御するためのスイッチング指令ＰＷＣ１Ａ，ＰＷＣ２Ａを生成する。
【００９０】
このとき、コンバータ８−２においては、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２を介して副蓄電部６−１，６−２のいずれか一方が接続され、当該一方の副蓄電部からの放電電力が目標放電電力に一致するように、昇圧動作が制御される。
【００９１】
しかしながら、コンバータ８−２に接続された一方の副蓄電部においては、目標放電電力が放電許容電力を超過するケースが生じる可能性がある。このようなケースが発生すると、当該一方の副蓄電部に対して放電制限を行なう必要がある。
【００９２】
このため、本実施の形態では、上記の電力配分に並行して、各蓄電部に対して放電制限が必要であるか否かを判断する構成とする。このような構成としたことにより、上述したようなケースが生じた場合には、目標値決定部５２およびスイッチ制御部５４により、コンバータ８−２に接続されていない他方の副蓄電部の放電許容電力に応じて、当該他方の副蓄電部から目標放電電力を放電させるように、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２の導通・非導通が制御される。
【００９３】
具体的には、たとえば、コンバータ８−２に第１副蓄電部６−１が接続された状態であって、目標放電電力Ｐｂ＿ｓ１＊が第１副蓄電部６−１の放電許容電力Ｗｏｕｔ＿ｓ１を超える場合には、目標値決定部５２は、目標放電電力Ｐｂ＿ｓ１＊が第２副蓄電部６−２の放電許容電力Ｗｏｕｔ＿ｓ２を下回るか否かを判定する。そして、目標放電電力Ｐｂ＿ｓ１＊が第２副蓄電部６−２の放電許容電力Ｗｏｕｔ＿ｓ２を下回る場合には、目標値決定部５２は、フラグＦ＿ｓ１を値０にリセットする一方で、フラグＦ＿ｓ２を値１にセットする。
【００９４】
スイッチ制御部５４は、目標値決定部５２からのフラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２に応じて、スイッチ回路ＳＷ１を非導通させるための信号ＳＥ１およびスイッチ回路ＳＷ２を導通させるための信号ＳＥ２を出力する。これにより、コンバータ８−２に接続される副蓄電部が第１副蓄電部６−１から第２副蓄電部６−２に切り換えられるため、第１副蓄電部６−１が過放電となるのを回避することができる。
【００９５】
図４は、コンバータ８−１，８−２がそれぞれ電圧制御モードと電流制御モードで動作する場合の電力分担を示す図である。
【００９６】
図４（ａ）は、コンバータ８−２に第１副蓄電部６−１が接続されている場合であり、図４（ｂ）は、コンバータ８−２に第２副蓄電部６−２が接続されている場合である。
【００９７】
図４（ａ）を参照して、コンバータ８−２に第１副蓄電部６−１が接続されている場合において、駆動力発生部３が駆動電力ＰＬを消費するときには、コンバータ８−１，８−２はそれぞれ駆動電力Ｐｂ＿ｍ，Ｐｂ＿ｓ１を分担する。ここで、コンバータ８−２は、充放電電流値Ｉｂ＿ｓ１が上述した電流目標値Ｉｂ＿ｓ１＊（図３）となるように制御される（電流制御モード）ため、その供給する駆動電力Ｐｂ＿ｓ１は上述した電力目標値Ｐｂ＿ｓ１＊（図３）となる。一方、コンバータ８−１は、入出力電圧値Ｖｈが上述した電圧目標値Ｖｈ＊（図３）となるように制御される（電圧制御モード）。ここで、コンバータ８−１が供給する駆動電力Ｐｂ＿ｍの制御については、コンバータ８−２に対する電力目標値Ｐｂ＿ｓ１＊を制御することにより同時に行なうことができる。すなわち、駆動電力Ｐｂ＿ｍ＝駆動電力ＰＬ−駆動電力Ｐｂ＿ｓ１の関係が成立するので、各時点の駆動電力ＰＬに応じて電力目標値Ｐｂ＿ｓ１＊（電流目標値Ｉｂ＿ｓ１＊）を適切に設定することで、コンバータ８−２のみならず、コンバータ８−１についての電力管理を高い精度で実現できる。
【００９８】
図４（ｂ）を参照して、コンバータ８−２に第２副蓄電部６−２が接続されている場合であっても、コンバータ８−２に対する電力目標値Ｐｂ＿ｓ２＊を制御することにより、コンバータ８−１が供給する駆動電力Ｐｂ＿ｍの制御についても同時に行なうことができる。
【００９９】
図５は、コンバータＥＣＵ２における電圧変換動作を実現するための制御構造を示すフローチャートである。
【０１００】
図５を参照して、コンバータＥＣＵ２は、電池ＥＣＵ４から放電許容電力Ｗｏｕｔ＿ｓ１，Ｗｏｕｔ＿ｓ２を取得する（ステップＳ０１）。また、コンバータＥＣＵ２は、充放電電流検出部１０−０，１０−１，１０−１から受けた充放電電流値Ｉｂ＿ｍ，Ｉｂ＿ｓ１，Ｉｂ＿ｓ２に基づいて、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の各々について、使用を開始した時点からの放電電流の積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２を取得する（ステップＳ０２）。さらに、コンバータＥＣＵ２は、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２の状態を示すフラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２を取得する（ステップＳ０３）。
【０１０１】
次に、コンバータＥＣＵ２は、駆動ＥＣＵ３２から受けたトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２とに基づいて、蓄電部全体の目標放電電力Ｐｂ＊を演算すると（ステップＳ０４）、ステップＳ０２で取得した各蓄電部についての放電電流積算値およびステップＳ０３で取得したフラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２に応じて、蓄電部全体の目標放電電力Ｐｂ＊に対する蓄電部間の電力配分を決定する（ステップＳ０５）。
【０１０２】
ステップＳ０５において、蓄電部別の目標放電電力Ｐｂ＿ｍ＊，Ｐｂ＿ｓ１＊，Ｐｂ＿ｓ２＊が導出されると、コンバータＥＣＵ２は、導出された蓄電部別の目標放電電力と対応する蓄電部の放電許容電力との大小関係を判定する。具体的には、コンバータＥＣＵ２は、フラグＦ＿ｓ１が値１であり、かつ、第１副蓄電部６−１の目標放電電力Ｐｂ＿ｓ１＊と副蓄電部６−１，６−２の放電許容電力Ｗｏｕｔ＿ｓ１，Ｗｏｕｔ＿ｓ２との間に、Ｗｏｕｔ＿ｓ２＞Ｐｂ＿ｓ１＊＞Ｗｏｕｔ＿ｓ１の関係が成り立つか否かを判定する（ステップＳ０６）。上記の関係が成り立つ場合（ステップＳ０６においてＹＥＳの場合）には、コンバータＥＣＵ２は、フラグＦ＿ｓ１を値０にリセットする一方で、フラグＦ＿ｓ２を値１にセットする（ステップＳ０８）。
【０１０３】
一方、上記の関係が成り立たない場合（ステップＳ０６においてＮＯの場合）には、コンバータＥＣＵ２はさらに、フラグＦ＿ｓ２が値１であり、かつ、第２副蓄電部６−２の目標放電電力Ｐｂ＿ｓ２＊と副蓄電部６−１，６−２の放電許容電力Ｗｏｕｔ＿ｓ１，Ｗｏｕｔ＿ｓ２との間に、Ｗｏｕｔ＿ｓ１＞Ｐｂ＿ｓ２＊＞Ｗｏｕｔ＿ｓ２の関係が成り立つか否かを判定する（ステップＳ０７）。上記の関係が成り立つ場合（ステップＳ０７においてＹＥＳの場合）には、コンバータＥＣＵ２は、フラグＦ＿ｓ１を値１にセットする一方で、フラグＦ＿ｓ２を値０にリセットする（ステップＳ０９）。
【０１０４】
これに対して、ステップＳ０７において上記関係が成り立たない場合（ステップＳ０７においてＮＯの場合）には、コンバータＥＣＵ２は、現在のフラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２の値を維持する（ステップＳ１０）。
【０１０５】
そして、ステップＳ０８，Ｓ０９，Ｓ１０のいずれかによってフラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２の値がセット／リセットされると、コンバータＥＣＵ２は、フラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２に従ってスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２の導通・非導通を制御する（ステップＳ１１）。さらに、コンバータ８−２と副蓄電部６−１，６−２との接続状態が設定されると、コンバータＥＣＵ２は、コンバータ８−１を電圧制御モードで制御するとともに、コンバータ８−２を電流制御モードで制御する（ステップＳ１２）。そして、コンバータＥＣＵ２は、最初の処理に戻る。
【０１０６】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、電源システムを構成する複数の蓄電部の劣化度に応じて、相対的に劣化度が小さい蓄電部の目標放電電力が相対的に大きくなるように電力配分が決定される。これにより、相対的に劣化度が小さい蓄電部の使用頻度が増えるため、蓄電部間の劣化度をバランスさせることができる。この結果、複数の蓄電部の性能ばらつきの発生が抑制された電源システムを実現できる。
【０１０７】
［実施の形態２］
図６は、この発明の実施の形態２に従う電源システムを備える車両の要部を示す概略構成図である。
【０１０８】
図６を参照して、車両は、電源システム１Ａと、駆動力発生部３とを備える。電源システム１Ａは、図１に示す電源システム１において、コンバータＥＣＵ２に代えてコンバータＥＣＵ２Ａを配置したものと等価である。
【０１０９】
車両は、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２を外部充電するための構成として、コネクタ受入部７０と、充電部４０とをさらに備える。蓄電部に対して外部充電を行なう場合には、外部電源が正供給線ＰＳＬｐおよび負供給線ＰＳＬｎを介してコネクタ部８０へ電力を供給する。そして、コネクタ部８０がコネクタ受入部７０に連結されることで、正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬを介して外部電源からの電力が充電部４０へ供給される。
【０１１０】
また、コネクタ受入部７０は、コネクタ受入部７０とコネクタ部８０との連結状態を検出するための連結検出センサ７０ａを含んでおり、この連結検出センサ７０ａからの連結信号ＣＯＮによってコンバータＥＣＵ２Ａは、外部電源により充電可能な状態となったことを検出する。なお、本実施の形態においては、外部電源として単相交流の商用電源が用いられる場合について例示する。外部電源は、商用電源に代えて、もしくはこれに加えて住宅の屋根などに設置された太陽電池パネルによる発電電力などであってもよい。
【０１１１】
また、本実施の形態において、「外部電源により充電可能な状態」とは、代表的に、コネクタ部８０がコネクタ受入部７０に物理的に挿入されている状態を意味する。なお、図６に示す構成に加えて、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して電力供給を行なう構成では、「外部電源により充電可能な状態」とは、一次コイルと二次コイルとが位置あわせされた状態を意味する。
【０１１２】
充電部４０は、外部電源からの電力を受けて主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２を外部充電するための装置であり、正線ＰＬおよび負線ＮＬと正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬとの間に配置される。すなわち、充電部４０は、主蓄電部６−０と主蓄電部６−０に対応する第１コンバータ８−１との間に電気的に接続される。
【０１１３】
また、充電部４０は、電流制御部４０ａと、電圧制御部４０ｂとを含み、外部電源からの電力を主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の充電に適した電力に変換する。具体的には、電圧制御部４０ｂは、外部電源の供給電圧を主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の充電に適した電圧に変換するための装置である。また、電流制御部４０ａは、電圧変換部４０ｂによる電圧変換後の交流電圧を整流して直流電圧を生成するとともに、コンバータＥＣＵ２Ａからの外部電源に対する目標供給電力ＰＡＣ＊に従って、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２に対する充電電流を制御する。
【０１１４】
コンバータＥＣＵ２Ａは、連結検出センサ５０ａからの連結信号ＣＯＮを受けると、充電対象の蓄電部に対応するコンバータのスイッチング指令を生成する。さらに、コンバータＥＣＵ２Ａは、外部電源に対する目標供給電力ＰＡＣ＊を決定して充電部４０へ出力する。
【０１１５】
充電部４０は、電流制御部４０ａおよび電圧制御部４０ｂによって、外部電源からの電力を充電対象の蓄電部の充電に適した電力に変換する。これにより、充電対象の蓄電部に対して外部電源からの電力が供給される。
【０１１６】
このとき、コンバータＥＣＵ２Ａは、充電対象となる蓄電部を、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の劣化度に基づいて決定する。具体的には、コンバータＥＣＵ２Ａは、上述した放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２の演算結果に基づいて、相対的に放電電流積算値が小さい、すなわち、相対的に劣化度が小さい蓄電部を優先して充電するように、充電対象となる蓄電部を決定する。先の実施の形態１によれば、相対的に劣化度の小さい蓄電部の使用頻度が増えることから、当該蓄電部が過放電となるのを回避するためである。
【０１１７】
そして、コンバータＥＣＵ２Ａは、劣化度に応じた優先度に従って充電対象となる蓄電部を決定すると、コンバータ８−１，８−２およびスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２を制御する。具体的には、目標値決定部（図２）は、充電対象となる蓄電部の充電許容電力Ｗｉｎを、外部電源に対する目標供給電力ＰＡＣ＊に設定して充電部４０へ出力する。充電部４０は、与えられた目標供給電力ＰＡＣ＊と供給電力ＰＡＣの実績値との電力偏差に基づいて、充電対象の蓄電部に対する充電電流を制御する。
【０１１８】
このようにして主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２に対する外部充電が開始されると、コンバータＥＣＵ２Ａは、充電対象となる蓄電部が充電部４０からの充電電流で充電されるように対応のコンバータを制御する。具体的には、充電対象となる蓄電部が第１副蓄電部６−１および第２副蓄電部６−２のいずれかである場合には、第１コンバータ８−１および第２コンバータ８−２は、充電部４０からの充電電流によって当該副蓄電部が充電されるように電圧変換動作を行なう。
【０１１９】
図７は、コンバータＥＣＵ２Ａにおける電圧変換動作を実現するための制御構造を示すフローチャートである。
【０１２０】
図７を参照して、コンバータＥＣＵ２Ａは、コネクタ受入部７０（図６）に外部電源が接続されたか否かを判定する（ステップＳ２１）。この判定は、接続検出センサ５０ａからの検出信号ＣＯＮに基づいて行なわれる。
【０１２１】
コネクタ受入部７０に外部電源が接続されていない場合（ステップＳ２１においてＮＯの場合）には、処理は最初に戻る。
【０１２２】
これに対して、コネクタ受入部７０に外部電源が接続されている場合（ステップＳ２１においてＹＥＳの場合）には、コンバータＥＣＵ２は、外部電源により充電可能な状態になったと判断し、充放電電流検出部１０−０，１０−１，１０−１から受けた充放電電流値Ｉｂ＿ｍ，Ｉｂ＿ｓ１，Ｉｂ＿ｓ２に基づいて、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の各々について、使用を開始した時点からの放電電流の積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２を取得する（ステップＳ２２）。
【０１２３】
そして、コンバータＥＣＵ２Ａは、取得した放電電流積算値に基づいて、充電対象となる蓄電部を決定する。具体的には、コンバータＥＣＵ２Ａは、取得した放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２のうちの最小値が主蓄電部６−０についての放電電流積算値Ａｈ＿ｍであるか否かを判定する（ステップＳ２３）。主蓄電部６−０についての放電電流積算値Ａｈ＿ｍが最小値である場合（ステップＳ２３においてＹＥＳの場合）には、コンバータＥＣＵ２Ａは、主蓄電部６−０を充電対象に決定する。このとき、コンバータＥＣＵ２Ａは、フラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２をともに値０にリセットする（ステップＳ２５）。
【０１２４】
これに対して、取得した放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２のうちの最小値が主蓄電部６−０についての放電電流積算値Ａｈ＿ｍでない場合（ステップＳ２３においてＮＯの場合）には、コンバータＥＣＵ２Ａは、さらに、取得した放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２のうちの最小値が第１副蓄電部６−１についての放電電流積算値Ａｈ＿ｓ１であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。副蓄電部６−１についての放電電流積算値Ａｈ＿ｓ１が最小値である場合（ステップＳ２４においてＹＥＳの場合）には、コンバータＥＣＵ２Ａは、第１副蓄電部６−１を充電対象に決定する。このとき、コンバータＥＣＵ２Ａは、フラグＦ＿ｓ１を値１にセットする一方で、フラグＦ＿ｓ２を値０にリセットする（ステップＳ２６）。
【０１２５】
一方、取得した放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２のうちの最小値が第１副蓄電部６−１についての放電電流積算値Ａｈ＿ｓ１でない場合（ステップＳ２４においてＮＯの場合）には、コンバータＥＣＵ２Ａは、第２副蓄電部６−２を充電対象に決定する。このとき、コンバータＥＣＵ２Ａは、フラグＦ＿ｓ１を値０にリセットする一方で、フラグＦ＿ｓ２を値１にセットする（ステップＳ２７）。
【０１２６】
そして、ステップＳ２５，Ｓ２６，Ｓ２７のいずれかによってフラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２の値がセット／リセットされると、コンバータＥＣＵ２Ａは、フラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２に従ってスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２の導通・非導通を制御する。さらに、コンバータ８−２と副蓄電部６−１，６−２との接続状態が設定されると、コンバータＥＣＵ２Ａは、充電対象となる蓄電部の目標充電電力を当該蓄電部の充電許容電力Ｗｉｎに決定する（ステップＳ２８）。また、コンバータＥＣＵ２Ａは、外部電源から供給される電力の目標値ＰＡＣ＊を、ステップＳ２８で決定した充電対象となる蓄電部の目標充電電力に決定して充電部４０（図６）へ出力する（ステップＳ２９）。
【０１２７】
充電部４０は、コンバータＥＣＵ２Ａからの目標供給電力ＰＡＣ＊に従って、充電対象となる蓄電部に対する充電電流を制御する（ステップＳ３０）。コンバータＥＣＵ２Ａは、充電対象となる蓄電部が充電部４０からの充電電流で充電されるように対応のコンバータを制御する（ステップＳ３１）。そして、コンバータＥＣＵ２は、最初の処理に戻る。
【０１２８】
なお、上述の説明においては、車両は、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２を外部充電するための構成として、コネクタ受入部５０と充電部４０とを備える構成としたが、正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬの接続先をそれぞれモータジェネレータＭＧ１の中性点およびモータジェネレータＭＧ２の中性点とするように構成してもよい。この構成において、インバータ３０−１，３０−２を上アーム（正側）および下アーム（負側）の各々において、３個のスイッチング素子を一括してオン／オフ動作させることにより、それぞれの相電圧は互いに等しくなるので、中性点を基準とする零電圧ベクトルが生成される。そして、零電圧ベクトルを生成する場合における、インバータ３０−１，３０−２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の零相等価回路は、正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬを介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流の供給電力を入力とする単相ＰＷＭインバータとみることができる。そこで、インバータ３０−１，３０−２の各々において零電圧ベクトルを時間的に変化させ、インバータ３０−１，３０−２をそれぞれ単相ＰＷＭインバータの各相アームとして動作するようにスイッチング制御することによって、交流の供給電力を直流電力に変換して充電対象となる蓄電部へ供給することができる。
【０１２９】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、相対的に劣化度が小さい蓄電部を優先して充電するように蓄電部に対する外部充電が行なわれる。これにより、相対的に劣化度の小さい蓄電部の使用頻度を増やしたことによって、当該蓄電部が過放電となるのを未然に回避することができる。この結果、より確実に複数の蓄電部に性能ばらつきが生じるのを抑制することができる。
【０１３０】
［実施の形態３］
先の実施の形態１は、電源システム１を構成する複数の蓄電部のうち、相対的に劣化度の小さい蓄電部の使用頻度を増やすことによって蓄電部間の劣化度をバランスさせるものである。さらに、以下に述べるような、車両の起動時において蓄電部の劣化度に応じたスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２の制御を行なう構成とすれば、相対的に劣化度が小さい蓄電部を優先して使用することが可能となる。
【０１３１】
なお、本実施の形態３に従う電源システムは、図１に示す電源システム１と同じ構成であるため、その図示および詳細な説明を省略する。
【０１３２】
図８は、この発明の実施の形態３に従う電源システムにおけるコンバータＥＣＵの電圧変換動作を実現するための制御構造を示すフローチャートである。
【０１３３】
図８を参照して、コンバータＥＣＵ２は、運転者から車両の起動指示が与えられたか否かを判断する（ステップＳ３１）。すなわち、コンバータＥＣＵ２は、起動指示ＩＧＯＮがオフ状態からオン状態に変化したか否かを判断する。
【０１３４】
運転者から起動指示が与えられていない場合（ステップＳ３１においてＮＯの場合）には、処理は最初に戻る。
【０１３５】
これに対して、運転者から起動指示が与えられている場合（ステップＳ３１においてＹＥＳの場合）には、コンバータＥＣＵ２は、電源システム１と駆動力発生部３との間で電力の授受が可能な状態になったと判断し、充放電電流検出部１０−０，１０−１，１０−１から受けた充放電電流値Ｉｂ＿ｍ，Ｉｂ＿ｓ１，Ｉｂ＿ｓ２に基づいて、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の各々について、使用を開始した時点からの放電電流の積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２を取得する（ステップＳ３２）。
【０１３６】
そして、コンバータＥＣＵ２は、取得した放電電流積算値に基づいて、電力授受の対象となる蓄電部を決定する。具体的には、コンバータＥＣＵ２は、取得した放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２のうちの最小値が主蓄電部６−０についての放電電流積算値Ａｈ＿ｍであるか否かを判定する（ステップＳ３３）。主蓄電部６−０についての放電電流積算値Ａｈ＿ｍが最小値である場合（ステップＳ３３においてＹＥＳの場合）には、コンバータＥＣＵ２は、主蓄電部６−０を電力授受の対象に決定する。このとき、コンバータＥＣＵ２は、フラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２をともに値０にリセットする（ステップＳ３５）。
【０１３７】
これに対して、取得した放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２のうちの最小値が主蓄電部６−０についての放電電流積算値Ａｈ＿ｍでない場合（ステップＳ３３においてＮＯの場合）には、コンバータＥＣＵ２は、さらに、取得した放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２のうちの最小値が第１副蓄電部６−１についての放電電流積算値Ａｈ＿ｓ１であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。第１副蓄電部６−１についての放電電流積算値Ａｈ＿ｓ１が最小値である場合（ステップＳ３４においてＹＥＳの場合）には、コンバータＥＣＵ２は、第１副蓄電部６−１を電力授受の対象に決定する。このとき、コンバータＥＣＵ２は、フラグＦ＿ｓ１を値１にセットする一方で、フラグＦ＿ｓ２を値０にリセットする（ステップＳ３６）。
【０１３８】
一方、取得した放電電流積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２のうちの最小値が第１副蓄電部６−１についての放電電流積算値Ａｈ＿ｓ１でない場合（ステップＳ３４においてＮＯの場合）には、コンバータＥＣＵ２は、第２副蓄電部６−２を電力授受の対象に決定する。このとき、コンバータＥＣＵ２は、フラグＦ＿ｓ１を値０にリセットする一方で、フラグＦ＿ｓ２を値１にセットする（ステップＳ３７）。
【０１３９】
そして、ステップＳ３５，Ｓ３６，Ｓ３７のいずれかによってフラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２の値がセット／リセットされると、コンバータＥＣＵ２は、フラグＦ＿ｓ１，Ｆ＿ｓ２に従ってスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２の導通・非導通を制御する（ステップＳ３８）。さらに、コンバータ８−２と副蓄電部６−１，６−２との接続状態が設定されると、コンバータＥＣＵ２は、処理を図５のステップＳ０１へ進める。
【０１４０】
なお、以上に述べたように、本発明の実施の形態１〜３では、主蓄電部６−０および副蓄電部６−１，６−２の劣化度を示す指標として、各蓄電部のついての使用を開始した時点からの放電電流の積算値Ａｈ＿ｍ，Ａｈ＿ｓ１，Ａｈ＿ｓ２を演算する構成とした。
【０１４１】
しかしながら、このような構成では蓄電部の使用期間に応じて演算される数値が大きくなるため、コンバータＥＣＵ２の演算負荷が増大するという不具合を招いてしまう。
【０１４２】
これには、たとえば、車両の起動指示ＩＧＯＮがオン状態にされた時点からオフ状態にされる時点までのトリップ間においては、当該トリップにおける放電電流積算値をローカルに演算し、当該トリップの終了時において、前回のトリップまでの放電電流積算値に足し込み、今回のトリップまでの放電電流積算値として不揮発性のメモリに記憶させる構成とすることで、演算負荷を低減することが可能である。
【０１４３】
なお、上述の説明においては、複数の蓄電部を備える車両の代表例として、主蓄電部６−０および２個の副蓄電部６−１，６−２を備える車両について例示したが、本願発明は、４個以上の蓄電部を備える車両においても適用できることは自明である。
【０１４４】
また、複数の蓄電部を備える車両の制御構造としては、上述したような、電池ＥＣＵ４、コンバータＥＣＵ２（または２Ａ）および駆動ＥＣＵ３２が個別に存在する構成に代えて、これらのＥＣＵを統合して１つのＥＣＵを構成するようにしてもよい。この場合は、ＥＣＵは、予めＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶部に格納されたプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）がＲＡＭ（Random Access Memory）に読出して実行することにより、車両走行および外部充電に係る制御を実行する。
【０１４５】
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、特許請求の範囲によって示され、特許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。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】この発明の実施の形態１に従う電源システムを備える車両の要部を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に従うコンバータの概略構成図である。
【図３】コンバータＥＣＵにおける制御構造を説明するためのブロック図である。
【図４】コンバータがそれぞれ電圧制御モードと電流制御モードで動作する場合の電力分担を示す図である。
【図５】コンバータＥＣＵにおける電圧変換動作を実現するための制御構造を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２に従う電源システムを備える車両の要部を示す概略構成図である。
【図７】コンバータＥＣＵにおける電圧変換動作を実現するための制御構造を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３に従う電源システムにおけるコンバータＥＣＵの電圧変換動作を実現するための制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４７】
１，１Ａ  電源システム、２  コンバータＥＣＵ、３，３Ａ  駆動力発生部、４  電池ＥＣＵ、６−０  主蓄電部、６−１，６−２  副蓄電部、８−１，８−２  コンバータ、１０−０，１０−１，１０−２  充放電電流検出部、１２−０，１２−１，１２−２  充放電電圧検出部、１４−０，１４−１，１４−１  温度検出部、１６  入出力電流検出部、１８  入出力電圧検出部、３０−１，３０−２  インバータ、３２  駆動ＥＣＵ、３４  動力伝達機構、３６  駆動軸、４０−１，４０−２  チョッパ回路、４０  充電部、４０ａ  電流制御部、４０ｂ  電圧制御部、５０  放電電流積算値演算部、５２  目標値決定部、５４  スイッチ制御部、５４−０，５４−１，５４−２  減算部、５６−１，５６−２  除算部、５８−０，５８−１，５８−２  比例制御部、６０−０，６０−１，６０−２  減算部、６２  選択部、６４−１，６４−２  変調部、７０  コネクタ受入部、７０ａ  連結検出センサ、８０  コネクタ部、ＰＳＬｐ  正供給線、ＰＳＬｎ  負供給線、Ｃ，Ｃ１  平滑コンデンサ、ＣＰＬ  正充電線、ＣＮＬ  負充電線、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ  ダイオード、Ｌ１  インダクタ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＭＮＬ  主負母線、ＭＰＬ  主正母線、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ  トランジスタ。
【図１】
2010004667.tif 000005
【図２】
2010004667.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010004667.tif 000009
【図６】
2010004667.tif 000010
【図７】
2010004667.tif 000011
【図８】
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