(57)【要約】ＥＣＵは、並列に接続された第１コンバータおよび第２コンバータを含む電気システムにおいて第１コンバータに接続された第１バッテリパックの充電モードおよび第２コンバータに接続された第２バッテリパックの充電モードを選択するステップ（Ｓ１１０）と、第１バッテリパックに接続された充電器、第１コンバータおよび第２コンバータを制御して、選択された充電モードで第１バッテリパックおよび第２バッテリパックを充電するステップ（Ｓ１４０，Ｓ１５０）とを含む、プログラムを実行する。
2008153174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を変更する第１の変圧器（４１０）と、
前記第１の変圧器（４１０）と並列に接続され、電圧を変更する第２の変圧器（４２０）と、
前記第１の変圧器（４１０）に接続され、電力を蓄える第１の蓄電機構（５１０）と、
前記第２の変圧器（４２０）に接続され、電力を蓄える第２の蓄電機構（５２０）と、
電力を供給するように前記第１の蓄電機構（５１０）に接続された充電器（６００）と、
演算ユニット（１０００）とを備え、
前記演算ユニット（１０００）は、
前記第１の蓄電機構（５１０）への充電のモードを選択し、
前記第２の蓄電機構（５２０）への充電のモードを選択し、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）のうちの少なくともいずれか一方を充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御する、電気システムの制御装置。
【請求項２】
前記演算ユニット（１０００）は、
選択されたモードで前記第２の蓄電機構（５２０）を充電するように、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御し、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御する、請求の範囲１に記載の電気システムの制御装置。
【請求項３】
前記演算ユニット（１０００）は、前記第１の蓄電機構（５１０）へ供給される電流および前記第２の蓄電機構（５２０）へ供給される電流を加算した電流を出力することにより、選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御する、請求の範囲２に記載の電気システムの制御装置。
【請求項４】
前記演算ユニット（１０００）は、
前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択し、
前記第２の選択手段（１０００）は、前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択する、請求の範囲１に記載の電気システムの制御装置。
【請求項５】
前記演算ユニット（１０００）は、
前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードを選択し、
前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードを選択する、請求の範囲４に記載の電気システムの制御装置。
【請求項６】
前記演算ユニット（１０００）は、前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流の目標値が、前記第２の変圧器（４２０）から出力される電流の最小値よりも小さい場合、間欠的に電流を出力するように前記第２の変圧器（４２０）を制御する、請求の範囲１に記載の電気システムの制御装置。
【請求項７】
前記演算ユニット（１０００）は、前記第１の蓄電機構（５１０）の充電モードと前記第２の蓄電機構（５２０）の充電モードとを異ならせて、前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）を同時に充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御する、請求の範囲１に記載の電気システムの制御装置。
【請求項８】
電圧を変更する第１の変圧器（４１０）と、前記第１の変圧器（４１０）と並列に接続され、電圧を変更する第２の変圧器（４２０）と、前記第１の変圧器（４１０）に接続され、電力を蓄える第１の蓄電機構（５１０）と、前記第２の変圧器（４２０）に接続され、電力を蓄える第２の蓄電機構（５２０）と、電力を供給するように前記第１の蓄電機構（５１０）に接続された充電器（６００）とが設けられた電気システムの制御方法であって、
前記第１の蓄電機構（５１０）への充電のモードを選択するステップと、
前記第２の蓄電機構（５２０）への充電のモードを選択するステップと、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）のうちの少なくともいずれか一方を充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップとを備える、電気システムの制御方法。
【請求項９】
前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップは、
選択されたモードで前記第２の蓄電機構（５２０）を充電するように、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップと、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御するステップとを含む、請求の範囲８に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１０】
前記充電器（６００）を制御するステップは、前記第１の蓄電機構（５１０）へ供給される電流および前記第２の蓄電機構（５２０）へ供給される電流を加算した電流を出力することにより、選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御するステップを有する、請求の範囲９に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１１】
前記第１の蓄電機構（５１０）への充電のモードを選択するステップは、前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するステップを含み、
前記第２の蓄電機構（５２０）への充電のモードを選択するステップは、前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するステップを含む、請求の範囲８に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１２】
前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するステップは、前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードを選択するステップを有し、
前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するステップは、前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードを選択するステップを有する、請求の範囲１１に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１３】
前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流の目標値が、前記第２の変圧器（４２０）から出力される電流の最小値よりも小さい場合、間欠的に電流を出力するように前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップをさらに備える、請求の範囲８に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１４】
前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップは、前記第１の蓄電機構（５１０）の充電モードと前記第２の蓄電機構（５２０）の充電モードとを異ならせて、前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）を同時に充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップを含む、請求の範囲８に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１５】
電圧を変更する第１の変圧器（４１０）と、
前記第１の変圧器（４１０）と並列に接続され、電圧を変更する第２の変圧器（４２０）と、
前記第１の変圧器（４１０）に接続され、電力を蓄える第１の蓄電機構（５１０）と、
前記第２の変圧器（４２０）に接続され、電力を蓄える第２の蓄電機構（５２０）と、
電力を供給するように前記第１の蓄電機構（５１０）に接続された充電器（６００）と、
前記第１の蓄電機構（５１０）への充電のモードを選択するための第１の選択手段（１０００）と、
前記第２の蓄電機構（５２０）への充電のモードを選択するための第２の選択手段（１０００）と、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）のうちの少なくともいずれか一方を充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するための制御手段（１０００）とを備える、電気システムの制御装置。
【請求項１６】
前記制御手段（１０００）は、
選択されたモードで前記第２の蓄電機構（５２０）を充電するように、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するための手段と、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御するための充電器制御手段（１０００）とを含む、請求の範囲１５に記載の電気システムの制御装置。
【請求項１７】
前記充電器制御手段（１０００）は、前記第１の蓄電機構（５１０）へ供給される電流および前記第２の蓄電機構（５２０）へ供給される電流を加算した電流を出力することにより、選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御するための手段を有する、請求の範囲１６に記載の電気システムの制御装置。
【請求項１８】
前記第１の選択手段（１０００）は、前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するための第１のモード選択手段を含み、
前記第２の選択手段（１０００）は、前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するための第２のモード選択手段を含む、請求の範囲１５に記載の電気システムの制御装置。
【請求項１９】
前記第１のモード選択手段は、前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードを選択するための手段を有し、
前記第２のモード選択手段は、前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードを選択するための手段を有する、請求の範囲１８に記載の電気システムの制御装置。
【請求項２０】
前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流の目標値が、前記第２の変圧器（４２０）から出力される電流の最小値よりも小さい場合、間欠的に電流を出力するように前記第２の変圧器（４２０）を制御するための手段をさらに備える、請求の範囲１５に記載の電気システムの制御装置。
【請求項２１】
前記制御手段（１０００）は、前記第１の蓄電機構（５１０）の充電モードと前記第２の蓄電機構（５２０）の充電モードとを異ならせて、前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）を同時に充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するための手段を含む、請求の範囲１５に記載の電気システムの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気システムの制御装置および制御方法に関し、特に、各蓄電機構を個別に設定されたモードで充電する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電動モータの駆動力により走行するハイブリッド車、電気自動車などが知られている。これらの車両には、駆動源である電動モータに供給する電力を蓄えるバッテリが搭載されている。
特開平８−３７７０３号公報は、外部充電器により充電されるバッテリと、バッテリからの電力により車輪を駆動する駆動用電動機と、車輪の駆動のために間接的に使用されるエンジンと、電動機およびエンジンの作動を制御する制御部と、バッテリが所定の規格を満たしているかどうかを判断する判断部とを備えたハイブリッド電気自動車を開示する。制御部は、バッテリ規格判断手段によりバッテリが所定の規格を満たしていないと判断されると、駆動用電動機の出力を制限するように電動機又はエンジンの少なくとも一方を制御する。
１回の充電で走行可能な距離を長くするためには、車両に搭載するバッテリなどの蓄電機構の数を増やすことにより容量を増やすことが考えられる。ところが、複数の蓄電機構を車両に搭載した場合、全ての蓄電機構の充電状態を同じにできるとは限らない。たとえば、充電が十分である蓄電機構と、充電が不十分である蓄電機構とが混在し得る。したがって、残存容量などが蓄電機構毎に異なり得る。残存容量などが蓄電機構毎に異なると、劣化の速度が蓄電機構毎に異なり得る。しかしながら、特開平８−３７７０３号公報には、このような課題に関する記載は何等ない。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、複数の蓄電機構の劣化の速度の差を小さくすることができる電気システムの制御装置および制御方法を提供することである。
ある局面に係る電気システムの制御装置は、電圧を変更する第１の変圧器と、第１の変圧器と並列に接続され、電圧を変更する第２の変圧器と、第１の変圧器に接続され、電力を蓄える第１の蓄電機構と、第２の変圧器に接続され、電力を蓄える第２の蓄電機構と、電力を供給するように第１の蓄電機構に接続された充電器と、演算ユニットとを備える。演算ユニットは、第１の蓄電機構への充電のモードを選択し、第２の蓄電機構への充電のモードを選択し、選択されたモードで第１の蓄電機構および第２の蓄電機構を充電するように、充電器、第１の変圧器および第２の変圧器を制御する。
この構成によると、第１の変圧器および第２の変圧器が並列に接続される。第１の変圧器には第１の蓄電機構が接続される。第２の変圧器には第２の蓄電機構が接続される。第１の蓄電機構には充電器が接続される。各蓄電機構への充電のモードが個別に選択される。選択されたモードで第１の蓄電機構および第２の蓄電機構を充電するように、充電器、第１の変圧器および第２の変圧器が制御される。これにより、各蓄電機構の状態に応じたモードで各蓄電機構を充電することができる。そのため、たとえば全ての蓄電機構を十分に充電することにより、各蓄電機構の残存容量を同等にすることができる。その結果、複数の蓄電機構の劣化の速度の差を小さくすることができる電気システムの制御装置もしくは制御方法を提供することができる。
好ましくは、演算ユニットは、選択されたモードで第２の蓄電機構を充電するように、第１の変圧器および第２の変圧器を制御し、選択されたモードで第１の蓄電機構を充電するように、充電器を制御する。
この構成によると、第１の変圧器および第２の変圧器を制御することにより選択されたモードで第２の蓄電機構が充電されるとともに、充電器を制御することにより選択されたモードで第１の蓄電機構が充電される。これにより、充電器が出力した電力を第１の蓄電機構に直接的に供給するとともに、充電器が出力した電力を第２の蓄電機構に間接的に供給することができる。そのため、第１の蓄電機構および第２の蓄電機構を十分に充電することができる。
さらに好ましくは、演算ユニットは、第１の蓄電機構へ供給される電流および第２の蓄電機構へ供給される電流を加算した電流を出力することにより、選択されたモードで第１の蓄電機構を充電するように、充電器を制御する。
この構成によると、第１の蓄電機構へ供給される電流および第２の蓄電機構へ供給される電流を加算した電流を出力するように充電器が制御される。これにより、第１の蓄電機構および第２の蓄電機構に対して電流を十分に供給することができる。
さらに好ましくは、演算ユニットは、第１の蓄電機構に充電する電力を一定にするモードおよび第１の蓄電機構に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択し、第２の蓄電機構に充電する電力を一定にするモードおよび第２の蓄電機構に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択する。
この構成によると、充電する電力を一定にするモードおよび電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードで、各蓄電機構を充電することができる。
さらに好ましくは、演算ユニットは、第１の蓄電機構の残存容量がしきい値より低い場合は第１の蓄電機構に充電する電力を一定にするモードを選択し、第１の蓄電機構の残存容量がしきい値より高い場合は第１の蓄電機構に充電する電流を一定にするモードを選択し、第２の蓄電機構の残存容量がしきい値より高い場合は第２の蓄電機構に充電する電力を一定にするモードを選択し、第２の蓄電機構の残存容量がしきい値より低い場合は第２の蓄電機構に充電する電流を一定にするモードを選択する。
この構成によると、残存容量がしきい値より低い場合は電力を一定にするモードで各蓄電機構が充電される。残存容量がしきい値より高い場合は電流を一定にするモードで各蓄電機構が充電される。そのため、残存容量が低い状態では、一定の電力で充電することにより蓄電機構を速やかに充電することができる。残存容量が高い状態では、一定の電流で充電することにより蓄電機構の残存容量が略最大値になるまで充電することができる。これにより、蓄電機構を充電するために必要な時間を短縮するとともに、蓄電機構を十分に充電することができる。
さらに好ましくは、演算ユニットは、第２の蓄電機構に充電する電流の目標値が、第２の変圧器から出力される電流の最小値よりも小さい場合、間欠的に電流を出力するように第２の変圧器を制御する。
この構成によると、第２の蓄電機構に充電する電流の目標値が、第２の変圧器から出力される電流の最小値よりも小さい場合、間欠的に電流を出力するように第２の変圧器が制御される。これにより、第２の蓄電機構から出力される電流の平均値を、最小値よりも低くすることができる。そのため、第２の変圧器から出力される電流の最小値よりも低い電流を第２の蓄電機構に供給することができる。
さらに好ましくは、演算ユニットは、第１の蓄電機構の充電モードと第２の蓄電機構の充電モードとを異ならせて、第１の蓄電機構および第２の蓄電機構を同時に充電するように、充電器、前記第１の変圧器および前記第２の変圧器を制御する。
この構成によると、異なる充電モードで第１の蓄電機構および第２の蓄電機構が同時に充電される。これにより、各蓄電機構の状態に応じたモードで各蓄電機構を速やかに充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、ハイブリッド車を示す概略構成図である。
図２は、ＥＣＵの機能ブロック図である。
図３は、ＣＰ充電モードおよびＣＶ充電モードでの電流値を示す図である。
図４は、第２コンバータから出力される電流値を示す図である。
図５は、ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示す図である。
図６は、バッテリパックの残存容量を示す図（その１）である。
図７は、バッテリパックの残存容量を示す図（その２）である。
図８は、バッテリパックの残存容量を示す図（その３）である。
図９は、バッテリパックの残存容量を示す図（その４）である。
図１０は、バッテリパックの残存容量を示す図（その５）である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
図１を参照して、本実施の形態に係る電気システムの制御装置を搭載したハイブリッド車について説明する。このハイブリッド車には、エンジン１００と、ＭＧ（Ｍｏｔｏｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２００と、インバータ３００と、第１コンバータ４１０と、第２コンバータ４２０と、第１バッテリパック５１０と、第２バッテリパック５２０と、充電器６００と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０００とが搭載される。なお、ＥＣＵ１０００は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。
電気システムは、ＭＧ２００と、インバータ３００と、第１コンバータ４１０と、第２コンバータ４２０と、第１バッテリパック５１０と、第２バッテリパック５２０と、充電器６００とを含む。ハイブリッド車は、エンジン１００およびＭＧ２００の少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。
ＭＧ２００は、三相交流モータである。ＭＧ２００は、第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０に蓄えられた電力により駆動する。ＭＧ２００には、インバータ３００により直流から交流に変換された電力が供給される。
ＭＧ２００の駆動力は車輪に伝えられる。これにより、ＭＧ２００はエンジン１００をアシストしたり、ＭＧ２００からの駆動力により車両を走行させたりする。一方、ハイブリッド車の回生制動時には、車輪によりＭＧ２００が駆動されることにより、ＭＧ２００が発電機として作動される。これによりＭＧ２００は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。ＭＧ２００により発電された電力は、インバータ３００により交流から直流に変換された後、第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０に蓄えられる。
第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。第１バッテリパック５１０からの放電電圧および第１バッテリパック５１０への充電電圧は、第１コンバータ４１０により調整される。第２バッテリパック５２０からの放電電圧および第２バッテリパック５２０への充電電圧は、第２コンバータ４２０により調整される。
第１コンバータ４１０および第２コンバータ４２０は、並列に接続される。第１コンバータ４１０に第１バッテリパック５１０が接続される。第２コンバータ４２０に第２バッテリパック５２０が接続される。したがって、第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０は、第１コンバータ４１０および第２コンバータ４２０を介して並列に接続される。インバータ３００は、第１コンバータ４１０および第２コンバータ４２０の間に接続される。
第１バッテリパック５１０の正極端子および負極端子には、充電器６００が接続される。したがって、充電器６００に対して、第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０は並列に接続される。なお、バッテリの代わりに、キャパシタ（コンデンサ）を用いるようにしてもよい。
充電器６００は、第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０を充電する際、ハイブリッド車の外部から、第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０に電力を供給する。なお、充電器６００をハイブリッド車の外部に設置するようにしてもよい。
本実施の形態において、第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０は、電力値を一定にするモード（以下、ＣＰ充電モードとも記載する）または電圧値を一定にするモード（以下、ＣＶ充電モードとも記載する）で充電される。
なお、ＣＶ充電モードの代わりに、電流値を一定にするモード（以下、ＣＣ充電モードとも記載する）を用いるようにしてもよい。すなわち、第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０を、ＣＰ充電モードまたはＣＣ充電モードで充電するようにしてもよい。
エンジン１００、インバータ３００、第１コンバータ４１０、第２コンバータ４２０および充電器６００は、ＥＣＵ１０００により制御される。ＥＣＵ１０００には、電圧センサ１０１１〜１０１３、および電流センサ１０２１〜１０２３から信号が入力される。
電圧センサ１０１１は、第１バッテリパック５１０の電圧値を検出する。電圧センサ１０１２は、第２バッテリパック５２０の電圧値を検出する。電圧センサ１０１３は、システム電圧値（第１コンバータ４１０と第２コンバータ４２０との間の電圧値）を検出する。
電流センサ１０２１は、第１バッテリパック５１０から放電される電流値または第１バッテリパック５１０に充電される電流値を検出する。電流センサ１０２２は、第２バッテリパック５２０から放電される電流値または第２バッテリパック５２０に充電される電流値を検出する。電流センサ１０２３は、充電器６００から第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０に供給される電流値を検出する。
ＥＣＵ１０００は、これらのセンサから入力される電圧値および電流値などに基づいて、第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０の残存容量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を算出する。なお、残存容量の算出方法は、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。
図２を参照して、ＥＣＵ１０００の機能について説明する。なお、以下に説明するＥＣＵ１０００の機能は、ソフトウェアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。
ＥＣＵ１０００は、第１選択部１１０１と、第２選択部１１０２と、第１制御部１１１１と、第２制御部１１１２と、補正部１１１４とを含む。
第１選択部１１０１は、第１バッテリパック５１０の残存容量に応じて、第１バッテリパック５１０の充電モードを決定する。図３に示すように、第１バッテリパック５１０の残存容量がしきい値ＳＯＣ（０）より低い場合、ＣＰ充電モードが選択される。第１バッテリパック５１０の残存容量がしきい値ＳＯＣ（０）以上である場合、ＣＶ充電モードが選択される。
第２選択部１１０２は、第２バッテリパック５２０の残存容量に応じて、第２バッテリパック５２０の充電モードを決定する。第２バッテリパック５２０の残存容量がしきい値ＳＯＣ（０）より低い場合、ＣＰ充電モードが選択される。第２バッテリパック５２０の残存容量がしきい値ＳＯＣ（０）以上である場合、ＣＶ充電モードが選択される。
第１制御部１１１１は、選択された充電モードで第２バッテリパック５２０を充電するように、第１コンバータ４１０および第２コンバータ４２０を制御する。たとえば、第１コンバータ４１０の出力側（第２コンバータ４２０が接続された側）の電圧を、第２コンバータ４２０の出力側（第１コンバータ４１０が接続された側）の電圧よりも高くすることにより、第２バッテリパック５２０が充電される。第２バッテリパック５２０に充電される電力値もしくは電流値は、第１コンバータ４１０の出力側の電圧と第２コンバータ４２０の出力側の電圧との差に応じて変更可能である。
また、第１制御部１１１１は、選択された充電モードで第１バッテリパック５１０を充電するように、充電器６００を制御する。充電器６００は、第１バッテリパック５１０へ供給される電流および第２バッテリパック５２０へ供給される電流を加算した電流を出力するように制御される。
なお、第１バッテリパック５１０に供給される電力値の目標値または電流値の目標値は、たとえば第１バッテリパック５１０の残存容量などに応じて定められる。また、ＣＰ充電モードでは、電力値の目標値が定まると、第１バッテリパック５１０の電圧から、電流値の目標値が必然的に定まる。
同様に、第２バッテリパック５２０に供給される電力値の目標値または電流値の目標値は、たとえば第２バッテリパック５２０の残存容量などに応じて定められる。また、ＣＰ充電モードでは、電力値の目標値が定まると、第２バッテリパック５２０の電圧から、電流値の目標値が必然的に定まる。
第１コンバータ４１０、第２コンバータ４２０および充電器６００は、第１バッテリパック５１０または第２バッテリパック５２０に供給される電力値または電流値が、定められた目標値に一致するように制御される。
第２制御部１１１２は、第２バッテリパック５２０に供給する電流値の目標値が、第２コンバータ４２０が出力可能な電流値の最小値よりも低い場合、図４に示すように、間欠的に電流を出力するように第２コンバータ４２０を制御する。第２コンバータ４２０から出力される電流値の平均値が、第２バッテリパック５２０に供給する電流値の目標値になるように第２コンバータ４２０が制御される。なお、間欠的に電流を出力するように、第２コンバータ４２０に加えて第１コンバータ４１０および充電器６００を制御するようにしてもよい。
補正部１１１４は、間欠的に電流を出力するように第２コンバータ４２０が制御される場合に、第２コンバータ４２０と第２バッテリパック５２０との間に設けられた電流センサ１０２２の検出値を補正する。より具体的には、第２コンバータ４２０から出力される電流値が「０」である期間、すなわち、第２コンバータ４２０内のスイッチがオフである期間における電流センサ１０２２の検出値を「０」に補正する。すなわち、第２コンバータ４２０から出力される電流値が「０」である期間における電流センサ１０２２の検出値をオフセット値として学習し、電流センサ１０２２の検出値からオフセット値を減算することにより検出値を補正する。
なお、間欠的に電流を出力するように第１コンバータ４１０および充電器６００を制御する場合は、電流値が「０」である期間に、電流センサ１０２１および電流センサ１０２３の検出値を補正するようにしてもよい。
図５を参照して、ＥＣＵ１０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、ＥＣＵ１０００により実行されるプログラムをＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ１０００は、充電器６００にハイブリッド車の外部の電源が接続されたか否かを判断する。充電器６００にハイブリッド車の外部の電源が接続されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１０００は、第１バッテリパック５１０の充電モードおよび第２バッテリパック５２０の充電モードを選択する。
Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１０００は、第２バッテリパック５２０に供給される電流値の目標値が、第２コンバータ４２０が出力可能な電流値の最小値よりも低いか否かを判断する。電流値の目標値が最小値よりも低いと（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１４０に移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１３０に移される。
Ｓ１３０にて、ＥＣＵ１０００は、選択された充電モードで第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０を充電する。すなわち、選択された充電モードで第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０を充電するように、第１コンバータ４１０、第２コンバータ４２０および充電器６００が制御される。
Ｓ１４０にて、ＥＣＵ１０００は、間欠的に電流を出力するように第２コンバータ４２０を制御しながら、選択された充電モードで第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０を充電する。
Ｓ１５０にて、ＥＣＵ１０００は、第２コンバータ４２０から出力される電流値が「０」である期間に、第２コンバータ４２０と第２バッテリパック５２０との間に設けられた電流センサ１０２２の検出値を補正する。
以上のような構造およびフローチャートに基づく、実施の形態に係る制御装置のＥＣＵ１０００の動作について説明する。
充電器６００にハイブリッド車の外部の電源が接続されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、第１バッテリパック５１０の充電モードおよび第２バッテリパック５２０の充電モードが選択される（Ｓ１１０）。
第２バッテリパック５２０に供給される電流値の目標値が、第２コンバータ４２０が出力可能な電流値の最小値よりも低いと（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、間欠的に電流を出力するように第２コンバータ４２０が制御されながら、選択された充電モードで第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０が充電される（Ｓ１４０）。
たとえば、充電を開始する時点における第１バッテリパック５１０の残存容量および第２バッテリパック５２０の残存容量がしきい値ＳＯＣ（０）より小さい場合、図６に示すように、ＣＰ充電モードおよびＣＶ充電モードで第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０が同時に充電され得る。
第１バッテリパック５１０の残存容量がしきい値ＳＯＣ（０）以上であり、第２バッテリパック５２０の残存容量がしきい値ＳＯＣ（０）より小さい場合には、図７に示すように、第１バッテリパック５１０がＣＶ充電モードで充電されるとともに、第２バッテリパック５２０がＣＰ充電モードおよびＣＶ充電モードで充電され得る。
第１バッテリパック５１０の残存容量がしきい値ＳＯＣ（０）より小さく、第２バッテリパック５２０の残存容量がしきい値ＳＯＣ（０）以上である場合には、図８に示すように、第１バッテリパック５１０がＣＰ充電モードおよびＣＶ充電モードで充電されるとともに、第２バッテリパック５２０がＣＶ充電モードで充電され得る。
第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０のうちの一方の充電が完了している場合には、他方のバッテリパックのみが充電される場合もあり得る。
なお、第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０を同時に充電する代わりに、図９に示すように、第１バッテリパック５１０を充電した後に、第２バッテリパック５２０を充電するようにしてもよい。逆に、図１０に示すように、第２バッテリパック５２０を充電した後に、第１バッテリパック５１０を充電するようにしてもよい。
第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０を交互に充電する場合にも、バッテリパックの残存容量に依存して、一方のバッテリパックがＣＶ充電モードで充電されるとともに、他方のバッテリパックがＣＰ充電モードおよびＣＶ充電モードで充電され得る。
第２コンバータ４２０から出力される電流値が「０」である期間には、第２コンバータ４２０と第２バッテリパック５２０との間に設けられた電流センサ１０２２の検出値が補正される（Ｓ１５０）。
第２バッテリパック５２０に供給される電流値の目標値が、第２コンバータ４２０が出力可能な電流値の最小値以上であると（Ｓ１３０にてＮＯ）、選択された充電モードで第１バッテリパック５１０および第２バッテリパック５２０が充電される（Ｓ１３０）。このとき、第２コンバータ４２０は、連続的に電流を出力するように制御される。
以上のように、本実施の形態に係る電気システムの制御装置によれば、互いに並列に接続された第１バッテリパックおよび第２バッテリパックの充電モードが個別に選択される。選択された充電モードで第１バッテリパックおよび第２バッテリパックを充電するように、第１コンバータ、第２コンバータおよび充電器が制御される。これにより、各バッテリパックの状態に応じた充電モードで各バッテリパックを充電することができる。そのため、全てのバッテリパックを十分に充電することができる。すなわち、各バッテリパックの残存容量を同等にすることができる。その結果、バッテリパックの劣化の速度の差を小さくすることができる。
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。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月4日(2009.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を変更する第１の変圧器（４１０）と、
前記第１の変圧器（４１０）と並列に接続され、電圧を変更する第２の変圧器（４２０）と、
前記第１の変圧器（４１０）に接続され、電力を蓄える第１の蓄電機構（５１０）と、
前記第２の変圧器（４２０）に接続され、電力を蓄える第２の蓄電機構（５２０）と、
電力を供給するように前記第１の蓄電機構（５１０）に接続された充電器（６００）と、
演算ユニット（１０００）とを備え、
前記演算ユニット（１０００）は、
前記第１の蓄電機構（５１０）への充電のモードを選択し、
前記第２の蓄電機構（５２０）への充電のモードを選択し、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）のうちの少なくともいずれか一方を充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御する、電気システムの制御装置。
【請求項２】
前記演算ユニット（１０００）は、
選択されたモードで前記第２の蓄電機構（５２０）を充電するように、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御し、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御する、請求の範囲１に記載の電気システムの制御装置。
【請求項３】
前記演算ユニット（１０００）は、前記第１の蓄電機構（５１０）へ供給される電流および前記第２の蓄電機構（５２０）へ供給される電流を加算した電流を出力することにより、選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御する、請求の範囲２に記載の電気システムの制御装置。
【請求項４】
前記演算ユニット（１０００）は、
前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択し、
前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択する、請求の範囲１に記載の電気システムの制御装置。
【請求項５】
前記演算ユニット（１０００）は、
前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードを選択し、
前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードを選択する、請求の範囲４に記載の電気システムの制御装置。
【請求項６】
前記演算ユニット（１０００）は、前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流の目標値が、前記第２の変圧器（４２０）から出力される電流の最小値よりも小さい場合、間欠的に電流を出力するように前記第２の変圧器（４２０）を制御する、請求の範囲１に記載の電気システムの制御装置。
【請求項７】
前記演算ユニット（１０００）は、前記第１の蓄電機構（５１０）の充電モードと前記第２の蓄電機構（５２０）の充電モードとを異ならせて、前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）を同時に充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御する、請求の範囲１に記載の電気システムの制御装置。
【請求項８】
電圧を変更する第１の変圧器（４１０）と、前記第１の変圧器（４１０）と並列に接続され、電圧を変更する第２の変圧器（４２０）と、前記第１の変圧器（４１０）に接続され、電力を蓄える第１の蓄電機構（５１０）と、前記第２の変圧器（４２０）に接続され、電力を蓄える第２の蓄電機構（５２０）と、電力を供給するように前記第１の蓄電機構（５１０）に接続された充電器（６００）とが設けられた電気システムの制御方法であって、
前記第１の蓄電機構（５１０）への充電のモードを選択するステップと、
前記第２の蓄電機構（５２０）への充電のモードを選択するステップと、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）のうちの少なくともいずれか一方を充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップとを備える、電気システムの制御方法。
【請求項９】
前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップは、
選択されたモードで前記第２の蓄電機構（５２０）を充電するように、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップと、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御するステップとを含む、請求の範囲８に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１０】
前記充電器（６００）を制御するステップは、前記第１の蓄電機構（５１０）へ供給される電流および前記第２の蓄電機構（５２０）へ供給される電流を加算した電流を出力することにより、選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御するステップを有する、請求の範囲９に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１１】
前記第１の蓄電機構（５１０）への充電のモードを選択するステップは、前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するステップを含み、
前記第２の蓄電機構（５２０）への充電のモードを選択するステップは、前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するステップを含む、請求の範囲８に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１２】
前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するステップは、前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードを選択するステップを有し、
前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するステップは、前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードを選択するステップを有する、請求の範囲１１に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１３】
前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流の目標値が、前記第２の変圧器（４２０）から出力される電流の最小値よりも小さい場合、間欠的に電流を出力するように前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップをさらに備える、請求の範囲８に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１４】
前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップは、前記第１の蓄電機構（５１０）の充電モードと前記第２の蓄電機構（５２０）の充電モードとを異ならせて、前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）を同時に充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するステップを含む、請求の範囲８に記載の電気システムの制御方法。
【請求項１５】
電圧を変更する第１の変圧器（４１０）と、
前記第１の変圧器（４１０）と並列に接続され、電圧を変更する第２の変圧器（４２０）と、
前記第１の変圧器（４１０）に接続され、電力を蓄える第１の蓄電機構（５１０）と、
前記第２の変圧器（４２０）に接続され、電力を蓄える第２の蓄電機構（５２０）と、
電力を供給するように前記第１の蓄電機構（５１０）に接続された充電器（６００）と、
前記第１の蓄電機構（５１０）への充電のモードを選択するための第１の選択手段（１０００）と、
前記第２の蓄電機構（５２０）への充電のモードを選択するための第２の選択手段（１０００）と、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）のうちの少なくともいずれか一方を充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するための制御手段（１０００）とを備える、電気システムの制御装置。
【請求項１６】
前記制御手段（１０００）は、
選択されたモードで前記第２の蓄電機構（５２０）を充電するように、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するための手段と、
選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御するための充電器制御手段（１０００）とを含む、請求の範囲１５に記載の電気システムの制御装置。
【請求項１７】
前記充電器制御手段（１０００）は、前記第１の蓄電機構（５１０）へ供給される電流および前記第２の蓄電機構（５２０）へ供給される電流を加算した電流を出力することにより、選択されたモードで前記第１の蓄電機構（５１０）を充電するように、前記充電器（６００）を制御するための手段を有する、請求の範囲１６に記載の電気システムの制御装置。
【請求項１８】
前記第１の選択手段（１０００）は、前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するための第１のモード選択手段を含み、
前記第２の選択手段（１０００）は、前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードおよび前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードのうちのいずれか一方のモードを選択するための第２のモード選択手段を含む、請求の範囲１５に記載の電気システムの制御装置。
【請求項１９】
前記第１のモード選択手段は、前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第１の蓄電機構（５１０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第１の蓄電機構（５１０）に充電する電流を一定にするモードを選択するための手段を有し、
前記第２のモード選択手段は、前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より低い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電力を一定にするモードを選択し、前記第２の蓄電機構（５２０）の残存容量がしきい値より高い場合は前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流を一定にするモードを選択するための手段を有する、請求の範囲１８に記載の電気システムの制御装置。
【請求項２０】
前記第２の蓄電機構（５２０）に充電する電流の目標値が、前記第２の変圧器（４２０）から出力される電流の最小値よりも小さい場合、間欠的に電流を出力するように前記第２の変圧器（４２０）を制御するための手段をさらに備える、請求の範囲１５に記載の電気システムの制御装置。
【請求項２１】
前記制御手段（１０００）は、前記第１の蓄電機構（５１０）の充電モードと前記第２の蓄電機構（５２０）の充電モードとを異ならせて、前記第１の蓄電機構（５１０）および前記第２の蓄電機構（５２０）を同時に充電するように、前記充電器（６００）、前記第１の変圧器（４１０）および前記第２の変圧器（４２０）を制御するための手段を含む、請求の範囲１５に記載の電気システムの制御装置。
【国際調査報告】
2008153174.tif 000013
2008153174.tif 000014
2008153174.tif 000015
2008153174.tif 000016