(57)【要約】【課題】並列に接続された複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際や切り離し後に電力管理をより適正に実行可能とする。【解決手段】電気自動車のＥＣＵは、並列に接続される第１および第２バッテリユニットを有する蓄電装置と、電力機器としてのモータやインバータとの間の電力のやり取りを管理する電力管理装置として機能し、第１および第２バッテリユニット４１，４２の何れか一方を他方から切り離す際に、電力管理用のパラメータとしての出力制限Ｗｏｕｔおよび入力制限Ｗｉｎに対するフィードバック補正量ΔＷｏｐ，ΔＷｏｉ，ΔＷｏｖ，ΔＷｉｐ，ΔＷｉｉおよびΔＷｉｖの積分項を値０にする（ステップＳ２１０）。【選択図】図２
2014050131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続される複数のバッテリユニットを有する蓄電装置と電力機器との間の電力のやり取りを管理する電力管理装置において、
前記複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際に、電力管理用のパラメータに対するフィードバック補正量の積分項または電力管理用の学習値を値０にすることを特徴とする電力管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力管理装置において、
前記蓄電装置の放電に許容される放電許容電力を設定すると共に、少なくとも前記蓄電装置の充放電電流に基づいて算出した放電側フィードバック補正量を放電許容電力補正量として用いて前記放電許容電力を補正し、前記複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際には、前記放電許容電力補正量を値０にすると共に前記放電側フィードバック補正量の積分項を値０にすることを特徴とする電力管理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電力管理装置において、
前記電力機器は、電動車両の走行用動力源として用いられる電動機と該電動機を駆動するインバータとを含み、
前記複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際には、前記電動機へのトルク指令が値０に設定されることを特徴とする電力管理装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の電力管理装置において、
前記蓄電装置の充電に許容される充電許容電力を設定すると共に、少なくとも前記蓄電装置の充放電電流に基づいて算出した充電側フィードバック補正量を充電許容電力補正量として用いて前記充電許容電力を補正し、前記複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際には、前記充電許容電力補正量を値０にすると共に前記充電側フィードバック補正量の積分項を値０にすることを特徴とする電力管理装置。
【請求項５】
並列に接続される複数のバッテリユニットを有する蓄電装置と電力機器との間の電力のやり取りを管理する電力管理方法において、
前記複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際に、電力管理用のパラメータに対するフィードバック補正量の積分項または電力管理用の学習値を値０にするステップを含む電力管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列に接続される複数のバッテリユニットを有する蓄電装置と電力機器との間の電力のやり取りを管理する電力管理装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電力管理装置として、第１の電池パック（バッテリユニット）に流れる第１の電流値と当該第１の電池パックに並列に接続される第２の電池パックに流れる第２の電流値とが電流軸上でそれぞれ変化した軌跡の長さを示す第１および第２の軌跡長を算出し、当該第１および第２の軌跡長に基づいて第１および第２の電池パックのそれぞれに設けられた電流遮断装置（ＣＩＤ）の何れかが作動したことを検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この電力管理装置は、第１および第２の電池パックの何れかに異常が生じたことにより電流遮断装置の何れかが作動したことを検出すると、当該電流遮断装置が作動した電池パックを他の電池パックから切り離すように複数のリレーの何れかを制御する。
【０００３】
また、この種の電力管理装置としては、並列に接続される複数の蓄電装置（バッテリユニット）を含む蓄電部から出力可能な電力を示す出力電力制限値を算出する電力制限値算出部と、それぞれ対応する蓄電装置の入出力電流を検出する複数の第１の電流センサおよび蓄電部の入出力電流を検出する第２の電流センサの少なくとも１つの検出値が予め定められた閾値を超過すると、その超過量に基づいて出力電力制限値を補正する超過電流フィードバック制御を実行するフィードバック制御部とを含むものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３８２７８号公報
【特許文献２】特開２０１２−０６０７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように並列に接続される複数のバッテリユニットを有する蓄電装置において、異常が発生したバッテリユニットを他のバッテリユニットから切り離す際には、当該バッテリユニットの切り離し中や切り離し後の電力管理に破綻をきたさないように電力管理用のパラメータ等を設定する必要がある。しかしながら、上記特許文献１および２は、異常が発生したバッテリユニットを切り離す際の電力管理用のパラメータ等の設定について何ら開示していない。
【０００６】
そこで、本発明による電力管理装置および方法は、並列に接続された複数のバッテリユニットの何れか１つの切り離し中や切り離し後に電力管理をより適正に実行可能とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による電力管理装置および方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００８】
本発明による電力管理装置は、
並列に接続される複数のバッテリユニットを有する蓄電装置と電力機器との間の電力のやり取りを管理する電力管理装置において、
前記複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際に、電力管理用のパラメータに対するフィードバック補正量の積分項または電力管理用の学習値を値０にすることを特徴とする。
【０００９】
この電力管理装置は、並列に接続される複数のバッテリユニットを有する蓄電装置と電力機器との間の電力のやり取りを管理するものであり、複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際に、電力管理用のパラメータに対するフィードバック補正量の積分項または電力管理用の学習値を値０にする。このように、当該何れか１つのバッテリユニットの切り離し中や切り離し後に上記フィードバック補正量の積分項や上記学習値がそのまま引き継がれないようにすることで、実情に合致しないパラメータや学習値を用いた電力管理が行われるのを抑制することができる。従って、この電力管理装置によれば、複数のバッテリユニットの何れか１つの切り離し中や切り離し後に電力管理をより適正に実行することが可能となる。
【００１０】
また、前記電力管理装置は、前記蓄電装置の放電に許容される放電許容電力を設定すると共に、少なくとも前記蓄電装置の充放電電流に基づいて算出した放電側フィードバック補正量を放電許容電力補正量として用いて前記放電許容電力を補正し、前記複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際には、前記放電許容電力補正量を値０にすると共に前記放電側フィードバック補正量の積分項を値０にするものであってもよい。これにより、何れか１つのバッテリユニットの切り離し中に電力管理に破綻をきたすのを抑制すると共に、当該何れか１つのバッテリユニットの切り離し前までに蓄積されたフィードバック補正量の積分項の影響によって、当該バッテリユニットの切り離し後に放電許容電力が必要以上に制限されてしまうのを抑制して蓄電装置の給電対象に充分な電力を供給することが可能となる。なお、蓄電装置の充放電電流は、個々のバッテリユニットの放電電流の何れかまたはすべてを含んでもよい。
【００１１】
更に、前記電力機器は、電動車両の走行用動力源として用いられる電動機と該電動機を駆動するインバータとを含むものであってもよく、前記複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際には、前記電動機へのトルク指令が値０に設定されてもよい。このように、複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際に電動機へのトルク指令を値０に設定すれば、インバータをシャットダウンすることなく、当該何れか１つのバッテリユニットを残余のバッテリユニットから切り離すことができる。そして、この場合には、電動機へのトルク指令が値０に設定されても当該電動機を流れる電流が値０になるとは限らないが、上記何れか１つのバッテリユニットを切り離す際にフィードバック補正量の積分項を値０とすることで、仮に電動機に電流が流れたとしても当該積分項の蓄積により電力管理に破綻をきたすのを良好に抑制することが可能となる。
【００１２】
また、前記電力管理装置は、前記蓄電装置の充電に許容される充電許容電力を設定すると共に、少なくとも前記蓄電装置の充放電電流に基づいて算出した充電側フィードバック補正量を充電許容電力補正量として用いて前記充電許容電力を補正し、前記複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際には、前記充電許容電力補正量を値０にすると共に前記充電側フィードバック補正量の積分項を値０にするものであってもよい。これにより、何れか１つのバッテリユニットの切り離し中に電力管理に破綻をきたすのを抑制すると共に、当該何れか１つのバッテリユニットの切り離し前までに蓄積されたフィードバック補正量の積分項の影響によって、当該バッテリユニットの切り離し後に充電許容電力が必要以上に制限されてしまうのを抑制して蓄電装置すなわち上記残余のバッテリユニットをより適正に充電することが可能となる。なお、この場合も、蓄電装置の充放電電流は、個々のバッテリユニットの放電電流の何れかまたはすべてを含んでもよい。
【００１３】
本発明による電力管理方法は、
並列に接続される複数のバッテリユニットを有する蓄電装置と電力機器との間の電力のやり取りを管理する電力管理方法において、
前記複数のバッテリユニットの何れか１つを残余のバッテリユニットから切り離す際に、電力管理用のパラメータに対するフィードバック補正量の積分項または電力管理用の学習値を値０にするステップを含むものである。
【００１４】
この方法によれば、複数のバッテリユニットの何れか１つの切り離し中や切り離し後に電力管理をより適正に実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による電力管理装置としての電子制御装置を備えた車両の一例である電気自動車２０を示す概略構成図である。
【図２】入出力制限補正ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明による電力管理装置としての電子制御装置を備えた車両の一例である電気自動車２０を示す概略構成図である。同図に示す電気自動車２０は、駆動輪ＤＷに連結された駆動軸２２に動力を入出力可能なモータＭＧと、モータＭＧを駆動するためのインバータ３０と、インバータ３０を介してモータＭＧと電力をやり取り可能な蓄電装置４０と、車両全体を制御する電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）５０とを含む。
【００１８】
図１に示すように、駆動軸２２は、デファレンシャルギヤ２４等を介して左右の駆動輪ＤＷに連結される。モータＭＧは、永久磁石が埋設されたロータと、三相コイルが巻回されたステータとを有する周知の同期発電電動機である。インバータ３０は、例えばスイッチング素子としての図示しない６個のトランジスタと、これらのトランジスタに逆方向に並列接続された図示しない６個のダイオードとを有するものである。蓄電装置４０は、並列に接続される第１バッテリユニット４１および第２バッテリユニット４２を有する。本実施形態において、第１および第２バッテリユニット４１，４２は、例えばリチウムイオン二次電池またはニッケル水素二次電池である単電池を複数直列に接続することにより構成される組電池（電池パック）である。ただし、第１および第２バッテリユニット４１，４２は、二次電池に代えてキャパシタ等により構成されてもよい。
【００１９】
図１に示すように、蓄電装置４０すなわち第１および第２バッテリユニット４１，４２は、インバータ３０の正極に接続された正極線ＰＬ、インバータ３０の負極に接続された負極線ＮＬ、複数のリレー４３，４４，４５および４６を介してインバータ３０に電気的に接続される。リレー４３の一端は第１バッテリユニット４１の正極端子に接続され、他端は正極線ＰＬに接続される。リレー４４の一端は第２バッテリユニット４２の正極端子に接続され、他端は正極線ＰＬに接続される。リレー４５の一端は、第１および第２バッテリユニット４１，４２の負極端子同士の接続ノードに接続され、他端は負極線ＮＬに接続される。リレー４６の一端は、第１および第２バッテリユニット４１，４２の負極端子同士の接続ノードに接続され、他端はプリチャージ用抵抗Ｒを介して負極線ＮＬに接続される。これにより、リレー４３および４４とリレー４５または４６とがオンされると、第１および第２バッテリユニット４１，４２は、互いに並列に接続されると共に、インバータ３０に対して並列に接続されることになる。また、リレー４３および４４の何れか一方をオフすれば、オフされたリレー４３および４４の一方に対応した第１および第２バッテリユニット４１，４２の一方を他方（およびインバータ３０並びにモータＭＧ）から切り離すことができる。
【００２０】
蓄電装置４０には、インバータ３０およびモータＭＧに加えて、図１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１や、車室空調装置３５を構成するコンプレッサ等の電気機器が接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３１には、補機バッテリ（低圧バッテリ）を含むと共に複数の補機に接続される低電圧系（何れも図示省略）が接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、何れも図示しないスイッチング素子やトランス等を有し、スイッチング素子をオンオフすることにより蓄電装置４０からの電力を降圧して低電圧系すなわち補機バッテリや複数の補機に供給可能なものである。なお、インバータ３０と蓄電装置４０との間には、蓄電装置４０からの電圧を昇圧してインバータ３０に供給すると共にインバータ３０からの電圧を降圧して蓄電装置４０に供給する昇圧コンバータが介設されてもよい。
【００２１】
ＥＣＵ５０は、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に、各種制御プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート（何れも図示省略）等を含む。ＥＣＵ５０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）５１からのイグニッション信号、シフトレバー５２の操作位置に対応したシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ５３からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル５４の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ５５からのアクセル開度（アクセル操作量）Ａｃｃ、車速センサ５８からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。
【００２２】
また、ＥＣＵ５０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されると共に駆動輪ＤＷや図示しない他の車輪に摩擦制動力を付与可能な油圧ブレーキ装置（図示省略）を制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下「ブレーキＥＣＵ」という）６０と通信し、当該ブレーキＥＣＵ６０と各種信号やデータのやり取りを行う。ブレーキＥＣＵ６０には、図示するようにブレーキペダル５６の踏み込み量を検出するブレーキペダルストロークセンサ５７からのブレーキペダルストロークＢＳが入力ポートを介して入力される。ブレーキＥＣＵ６０は、運転者によりブレーキペダル５６が踏み込まれると、ブレーキペダルストロークセンサ５７からのブレーキペダルストロークＢＳに基づいて運転者によりブレーキペダル５６に加えられたペダル踏力を算出し、算出したペダル踏力に基づいて運転者により要求されている要求制動力を設定する。そして、ブレーキＥＣＵ６０は、設定した要求制動力と車速Ｖと予め用意された回生分配比設定マップとを用いてモータＭＧに対する要求回生制動トルクを設定し、設定した要求回生制動トルクをＥＣＵ５０に送信すると共に、分担分に応じた摩擦制動力を出力するように油圧ブレーキ装置を制御する。
【００２３】
更に、ＥＣＵ５０には、モータＭＧのロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ７０からのロータ回転位置が入力ポートを介して入力され、ＥＣＵ５０は、回転位置検出センサ７０からのロータ回転位置に基づいてモータＭＧのロータの電気角や回転角速度、回転数Ｎｍ等を算出する。また、ＥＣＵ５０には、第１バッテリユニット４１の正極端子に接続された第１電流センサ７１により検出される第１バッテリユニット４１の充放電電流Ｉｂ１や、第２バッテリユニット４２の正極端子に接続された第２電流センサ７２により検出される第２バッテリユニット４２の充放電電流Ｉｂ２、第１および第２バッテリユニット４１，４２の正極端子同士の接続ノードに接続された第３電流センサ７３により検出される蓄電装置４０の充放電電流Ｉｂｔが入力される。更に、ＥＣＵ５０には、第１バッテリユニット４１の端子間に設置された第１電圧センサ７４により検出される第１バッテリユニット４１の端子間電圧Ｖｂ１や、第２バッテリユニット４２の端子間に設置された第２電圧センサ７５により検出される第２バッテリユニット４２の端子間電圧Ｖｂ２、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間に設置された第３電圧センサ７６により検出される蓄電装置４０の端子間電圧Ｖｂｔが入力される。
【００２４】
そして、ＥＣＵ５０からは、インバータ３０やＤＣ／ＤＣコンバータ３１のトランジスタへのスイッチング制御信号が出力ポートを介して出力される。また、ＥＣＵ５０は、充放電電流Ｉｂ１およびＩｂ２の積算値に基づいて蓄電装置４０の充電割合を示す残容量ＳＯＣを算出したり、残容量ＳＯＣと図示しない温度センサにより検出される蓄電装置４０の温度Ｔｂとに基づいて蓄電装置４０の放電に許容される電力である放電許容電力（正の値）としての出力制限Ｗｏｕｔと、蓄電装置４０の充電に許容される電力である充電許容電力（負の値）としての入力制限Ｗｉｎとを算出したりする。更に、ＥＣＵ５０は、充放電電流Ｉｂ１，Ｉｂ２，Ｉｂｔや端子間電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２，Ｖｂｔの値に応じて、出力制限Ｗｏｕｔを減少側に（絶対値を小さく）補正すると共に、入力制限Ｗｉｎを増加側（絶対値を小さく）補正する。
【００２５】
上述のように構成される電気自動車２０の走行に際し、ＥＣＵ５０は、図示しない要求トルク設定マップを用いて、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応した駆動軸２２に出力すべき要求トルクＴｒ＊（アクセルオフ時の制動トルクを含む）を設定する。また、運転者によりブレーキペダル５６が踏み込まれた車両制動時には、ブレーキＥＣＵ６０からの要求回生制動トルクを要求トルクＴｒ＊として設定する。そして、ＥＣＵ５０は、蓄電装置４０の出力制限Ｗｏｕｔおよび入力制限Ｗｉｎの範囲内で要求トルクＴｒ＊に応じたトルクが駆動軸２２に出力されるようにモータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊や回転数Ｎｍに従ってインバータ３０をスイッチング制御する。
【００２６】
次に、ＥＣＵ５０による出力制限Ｗｏｕｔおよび入力制限Ｗｉｎの補正手順について説明する。図２は、イグニッションスイッチ５１がオンされた後、ＥＣＵ５０により所定時間おきに実行される入出力制限補正ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２７】
図２の入出力制限補正ルーチンの開始に際して、ＥＣＵ５０の図示しないＣＰＵは、出力制限Ｗｏｕｔや入力制限Ｗｉｎ、第１〜第３電流センサ７１〜７３からの充放電電流Ｉｂ１，Ｉｂ２およびＩｂｔ、第１〜第３電圧センサ７４〜７６からの端子間電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２およびＶｂｔ、バッテリ切離フラグＦｂｃの値といった必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ステップＳ１００にて入力される出力制限Ｗｏｕｔおよび入力制限Ｗｉｎは、ＥＣＵ５０により上述のようにして別途設定されて図示しないＲＡＭに格納されるものである。
【００２８】
また、バッテリ切離フラグＦｂｃの値は、ＥＣＵ５０により別途設定されて図示しないＲＡＭに格納されるものである。本実施形態において、ＥＣＵ５０は、第１および第２バッテリユニット４１，４２の双方が正常である際にバッテリ切離フラグＦｂｃを値０に設定し、図示しない異常検知装置等により第１および第２バッテリユニット４１，４２の何れか一方の異常が検知されるとバッテリ切離フラグＦｂｃを値１に設定する。そして、ＥＣＵ５０は、異常が発生した第１および第２バッテリユニット４１，４２の一方が他方から切り離された時点でバッテリ切離フラグＦｂｃを値０に設定する。ここで、本実施形態の電気自動車２０では、異常が発生した第１および第２バッテリユニット４１，４２の一方を他方から切り離す際に、切り離しの開始から完了までの間、インバータ３０をシャットダウンすることなくモータＭＧへのトルク指令Ｔｍ＊が値０に設定される。
【００２９】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１００にて入力した第１および第２バッテリユニット４１，４２の充放電電流Ｉｂ１，Ｉｂ２および端子間電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２に基づいて出力制限電力フィードバック補正量（放電側フィードバック補正量）ΔＷｏｐを第１および第２バッテリユニット４１，４２ごとに算出する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０において、ＥＣＵ５０は、充放電電流Ｉｂ１と端子間電圧Ｖｂ１とを乗じて第１バッテリユニット４１の充放電電力Ｐｂ１を算出すると共に、充放電電流Ｉｂ２と端子間電圧Ｖｂ２とを乗じて第２バッテリユニット４２の充放電電力Ｐｂ２を算出した上で、算出した充放電電力Ｐｂ１およびＰｂ２が予め定められた比較的大きい正の値である上限側電力閾値Ｐｕｌを上回っているか否かを判定する。そして、ＥＣＵ５０は、充放電電力Ｐｂ１およびＰｂ２のうち、上限側電力閾値Ｐｕｌ以下であるものについての出力制限電力フィードバック補正量ΔＷｏｐを値０に設定する。
【００３０】
また、ＥＣＵ５０は、充放電電力Ｐｂ１およびＰｂ２のうち、上限側電力閾値Ｐｕｌを上回っているものについて、次式（１）に従って上限側電力閾値Ｐｕｌに対する充放電電力Ｐｂ１，Ｐｂ２の超過量（Ｐｂ１−Ｐｕｌ，Ｐｂ２−Ｐｕｌ）に基づく出力制限電力フィードバック補正量ΔＷｏｐを算出する。式（１）は、充放電電力Ｐｂ１，Ｐｂ２を上限側電力閾値Ｐｕｌ以下にするためのフィードバック制御（ＰＩＤ制御）における関係式であり、式（１）中の“kopp”は比例項のゲインであり、“kopi”は積分項のゲインであり、“ kopd”は微分項のゲインである。また、式（１）において、“Pb(j)”は、充放電電力Ｐｂ１およびＰｂ２の何れかを示す。なお、本実施形態では、式（１）に従って算出された出力制限電力フィードバック補正量ΔＷｏｐが予め定められた上限ガード値および下限ガード値の範囲内に含まれない場合、上限ガード値または下限ガードが出力制限電力フィードバック補正量ΔＷｏｐとして再設定される。
【００３１】
ΔWop = kopp・(Pb(j)-Pul) + kopi・∫(Pb(j)-Pul)dt + kopd・d(Pb(j)-Pul)/dt…（１）
【００３２】
次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１００にて入力した蓄電装置４０の充放電電流Ｉｂｔに基づいて出力制限電流フィードバック補正量（放電側フィードバック補正量）ΔＷｏｉを算出する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０において、ＥＣＵ５０は、蓄電装置４０の充放電電流Ｉｂｔが予め定められた比較的大きい正の値である上限側電流閾値Ｉｕｌを上回っているか否かを判定する。そして、ＥＣＵ５０は、充放電電流Ｉｂｔが上限側電流閾値Ｉｕｌ以下である場合、出力制限電流フィードバック補正量ΔＷｏｉを値０に設定する。
【００３３】
また、ＥＣＵ５０は、充放電電流Ｉｂｔが上限側電流閾値Ｉｕｌを上回っている場合、次式（２）に従って上限側電流閾値Ｉｕｌに対する充放電電流Ｉｂｔの超過量（Ｉｂｔ−Ｉｕｌ）に基づく出力制限電流フィードバック補正量ΔＷｏｉを算出する。式（２）は、充放電電流Ｉｂｔを上限側電流閾値Ｉｕｌ以下にするためのフィードバック制御（ＰＩＤ制御）における関係式であり、式（２）中の“koip”は比例項のゲインであり、“koii”は積分項のゲインであり、“ koid”は微分項のゲインである。なお、本実施形態では、式（２）に従って算出された出力制限電流フィードバック補正量ΔＷｏｉが予め定められた上限ガード値および下限ガード値の範囲内に含まれない場合、上限ガード値または下限ガードが出力制限電流フィードバック補正量ΔＷｏｉとして再設定される。
【００３４】
ΔWoi = koip・(Ibt-Iul) + koii・∫(Ibt-Iul)dt + koid・d(Ibt-Iul)/dt  …（２）
【００３５】
更に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１００にて入力した蓄電装置４０の端子間電圧Ｖｂｔに基づいて出力制限電圧フィードバック補正量（放電側フィードバック補正量）ΔＷｏｖを算出する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０において、ＥＣＵ５０は、蓄電装置４０の端子間電圧Ｖｂｔが予め定められた比較的大きい正の値である下限側電圧閾値Ｖｌｌを下回っているか否かを判定する。そして、ＥＣＵ５０は、端子間電圧Ｖｂｔが下限側電圧閾値Ｖｌｌ以上である場合、出力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｏｖを値０に設定する。
【００３６】
また、ＥＣＵ５０は、端子間電圧Ｖｂｔが下限側電圧閾値Ｖｌｌを下回っている場合、次式（３）に従って下限側電圧閾値Ｖｌｌに対する端子間電圧Ｖｂｔの超過量（Ｖｂｔ−Ｖｌｌ）に基づく出力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｏｖを算出する。式（３）は、端子間電圧Ｖｂｔを下限側電圧閾値Ｖｌｌ以上にするためのフィードバック制御（ＰＩＤ制御）における関係式であり、式（３）中の“kovp”は比例項のゲインであり、“kovi”は積分項のゲインであり、“ kovd”は微分項のゲインである。なお、本実施形態では、式（３）に従って算出された出力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｏｖが予め定められた上限ガード値および下限ガード値の範囲内に含まれない場合、上限ガード値または下限ガードが出力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｏｖとして再設定される。
【００３７】
ΔWov=kovp・(Vbt-Vll) + kovi・∫(Vbt-Vll)dt + kovd・d(Vbt-Vll)/dt  …（３）
【００３８】
こうして、複数の出力制限電力フィードバック補正量ΔＷｏｐ、出力制限電流フィードバック補正量ΔＷｏｉおよび出力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｏｖを算出すると、ＥＣＵ５０は、各フィードバック補正量ΔＷｏｐ、ΔＷｏｉおよびΔＷｏｖの符号をすべて正とした上で、複数の出力制限電力フィードバック補正量ΔＷｏｐ、出力制限電流フィードバック補正量ΔＷｏｉおよび出力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｏｖの中の最大値を出力制限補正量ΔＷｏｕｔとして設定する（ステップＳ１４０）。
【００３９】
続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１００にて入力した第１および第２バッテリユニット４１，４２の充放電電流Ｉｂ１，Ｉｂ２および端子間電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２に基づいて入力制限電力フィードバック補正量（充電側フィードバック補正量）ΔＷｉｐを第１および第２バッテリユニット４１，４２ごとに算出する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０において、ＥＣＵ５０は、充放電電流Ｉｂ１と端子間電圧Ｖｂ１とを乗じて第１バッテリユニット４１の充放電電力Ｐｂ１を算出すると共に、充放電電流Ｉｂ２と端子間電圧Ｖｂ２とを乗じて第２バッテリユニット４２の充放電電力Ｐｂ２を算出した上で、算出した充放電電力Ｐｂ１およびＰｂ２が予め定められた比較的大きい絶対値を有する負の値である下限側電力閾値Ｐｌｌを下回っているか否かを判定する。そして、ＥＣＵ５０は、充放電電力Ｐｂ１およびＰｂ２のうち、下限側電力閾値Ｐｌｌ以上であるものについての入力制限電力フィードバック補正量ΔＷｉｐを値０に設定する。
【００４０】
また、ＥＣＵ５０は、充放電電力Ｐｂ１およびＰｂ２のうち、下限側電力閾値Ｐｌｌを下回っているものについて、次式（４）に従って下限側電力閾値Ｐｌｌに対する充放電電力Ｐｂ１，Ｐｂ２の超過量（Ｐｂ１−Ｐｌｌ，Ｐｂ２−Ｐｌｌ）に基づく入力制限電力フィードバック補正量ΔＷｉｐを算出する。式（４）は、充放電電力Ｐｂ１，Ｐｂ２を下限側電力閾値Ｐｌｌ以上にするためのフィードバック制御（ＰＩＤ制御）における関係式であり、式（４）中の“kipp”は比例項のゲインであり、“kipi”は積分項のゲインであり、“ kipd”は微分項のゲインである。また、式（４）において、“Pb(j)”は、充放電電力Ｐｂ１およびＰｂ２の何れかを示す。なお、本実施形態では、式（４）に従って算出された入力制限電力フィードバック補正量ΔＷｉｐが予め定められた上限ガード値および下限ガード値の範囲内に含まれない場合、上限ガード値または下限ガードが入力制限電力フィードバック補正量ΔＷｉｐとして再設定される。
【００４１】
ΔWip = kipp・(Pb(j)-Pll) + kipi・∫(Pb(j)-Pll)dt + kipd・d(Pb(j)-Pll)/dt…（４）
【００４２】
次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１００にて入力した蓄電装置４０の充放電電流Ｉｂｔに基づいて入力制限電流フィードバック補正量（充電側フィードバック補正量）ΔＷｉｉを算出する（ステップＳ１６０）。ステップＳ１６０において、ＥＣＵ５０は、蓄電装置４０の充放電電流Ｉｂｔが予め定められた比較的大きい絶対値を有する負の値である下限側電流閾値Ｉｌｌを下回っているか否かを判定する。そして、ＥＣＵ５０は、充放電電流Ｉｂｔが下限側電流閾値Ｉｌｌ以上である場合、入力制限電流フィードバック補正量ΔＷｉｉを値０に設定する。
【００４３】
また、ＥＣＵ５０は、充放電電流Ｉｂｔが下限側電流閾値Ｉｌｌを下回っている場合、次式（５）に従って下限側電流閾値Ｉｌｌに対する充放電電流Ｉｂｔの超過量（Ｉｂｔ−Ｉｌｌ）に基づく入力制限電流フィードバック補正量ΔＷｉｉを算出する。式（５）は、充放電電流Ｉｂｔを下限側電流閾値Ｉｌｌ以上にするためのフィードバック制御（ＰＩＤ制御）における関係式であり、式（５）中の“kiip”は比例項のゲインであり、“kiii”は積分項のゲインであり、“ kiid”は微分項のゲインである。なお、本実施形態では、式（５）に従って算出された入力制限電流フィードバック補正量ΔＷｉｉが予め定められた上限ガード値および下限ガード値の範囲内に含まれない場合、上限ガード値または下限ガードが入力制限電流フィードバック補正量ΔＷｉｉとして再設定される。
【００４４】
ΔWii = kiip・(Ibt-Ill) + kiii・∫(Ibt-Ill)dt + kiid・d(Ibt-Ill)/dt  …（５）
【００４５】
更に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１００にて入力した蓄電装置４０の端子間電圧Ｖｂｔに基づいて入力制限電圧フィードバック補正量（充電側フィードバック補正量）ΔＷｉｖを算出する（ステップＳ１７０）。ステップＳ１７０において、ＥＣＵ５０は、蓄電装置４０の端子間電圧Ｖｂｔが予め定められた正の値である上限側電圧閾値Ｖｕｌを上回っているか否かを判定する。そして、ＥＣＵ５０は、端子間電圧Ｖｂｔが上側電圧閾値Ｖｕｌ以下である場合、入力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｉｖを値０に設定する。
【００４６】
また、ＥＣＵ５０は、端子間電圧Ｖｂｔが上限側電圧閾値Ｖｕｌを上回っている場合、次式（６）に従って上限側電圧閾値Ｖｕｌに対する端子間電圧Ｖｂｔの超過量（Ｖｂｔ−Ｖｕｌ）に基づく入力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｉｖを算出する。式（６）は、端子間電圧Ｖｂｔを上限側電圧閾値Ｖｕｌ以下にするためのフィードバック制御（ＰＩＤ制御）における関係式であり、式（６）中の“kivp”は比例項のゲインであり、“kivi”は積分項のゲインであり、“ kivd”は微分項のゲインである。なお、本実施形態では、式（６）に従って算出された入力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｉｖが予め定められた上限ガード値および下限ガード値の範囲内に含まれない場合、上限ガード値または下限ガードが入力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｉｖとして再設定される。
【００４７】
ΔWiv=kivp・(Vbt-Vul) + kivi・∫(Vbt-Vul)dt + kivd・d(Vbt-Vul)/dt  …（６）
【００４８】
こうして、複数の入力制限電力フィードバック補正量ΔＷｉｐ、入力制限電流フィードバック補正量ΔＷｉｉおよび入力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｉｖを算出すると、ＥＣＵ５０は、各フィードバック補正量ΔＷｉｐ、ΔＷｉｉおよびΔＷｉｖの符号をすべて負とした上で、複数の入力制限電力フィードバック補正量ΔＷｉｐ、入力制限電流フィードバック補正量ΔＷｉｉおよび入力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｉｖの中の最小値を入力制限補正量ΔＷｉｎとして設定する（ステップＳ１８０）。
【００４９】
ステップＳ１８０の処理の後、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１００にて入力したバッテリ切離フラグＦｂｃが値１であるか否か、すなわち第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離しが実行されているか否かを判定する（ステップＳ１９０）。バッテリ切離フラグＦｂｃが値０であって第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離しが実行されていない場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１００にて入力した出力制限ＷｏｕｔをステップＳ１４０にて設定した出力制限補正量ΔＷｏｕｔにより補正すると共に、ステップＳ１００にて入力した入力制限ＷｉｎをステップＳ１８０にて設定した入力制限補正量ΔＷｉｎにより補正し、本ルーチンを一旦終了させる（ステップＳ２２０）。
【００５０】
ステップＳ２２０では、ステップＳ１００にて入力された出力制限ＷｏｕｔからステップＳ１４０にて設定された出力制限補正量ΔＷｏｕｔを減じた値が新たな出力制限Ｗｏｕｔとして設定されると共に、ステップＳ１００にて入力された入力制限ＷｉｎからステップＳ１８０にて設定された入力制限補正量ΔＷｉｎを減じた値が新たな入力制限Ｗｉｎとして設定される。従って、ステップＳ１４０にて出力制限補正量ΔＷｏｕｔが値０以外の値（正の値）に設定された場合には、ステップＳ２２０にて出力制限Ｗｏｕｔが減少側すなわち蓄電装置４０の放電を制限する側に補正されることになる。また、ステップＳ１８０にて入力制限補正量ΔＷｉｎが値０以外の値（負の値）に設定された場合には、ステップＳ２２０にて入力制限Ｗｉｎが増加側すなわち蓄電装置４０の充電を制限する側に補正されることになる。
【００５１】
これに対して、ステップＳ１９０にてバッテリ切離フラグＦｂｃが値１であって第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離しが実行されていると判断した場合、ＥＣＵ５０は、出力制限補正量ΔＷｏｕｔおよび入力制限補正量ΔＷｉｎをそれぞれ値０に再設定する（ステップＳ２００）、更に、ＥＣＵ５０は、複数の出力制限電力フィードバック補正量ΔＷｏｐ、出力制限電流フィードバック補正量ΔＷｏｉ、出力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｏｖ、複数の入力制限電力フィードバック補正量ΔＷｉｐ、入力制限電流フィードバック補正量ΔＷｉｉおよび入力制限電圧フィードバック補正量ΔＷｉｖの積分項のすべてを値０に設定（ゼロクリア）した上で（ステップＳ２１０）、ステップＳ２２０の処理を実行し、本ルーチンを一旦終了させる。従って、第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離しが実行されている間には、出力制限Ｗｏｕｔおよび入力制限Ｗｉｎの補正が実行されず、ステップＳ２１０の処理が実行されることにより、第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離しの前後で、すべてのフィードバック補正量ΔＷｏｐ，ΔＷｏｉ，ΔＷｏｖ，ΔＷｉｐ，ΔＷｉｉおよびΔＷｉｖの積分項が引き継がれないことになる。
【００５２】
以上説明したように、電気自動車２０のＥＣＵ５０は、並列に接続される第１および第２バッテリユニット４１，４２を有する蓄電装置４０と、電力機器としてのモータＭＧやインバータ３０との間の電力のやり取りを管理する電力管理装置として機能する。そして、ＥＣ５０は、第１および第２バッテリユニット４１，４２の何れか一方を他方から切り離す際に、上述のように設定される出力制限補正量ΔＷｏｕｔおよび入力制限補正量ΔＷｉｎを値０に設定すると共に（ステップＳ２００）、電力管理用のパラメータとしての出力制限Ｗｏｕｔおよび入力制限Ｗｉｎに対するフィードバック補正量ΔＷｏｐ，ΔＷｏｉ，ΔＷｏｖ，ΔＷｉｐ，ΔＷｉｉおよびΔＷｉｖの積分項を値０にする（ステップＳ２１０）。このように、第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離し中や切り離し後に上記フィードバック補正量ΔＷｏｐ，ΔＷｏｉ，ΔＷｏｖ，ΔＷｉｐ，ΔＷｉｉおよびΔＷｉｖの積分項がそのまま引き継がれないようにすることで、実情に合致しない出力制限Ｗｏｕｔや入力制限Ｗｉｎを用いた電力管理が行われるのを抑制することができる。
【００５３】
すなわち、電気自動車２０では、第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離し中に電力管理に破綻をきたすのを抑制すると共に、第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離し前までに蓄積されたフィードバック補正量ΔＷｏｐ，ΔＷｏｉ，ΔＷｏｖ，ΔＷｉｐ，ΔＷｉｉおよびΔＷｉｖの積分項の影響によって、第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離し後に出力制限Ｗｏｕｔが必要以上に制限（小さく）されてしまうのを抑制して蓄電装置４０の給電対象であるモータＭＧに充分な電力を供給することが可能となる。また、電気自動車２０では、第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離し前までに蓄積されたフィードバック補正量ΔＷｏｐ，ΔＷｏｉ，ΔＷｏｖ，ΔＷｉｐ，ΔＷｉｉおよびΔＷｉｖの積分項の影響によって、第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離し後に入力制限Ｗｉｎが必要以上に制限（大きく）されてしまうのを抑制して蓄電装置４０（残余のバッテリユニット）をより適正に充電することが可能となる。従って、電気自動車２０では、第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離し中や切り離し後に電力管理をより適正に実行することが可能となる
【００５４】
また、上記実施形態のように、第１および第２バッテリユニット４１，４２の一方を他方から切り離す際にモータＭＧへのトルク指令Ｔｍ＊を値０に設定すれば、インバータ３０をシャットダウンすることなく、当該何れか１つのバッテリユニットを残余のバッテリユニットから切り離すことが可能となる。これにより、インバータ３０のトランジスタとして高い耐圧を有する一方で高価な絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等を用いる必要がなくなり、電気自動車２０の低コスト化を図ることができる。そして、この場合には、モータＭＧへのトルク指令Ｔｍ＊が値０に設定されても当該モータＭＧを流れる電流が値０になるとは限らないが、第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離しに際してフィードバック補正量ΔＷｏｐ，ΔＷｏｉ，ΔＷｏｖ，ΔＷｉｐ，ΔＷｉｉおよびΔＷｉｖの積分項を値０とすることで、仮にモータＭＧに電流が流れたとしても当該積分項の蓄積により電力管理に破綻をきたすのを良好に抑制することが可能となる。
【００５５】
なお、第１および第２バッテリユニット４１，４２の何れか一方を他方から切り離す際に、電力管理用のパラメータとしての出力制限Ｗｏｕｔおよび入力制限Ｗｉｎに対するフィードバック補正量ΔＷｏｉ，ΔＷｉｉ等の積分項を値０にするのに加えて、あるいはそれに代えて、電力管理用の学習値を値０にしてもよい。これにより、第１または第２バッテリユニット４１，４２の切り離し中や切り離し後に当該学習値がそのまま引き継がれないようにして、実情に合致しない学習値を用いた電力管理が行われるのを抑制すること可能となる。
【００５６】
また、ここまで、本発明の適用対象である車両がモータＭＧのみを走行用動力の発生源として含む電気自動車であるものとして本発明の実施の形態を説明したが、本発明が適用される車両は、１体あるいは複数のモータを有する電気自動車以外に、モータに加えて内燃機関を走行用動力の発生源として含む１モータ式あるいは２モータ式のハイブリッド自動車として構成されてもよく、いわゆるプラグイン方式の電気自動車あるいはハイブリッド自動車として構成されてもよい。更に、蓄電装置４０は、３体以上のバッテリユニットを有するものであってもよい。加えて、ＥＣＵ５０の機能を複数の電子制御ユニットに分散し、上述の出力制限Ｗｏｕｔおよび入力制限Ｗｉｎの設定や補正といった電力管理を単一の電子制御ユニットに実行させてもよい。
【００５７】
そして、上記実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一形態であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、上記実施形態はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、蓄電装置と電力機器との間の電力のやり取りを管理する電力管理装置の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
２０  電気自動車、２２  駆動軸、２４  デファレンシャルギヤ、３０  インバータ、３１  ＤＣ／ＤＣコンバータ、３５  車室空調装置、４０  蓄電装置、４１  第１バッテリユニット、４２  第２バッテリユニット、４３，４４，４５，４６  リレー、５０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）、５１  イグニッションスイッチ、５２  シフトレバー、５３  シフトポジションセンサ、５４  アクセルペダル、５５  アクセルペダルポジションセンサ、５６  ブレーキペダル、５７  ブレーキペダルストロークセンサ、５８  車速センサ、６０  ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、７０  回転位置検出センサ、７１  第１電流センサ、７２  第２電流センサ、７３  第３電流センサ、７４  第１電圧センサ、７５  第２電圧センサ、７６  第３電圧センサ、ＭＧ  モータ、Ｒ  抵抗。
【図１】
2014050131.tif 000003
【図２】
2014050131.tif 000004